一种人体肩峰点自动寻找装置和自动寻找方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种服装测量领域，尤其是一种人体肩峰点自动寻找装置和自动寻找方法。
【背景技术】
[0002]服装合体性是服装质量和客户满意度的核心要素。然而在KSA针对服装合体性满意度调查中，分别有50%的女性和62%的男性表示在成衣生产中无法找到适合自己体型的服装。穿着同一件服装，即使人体尺寸相同，但由于体型存在差异，服装的合体性往往也会截然不同。
[0003]对于一件合体的服装来说，人体要素在合体性中起到了一种必不可少的作用。人体肩部是服装的支撑区域，具有支撑服装、体现人体和着装美的作用，因此，肩部作为服装与人体最贴合的部位，其对服装合体性要求较高。服装的肩部既要满足于静态，也要适应于人体动态，还直接关系到上装整体风格的和谐与表现。
[0004]人体肩部形态特征直接关系到上装的整体着装效果、舒适度和合体性，服装肩部只有符合人体肩部形态特征才能体现其合体舒适性，结构必须以肩部结构特征点为前提进行设计。人体肩峰点为肩部形态特征点的关键点，过肩峰点的肩点截面形态特征与服装肩部有着紧密联系，通过寻找人体肩峰点分析肩部截面形态特征，处理好人体肩部与服装肩部两者之间的关系，可以让服装穿着既舒适又美观。
[0005]传统的人体测量方法为手工测量方法，利用角度计、人体测高仪、可变式人体截面测量仪等获取的肩峰点信息，上述测量方法受到测量者经验或者操作手法的影响，存在较大误差，且费时费力；自动人体测量弥补了手工测量的不足，能方便快速准确获得人体数据，如美国的TC2三维人体测量仪、法国Lactra公司Vitus Smart 3D激光扫描系统等，但这些设备复杂、成本高、价格昂贵，不利于推广使用；此外，这些设备并不是针对人体肩峰点自动寻找研制的，每次测量，需要手工筛选数据，使用不方便。
[0006]因此，对于研制一种能自动寻找人体肩峰点的装置就具有十分重要的现实意义，它能为不同肩部体型的服装肩部结构设计提供理论依据，使服装肩部密切结合人体肩部结构特征，提高服装的合体性，满足消费者的需求，为三维服装CAD软件开发应用、服装虚拟试衣、网上销售等奠定基础，它顺应服装行业个性化定制的发展要求，有利于提升企业品质和市场竞争力。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种人体肩峰点自动寻找装置和自动寻找方法，针对现有技术的不足与缺陷，实现快速、准确、简单的寻找肩峰点，从而为不同肩部体型的服装结构设计提供理论依据，使服装肩部密切结合人体肩部结构特征，提高服装的合体性。
[0008]为了解决上技术问题，采用如下技术方案:
[0009]—种人体肩峰点自动寻找装置，包括肩部数据采集装置及专用测量背心，肩部数据采集装置与专用测量背心相互配合，其特征在于:肩部数据采集装置包括底座及支架，支架分别固定于底座的两侧，底座的上端设有伸缩拉手；支架的内部均设有凹槽，凹槽内设有齿轮带，齿轮带上固定有移动支架，移动支架的内侧设有采样组，采样组包括有摄像头；专用测量背心上印有栅形图案，专用测量背心的领口处设有第一标记线，专用测量背心的袖窿深线部位设有第二标记线，第一标记线与第二标记线相互配合。
[0010]优选后，底座呈椭圆形。椭圆形的底座外形美观，稳定性好。
[0011]进一步，底座上表面的中间位置设有定点脚印。提示被测者站立于该定点脚印上，提高采样的准确度。
[0012]进一步，凹槽的上端与凹槽的下端设有电机，电机上连接有齿轮，齿轮与齿轮带相互匹配。由电机及齿轮带动齿轮带运转，结构简单。
[0013]进一步，移动支架的内侧分布有8组采样组，相邻采样组之间间隔45°。
[0014]采用上述装置进行人体肩峰点自动寻找方法，其特征在于包括如下步骤:
[0015](1)被测者身着专用测量背心，被测者站立于底座的定点脚印位置，被测者的双手拉住伸缩拉手；
[0016](2)利用摄像头检测专用测量背心上的第一标记线与第二标记线，从而确定肩部测量高度范围，然后开始扫描；
[0017](3)在肩部测量高度范围内扫描，利用所述摄像头采集被测者肩部图像，再对被测者肩部图像进行解码及相位运算，通过匹配技术及三角形测距方法，自动提取肩峰点及其高度、肩峰点截面坐标；
[0018](4)取肩峰点截面坐标，通过对其进行对称处理及曲线拟合后，获得肩峰点截面曲线。
[0019]优选后，步骤(3)中扫描的具体过程为:a、首先在第一个高度点上，利用所述摄像头采样，采样后获得第一个高度点上的图像山、然后启动所述电机，所述移动支架下降2mm至第二个高度点，利用所述摄像头采样，采样后获得第二个高度点的图像、循环往复b步骤，直至采集完整的被测者肩部图像。
[0020]优选后，步骤(3)自动提取肩峰点具体步骤为:a、自动提取左肩肩峰点:取被测者肩部图像，首先选用3*3中值滤波算法去噪，再利用领域连通法得到左肩的边界点，并分别对其进行光滑处理；光滑处理后，采用冒泡排序算法遍历所有点，寻找出高度及左肩的边界点；根据寻找出的边界点，在其最低点与最高点定两个点，引出一条直线，依次遍历各个边界点，从而寻找出和直线之间距离最大的边界点，该边界点设为最小二乘法分界的阈值点，将该边界点拟合成两条直线，取两条直线的交点即为左肩肩峰点山、采用上述方法自动提取右肩肩峰点。
[0021]优选后，步骤(4)中对称处理的具体步骤为:将肩峰点截面坐标的肩高记作Zp，Zp值下的肩峰点截面源数据拟合点记作[(Xi, Υι, Zp)，(x2, y2, zp)，…，(xk, yk, zp)]，将源数据拟合点按照1轴镜像逆序排列得到镜像拟合点[(-xk, yk, zp)，…，(-x2, y2, zp)，(-Xi, Yi, zp)]；分别对源数据拟合点与镜像拟合点进行曲线拟合，取原拟合点和镜像拟合点均值作为对称后的数据拟合点。
[0022]由于采用上述技术方案，具有以下有益效果:
[0023]—种人体肩峰点自动寻找装置和自动寻找方法，针对现有技术的不足与缺陷，实现快速、准确、简单的寻找肩峰点，从而为不同肩部体型的服装结构设计提供理论依据，使服装肩部密切结合人体肩部结构特征，提高服装的合体性。其具体有益效果表现为以下几占.
[0024]1、本发明具有自动获取人体肩部表面点并自动寻找肩峰点的功能，人体肩峰点为肩部形态特征点的关键点，过肩峰点的肩点截面形态特征与服装肩部有着紧密联系，通过寻找人体肩峰点分析肩部截面形态特征，处理好人体肩部与服装肩部两者之间的关系，可以让服装穿着既舒适又美观。研制一种能自动寻找人体肩峰点的装置具有十分重要的现实意义，它能为不同肩部体型的服装肩部结构设计提供理论依据，使服装肩部密切结合人体肩部结构特征，提高服装的合体性，满足消费者的需求。
[0025]2、通过摄像头采集人体肩部图像实现对人体肩峰点的自动寻找，能简单方便快速获取与服装肩部密切联系的肩峰点截面形态特征，避免了人工手工测量时费时、费力等弊端。同时，该简易装置拆装方便，使用操作简单，成本低。
[0026]3、本发明可以为三维服装CAD软件开发应用、服装虚拟试衣、网上销售等奠定基础，顺应服装行业个性化定制的发展要求，有利于提升企业品质和市场竞争力；此外，该发明可广泛用于人体体型分类，三维服装CAD软件的开发应用，服装定制中的虚拟试衣以及人体工效学等领域。
[0027]4、移动支架用于固定摄像头，其结构简单，设计巧妙，能够多角度全方位的采集肩部图像，实现快速、准确的寻找肩峰点。
[0028]5、齿轮带运行后可带动移动支架上下运动，进一步多角度全方位的采集肩部图像，实现快速、准确的寻找肩峰点。
【附图说明】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0030]图1为本发明中一种人体肩峰点自动寻找装置的结构示意图；
[0031]图2为本发明中一种人体肩峰点自动寻找装置的正视图；
[0032]图3为本发明中一种人体肩峰点自动寻找装置的的左视图；
[0033]图4为本发明中一种人体肩峰点自动寻找装置的的俯视图；
[0034]图5为本发明中移动支架的结构示意图；
[0035]图6为本发明中人体肩峰点自动寻找方法的流程图；
[0036]图7为本发明中自动提取左肩肩峰点的算法流程图；
[0037]图8为本发明中自动提取肩峰点的示意图；
[0038]图9为本发明中专用测量背心的结构示意图
[0039]图10为本发明中肩峰点截面曲线的拟合图；
[0040]图11为本发明中肩峰点对称前后对比图。
[0041]其中图8为被测者正面的示意图，左侧为被测者的右肩，右侧为被测者的左肩。
【具体实施方式】
[0042]如图1至图5及图9所示，一种人体肩峰点自动寻找装置，包括肩部数据采集装置及专用测量背心10，肩部数据采集装置与专用测量背心10相互配合使用。肩部数据采集装置包括底座1与支架2，该底座1呈椭圆形，椭圆形的底座1外形美观，与地面的接触面较大，稳定性好。底座1的上表面设有伸缩拉手7，伸缩拉手7有两个，分别与被测者的左右手对应，伸缩拉手7为三节可伸缩结构，通过伸缩结构配合不同的人体姿势，可与不同体格的人体相互适配。同时，底座1上表面的中间位置设有两处定点脚印8，分别与左右脚相互对应，提示被测者站立于该定点脚印8上，提高采样的准确度。
[0043]支架2设于底座1上表面的左右两侧，左侧与右侧均