[發明專利]一種基于非接觸式三維人體掃描的服裝壓力分布預測方法

在審

• 申請號: 201410654945.5
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104376172A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王永榮;張佩華;胡青云;孫悅;王志煒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

1.一種基于非接觸式三維人體掃描的服裝壓力分布預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過非接觸式三維人體掃描儀器獲取穿著壓力服裝狀態下人體體表的三維點云數據，對三維點云數據點集進行分層，轉化為不同層級屬性的二維數據點集；

(2)在每層級中，采用傅立葉級數進行擬合截面的輪廓曲線；

(3)通過傅立葉級數擬合曲線函數計算每層級二維輪廓曲線的周長和各點的曲率半徑；

(4)通過拉伸測試儀測試壓力服裝的各截面織物的拉伸性能獲得拉伸應力-應變曲線，從而得到拉伸應力；

(5)根據獲得的曲率半徑和拉伸應力采用拉普拉斯方程計算服裝壓力分布。

2.根據權利要求1所述的基于非接觸式三維人體掃描的服裝壓力分布預測方法，其特征在于，所述步驟(1)中，通過非接觸式三維人體掃描儀進行掃描，去除與被測處無關的數據點及噪點形成數據點集，包含每個點的三維直角坐標信息，以人體高度方向為z軸，進行坐標系變換，轉化為柱坐標；對被測處的數據點集在z軸方向進行分層，把三維點云數據轉化為二維數據點集；并在壓力服裝上進行標注，測試每一高度上壓力服裝在未穿著狀態下的維度截面周長尺寸。

3.根據權利要求1所述的基于非接觸式三維人體掃描的服裝壓力分布預測方法，其特征在于，所述步驟(2)中采用傅立葉級數進行擬合截面的輪廓曲線，擬合曲線函數為其中，r(θ，z_j)為在第j層級上被測處維度截面輪廓的擬合曲線函數，a₀，a_i，b_i是傅立葉級數的系數，n為傅立葉級數的階數。

4.根據權利要求3所述的基于非接觸式三維人體掃描的服裝壓力分布預測方法，其特征在于，所述步驟(3)中采用計算每層級輪廓曲線的周長；采用R(θ,zj)=(r2(θ,zj)+r′2(θ,zj))3/2r2(θ,zj)+2·r′2(θ,zj)-r(θ,zj)·r′′(θ,zj)]]>計算各點的曲率半徑；其中，r'(θ，z_j)和r″(θ，z_j)分別為r(θ，z_j)的一階導數和二階導數；S(z_j)為在第j層級上被測處維度截面輪廓擬合曲線的周長，R(θ，z_j)為在第j層級上被測處維度截面輪廓擬合曲線的曲率半徑。