JP2868985B2 - Underwear 3D human body measurement device - Google Patents

Underwear 3D human body measurement device

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JP2868985B2
JP2868985B2 JP5285364A JP28536493A JP2868985B2 JP 2868985 B2 JP2868985 B2 JP 2868985B2 JP 5285364 A JP5285364 A JP 5285364A JP 28536493 A JP28536493 A JP 28536493A JP 2868985 B2 JP2868985 B2 JP 2868985B2
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dimensional
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data
grid
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豊治 池田
良平 小松原
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MARUKO KK
SUMIKIN ESUBITSUKUSU KK
TEKUNO AATSU KENKYUSHO JUGEN
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MARUKO KK
SUMIKIN ESUBITSUKUSU KK
TEKUNO AATSU KENKYUSHO JUGEN
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、下着用3次元人体計
測装置に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、下着の製造や下着の選択に必要である人体の測定
を、高精度かつ高効率に行なうことを可能とする下着用
3次元人体計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwear three-dimensional human body measuring apparatus. More specifically, the present invention relates to an underwear three-dimensional human body measuring device capable of measuring a human body required for manufacturing underwear and selecting underwear with high accuracy and high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】近年、下着は、汗の吸収、体
温の調節などの本質的な機能の他に、体型にあった美し
いプロポーションを最大限に引き出す機能をもつことが
重要であり、下着の製造や下着の選択において、そのよ
うな下着の機能に多大な関心がよせられている。
2. Description of the Related Art In recent years, it is important that underwear has a function of maximizing beautiful proportions in accordance with the body shape, in addition to essential functions such as absorption of sweat and regulation of body temperature. There is a great deal of interest in the function of such underwear in the production and selection of underwear.

【0003】このようなプロポーションの最適性は、身
長、体重、太股、ヒップ、ウエスト、バストなどの要素
により決定され、その各要素のバランスにより、最も美
しく見える姿が決定される。このような最適体型に必要
な最適な下着の製造および選択においては、その人間の
体型を正確にかつ迅速に測定することが必要となってお
り、そのための計測手段の改良や開発が行なわれてきて
いる。
[0003] The optimality of such proportions is determined by factors such as height, weight, thighs, hips, waist, and bust, and the most beautiful appearance is determined by the balance of these factors. In the production and selection of the optimal underwear required for such an optimal figure, it is necessary to accurately and quickly measure the human figure, and measurement means for that purpose have been improved and developed. ing.

【0004】従来から、人間の体型を計測する手段とし
て、巻尺やゲージ等の計測装置により直接人体を計測す
る計測手段がごく一般的に用いられている。しかしなが
ら、このような直接人体を計測する計測手段は、計測者
による誤差が大きく、さらに、非常に効率が悪い。そこ
で、最近になって、このような人間体型を測定する測定
手段とし、非接触の3次元計測装置が検討されてきてい
る。
Conventionally, as a means for measuring a human figure, a measuring means for directly measuring a human body with a measuring device such as a tape measure or a gauge has been used very generally. However, such measuring means for directly measuring a human body has a large error by the measurer and is very inefficient. Therefore, recently, a non-contact three-dimensional measuring device has been studied as a measuring unit for measuring such a human body shape.

【0005】実際、物体の3次元形状を光学的にとらえ
ることは古くから行なわれており、テレビカメラ等のイ
メージセンサを用いてモアレ縞を取り込み、コンピュー
タによる演算によって自動的に測定物体の形状を得よう
とる装置が開発されている。このモアレ法は、基準とな
る格子パターンと、この基準格子パターンを物体に投げ
かけることによって得られる変形格子像とを重ね合わせ
たときに生じる縞パターンを利用している。
Actually, it has long been practiced to optically capture the three-dimensional shape of an object. Moire fringes are captured using an image sensor such as a television camera, and the shape of the measured object is automatically calculated by a computer. Attempting devices have been developed. This moiré method utilizes a stripe pattern generated when a grid pattern serving as a reference and a deformed grid image obtained by throwing the reference grid pattern onto an object are overlaid.

【0006】つまり、物体を基準格子線によって光切断
した場合に得られる模様、つまり、変形格子像を基準格
子に重ね合わせることによって等高線縞を形成させてい
る。このような非接触測定原理を用いた測定装置のなか
でも、人体計測に適しているものとしていは、イメージ
エンコーダ方式と符号化パターン投影法などがある。前
者は帯状にしたレーザ光で測定物体をスキャンして計測
するものであり、光切断原理を利用している。しかしな
がら、この装置においては、スキャン中の約3秒間は測
定対称を固定する必要があり、さらに暗室に近い環境を
必要とする。
That is, a pattern obtained when an object is light-cut by a reference grid line, that is, a contour grid pattern is formed by superimposing a deformed grid image on a reference grid. Among the measurement devices using the non-contact measurement principle, those suitable for human body measurement include an image encoder method and a coded pattern projection method. The former scans and measures a measurement object with a belt-shaped laser beam, and utilizes the light cutting principle. However, in this apparatus, it is necessary to fix the measurement symmetry for about 3 seconds during scanning, and further, an environment close to a dark room is required.

【0007】後者は複数の格子パターンを撮影し、その
すべての画像を利用して測定対象上の各点に固有の番号
を付け(符号化)、その位置より座標を算出するもので
あるが、この装置においても、格子パターンを投影して
いる間の3秒間は対象を拘束する必要がある。さらに、
両者ともディテクタとしてCCDカメラを使用している
ために、計測精度は0.5%であり、精度が高いとは言
えない。
In the latter method, a plurality of grid patterns are photographed, a unique number is assigned (encoded) to each point on the measurement object by using all the images, and coordinates are calculated from the positions. Also in this apparatus, it is necessary to restrain the target for three seconds while projecting the grid pattern. further,
Since both use a CCD camera as a detector, the measurement accuracy is 0.5%, which cannot be said to be high.

【0008】従って、このように従来における非接触の
測定装置においては、高密度の情報を得るために3秒程
度の計測時間を必要としており、動的物体である人体を
測定対象とする場合には適さないという欠点がある。こ
の発明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであ
り、従来の非接触3次元測定法の欠点を解消して、暗室
に近い環境を必要とせず、高効率かつ高精度に非接触な
人体への測定を可能とする下着用3次元人体計測装置を
提供することを目的としている。
Therefore, in the conventional non-contact measuring device, a measuring time of about 3 seconds is required to obtain high-density information. Has the disadvantage that it is not suitable. The present invention has been made in view of the above circumstances, and eliminates the disadvantages of the conventional non-contact three-dimensional measurement method, does not require an environment close to a dark room, and is highly efficient and highly accurate. It is an object of the present invention to provide an underwear three-dimensional human body measuring device capable of measuring a human body.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、非接触で人体表面の3次元形状
を測定する下着用3次元人体計測装置であって、CCD
カメラおよび格子とシャッターを備えるプロジェクター
からなる測定ユニット、切換器、フレームメモリととも
、画像撮影制御、切換器制御および画像座標処理を行
なう計測制御部、データ作成部およびデータ表示部を備
えた演算・制御装置を有し、演算・制御装置における計
測制御部の画像撮影制御および切換器制御に従って、測
定ユニットのプロジェクターにより格子パターンが人体
表面に投影され、CCDカメラにより人体表面形状によ
って変形した格子線パターンが変形格子像として撮像さ
れてフレームメモリに記録され、計算制御部の画像座標
処理により、原点をO(0,0,0)としたX−Y−Z
直角座標の物体空間系において、プロジェクターのレン
ズを、その光軸をY軸に合わせ、且つその主点を点A
(0,a,0)に置くように配置するとともに、CCD
カメラのレンズを、その主点をY−Z平面内の点B
(0,a,b)に置き、且つその光軸が原点Oを通るよ
うに配置し、さらに、撮像変形格子画像の面を、中心を
点o(0,a+b,b+d)とし、且つX軸に平行なx
軸を有するx−y直角座標の観測系とした場合におい
て、物体空間系において、点Aから射出されるn番目の
格子線の角度をθNとしたときのX−Z平面内に得られ
る格子線上の点を(X,0,atanθN)とし、投影
格子パターンの格子線上の点をT(X,Y,Z)とし、
さらに、観測系において、T(X,Y,Z)に対応する
点をt(x,y)としたとき(図1参照)、変形格子像
の格子線の2次元座標(x,y)から人体表面の3次元
座標(X,Y,Z)が
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by providing a non-contact three-dimensional shape of a human body surface.
An underwear three-dimensional human body measuring device for measuring
Along with a measurement unit consisting of a camera and a projector equipped with a grid and a shutter, a switch, and a frame memory , it performs image shooting control, switch control, and image coordinate processing.
Nau measurement control unit, an arithmetic and control unit having a data creation unit and the data display unit, a total of the arithmetic and control unit
According to the image capturing control and switch control of the measurement control section,
Lattice pattern is human body by fixed unit projector
Projected onto the surface, and the shape of the human body
The grid line pattern deformed by
Is stored in the frame memory and stored in the image coordinates of the calculation control unit.
XYZ with the origin set to O (0,0,0) by processing
In the rectangular coordinate space, the projector lens
And the principal point is point A.
(0, a, 0) and CCD
The principal point of the camera lens is defined as a point B in the YZ plane.
At (0, a, b) and its optical axis passes through the origin O
And the plane of the captured deformed grid image
Let x be a point o (0, a + b, b + d) and parallel to the X axis.
When the observation system is an xy rectangular coordinate system having an axis
In the object space system, the n-th
Obtained in the XZ plane when the angle of the grid line is θN
A point on the grid line is defined as (X, 0, atan θN) and projected
Let T (X, Y, Z) be a point on the grid line of the grid pattern,
Further, in the observation system, T (X, Y, Z)
Assuming that the point is t (x, y) (see FIG. 1), the modified lattice image
From the two-dimensional coordinates (x, y) of the grid line
Coordinates (X, Y, Z)

【数2】 を用いて算出され、そして、この3次元座標データがデ
ータ作成部およびデータ表示部を介して表示されること
を特徴とする下着用3次元人体計測装置を提供する。
(Equation 2) And the three-dimensional coordinate data is
Providing 3-dimensional human body measurement apparatus undergarment according to claim Rukoto appears through the chromatography data creation unit and the data display unit.

【0010】以下この発明の下着用3次元人体計測装置
の測定原理を説明する。
Hereinafter, the measurement principle of the underwear three-dimensional human body measuring apparatus of the present invention will be described.

【0011】[0011]

【作用】まず初めに直線状の格子模様からなるパターン
を対象の人体に投影する。このパターンは物体表面の3
次元的起伏によって変形するので、このとき投影方向と
は別の方向よりこれを観測すれば、その表面形状に応じ
て変形したパターンをみることができる。
First, a pattern consisting of a linear lattice pattern is projected onto the target human body. This pattern is 3
Since it is deformed by dimensional undulations, if it is observed from a direction different from the projection direction at this time, a pattern deformed according to its surface shape can be seen.

【0012】そこで、プロジェクタにより水平方向の格
子パターンを測定物体に投影し、観測される変形格子像
を、たとえばITVカメラで撮影する。そして、取り込
んだ変形格子像をコンピュータにより演算処理する。次
に観測される変形格子像(フレームメモリに取り込んだ
画像)と、測定物体表面上の3次元座標との関係を処理
する。この関係式を導くために必要な条件および座標軸
を軸の図1のように設定する。
Therefore, a horizontal grid pattern is projected on a measurement object by a projector, and an observed deformed grid image is photographed by, for example, an ITV camera. Then, the acquired deformed lattice image is processed by a computer. Next, the relationship between the observed deformed lattice image (image captured in the frame memory) and the three-dimensional coordinates on the surface of the measurement object is processed. Conditions and coordinate axes necessary to derive this relational expression are set as shown in FIG.

【0013】この図1において、原点をO(0,0,
0)とし、X−Y−Z直角座標を物体空間系とする。格
子パターン投影のためのプロジェクタレンズの光軸をY
軸に合わせ、レンズ主点を点A(0,a,0)に置くと
考える。また、変形格子像を取り組むためのカメラレン
ズの主点はY−Z平面内の点B(0,a,b)に置き、
カメラレンズの光軸は原点Oを通るように配置する。
In FIG. 1, the origin is O (0,0,
0), and the XYZ rectangular coordinates are defined as an object space system. The optical axis of the projector lens for projecting the grid pattern is Y
It is assumed that the lens principal point is located at point A (0, a, 0) in accordance with the axis. Also, the principal point of the camera lens for working on the deformed lattice image is located at point B (0, a, b) in the YZ plane,
The optical axis of the camera lens is arranged to pass through the origin O.

【0014】カメラにより取り込まれた変形格子画像の
面をx−y直角座標系とし、これを観測系と呼ぶことに
する。観測系の中心を点o(0,a+b,b+d)とし
て、X軸に平行にx軸をとる。点A(プロジェクタレン
ズ)から射出されるn番目の格子線の角度(Z−Y平面
内でのY軸からの角度)をθN として、そのときのX−
Z平面内に得られる格子線上の点を(X,0,atan θ
N )とする。 測定物体に投影しいた格子線上の点をT
(X,Y,Z)とし、それに対応する観測系の点をt
(x,y)とすると、点Tが直線ADと直線tBの交点
であることから、次式のようにTとtとの関係式が得ら
れる。
The plane of the deformed grid image captured by the camera is defined as an xy rectangular coordinate system, which is referred to as an observation system. The center of the observation system is set to a point o (0, a + b, b + d), and the x-axis is taken parallel to the X-axis. The angle of the n-th grid line (the angle from the Y axis in the ZY plane) emitted from the point A (projector lens) is defined as θN, and the X−
A point on a grid line obtained in the Z plane is defined as (X, 0, atan θ
N). The point on the grid line projected on the measurement object is T
(X, Y, Z), and the corresponding observation system point is t
Assuming that (x, y), the point T is the intersection of the straight line AD and the straight line tB, so that a relational expression between T and t is obtained as in the following equation.

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】この式により変形格子像(取り込まれた画
像)の格子線の座標(x,y)から、測定物体表面の座
標(X,Y,Z)を求めることができる。次に取り込ん
だ画像から格子線を抽出するために、コンピュータによ
る解析処理を行なう。A/D変換後、フレームメモリに
記憶した画像をコンピュータに画素情報として送る。こ
のとき格子線を抽出するために各画素の二値化などを行
なう。
From this equation, the coordinates (X, Y, Z) of the surface of the measurement object can be obtained from the coordinates (x, y) of the grid lines of the deformed grid image (the captured image). Next, in order to extract grid lines from the captured image, an analysis process by a computer is performed. After the A / D conversion, the image stored in the frame memory is sent to the computer as pixel information. At this time, binarization of each pixel is performed to extract a grid line.

【0017】そして、ノイズ処理後、各格子線の位置を
求め、式(1)によって二次から三次元へ座標変換を行
い、その結果を出力することで処理を終了する。ノイズ
としては主としてごま塩ノイズが問題となるために、二
値化とともにフィルタ処理を施す。以下、この発明の下
着用3次元人体計測装置について実施例に沿ってさらに
詳しく説明する。
After the noise processing, the position of each grid line is determined, the coordinate is converted from secondary to three-dimensional by equation (1), and the result is output to terminate the processing. Since sesame salt noise mainly causes a problem as noise, binarization and filtering are performed. Hereinafter, the underwear three-dimensional human body measuring apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0018】[0018]

【実施例】実施例1 この発明の下着用3次元人体計測装置としては、たとえ
ば、図2に例示したものをひとつの態様として例示すこ
とができる。この図2に例示したように、この発明の下
着用3次元人体計測装置は、CCDカメラ(11)とプ
ロジェクター(12)からなる測定ユニット(1)、切
換器(2)、フレームメモリ(3)、コンピュータ
(4)を備えている。
Embodiment 1 As an underwear three-dimensional human body measuring apparatus of the present invention, for example, the one illustrated in FIG. 2 can be exemplified as one embodiment. As illustrated in FIG. 2, the underwear three-dimensional human body measuring apparatus of the present invention includes a measuring unit (1) including a CCD camera (11) and a projector (12), a switch (2), and a frame memory (3). , A computer (4).

【0019】プロジェクター(12)には格子(12
1)とシャッター(122)を備えている。この発明に
おいては、広角度で測定する場合には、測定ユニットを
2台用いてもよく、フレームメモリ内のデータをその場
でみたい場合には、モニター(5)を備えてもよい。
The projector (12) has a grid (12).
1) and a shutter (122). In the present invention, two measurement units may be used when measuring at a wide angle, and a monitor (5) may be provided when the data in the frame memory is to be viewed on the spot.

【0020】この装置を用いて、人体の計測を行なう場
合にはたとえば、図3に例示したように配置する。この
図に例示したように、人体の前後面の測定を行なう場
合、2台の測定ユニットを用いて、鏡を用いて光路を直
角に曲げ、人体の測定を行なう。この2台の測定ユニッ
トの切換は、コンピュータからの指令によって作動する
切換器によって行なわれ、前面と後面のデータが連続的
に撮影することができる。撮影された映像データはフレ
ームメモリに蓄えられ、その各データからコンピュータ
によって3次元座標が算出される。
When a human body is measured by using this apparatus, the apparatus is arranged, for example, as shown in FIG. As illustrated in this figure, when measuring the front and rear surfaces of a human body, the optical path is bent at a right angle using a mirror using two measurement units, and the human body is measured. Switching between the two measurement units is performed by a switch which is operated by a command from a computer, so that data on the front surface and the rear surface can be continuously photographed. The captured video data is stored in a frame memory, and three-dimensional coordinates are calculated from the data by a computer.

【0021】この算出のために、装置には、計算制御
部、データ作成部、データ表示部を備え、計算制御部
は、画像撮影装置制御、切換器制御、画像座標処理を
行なう。計測制御部の画像撮影装置制御においては、カ
メラの映像が画像情報に変換され、コンピュータに転送
される。この画像撮影装置制御サブルーチンは、画像撮
影装置の初期化、画像の撮影、および、コンピュータへ
の情報の転送を行なう。
[0021] For this calculation, the device, calculation control unit, the data creation unit, and a data display unit, calculation control section, the image capturing apparatus controlled switching device control, the image-coordinate processing
Do. In the control of the image photographing apparatus by the measurement control unit, the image of the camera is converted into image information and transferred to the computer. This image capturing device control subroutine initializes the image capturing device, captures an image, and transfers information to a computer.

【0022】計測制御部の切換器制御においては、プロ
ジェクタの照明の点滅と映像信号の切換を、コンピュー
タが切換器に命令を送ることによって実行する。計測制
御部の画像座標処理における画像処理では、撮影した
画像から必要とする人体の映像を背景より分離し、画像
を強調した後に、計測装置によって撮影した縞の情報を
抽出する。
In the switching control of the measurement control unit, the flashing of the illumination of the projector and the switching of the video signal are executed by the computer sending a command to the switching unit. In the image processing in the image / coordinate processing of the measurement control unit, a necessary image of a human body is separated from a background from a captured image, and after emphasizing the image, information on stripes captured by the measurement device is extracted.

【0023】この計測制御部の画像処理の処理手順は、
次の通りとする。まず始めに、たとえば、図4に例示し
たように、測定ユニットからコンピュータに転送され入
力された画像データを疑似カラー表示として、ロードす
る。ここで、このシステムにおいては、投影された縞が
認識できる程度であれば、画像入力に際して暗室で行な
う必要はない。
The procedure of the images processing of the measurement control unit,
It is as follows. First, for example, as illustrated in FIG. 4, image data transferred from a measuring unit to a computer and input is loaded as a pseudo-color display. Here, in this system, it is not necessary to perform image input in a dark room as long as the projected fringes can be recognized.

【0024】次に、人体の凹凸に応じて陰影が生じ、こ
のため、画面全体の縞の明るさが一定でなく、二値化を
行なう際のしきい値の決定が困難になるので、影による
画像強度の不均一性を除去するシェーディング補正を行
なう。図5はシェーディング補正後の画像であり、図4
の画像と比べて縞パターンが明瞭になっていることがわ
かる。
Next, a shadow is generated in accordance with the unevenness of the human body, and the brightness of the stripes on the entire screen is not constant, and it becomes difficult to determine a threshold value when performing binarization. Is performed to remove the non-uniformity of the image intensity due to. FIG. 5 is an image after shading correction, and FIG.
It can be seen that the stripe pattern is clearer than the image of FIG.

【0025】次に、明るい縞の部分だけを残すために、
入力された画像に適当なしきい値を設定し、それ以上を
1、以下を0に変換して、二値化を行なう。次に、二値
化直後の画像は一点ノイズや縞の不規則な凹凸が散在し
ており、以後の処理に影響を与え、精度を低下させるの
で、たとえば図7に例示したように、これらを除去する
ために、画像に近傍処理を行い、ノイズ除去、平滑化を
行なう。この場合、縞が分断、密着している場合には、
縞字数の認識が不完全になる可能性があるので、この部
分にも近傍処理を施すことが望ましい。 次に、たとえ
ば図8に例示したように、縞の中心を得るために細線化
を行なう。この細線化のアルゴリズムは、たとえば、H
ilditchの方法を採用することができる。
Next, in order to leave only bright stripes,
An appropriate threshold value is set for the input image, and a value greater than 1 is converted to 1 and a value less than 0 is converted to 0 to perform binarization. Next, the image immediately after the binarization is scattered with irregularities such as single-point noises and stripes, which affect subsequent processing and reduce accuracy. For example, as shown in FIG. In order to remove the noise, a neighborhood process is performed on the image, and noise removal and smoothing are performed. In this case, if the stripes are separated and adhered,
Since the recognition of the number of stripes may be incomplete, it is desirable to perform neighborhood processing also on this part. Next, as illustrated in FIG. 8, for example, thinning is performed to obtain the center of the stripe. The thinning algorithm is, for example, H
The Iditch method can be employed.

【0026】さらに図8に例示したように、三次元化座
標を算出するためには、細線化画像に縞次数を付加する
必要があり、縞次数認識は中心の黒い縞が他より太いこ
とを利用して縞次数を自動的に決定し、細線化した縞に
縞次数を付加し、次数によって色分けする。次に、たと
えば図9に例示したように、画像・座標処理における座
標処理により前述の式(1)を用いて、三次元座標を算
出する。最後に、算出された座標はたとえば図10に示
したように、データ作成部およびデータ表示部により
イヤーフレームとして表示したり、または、三次元座標
を利用してサーフェイスモデルとしてその形状を把握す
る。
Further, as exemplified in FIG. 8, in order to calculate the three-dimensional coordinates, it is necessary to add a stripe order to the thinned image, and the stripe order recognition requires that the center black stripe is thicker than the others. The order of the stripes is automatically determined using the order, the order of the stripes is added to the thinned stripes, and the colors are classified according to the order. Next, as illustrated for example in FIG. 9, the seat of the image-coordinate processing
The three-dimensional coordinates are calculated using the above-described equation (1) by the target processing . Finally, the calculated coordinates are displayed as a wire frame by a data creation unit and a data display unit as shown in FIG. 10 or as a surface model using three-dimensional coordinates. Understand the shape.

【0027】データ作成部においては、被計測者の身長
を基にして最適の体型が作成される。算出された3次元
座標を基にして、バスト高、ウエスト高、ヒップ高、バ
スト周径、アンダーバスト周径、ウエスト周径、ヒップ
周径等が算出される。データ表示部においては、算出さ
れた3次元座標から前後左右方向の最突出点を抜き出す
ことによって得られる、前面および側面から人体を観測
したシルエットデータ、全身の形状を表わすワイヤーフ
レームデータ、バスト、ヒップ周辺の3次元座標データ
を抜き出し、各部分の突出の程度に着目したデータに変
換することによって得られる等高線データ等を表示す
る。
In the data creating section, an optimal body shape is created based on the height of the person to be measured. The bust height, waist height, hip height, bust circumference, underbust circumference, waist circumference, hip circumference, and the like are calculated based on the calculated three-dimensional coordinates. In the data display unit, silhouette data obtained by observing the human body from the front and side surfaces obtained by extracting the most protruding points in the front, rear, left and right directions from the calculated three-dimensional coordinates, wire frame data representing the shape of the whole body, bust, hips Contour line data and the like obtained by extracting surrounding three-dimensional coordinate data and converting the data into data focusing on the degree of protrusion of each part are displayed.

【0028】さらにこの発明においては、データ表示部
において、たとえば図11に例示したように、データの
比較をプロポーションバランス図で表示してもよい。ま
たさらにこの発明においては、たとえば、図12に例示
したように、シルエットデータを基にして、前面および
側面の断面形状を表示してもよい。同時にバスト高、ウ
エスト高、ヒップ高を直線で指示することによって、そ
れぞれの位置の変化を把握することも可能となる。
Further, in the present invention, the comparison of data may be displayed in a proportion balance diagram on the data display section, for example, as shown in FIG. Still further, in the present invention, for example, as illustrated in FIG. 12, the front and side cross-sectional shapes may be displayed based on silhouette data. At the same time, by instructing the bust height, waist height, and hip height in a straight line, it is possible to grasp the change in each position.

【0029】またさらに、たとえば図13に例示したよ
うに、前面、側面、後面のワイヤーフレームを表示して
もよい。さらに、バスト高、ウエスト高、ヒップ高の位
置を着色してもよく、そうすることによって、全身中に
おけるそれぞれの位置と形状が把握できる。またさら
に、たとえば図14に例示するように、胸部などの形状
を等高線で表示してもよい。実施例2 実施例1で具体的に示した、下着用3次元人体計測装置
を用いて、基準円筒(r=101.103mm)の形状
を計測し、この測定装置における誤差を検討した。
Further, as shown in FIG. 13, for example, the front, side, and rear wire frames may be displayed. Further, the positions of the bust height, waist height, and hip height may be colored, so that the positions and shapes of the whole body can be grasped. Further, as illustrated in FIG. 14, for example, the shape of the chest or the like may be displayed by contour lines. Example 2 The shape of a reference cylinder (r = 101.103 mm) was measured using the underwear three-dimensional human body measurement device specifically shown in Example 1, and errors in the measurement device were examined.

【0030】各装置の構成は表1に示したものを用い
た。
The configuration of each device was as shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】プロジェクターから原点までの距離は16
90.0mmであり、プロジェクターからカメラまでの
距離は、750.0mm、格子のピッチは7.06mm
であり、拡大率は1.89pixel/mmであった。
画像入力から三次元座標算出までに要した時間は、測定
点400点程度で約3分であった。計測結果のワイヤー
フレームでの表示は図15に示す通りであり、A,B,
Cの各部の平面の座標位置は、それぞれ図16、図1
7、図18であった。この図16〜図18において、こ
の発明の装置における測定値と三次元計測機における計
測値との比較を示している。
The distance from the projector to the origin is 16
90.0 mm, the distance from the projector to the camera is 750.0 mm, and the pitch of the grating is 7.06 mm
And the magnification was 1.89 pixels / mm.
The time required from the image input to the calculation of the three-dimensional coordinates was about 3 minutes at about 400 measurement points. The display of the measurement results in a wire frame is as shown in FIG.
The coordinate position of the plane of each part of C is shown in FIGS.
7, FIG. FIGS. 16 to 18 show a comparison between a measured value in the apparatus of the present invention and a measured value in the three-dimensional measuring machine.

【0033】この発明の装置における測定値と三次元計
測機における計測値との比較の結果は表2に示した通り
であり、この表に示したように、この発明においては、
非常に高精度あることがわかる。
The results of the comparison between the measured values in the apparatus of the present invention and the measured values in the three-dimensional measuring machine are as shown in Table 2, and as shown in this table, in the present invention,
It turns out that there is very high precision.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】実施例3 実施例1の計測装置を用いて、図19に示す人体等身大
の石膏像を計測した。プロジェクターから原点までの距
離は1950.0mmであり、プロジェクターからカメ
ラまでの距離は、673.0mm、格子のピッチは7.
0mmであり、拡大率は0.89pixel/mmであ
った。画像入力から三次元座標算出までに要した時間
は、測定点400点程度で約3分であった。
EXAMPLE 3 Using the measuring apparatus of Example 1, a plaster image of a human body as shown in FIG. 19 was measured. The distance from the projector to the origin is 1950.0 mm, the distance from the projector to the camera is 673.0 mm, and the pitch of the grating is 7.
0 mm, and the magnification was 0.89 pixel / mm. The time required from the image input to the calculation of the three-dimensional coordinates was about 3 minutes at about 400 measurement points.

【0036】その計測結果のワイヤーフレームを図20
に示し、さらにこの図21において、Aの部分の断面の
座標を図21に示した。実施例4 測定対象として洋裁等に用いるダミーボディを用い、そ
れを回転テーブル上に設置し、4方向の計測を行なっ
た。
FIG. 20 shows a wire frame of the measurement result.
21. Further, in FIG. 21, the coordinates of the cross section of the portion A are shown in FIG. Example 4 A dummy body used for dressmaking or the like was used as a measurement target, and it was set on a rotary table, and measurements were made in four directions.

【0037】計測装置は回転テーブル上の対象を90度
ずつ回転させ4回にわけて行なった。また同時に格子パ
ターンを投影しない画素を撮影し、ここから曲線を抽出
した。曲線上の座標の検出は曲線と格子の交点で行い、
それらをスプライン関数を用いて接続した。図22、図
23は上記の手法で計測したボディのワイヤーフレーム
モデルとその上の曲線である。計測結果より、従来の手
法では計測が困難であった対象上の任意の曲線上の座標
もこのシステムを使用することにより計測が可能とな
る。
The measurement was performed four times by rotating the object on the turntable by 90 degrees. At the same time, a pixel not projecting the grid pattern was photographed, and a curve was extracted therefrom. The coordinates on the curve are detected at the intersection of the curve and the grid,
They were connected using a spline function. FIG. 22 and FIG. 23 show a wire frame model of the body measured by the above-described method and curves thereon. From the measurement results, it is possible to measure coordinates on an arbitrary curve on an object, which was difficult to measure by the conventional method, by using this system.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、暗室に近い環境を必要とせず、高効率かつ高精度に
非接触な人体の測定が可能となり、体型に最も適した下
着の製造および選択が可能となる。
According to the present invention, as described in detail above, it is possible to measure a non-contact human body with high efficiency and high accuracy without requiring an environment close to a dark room, and to manufacture and select underwear most suitable for the figure. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の測定原理を示した空間座標の関係図
である。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between spatial coordinates showing the measurement principle of the present invention.

【図2】この発明の基本構成を示した概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図3】この発明の装置の配置を示した配置図である。FIG. 3 is a layout diagram showing the layout of the apparatus of the present invention.

【図4】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 4 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図5】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 5 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図6】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 6 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図7】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 7 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図8】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 8 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図9】この発明を用いての画像処理の一過程を示した
立体図である。
FIG. 9 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図10】この発明を用いての画像処理の一過程を示し
た立体図である。
FIG. 10 is a three-dimensional view showing one process of image processing using the present invention.

【図11】この発明の表示部の一例を示したバランス図
である。
FIG. 11 is a balance diagram showing an example of the display unit of the present invention.

【図12】この発明の表示部の一例を示した概略図であ
る。
FIG. 12 is a schematic view showing one example of a display unit of the present invention.

【図13】この発明の表示部の一例を示した概略図であ
る。
FIG. 13 is a schematic view showing an example of the display unit of the present invention.

【図14】この発明の表示部の一例を示した概略図であ
る。
FIG. 14 is a schematic view showing an example of a display unit of the present invention.

【図15】この発明の装置を用いての測定結果を示した
概略図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a measurement result using the apparatus of the present invention.

【図16】この発明の装置を用いての測定結果を示した
断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a measurement result using the device of the present invention.

【図17】この発明の装置を用いての測定結果を示した
断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a measurement result using the device of the present invention.

【図18】この発明の装置を用いての測定結果を示した
断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a measurement result using the device of the present invention.

【図19】この発明の装置の対象となる対象物体を示し
た概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a target object which is a target of the apparatus of the present invention.

【図20】この発明の装置を用いての測定結果を示した
概略図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a measurement result using the apparatus of the present invention.

【図21】この発明の装置を用いての測定結果を示した
断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a measurement result using the apparatus of the present invention.

【図22】この発明の装置を用いての測定結果を示した
概略図である。
FIG. 22 is a schematic diagram showing measurement results using the apparatus of the present invention.

【図23】この発明の装置を用いての測定結果を示した
概略図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a measurement result using the apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 測定ユニット 11 CCDカメラ 12 プロジェクター 121 格子 122 シャッター 2 切換器 3 フレームメモリ 4 コンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring unit 11 CCD camera 12 Projector 121 Grid 122 Shutter 2 Switcher 3 Frame memory 4 Computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松原 良平 東京都府中市寿町3−10−7 藤森ビル 有限会社テクノアーツ研究所内 (56)参考文献 特開 平5−196436(JP,A) 特開 平2−144043(JP,A) 特開 平3−138508(JP,A) 特開 昭56−115904(JP,A) 特開 昭53−47745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 A41H 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Ryohei Komatsubara 3-10-7 Kotobuki-cho, Fuchu-shi, Tokyo Fujimori Building Inside Techno Arts Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-5-196436 (JP, A) JP-A-2-144043 (JP, A) JP-A-3-138508 (JP, A) JP-A-56-115904 (JP, A) JP-A-53-47745 (JP, A) (58) Int.Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 A41H 1/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非接触で人体表面の3次元形状を測定す
下着用3次元人体計測装置であって、CCDカメラお
よび格子とシャッターを備えるプロジェクターからなる
測定ユニット、切換器、フレームメモリとともに、画像
撮影制御、切換器制御および画像座標処理を行なう計測
制御部、データ作成部およびデータ表示部を備えた演算
・制御装置を有し、演算・制御装置における計測制御部の画像撮影制御およ
び切換器制御に従って、測定ユニットのプロジェクター
により格子パターンが人体表面に投影され、CCDカメ
ラにより人体表面形状によって変形した格子線パターン
が変形格子像として撮像されてフレームメモリに記録さ
れ、 計算制御部の画像座標処理により、原点をO(0,0,
0)としたX−Y−Z直角座標の物体空間系において、
プロジェクターのレンズを、その光軸をY軸に合わせ、
且つその主点を点A(0,a,0)に置くように配置す
るとともに、CCDカメラのレンズを、その主点をY−
Z平面内の点B(0,a,b)に置き、且つその光軸が
原点Oを通るように配置し、さらに、撮像変形格子画像
の面を、中心を点o(0,a+b,b+d)とし、且つ
X軸に平行なx軸を有するx−y直角座標の観測系とし
た場合において、物体空間系において、点Aから射出さ
れるn番目の格子線の角度をθNとしたときのX−Z平
面内に得られる格子線上の点を(X,0,atanθ
N)とし、投影格子パターンの格子線上の点をT(X,
Y,Z)とし、さらに、観測系において、T(X,Y,
Z)に対応する点をt(x,y)としたとき、変形格子
像の格子線の2次元座標(x,y)から人体表面の3次
元座標(X,Y,Z)が 【数1】 を用いて算出され、そして、この3次元座標データがデ
ータ作成部およびデータ表示部を介して表示されること
を特徴とする下着用3次元人体計測装置。
1. A three-dimensional shape of a human body surface is measured without contact.
An underwear three-dimensional human body measuring apparatus, comprising: a measuring unit including a CCD camera and a projector having a grid and a shutter, a switch, a frame memory, and an image.
Imaging control, measurement control unit for performing switcher control and image coordinates processing, an arithmetic and control unit having a data creation unit and the data display unit, an image capturing control of the measurement control unit in the arithmetic and control unit Oyo
The measurement unit projector according to
The grid pattern is projected onto the human body surface by the
Lattice line pattern deformed by human body surface shape
Is captured as a deformed grid image and recorded in the frame memory.
The origin is set to O (0,0,0) by the image coordinate processing of the calculation control unit.
0) in the XYZ rectangular coordinate object space system,
Align the optical axis of the projector lens with the Y axis,
And place the principal point at point A (0, a, 0).
And the main point of the CCD camera lens is Y-
It is placed at a point B (0, a, b) in the Z plane, and its optical axis is
Arranged so as to pass through the origin O
With the center at point o (0, a + b, b + d), and
An xy rectangular coordinate observation system having an x-axis parallel to the x-axis
In the object space system,
XZ plane when the angle of the n-th grid line is θN
A point on a grid line obtained in the plane is defined as (X, 0, atan θ
N), and a point on a grid line of the projected grid pattern is T (X,
Y, Z), and T (X, Y,
When the point corresponding to Z) is t (x, y), the modified grid
From the two-dimensional coordinates (x, y) of the grid lines of the image, the third order of the human body surface
Original coordinates (X, Y, Z) is ## EQU1 ## And the three-dimensional coordinate data is
Over data creation unit and is displayed through the data display unit Underwear 3-dimensional human body measurement apparatus according to claim Rukoto.
【請求項2】 データ表示部において、3次元座標デー
から前後左右方向の最突出点を抜き出して得られる、
面および側面から人体を観測したシルエットデータ、
全身の形状を表すワイヤフレームデータ、バストおよび
ヒップ周辺の3次元座標データを抜き出し、各部分の突
出程度に着目したデータに変換して等高線データを表示
する請求項1の下着用3次元人体計測装置。
2. A data display unit, three-dimensional coordinate data
Obtained by extracting the most salient points of the longitudinal and lateral directions from the motor,
Silhouette data obtained by observing the human body from the front and side,
3. The underwear 3 according to claim 1, wherein wireframe data representing the shape of the whole body, bust and three-dimensional coordinate data around the hip are extracted , converted into data focusing on the degree of protrusion of each part, and contour line data is displayed. Dimensional human body measurement device.
【請求項3】 データ表示部においてプローションバ
ランス図を表示する請求項1または2の下着用3次元人
体計測装置。
3. A process according to claim Show Propo Activation balanced view in the data display section 1 or 3 dimensional person for 2 underwear
Body measurement device.
【請求項4】 データ表示部においてワイヤフレーム表
示する請求項1ないし3のいずれか下着用3次元人体
計測装置。
4. The method of claim 1 to one of three-dimensional human body undergarment 3 data display unit smell Te displays wireframe
Measuring device.
【請求項5】 データ表示部において面及び側面の断
面形状を表示する請求項1ないし4のいずれか下着用
3次元人体計測装置。
5. claims 1 displays the cross-sectional shape of the front surface and the side surface of the data display unit for one of underwear 4
3D human body measurement device.
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