人体胸围曲线的拟合方法.pdf

( ) 第 29 卷第 3 期 苏 　州 　大 　学 　学 　报 工 　科 　版 Vol29 No. 3 2009 年 6 月 JOURNAL OF SU ZHOU UN IV ER SITY ( EN GIN EER IN G SC IENCE ED ITION ) Jun. 2009 文章编号 : 1673 - 047X (2009) - 03 - 0047 - 04 人体胸围曲线的拟合方法 1 1 2 1 卢 　晨 ,王 　辉 , 尚笑梅 ,张广泉 ( 1. 苏州大学计算机科学与技术学院 ,江苏 苏州 2 15006; 2. 苏州大学纺织与服装工程学院 ,江苏 苏州 2 1502 1) 摘 　要 : 针对描点法获取的真实人体胸围的近似曲线 ,绘制其外接圆顺曲线 ,并通过比较各个函数的 拟合效果 ,确定以三次多项式函数进行拟合 ,然后经过修正获得胸围曲线长度和胸宽、胸厚的函数关 系 ,最后通过曲线缩放推算同号型下胸围的长度 ,为非接触式二维人体图像的自动测量提供围度计算 算法 。实验证明,采用本文方法拟合出来的函数曲线误差小 ,基本满足服装设计尺寸误差要求 。 关键词 : 胸围曲线 ; B 样条拟合 ;最小二乘拟合 ;参数方程 中图分类号 : TP30 1. 6　　　　文献标识码 : A 0　引　言 随着计算机视觉技术的发展 ,非接触式人体自动测量技术得到了广泛的应用和研究 。与传统手工测量相 比,它的效率大大提高 ,准确性也越来越高 , 已经在服装批量定制 、人体尺寸普查等方面发挥了巨大作用 。非 接触式人体自动测量方法一般采用激光测量法 、红外线测量法 、密栅云纹法和摄影测量法等 [ 1 ] 采集人体尺寸 原始数据 ,进行人体重建从而得到人体各部位尺寸 。由这些测量方法研制的设备精度更高 ,但是系统结构复 杂 、成本高 、价格昂贵 ,不利于推广 。而从三维人体上获得二维正面 、侧面图像 ,并提取轮廓 ,再根据直接测量 到的人体尺寸数据建立数学模型进行围度拟合 ,获得人体尺寸的方法 , 因其成本较低 、占用空间不大 、价格不 高 、精度基本满足需求等特点 ,得到广泛的重视和研究 。 通过对人体正面 、侧面二维图像的处理 ,一些高度 、宽度信息可以直接获得 ,但一些非常重要的围度信息 , 不可能从图像中直接得到 , 比如人体的胸围、腰围、臀围 ,这些都是服装生产中必不可少的数据 , 因此 ,怎样才 能用图像中得到的直接数据推算出围度数据是我们的研究重点 。天津工业大学利用截面曲线测绘台测量人 体围度曲线线型 ,并用对数函数对其最小二乘拟合 ,实验得出的结果与真实长度误差为 ±1. 5cm ,基本满足服 装设计尺寸误差要求 [ 2 - 4 ] 。本文实验过程中发现 ,用对数函数对实测的胸围圆顺曲线进行拟合的效果并不 好 ,而改用三次多项式函数进行拟合 ,其误差很小 ,适合用来分析围度曲线线型 。 本文以 170档成年男性的胸围曲线为研究对象 ,首先采集各个档的胸围曲线的模拟线型 ,然后手动标注 胸围曲线的外接圆顺曲线以模拟手工测量 ,讨论圆顺胸围曲线的线型函数式 ,并利用拟合函数获得圆顺胸围 长度与胸宽和胸厚之间的函数关系式 ,试图解决非接触式二维图像的人体尺寸自动测量遇到的困难 。 1　胸围曲线采集 根据 《服装号型标准及其应用 》,将人按照身高和胸围的大小分类 ,身高每 5cm 为一档 ,胸围每 4 cm 为一 档 , 以成年男性为例 ,分类如表 1所示 [ 5 ] 。如果身高为 167. 5 ～172. 5cm ,则归到 170 档 ,若胸围为 86 ～90cm 则归到 88档 ,依次类推 。超出这一范围的作为特体 ,单独处理 。本文以 170 档成年男性的胸围为研究对象 , 利用描点法和 B 样条曲线采集胸围曲线的模拟线型 。 通过绘制人体胸围曲线图来研究人体曲线 , 比较清晰直观地分析了人体曲线的线型 ,精确地计算胸围曲 收稿 日期 : 2008 - 12 - 3 1