CN219762554U - 服装版型三维扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种服装版型三维扫描装置，涉及服装数据采集技术领域，包括固定底座、支撑架、固定顶板和制版控制系统，固定底座上转动安装有扫描平台，扫描平台上设置有重力传感器，固定顶板上固定有身高测量模块，支撑架上安装有升降座和中空管，升降座连接有升降驱动机构，升降座上通过往复驱动机构滑动安装有滑座，滑座上固定安装有人体三维扫描仪和视觉相机，中空管内设置有纯色挡布，纯色挡布伸出中空管的一端固定有限位管，固定底座的顶部设有限位机构，本实用新型能够对穿戴者各围度测量位置进行高效、精确的定位，并通过设置纯色挡布来提高三维扫描仪的扫描精度，解决了人体测量数据存在较大误差的问题，保证了服装版型的精确度。

Description

服装版型三维扫描装置

技术领域

本实用新型涉及服装数据采集技术领域，尤其是涉及一种服装版型三维扫描装置。

背景技术

随着我国经济社会的发展和人民物质精神水平的提升，人们对于服装合体度的要求越来越高，因此个性化的服装定制在人们的日常生活中越来越普遍。不同类型和款式的服装在不同穿戴者身上的效果均不相同，因而服装的版型也会随之发生变化，为了避免服装在穿戴者身上出现拉扯而造成的穿戴不适，需要根据穿戴者的体态数据对服装的版型进行定制。

现有服装版型定制用的三维扫描装置主要存在以下问题：第一是由于不同穿戴者的体态各不相同，处于同一身高范围内的不同穿戴者的围度测量位置也会存在差异，因而传统三维扫描装置中利用位置信号发射器对围度测量位置定位的方法，会导致扫描得到的人体测量数据会存在较大的误差；第二是三维扫描装置多为框架式结构，在进行扫描的过程中，三维扫描装置后侧放置的物品、人员或者其他的背景装饰都可能对人体三维扫描仪的扫描效果造成影响，使人体三维扫描仪的扫描数据存在较大误差，进而影响了服装版型的精确度。

因此，需要一种能够解决上述问题的服装版型三维扫描装置。

实用新型内容

本实用新型提出一种服装版型三维扫描装置，能够对穿戴者各围度测量位置进行高效、精确的定位，并通过设置纯色挡布来提高三维扫描仪的扫描精度，解决了人体测量数据存在较大误差的问题，保证了服装版型的精确度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

服装版型三维扫描装置，包括固定底座，所述固定底座上转动安装有一用于穿戴者站立的扫描平台，所述扫描平台的顶部设置有一承重板，所述承重板与扫描平台之间设置有重力传感器；

所述固定底座的上方设置有一固定顶板，所述固定顶板的底部固定安装有一身高测量模块，所述身高测量模块设置于所述扫描平台的正上方；

所述固定顶板通过两根相对设置的支撑架固定安装于所述固定底座上，其中一根所述支撑架上沿竖向滑动安装有一升降座，所述升降座连接有升降驱动机构，所述升降座上通过往复驱动机构滑动安装有一滑座，所述滑座上固定安装有人体三维扫描仪和视觉相机；

另一根所述支撑架的上部固定安装有一水平设置的中空管，所述中空管内设置有纯色挡布，所述中空管的底部设有一开口，所述纯色挡布的自由端通过所述开口伸出所述中空管，所述纯色挡布伸出所述中空管的一端固定有一限位管，所述固定底座的顶部设有一用于对所述限位管进行限位的限位机构；

还包括一制版控制系统。

作为一种优选的技术方案，所述制版控制系统包括处理器和触摸显示屏，所述触摸显示屏固定安装于所述支撑架上，所述触摸显示屏、重力传感器、人体三维扫描仪、视觉相机和身高测量模块均与所述处理器电性连接，所述处理器通过通信模块与制版终端通信连接。

作为一种优选的技术方案，所述往复驱动机构包括转动安装于所述升降座上的旋转盘，所述旋转盘由第一伺服电机驱动转动，所述第一伺服电机与所述处理器电性连接，所述旋转盘的端面上固定安装有一偏心推杆，所述滑座靠近所述升降座的侧壁上固定有一凸块，所述凸块上设有一呈长条形竖向设置的滑动凹槽，所述偏心推杆伸入并滑动安装于所述滑动凹槽内。

作为一种优选的技术方案，所述中空管内铰接安装有一旋转轴辊，所述旋转轴辊沿所述中空管的轴向延伸，所述纯色挡布卷绕于所述旋转轴辊上，所述旋转轴辊与所述中空管之间共同安装有扭转弹簧，所述中空管内铰接安装有一对导向轴，每一所述导向轴均沿所述旋转轴辊的轴向延伸，每一所述导向轴均设置于所述旋转轴辊的下方，所述纯色挡布的自由端穿过两所述导向轴之间。

作为一种优选的技术方案，所述限位机构包括若干个固定钩，每一所述固定钩均固定于所述固定底座的顶部，所述限位管的底部固定有若干个限位环，所述限位环的位置与所述固定钩的位置一一对应，每一所述限位环均安装于所述固定钩的钩槽内。

作为一种优选的技术方案，所述升降驱动机构包括竖向设置的线性电缸，所述线性电缸固定安装于对应所述支撑架上，所述升降座固定安装于所述线性电缸的滑块上，所述线性电缸与所述处理器电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述固定底座内安装有一第二伺服电机，所述扫描平台固定安装于所述第二伺服电机的电机轴上。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

由于服装版型三维扫描装置包括固定底座、扫描平台、支撑架、固定顶板、人体三维扫描仪和视觉相机，在本实用新型中，视觉相机由上而下进行运动，通过视觉相机对穿戴者颈围、肩宽、臂长、胸围、胸高、腰围、腹围、臀围等数据的测量位置进行拍照检测，确定穿戴者各围度数据最准确的测量位置，利用人体三维扫描仪自上而下依次完成对穿戴者各围度数据的准确扫描测量，从而得到穿戴者完整的1：1人体三维模型，制版控制系统输出准确的人体测量数据，根据人体测量数据、服装款式以及面料和配件等得到服装版型，相较于传统三维扫描装置中利用固定位置的位置信号发射器来确定测量位置的方法，本实用新型利用运动的视觉相机来确定穿戴者各围度数据准确的测量位置，从而避免了因测量位置不准确而导致人体测量数据存在较大误差的情况发生，进而提高了服装版型的精确度。

由于扫描平台上设置有承重板和重力传感器，固定顶板上固定有身高测量模块，在本实用新型中，通过重力传感器对穿戴者的体重进行测量，身高测量模块对穿戴者的身高进行测量，制版控制系统根据得到的身高和体重数据，得到该身高和体重范围内穿戴者各围度数据的测量位置范围，视觉相机只需要在得到的各个测量位置范围内进行拍照检测、定位，从而提高了视觉相机的定位速度，进而实现了对各围度数据测量位置的高效定位。

由于支撑架的上部固定安装有中空管，中空管内设置有纯色挡布，纯色挡布的自由端通过开口伸出中空管并固定有限位管，在本实用新型中，当人体三维扫描仪对面的背景非常杂乱或者有很多物品和人员时，需要将纯色挡布拉下来，利用纯色挡布来对背景进行遮挡，避免了因扫描背景杂乱而对扫描测量数据造成误差的情况发生，从而提高了人体三维扫描仪的扫描精度，避免了人体测量数据存在较大误差的情况发生，进而保证了服装版型的精确度。

由于制版控制系统包括处理器和触摸显示屏，处理器通过通信模块与制版终端通信连接，在本实用新型中，人体三维扫描仪扫描测量到的围度数据、处理器处理后得到的1：1人体三维模型、以及服装版型均能在触摸显示屏上进行显示，操作者和穿戴者可以直观的看到服装版型以及穿着效果，从而便于操作者根据穿戴者的要求及时进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处的结构放大图；

图3为图1中B处的结构放大图；

图4为图1中C-C向的剖视示意图；

图5为图4中D处的结构放大图；

图6为本实用新型中中空管的安装示意图；

图7为本实用新型中制版控制系统的连接示意图。

其中：1、固定底座；2、扫描平台；3、承重板；4、重力传感器；5、固定顶板；6、身高测量模块；7、处理器；8、制版终端；9、支撑架；10、升降座；11、滑座；12、人体三维扫描仪；13、视觉相机；14、中空管；15、纯色挡布；16、开口；17、限位管；18、触摸显示屏；19、通信模块；20、旋转盘；21、第一伺服电机；22、偏心推杆；23、凸块；24、滑动凹槽；25、旋转轴辊；26、扭转弹簧；27、导向轴；28、固定钩；29、限位环；30、线性电缸；31、第二伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图7共同所示，服装版型三维扫描装置，包括固定底座1，固定底座1上转动安装有一用于穿戴者站立的扫描平台2，扫描平台2的顶部设置有一承重板3，承重板3与扫描平台2之间设置有重力传感器4，在本实施例中，重力传感器4采用瑞尔特公司生产的T715型号的称重传感器，当穿戴者站立在扫描平台2的承重板3上，重力传感器4感应到穿戴者的重力，并将重力信息传送到处理器7进行处理，获得穿戴者的体重数据。

如图1和图4共同所示，固定底座1的上方设置有一固定顶板5，固定顶板5的底部固定安装有一身高测量模块6，身高测量模块6设置于扫描平台2的正上方，在本实用新型中，身高测量模块6设置在固定底座1正上方2-3m处，当身高测量模块6使用红外信号进行身高测量时，身高测量模块6包括红外信号发射模块和红外信号接收模块，红外信号模块朝向下方发射红外信号，该红外信号经穿戴者头顶的反射后被红外信号接收模块接收，红外信号发射模块和红外信号接收模块向处理器7发送本次测量信息，处理器7根据接收到的测量信息(具体为待测距离的相对位移、传输时间)，计算出红外信号发射模块到穿戴者头顶的处理，从而获得穿戴者的身高数据。

在本实用新型中，处理器7将穿戴者的身高和体重数据传送到制版终端8，制版终端8在以往的数据库内进行数据调取，调取到大部分处于该身高和体重范围内的穿戴者，他们的各围度数据的测量位置范围以及围度数据范围，从而方便了后续测量位置定位以及围度数据测量工作的快速进行，进而提高了各围度数据测量位置定位的速度和各围度数据的测量精度。

如图1、图2和图4共同所示，固定顶板5通过两根相对设置的支撑架9固定安装于固定底座1上，其中一根支撑架9上沿竖向滑动安装有一升降座10，升降座10连接有升降驱动机构，升降座10上通过往复驱动机构滑动安装有一滑座11，滑座11上固定安装有人体三维扫描仪12和视觉相机13，在本实施例中，人体三维扫描仪12可以采用深圳市南科三维科技有限公司生产的NanKe-3DS型号的拍照式三维扫描仪，视觉相机13可以采用Gray PointGS3-U3-28S4C-C型号的工业摄像机。

在本实用新型中，通过由上而下进行运动的视觉相机13来对各围度数据的测量位置范围内进行拍照确定，处理器7根据视觉相机13拍摄到的照片来确定各围度数据最准确的测量位置，从而实现了对每位穿戴者各围度数据测量位置的准确定位，避免了因测量位置不对而导致测量数据出现较大误差的情况发生，进而提高了围度数据测量结果以及服装版型的精确度。

如图1、图3和图6共同所示，另一根支撑架9的上部固定安装有一水平设置的中空管14，中空管14内设置有纯色挡布15，中空管14的底部设有一开口16，纯色挡布15的自由端通过开口16伸出中空管14，纯色挡布15伸出中空管14的一端固定有一限位管17，固定底座1的顶部设有一用于对限位管17进行限位的限位机构，在本实施例中，纯色挡布15采用可以纯白色纤维布，利用纯色挡布15来将穿戴者与其他背景隔开，避免了其他背景干扰人体三维扫描仪12的扫描工作，从而提高了人体三维扫描仪12的扫描精度，避免了人体测量数据存在较大误差的情况发生，进而保证了服装版型的精确度。

如图1和图7共同所示，服装版型三维扫描装置还包括一制版控制系统。

制版控制系统包括处理器7和触摸显示屏18，触摸显示屏18固定安装于支撑架9上，触摸显示屏18、重力传感器4、人体三维扫描仪12、视觉相机13和身高测量模块6均与处理器7电性连接，处理器7通过通信模块19与制版终端8通信连接，在本实施例中，处理器7可以采用西门子S7-1200型号的PLC控制器，触摸显示屏18可以采用三菱的GT1565-VTBD型号的触摸屏显示器，通信模块19可以采用西安达泰电子有限责任公司生产的DTD434MB型号的无线通信模块，制版终端8可以采用电脑或者平板。

如图1、图2、图4和图5共同所示，往复驱动机构包括转动安装于升降座10上的旋转盘20，旋转盘20由第一伺服电机21驱动转动，第一伺服电机21与处理器7电性连接，旋转盘20的端面上固定安装有一偏心推杆22，滑座11靠近升降座10的侧壁上固定有一凸块23，凸块23上设有一呈长条形竖向设置的滑动凹槽24，偏心推杆22伸入并滑动安装于滑动凹槽24内。

在本实用新型中，往复驱动机构用于带动滑座11进行水平方向上的往复运动，当需要进行测量位置定位工作时，往复驱动机构驱动滑座11进行运动，使视觉相机13的镜头对准扫描平台2上的穿戴者，当需要进行围度数据测量工作时，往复驱动机构驱动滑座11再次进行运动，使人体三维扫描仪12的镜头对准准扫描平台2上的穿戴者，从而保证了三维扫描工作的正常有序进行。

如图1、图3和图6共同所示，中空管14内铰接安装有一旋转轴辊25，旋转轴辊25的外形与中空管14的外形相同，纯色挡布15缠绕于旋转轴辊25上，旋转轴辊25与中空管14之间共同安装有扭转弹簧26，中空管14内铰接安装有一对导向轴27，每一导向轴27的外形与旋转轴辊25的外形相同，纯色挡布15的自由端穿过两导向轴27之间，在本实施例中，导向轴27用于对纯色挡布15进行导向，避免了纯色挡布15与中空管14上的开口16不断摩擦而被损伤的情况发生，从而延长了纯色挡布15的使用寿命。

其中，限位机构包括若干个固定钩28，每一固定钩28均固定于固定底座1的顶部，限位管17的底部固定有若干个限位环29，限位环29的位置与固定钩28的位置一一对应，每一限位环29均安装于固定钩28的钩槽内。

在本实用新型中，扭转弹簧26用于纯色挡布15的复位，当限位管17上的限位环29被放置在固定钩28的钩槽内时，固定钩28用于对限位管17和纯色挡布15进行限位和固定，此时扭转弹簧26一直处于扭转状态下，当限位环29被取出固定钩28时，在扭转弹簧26的弹力作用下，旋转轴辊25不断进行旋转，来将伸展开的纯色挡布15不断收卷到旋转轴辊25上，实现了对纯色挡布15的收卷工作，从而避免了纯色挡布15一直处于外界环境中被弄脏而影响使用的情况发生，进而保证了人体三维扫描仪12的扫描效果。

如图1和图4共同所示，升降驱动机构包括竖向设置的线性电缸30，线性电缸30固定安装于对应支撑架9上，升降座10固定安装于线性电缸30的滑块上，线性电缸30与处理器7电性连接。

固定底座1内安装有一第二伺服电机31，扫描平台2固定安装于第二伺服电机31的电机轴上。

使用本实用新型的方法如下：

第一步，操作者用手向下拉动纯色挡布15底部的限位管17，对卷绕在旋转轴辊25上的纯色挡布15进行不断展开，最后将限位管17底部的限位环29逐一放置到固定钩28的钩槽内；

第二步，穿戴者站立到扫描平台2上，并使自己的正面朝向人体三维扫描仪12和视觉相机13，背部朝向纯色挡布15，操作者通过触摸显示屏18启动本实用新型；

第三步，处理器7控制重力传感器4和身高测量模块6启动，重力传感器4对穿戴者的重力进行感应，并将重力信息传送到处理器7，身高测量模块6对穿戴者的身高进行测量，并将测量数据传送到处理器7，处理器7对接收到的重力信息和测量数据进行处理，获得穿戴者的身高和体重数据；

第四步，处理器7将身高和体重数据传送到制版终端8，制版终端8根据接收到的数据信息进行检索和调取，获得各围度数据的测量位置范围，并将其传送到处理器7内，处理器7根据接收到的信息控制视觉相机13的动作；

第五步，处理器7控制第一伺服电机21启动，第一伺服电机21驱动旋转盘20和偏心推杆22进行旋转，偏心推杆22相对于旋转盘20的轴心偏心设置，因此偏心推杆22在旋转过程中会在滑动凹槽24内进行竖向的滑动，也带动凸块23和滑座11进行水平方向上的移动，当视觉相机13的镜头与穿戴者对齐时，第一伺服电机21停止；

第六步，处理器7控制线性电缸30启动，带动升降座10由上而下进行运动，升降座10带动视觉相机13由上而下运动，当视觉相机13移动到每一测量位置范围内时，均会进行拍照，并将拍摄到的照片传送到处理器7内，进行后续处理，获得最准确的围度数据测量位置，实现了对各围度数据测量位置的定位；

第七步，当视觉相机13完成对全部围度数据测量位置的定位后，处理器7控制第一伺服电机21再次启动，第一伺服电机21带动滑座11进行水平运动，并将人体三维扫描仪12与穿戴者对齐，同时线性电缸30带动人体三维扫描仪12由下而上进行运动；

第八步，当人体三维扫描仪12运动到一围度数据的测量位置上时，处理器7控制线性电缸30停止，第二伺服电机31和人体三维扫描仪12启动，第二伺服电机31带动扫描平台2旋转一圈，扫描平台2带动穿戴者转动一圈，同时人体三维扫描仪12对穿戴者进行该测量位置上围度数据的扫描测量，完成该维度数据的测量后，处理器7控制第二伺服电机31和人体三维扫描仪12停止，线性电缸30启动，带动人体三维扫描仪12继续向上移动，直至完成对全部围度数据的扫描测量；

第九步，人体三维扫描仪12扫描得到的测量信息被传送到处理器7内进行处理，处理器7将处理后的数据传送到制版终端8，在制版终端8上获得完整的1：1的人体三维模型，并会输出人体测量数据，之后根据穿戴者选定的服装款型、面料以及配件等，生成服装版型，制版终端8得到的人体三维模型、人体测量数据和服装版型均传送回处理器7，并在触摸显示屏18上进行显示；

第十步，穿戴者对生成的服装版型进行确认，同时操作者可以根据穿戴者的要求，来对服装版型进行微调，得到穿戴者确认的服装版型被最终传送到制版终端8上进行保存，以便于后续服装的制作。

综上，本实用新型提出的服装版型三维扫描装置，能够对穿戴者各围度测量位置进行高效、精确的定位，并通过设置纯色挡布15来提高三维扫描仪的扫描精度，解决了人体测量数据存在较大误差的问题，保证了服装版型的精确度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.服装版型三维扫描装置，包括固定底座，其特征在于，所述固定底座上转动安装有一用于穿戴者站立的扫描平台，所述扫描平台的顶部设置有一承重板，所述承重板与扫描平台之间设置有重力传感器；

所述固定底座的上方设置有一固定顶板，所述固定顶板的底部固定安装有一身高测量模块，所述身高测量模块设置于所述扫描平台的正上方；

所述固定顶板通过两根相对设置的支撑架固定安装于所述固定底座上，其中一根所述支撑架上沿竖向滑动安装有一升降座，所述升降座连接有升降驱动机构，所述升降座上通过往复驱动机构滑动安装有一滑座，所述滑座上固定安装有人体三维扫描仪和视觉相机；

另一根所述支撑架的上部固定安装有一水平设置的中空管，所述中空管内设置有纯色挡布，所述中空管的底部设有一开口，所述纯色挡布的自由端通过所述开口伸出所述中空管，所述纯色挡布伸出所述中空管的一端固定有一限位管，所述固定底座的顶部设有一用于对所述限位管进行限位的限位机构；

还包括一制版控制系统。

2.根据权利要求1所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述制版控制系统包括处理器和触摸显示屏，所述触摸显示屏固定安装于所述支撑架上，所述触摸显示屏、重力传感器、人体三维扫描仪、视觉相机和身高测量模块均与所述处理器电性连接，所述处理器通过通信模块与制版终端通信连接。

3.根据权利要求2所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述往复驱动机构包括转动安装于所述升降座上的旋转盘，所述旋转盘由第一伺服电机驱动转动，所述第一伺服电机与所述处理器电性连接，所述旋转盘的端面上固定安装有一偏心推杆，所述滑座靠近所述升降座的侧壁上固定有一凸块，所述凸块上设有一呈长条形竖向设置的滑动凹槽，所述偏心推杆伸入并滑动安装于所述滑动凹槽内。

4.根据权利要求2所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述中空管内铰接安装有一旋转轴辊，所述旋转轴辊沿所述中空管的轴向延伸，所述纯色挡布卷绕于所述旋转轴辊上，所述旋转轴辊与所述中空管之间共同安装有扭转弹簧，所述中空管内铰接安装有一对导向轴，每一所述导向轴均沿所述旋转轴辊的轴向延伸，每一所述导向轴均设置于所述旋转轴辊的下方，所述纯色挡布的自由端穿过两所述导向轴之间。

5.根据权利要求1所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述限位机构包括若干个固定钩，每一所述固定钩均固定于所述固定底座的顶部，所述限位管的底部固定有若干个限位环，所述限位环的位置与所述固定钩的位置一一对应，每一所述限位环均安装于所述固定钩的钩槽内。

6.根据权利要求2所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括竖向设置的线性电缸，所述线性电缸固定安装于对应所述支撑架上，所述升降座固定安装于所述线性电缸的滑块上，所述线性电缸与所述处理器电性连接。

7.根据权利要求2所述的服装版型三维扫描装置，其特征在于，所述固定底座内安装有一第二伺服电机，所述扫描平台固定安装于所述第二伺服电机的电机轴上。