CN101611939B - 三维人体图像数据网络远程智能化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，该方法包括以下步骤：用户通过手机、互联网终端摄像机或数码相机的照像功能采集目标人体的体型画面；用户通过人机交互确定人体被测部位信息；用户通过数字网络将人体被测部位信息和被测人体的身高数据发送至数据处理中心；数据处理中心通过综合运用人体工程学原理和统计数据计算出人体图像的体型数据；将计算出的体型数据转换成与目标人体体型数据相匹配的中外服饰尺码信息；将上述步骤的结果加密后发送回手机或网络终端。本发明具有非接触式、智能化、多功能、网络化特点；可同时为自己和他人测量；可根据人体测试结果获得相匹配的中外服装服饰尺码信息；可应用于服装定制、电子商务等行业。

Description

三维人体图像数据网络远程智能化测试方法

技术领域

本发明涉及手机、互联网及跨媒体网络远程测试方法的应用，特别涉及三维人体图像数据网络远程智能化测试方法。

背景技术

目前人体测量方法主要分为手工式和非接触式两类。手工式是指利用皮尺等丈量工具，按照一定的丈量规则对人体的各部分参数进行测量，是目前服装成衣领域使用得比较广泛的的一种方法。该方法操作简单、使用的工具简易，但存在测量时间长，效率低下的缺点，且测量时测量双方有身体接触的尴尬。非接触式测量是指利用光学扫描，摄像机成像的方法来获得被测量人体的数据，具有速度快，自动化程度高的优点，但是测量设备造价高，目前使用并未普及。

关于人体数据测量技术：

(1)莫尔条纹法

利用光源和照相机的两个独立小的格栅来显示身体上等高的信号点。根据产生条文的方法不同，可分为照射型和投影型。

该方法是较早出现的测量方法，精确度不高。

(2)激光测量法

运用多个激光测距仪对站立在测量箱内的被测者从多个方向进行测量。摄像机接收激光光束射向人体表面的反射光，根据受光位置、时间间隔、光轴角度与测量仪同步移动时，可通过计算机算出人体同一高度若干点的坐标值，从而测得人体表面的全部数据。

该方法测量准确、速度相对较快。但成本较高。

代表产品有英国的Cyberware公司的WB4和WBX系统，Laser Design系统以及日本NKK公司的Voxelan系统。

(3)白光相位法

该方法既为投影光栅相位测量法，采用一般的白光照明，光栅经过光学投影装置投影到待侧物体上，由于物体表面形状的凸凹不平，光栅图产生畸变而携有物体表面轮廓信息。用摄像机把变形后的相移光栅图摄人计算机内，经过数字图像处理，求得畸变光栅的相位分布图，并可求得被测物体表面高度。

成本相对便宜，同时原理简单，测量结果准确可靠。

代表应用有美国纺织服装技术中心的TC2分层轮廓测量方法。

(4)红外线测量法

利用人体本身为一热源，采用相应的红外传感器接收这些红外射线，获得人体热像，再通过计算机分析处理。

该方法可避免被测者脱去衣物，比较方便。

目前有日本的Coasette红外线人体扫描系统。

(5)立体摄像测量法

该方法应用位于不同位置的两台摄象机同时对人体进行摄影，分析人体表面上同一点在两幅图像上成像点的对应关系，再利用几何光学三角测量原理计算得到该成像点的三维坐标。

对下凹曲面的测量比较困难，精度也不高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不需要专用的皮尺和测量技术也能快速、简便、准确地获得目标人体体型数据的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)用户通过手机、互联网终端摄像机或数码相机的照像功能采集目标人体的体型画面；

(2)用户通过人机交互确定人体被测部位信息；

(3)用户通过数字网络将人体被测部位信息，以及被测人体的身高数据发送至数据处理中心；

(4)数据处理中心通过综合运用人体工程学原理和统计数据计算出人体图像的体型数据；

(5)将计算出的体型数据转换成与目标人体体型数据相匹配的中外服饰尺码信息；

(6)将步骤(5)的结果加密后发送回手机或网络终端。

所述的步骤(1)中的人体体型画面为正面体型画面及侧面体型画面。

所述的正面全身画面为被摄者正直站立，面朝外背靠墙，脚跟、背部、后脑紧贴于墙面，两脚分开15～20厘米，两臂摆在身体两侧，分别向两边抬起，手掌离开体侧25厘米。

所述的侧面全身画面为被摄者双脚并拢，两臂紧贴裤缝，正直站立，人体一侧紧靠墙面。

所述的步骤(2)中的人机交互包括：

(1)用户上传人体图片至数据处理中心；

(2)数据处理中心对图片大小处理后，再返回客户端；

(3)用户在客户端分别点取正面体型画面人体的头顶点、脚底点、左胸点、右胸点、左下胸点、右下胸点、左面腰点、右腰点、左臀点、右臀点，和侧面体型画面人体的头顶点、脚底点、前胸点、后胸点、前下胸点、后下胸点、前腰点、后腰点、前臀点、后臀点。

所述的步骤(3)包括采用手机彩信发送或互联网数据发送。

所述的数据处理中心为网络服务器及处理终端。

所述的步骤(4)中的综合运用人体工程学原理和统计数据计算包括以下步骤：

(1)胸围、腰围和臀围三个不规则的人体截面曲线通过拟和曲线周长来计算；

(2)臂长、肩宽等二维长度用平面两点距离公式计算；

(3)头围、脖围和腿围用圆周周长公式来计算。

所述的步骤(4)中的体型数据包括胸围，腰围，下胸围，臀围，头围，脖围，腿围，腰围高，臂长，掌长，掌宽，肩宽。

与现有的传统技术相比，本发明具有以下优点：

(1)不需要专用的皮尺和测量技术也能快速、简便、准确地获得目标人体体型数据；

(2)具有非接触式、智能化、多功能、网络化服务的特点；

(3)可以同时为自己和他人测量；

(4)可以立即获得三围等关键的人体体型数据；

(5)仅通过手机的照相功能就可以在任何时间、任何地点轻松获得人体数据；

(6)可以即时获得与目标人体体型数据匹配的中外服装尺码换算信息，方便为任何人或在世界各地购买服饰。

(7)可广泛应用于个人形象设计、服装定制、电子商务等现代服务业。

附图说明

图1是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的流程图；

图2是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的正面体型姿势及被测部位示意图；

图3是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的侧面体型姿势及被测部位示意图；

图4是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的用户用手机进行三维人体图像数据网络远程智能化测试系统的框图；

图5是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的网络应用处理装置的应用核心模块图；

图6是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的数据计算装置的核心功能模块图；

图7是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的移动终端软件的应用核心模块图；

图8是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的用户用PC进行三维人体图像数据网络远程智能化测试系统框图；

图9是本发明三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的网络应用处理装置的应用核心模块图；

上述附图中：A-头宽，B-肩宽，C-颈宽，D-胸宽，E-下胸宽，F-腰宽，G-掌长，H-臀宽，I-腿宽，J-臂长，K-掌宽，L-胸厚，M-下胸厚，N-腰厚，O-臀厚，P-腰围高，1-无线通信接入点，2-带摄像功能的个人移动通讯装置，3-网络应用处理装置，4-数据计算装置，5-PC，6-互联网应用处理装置，7-数据计算装置。

具体实施方式

实施例1

手机终端三维人体图像数据远程测试方法：

一、手机摄像采集人体体型画面

首先参考图4，图4是表示用户用手机进行三维人体图像数据网络远程智能化测试系统框图。图4中示出了按照本发明的一个实施例的手机测试系统的结构图，其包括多个带摄像功能的带摄像功能的个人移动通讯装置2、无线通讯接入点1、网络应用处理装置3和数据计算装置4。其中个人移动通讯设备2与无线通讯接入点1直接连接由移动供应商提供，无线通讯接入点1与网络应用处理装置3之间由专用数据链路，由ISP商提供。

在图4所示系统中，用户通过下载专用移动终端软件组成带摄像功能的个人移动通讯装置2，通过个人无线通讯网络(GPRS、CDMA或者3G)接入注册登录网络应用处理服务器后，才能进行对个人三维图像数据进行处理和测量。用户能够使用自己的相片进行准确远程三维测试，关键是需要拍摄符合要求的人体体型画面。

用户用手机拍摄的基本要求如下：

a、照片数量：两张，一张为正面，一张为侧面。照片取景：全身；

b、标定物件：人体身高；

(使用者须知道自己的准确身高，偏差不得超过1cm；照片中须包括人体的全身像，能观测到人体的头部和脚跟信息)

c、着装要求：尽量穿能体现身体曲线的紧身服装(如泳装)；免冠脱鞋、服装颜色与背景应有较明显区别；

d、身体姿势：被摄者身体站姿要求(共有两种姿势)：

拍正面照：被摄者须正直站立，面朝外背靠墙，脚跟、背部、后脑须紧贴于墙面，两脚分开约15到20厘米，两臂摆在身体两侧，向两边抬起，手掌离开体侧25厘米左右。

拍侧面照：双脚并拢，两臂紧贴裤缝(注意不能遮挡住腰部曲线)，正直站立，人体一侧需紧靠墙面。

e、拍摄要求

照相机须正对人体拍摄(理论上保持镜头平面与人体平面平行)，照相机高度在人体胸口处为佳。

f、拍摄背景：人站在单色墙面前，背景除了人物没有其他物件；

g、灯光要求，普通灯光明亮即可。

二、照片的处理，照片上传到远程的网络运算处理中心，通过人机交互确定照片中的人体被测部位；然后系统运用人体工程学原理自动计算出该人体图像的体型数据，并将计算结果转换成与人体数据相匹配的中国和国际服装服饰尺码数据。

当用户正确取得两张图片后，使用个人移动通讯设备上的移动终端软件导入这两张图片，并且按照移动终端上的提示，点取和获得身体被测部位的关键点后，点击发送，就可以发送到网络应用处理装置，系统获取到结果后展现在个人移动通讯设备终端屏幕上。

个人移动通讯装置是三维人体图像数据网络远程智能化测试方法的客户端装置，图7是移动终端软件的应用核心模块图。如图7所示，图片导入模块、交互模块、数据收发模块、核心任务调度模块、图片解析模块、数据计算模块和加密解密模块等六大功能模块。图片导入模块是文件读入模块组成，负责针对不同款型手机适配不同IO读入接口，从而加载合适的图像进入手机。交互模块则是完成用户对整个人体图像中关键部位的定位。数据收发模块完成与网络应用处理装置的通讯过程。图片解析模块负责解析JPG/GIF/BMP等不同格式的图片。数据计算模块数据完成性与可靠性验证，确保数据在传输过程中的正确无误。

网络应用处理装置为一网络服务器，由通过ISP商与无线通讯网络接入，接受来自个人移动通讯设备通过个人无线通讯网络发送的请求进行图像测量。图5是网络应用处理装置的应用核心模块图。如图5所示，网络应用处理装置可以分为三个处理层次包括应用控制层、服务调度处理层和数据交换衔接层。应用控制层主要是用来响应所有用户请求的服务的，调用服务调度处理层相应的服务，并且封装经过服务调度处理层处理后的数据，传输回个人移动通讯设备的客户端。主要包括了：接受用户请求的模块和封装服务调度处理返回的数据封装的模块。服务调度处理层主要是响应应用控制层的所有调度请求，调用响应的数据交互衔接层中功能模块进行数据图像分析与处理，并且把分析处理的结果返回给应用控制层。包括了：中心任务调度处理模块。数据交互衔接层提供了对于数据图像处理操作的一些原子性模块、加密解密以及与数据计算装置交互的远程调用接口。主要包括了数据库操作、数据检测模块、图像处理模块、数据加密解密和三维图像计算远程调用接口。

三、将计算结果和数据加密返回使用者。

数据计算装置与网络应用处理装置通过千兆内网连接，它为一网络数据计算服务器。主要是应对大规模测试压力下，数据人体图像数据智能测试的核心计算。图6是数据计算装置的核心功能模块。如图6所示，数据计算装置包括了提供远程计算服务接口、发送计算结果模块、任务调度模块、图像检测计算机模块。远程计算服务接口接受到服务请求后，把请求放入消息队列中，任务调度模块从消息队列中取得请求后，安排任务调用图像检测计算模块进行计算，其中图像检测模块采用的是子模块插桩式方式，身体各个部位的计算都是一个独立的模块，可以独立运行，方便对测试身体范围的扩充。

根据人体工程学原理和统计数据计算目标人体体型图像关键数据的方法如下：

一、胸围、腰围和臀围三个不规则的人体截面曲线通过拟和曲线周长来计算；

二、臂长、肩宽等二维长度用平面两点距离公式计算；

三、头围、脖围和腿围用圆周周长公式来计算。

A-头宽，B-肩宽，C-颈宽，D-胸宽，E-下胸宽，F-腰宽，G-掌长，H-臀宽，I-腿宽，J-臂长，K-掌宽，L-胸厚，M-下胸厚，N-腰厚，O-臀厚，P-腰围高等数据由图2、图3中得到。

实施例2

互联网终端三维人体图像数据远程测试方法：

一、网络摄像装置采集人体体型画面

首先参考图8，图8是表示用户用PC进行三维人体图像数据网络远程智能化测试系统框图。图8中示出了按照本发明的一个实施例的互联网测试系统的结构图，其包括多个带摄像功能的个人PC5、互联网应用处理装置6和数据计算装置7。其中处理装置之间数据由专用ISP供应商提供的数据链路完成。

在图8所示系统中，用户通过互联网注册登录网络应用处理服务器后，才能进行对个人三维图像数据进行处理和测量。用户能够使用自己的相片进行准确的三维人体图像数据远程测试，关键是需要拍摄符合要求的人体体型画面。

用户用网络摄像装置拍摄的基本要求如下：

a、照片数量：两张，一张为正面，一张为侧面。照片取景：全身；

b、标定物件：人体身高；

(使用者须知道自己的准确身高，偏差不得超过1cm；照片中须包括人体的全身像，能观测到人体的头部和脚跟信息)

c、着装要求：尽量穿能体现身体曲线的紧身服装(如泳装)；免冠脱鞋、服装颜色与背景应有较明显区别；

d、身体姿势：被摄者身体站姿要求(共有两种姿势)：

拍正面照：被摄者须正直站立，面朝外背靠墙，脚跟、背部、后脑须紧贴于墙面，两脚分开约15到20厘米，两臂摆在身体两侧，向两边抬起，手掌离开体侧25厘米左右。

拍侧面照：双脚并拢，两臂紧贴裤缝(注意不能遮挡住腰部曲线)，正直站立，人体一侧需紧靠墙面。

e、拍摄要求

照相机须正对人体拍摄(理论上保持镜头平面与人体平面平行)，照相机高度在人体胸口处为佳。

f、拍摄背景：人站在单色墙面前，背景除了人物没有其他物件；

g、灯光要求，普通灯光明亮即可。

二、照片的处理，照片上传到远程的网络运算处理中心，通过人机交互确定照片中的人体被测部位；然后系统运用人体工程学原理自动计算出该人体图像的体型数据，并将计算结果转换成与人体数据相匹配的中国和国际服装服饰尺码数据。

用户在取得合适的照片后，直接通过互联网浏览器访问互联网应用处理装置所在的网络地址，就可以完成三维人体图像数据网络远程智能化测试过程。

互联网应用处理装置为一网络服务器，由通过ISP商网络接入，接受来自个人PC的请求进行图像测量。图9是网络应用处理装置的应用核心模块图。如图9所示，网络应用处理装置可以分为四个处理层次包括用户交互FLEX层、应用控制层、服务调度处理层和数据交换衔接层。用户交互FLEX层主要是从FLEX技术实现的，主要是实现了用户图片上传到服务器，以及完成对上传图片交互式点取。其基本的模块包括了图片上传模块，加载已经上传的模块，关键点交互模块以及结果数据显示模块。应用控制层主要是用来响应用户交互FLEX层的用户请求的服务的，调用服务调度处理层相应的服务，并且封装经过服务调度处理层处理后的数据，传输回个人PC。主要包括了：接受用户交互FLEX层的图片上传模块，并且把上传处理后，保存好的图片地址通过图片处理展示模块回传给用户交互FLEX层的显示上传图片模块，由用户交互FLEX层的显示上传图片模块与关键点交互模块一起完成对图片上关键点定位，然后反传给数据接受模块，数据接受模块调用中心任务处理模块后，把计算结构反馈给用户交互FLEX层。服务调度处理层主要是响应应用控制层的所有调度请求，调用响应的数据交互衔接层中功能模块进行数据图像分析与处理，并且把分析处理的结果返回给应用控制层。包括了：中心任务调度处理模块。数据交互衔接层提供了对于数据图像处理操作的一些原子性模块、加密解密以及与数据计算装置交互的远程调用接口。主要包括了数据库操作、数据检测模块、图像处理模块、数据加密解密和三维图像计算远程调用接口。

三、将计算结果和数据加密返回使用者。

根据人体工程学原理和统计数据计算目标人体体型图像关键数据的方法如下：

一、胸围、腰围和臀围三个不规则的人体截面曲线通过拟和曲线周长来计算；

二、臂长、肩宽等二维长度用平面两点距离公式计算；

三、头围、脖围和腿围用圆周周长公式来计算。

A-头宽，B-肩宽，C-颈宽，D-胸宽，E-下胸宽，F-腰宽，G-掌长，H-臀宽，I-腿宽，J-臂长，K-掌宽，L-胸厚，M-下胸厚，N-腰厚，O-臀厚，P-腰围高等数据由图2、图3中得到。

Claims (9)

1.三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)用户通过手机、互联网终端摄像机或数码相机的照像功能采集目标人体的体型画面；

(2)用户通过人机交互确定人体被测部位信息；

(3)用户通过数字网络将人体被测部位信息，以及被测人体的身高数据发送至数据处理中心；

(4)数据处理中心通过综合运用人体工程学原理和统计数据计算出人体图像的体型数据；

(5)将计算出的体型数据转换成与目标人体体型数据相匹配的中外服饰尺码信息；

(6)将步骤(5)的结果加密后发送回手机或网络终端。

2.根据权利要求1所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的人体体型画面为正面体型画面及侧面体型画面。

3.根据权利要求2所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的正面体型画面为被摄者正直站立，面朝外背靠墙，脚跟、背部、后脑紧贴于墙面，两脚分开15～20厘米，两臂摆在身体两侧，分别向两边抬起，手掌离开体侧25厘米。

4.根据权利要求2所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的侧面体型画面为被摄者双脚并拢，两臂紧贴裤缝，正直站立，人体一侧紧靠墙面。

5.根据权利要求2所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的人机交互包括：

(1)用户上传人体图片至数据处理中心；

(2)数据处理中心对图片大小处理后，再返回客户端；

(3)用户在客户端分别点取正面体型画面人体的头顶点、脚底点、左胸点、右胸点、左下胸点、右下胸点、左面腰点、右面腰点、左臀点、右臀点，和侧面体型画面人体的头顶点、脚底点、前胸点、后胸点、前下胸点、后下胸点、前腰点、后腰点、前臀点、后臀点。

6.根据权利要求1所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括采用手机彩信发送或互联网数据发送。

7.根据权利要求1所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的数据处理中心为网络服务器及处理终端。

8.根据权利要求1所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的步骤(4)中的综合运用人体工程学原理和统计数据计算包括以下步骤：

(1)胸围、腰围和臀围三个不规则的人体截面曲线通过拟和曲线周长来计算；

(2)臂长、肩宽等二维长度用平面两点距离公式计算；

(3)头围、脖围和腿围用圆周周长公式来计算。

9.根据权利要求1所述的三维人体图像数据网络远程智能化测试方法，其特征在于，所述的步骤(4)中的体型数据包括胸围，腰围，下胸围，臀围，头围，脖围，腿围，腰围高，臂长，掌长，掌宽，肩宽。

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