基于平面投影轮廓获取人体尺寸的研究

摘要

随着服装数字化和智能化的极速发展，采用非接触式测量方法提取人体尺寸逐渐应用在个性化服装定制、三维服装设计、虚拟试衣和虚拟人体建模等技术上。目前测量人体尺寸的方法以手工量取居多，部分院校和企业引进了三维扫描仪采集人体尺寸，更快速地建立人体体型数据库。由于二维非接触式测量法更加便捷的操作、快速的反应、低廉的成本等优势，因此越来越多的院校开始着重研究如何从二维拍摄的图像中提取有用的人体尺寸信息，并不断完善研究方案以期获得更高精度的尺寸，所以二维非接触式测量法更加值得深入研究。
　　基于以上的背景，采用文献分析法对当前的研究现状进行了深刻分析，并设计了二维摄影法实验方案为后期分析奠定了基础，对所获得实验数据进行统计分析及建立数学模型，运用了模糊评价法对实验结果进行了评定，建立了二维非接触式青年女性人体测量系统的理论基础。主要研究包括以下内容：
　　通过二维摄影法和三维扫描法测量了215名青年在校女性的体型数据，并对数据进行处理，得到最终可用样本数为204。基于数字图像技术，结合MATLAB软件对人体正面及侧面图像分别进行灰度化、二值化、闭运算及边缘算子处理，最终提取出图像中人体轮廓。运用Harris角点算法定位轮廓上的特征点，对特征点进行处理从而自动获取图像人体尺寸的高度、宽度、厚度及角度尺寸，最后根据图像尺寸和实际尺寸的比例关系得到实际提取尺寸。
　　对图像上提取的特征尺寸进行主成分分析和聚类分析，以围度因子、高度因子及躯干因子作为聚类分析的因子，分析将样本分为2-8类时的F统计量，得到五类最佳样本分类结果，并提出基于主成分分析法获取权重的模糊综合评价，从而验证分类结果的正确性。分别对人体进行整体和局部的体型分析，从体质指数、肩部特征、胸部特征、腰部特征、臀部特征和腿部特征来描述人体体型。
　　分析人体相关尺寸之间的相关性，分别以胸围和BMI指数为自变量、以围度宽和围度厚为自变量对非直接提取尺寸进行线性拟合，结果显示以各自的围度宽和围度厚为自变量拟合时精度显著高于以胸围和BMI指数拟合的结果。另外，基于上述对人体体型的描述分析结果，提出结合围度宽厚值和BMI值，引入围度矢额径比、围度宽身高比、围度厚身高比、围度宽胸围宽比和围度厚胸围厚比作为自变量，进行各参数的相关性分析，并以MATLAB软件为依托分别对颈围、下胸围、腹围、腰围、臀围进行拟合。另外，从人体外部结构出发，对前腰长、后背长、大腿围和膝盖围进行拟合。综合上述研究基础，建立了二维非接触式青年女性人体测量系统的理论基础。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的与意义

1.4 研究的内容及思路

1.5 论文的创新点

1.6 本章小结

2人体特征信息提取技术研究

2.1人体轮廓信息提取方法分析

2.2 摄影法实验方案设计

2.3 基于摄影法的人体轮廓线提取

2.4 人体轮廓线上特征点和特征尺寸的提取

2.5 本章小结

3 女性人体体型描述及分类研究

3.1 人体体型分类的研究现状

3.2人体体型应用范围研究

3.3三维扫描法实验方案设计及实验数据预处理

3.4 女性体体型特征分析

3.5 女性体型分类

3.6 基于主成份分析权重的模糊综合评定

3.7本章小结

4 基于图像的人体尺寸获取研究

4.1 人体尺寸获取方法分析

4.2 人体前腰长和后背长尺寸拟合

4.3 围度尺寸拟合

4.4 本章小结

5二维非接触式青年女体尺寸测量系统的研究

5.1 系统研发需求分析

5.2系统的设计

5.3 系统的详细设计

5.4 系统数据库的设计

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录1

附录2

攻读学位期间公开发表的论文

致谢