FR3081589A1 - Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain - Google Patents

Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain Download PDF

Info

Publication number
FR3081589A1
FR3081589A1 FR1854354A FR1854354A FR3081589A1 FR 3081589 A1 FR3081589 A1 FR 3081589A1 FR 1854354 A FR1854354 A FR 1854354A FR 1854354 A FR1854354 A FR 1854354A FR 3081589 A1 FR3081589 A1 FR 3081589A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
camera
dimensional
cameras
human body
point cloud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1854354A
Other languages
English (en)
Inventor
Herve Collet
Sebastien Crozet
Stephane Lavallee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Crocola
Original Assignee
Crocola
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crocola filed Critical Crocola
Priority to FR1854354A priority Critical patent/FR3081589A1/fr
Publication of FR3081589A1 publication Critical patent/FR3081589A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41Medical

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système de numérisation en trois dimensions d'au moins une partie du corps humain, comprenant : - au moins deux caméras tridimensionnelles (2) comprenant chaque une au moins une caméra infrarouge et un projecteur infrarouge, - un processeur configuré pour : - recevoir des cartes de profondeur acquises par lesdites caméras, - créer un nuage de points de la partie du corps humain à numériser à partir de chaque carte de profondeur, - générer un nuage de points corrigé en appliquant audit nuage de points créé une transformation propre à chaque caméra, et recaler l'ensemble des nuages de points corrigés, - à partir desdits nuages de points recalés ou d'une surface reconstruite sur la base desdits nuages de points, calculer au moins une dimension caractéristique de ladite partie du corps humain, - un dispositif de sortie couplé au processeur pour afficher chaque dimension calculée.

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE NUMERISATION D’UNE PARTIE DU CORPS HUMAIN
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un système et un procédé de numérisation en trois dimensions d’une partie externe du corps humain, voire du corps humain entier.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Des systèmes de numérisation ont été développés pour obtenir rapidement un modèle tridimensionnel (3D) d’une partie externe du corps humain. Un tel modèle peut être utilisé pour différents types de simulation, tels que l’essayage virtuel. Par exemple, s’agissant d’un pied, le modèle 3D peut être utilisé pour la prise de quelques dimensions caractéristiques du pied d’un individu, qui sont ensuite comparées aux dimensions intérieures d’une chaussure, afin de vérifier si la taille et la coupe de la chaussure sont adaptées au pied de l’individu.
La numérisation est mise en œuvre au moyen d’au moins trois caméras agencées à des emplacements différents autour de la partie du corps humain à numériser, et les images acquises par chacune des caméras sont recalées afin de permettre la reconstruction d’un nuage de points tridimensionnel, à partir duquel des mesures de dimensions pourront être réalisées.
Pour minimiser le coût de ce type de système et réduire le temps de numérisation, des caméras 3D du commerce sont généralement utilisées.
Cependant, ces caméras produisent des images de faible qualité, qui ne permettent pas de reconstruire un véritable modèle tridimensionnel de la partie du corps humain, c’est-à-dire un modèle qui puisse être exploité pour une impression 3D ou des simulations numériques.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un but de l’invention est de concevoir un système de numérisation qui soit peu onéreux mais qui permette de reconstruire un véritable modèle 3D de tout ou partie du corps humain, suffisamment précis pour permettre la prise de mesures.
A cet effet, l’invention propose un système de numérisation en trois dimensions d’au moins une partie du corps humain, comprenant :
- au moins deux caméras tridimensionnelles comprenant chaque une au moins une caméra infrarouge et un projecteur infrarouge,
- un processeur configuré pour :
- recevoir des cartes de profondeur acquises par lesdites caméras,
- créer un nuage de points de la partie du corps humain à numériser à partir de chaque carte de profondeur,
- générer un nuage de points corrigé en appliquant audit nuage de points créé une transformation propre à chaque caméra, et recaler l’ensemble des nuages de points corrigés,
- à partir desdits nuages de points recalés ou d’une surface reconstruite sur la base desdits nuages de points, calculer au moins une dimension caractéristique de ladite partie du corps humain,
- un dispositif de sortie couplé au processeur pour afficher chaque dimension calculée.
Selon un mode de réalisation, le système comprend au moins quatre caméras non coplanaires.
Pour la numérisation d’un pied d’un individu, le système comprend avantageusement comprenant un socle, une plaque transparente dans le domaine visible et le domaine infrarouge inclinée par rapport au socle, et quatre caméras tridimensionnelles, dont trois sont agencées au-dessus de la plaque transparente et une est agencée sous la plaque transparente.
Pour la numérisation du corps entier d’un individu, le système comprend avantageusement un socle, trois montants verticaux s’étendant à partir du socle, et au moins trois caméras tridimensionnelles agencées à différentes hauteurs sur chaque montant.
De manière avantageuse, le système comprend en outre un capteur de poids.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de sortie comprend un écran pour l’affichage des nuages de points recalés et/ou de la surface reconstruite.
Le dispositif de sortie peut également comprendre un dispositif d’impression d’au moins une dimension calculée sur une étiquette.
De manière avantageuse, le système comprend en outre un système de connexion à une base de données d’un magasin d’articles d’équipement de ladite partie du corps, le processeur étant configuré pour interroger ladite base de données pour identifier, à partir des dimensions caractéristiques mesurées, un ou plusieurs articles disponibles dans ledit magasin adaptés à la dite partie du corps.
Selon une forme d’exécution, chaque caméra tridimensionnelle comprend en outre une caméra couleur.
De manière avantageuse, les caméras tridimensionnelles sont des caméras du commerce, caractérisées par le fait que, pour chaque caméra tridimensionnelle, l’orientation et la position de chaque caméra infrarouge par rapport au projecteur sont définies avec une tolérance de ±2° et ±0,2 mm respectivement.
Un autre objet de l’invention concerne un procédé de numérisation en trois dimensions d’au moins une partie du corps d’un individu au moyen d’un système tel que décrit plus haut, comprenant :
- une étape de détermination d’une correction propre à chaque caméra tridimensionnelle, dans laquelle :
- on place chaque caméra sur un support, le support comprenant un système pour fixer une mire plane présentant un motif connu orthogonalement à l’axe optique de la caméra à au moins deux distances déterminées de la caméra,
- on acquiert au moins une carte de profondeur et une image de la mire au moyen de ladite caméra pour chacune desdites distances,
- à partir desdites cartes de profondeur et desdites images, on calcule une transformation à appliquer à un nuage de points créé à partir d’une carte de profondeur acquise par chaque caméra pour recaler un nuage de points mesurés et un nuage de points théorique représentant le motif,
- une étape d’acquisition de cartes de profondeur de ladite partie du corps humain par les caméras et de correction des nuages de points créés à partir desdites cartes de profondeur par application de la transformation calculée pour chaque caméra,
- une étape de recalage de nuages de points ou de reconstruction d’une surface de la partie du corps humain à partir desdites images corrigées,
- une étape de calcul d’une ou plusieurs dimensions caractéristiques de la partie du corps humain à partir desdits nuages de points recalés ou de ladite surface reconstruite.
Selon un mode de réalisation, chaque caméra comprend une caméra couleur et le procédé comprend une étape de colorisation du nuage de points en utilisant ladite caméra couleur.
De manière avantageuse, ledit procédé comprend en outre une étape d’acquisition du poids de l’individu.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape d’affichage desdites dimensions calculées.
De préférence, le procédé comprend également une étape d’impression d’une étiquette avec un code-barres encodant lesdites dimensions caractéristiques calculées.
Selon une forme d’exécution avantageuse, le procédé comprend aussi une étape de connexion à une base de données d’un magasin d’articles d’équipement de ladite partie du corps et d’interrogation de ladite base de données pour identifier, à partir des dimensions caractéristiques mesurées, un ou plusieurs articles disponibles dans ledit magasin adaptés à ladite partie du corps.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre un pied en position de numérisation dans un système selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant trois caméras ;
- les figures 2 et 3 illustrent un, respectivement deux pied(s) en position de numérisation dans un système selon un autre mode de réalisation de l’invention, comprenant quatre caméras ;
- la figure 4 illustre deux pieds en position de numérisation dans un système selon un autre mode de réalisation de l’invention, comprenant trois caméras et un capteur de poids ;
- la figure 5 illustre un pied en position de numérisation dans un système selon un autre mode de réalisation de l’invention, comprenant quatre caméras dont l’une est agencée sous une plaque transparente sur laquelle repose le pied ;
- la figure 6 illustre un individu en position de numérisation dans un système comprenant trois caméras en partie inférieure et une caméra en partie supérieure, et un capteur de poids ;
- la figure 7 illustre un individu en position de numérisation dans un système comprenant un nombre de caméras suffisant pour numériser l’ensemble de son corps ;
- la figure 8 est une vie en perspective d’un système permettant de déterminer une correction à appliquer à chaque caméra ;
- la figure 9 est un logigramme représentant les principales étapes du procédé de numérisation selon l’invention ;
- la figure 10 est une vue schématique des dimensions calculées sur un modèle d’un pied.
Les signes de référence identiques d’une figure à l’autre désignent le même élément ou un élément remplissant la même fonction.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Dans la suite du texte, la description du procédé de numérisation est décrite en référence à un pied. Toutefois, il va de soi qu’il ne s’agit là que d’un exemple d’application et que l’invention s’applique également à toute autre partie externe du corps humain dont on souhaite obtenir un modèle numérique tridimensionnel, voire au corps humain dans son entier. Le procédé de numérisation n’est aucunement invasif.
Le système de numérisation comprend au moins deux caméras rigidement agencées sur un socle de sorte que leurs champs de vision présentent une intersection, la partie du corps humain à numériser devant être agencée dans lesdits champs de vision.
Deux caméras peuvent être suffisantes pour obtenir une numérisation satisfaisante dans certains cas, certaines zones de la partie numérisée pouvant éventuellement être de moins bonne qualité. Cependant, un nombre plus important de caméras permet d’augmenter la qualité générale de la numérisation en minimisant les zones de moins bonne qualité.
Selon un mode de réalisation préféré, le système comprend au moins trois caméras. Ainsi, par exemple, les caméras peuvent être au nombre de trois et agencées aux sommets d’un triangle, ou au nombre de quatre et agencées aux sommets d’un quadrilatère.
La figure 1 illustre ainsi un mode de réalisation comprenant un socle 1 horizontal de forme triangulaire destiné à recevoir le pied de l’individu I à numériser. Le socle comprend trois montants 10 verticaux agencés chacun à un angle du socle, une caméra tridimensionnelle 2 étant rigidement fixée sur chaque montant. Les trois caméras sont agencées de telles sorte que leurs champs de vision soient convergents. L’une des caméras est avantageusement située à une hauteur supérieure que les deux autres par rapport au socle.
La figure 2 illustre un autre mode de réalisation, dans lequel le socle 1 présente une forme carrée et comprend quatre montants 10 verticaux agencés chacun à un angle du carré, une caméra tridimensionnelle 2 étant rigidement fixée sur chaque montant. Les quatre caméras sont agencées dans un plan parallèle au socle, leurs champs de vision étant convergents.
Un tel système à quatre caméras tridimensionnelles peut permettre de numériser un seul pied de l’individu, comme illustré sur la figure 2, ou ses deux pieds simultanément, comme illustré sur la figure 3.
Par ailleurs, dans le cas où l’individu est amené à poser ses deux pieds sur le socle 1, il peut être avantageux de munir le socle d’un capteur de poids 3, comme illustré sur la figure 4. En effet, une information sur le poids de l’individu peut être utile pour le choix d’un vêtement ou d’une chaussure.
La figure 5 illustre un autre mode de réalisation, dans lequel le socle 1 supporte une plaque 12 transparente au rayonnement infrarouge et visible, par exemple une plaque de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) inclinée par rapport au socle 1. L’un des montants supporte deux caméras tridimensionnelles 2, l’une agencée sous la plaque transparente 12, l’autre au-dessus. L’individu pose le pied à numériser sur la plaque transparente. Ce système permet donc de numériser également la voûte plantaire.
Selon un autre mode de réalisation, les caméras ne sont pas nécessairement coplanaires. Ainsi, comme illustré sur la figure 6, trois caméras tridimensionnelles 2 sont fixées sur des montants 10 du socle au niveau du pied de l’individu, et une quatrième caméra tridimensionnelle est fixée sur un quatrième montant 11 plus haut au niveau de la tête de l’individu, avec son champ de vision orienté vers le bas. Cette quatrième caméra permet d’obtenir une image sous un angle de vue différent et ainsi d’améliorer la précision de la reconstruction.
Dans le cas où l’on souhaite numériser une partie importante du corps, voire la totalité de celui-ci en une seule étape de numérisation, il est nécessaire d’utiliser davantage de caméras. Ainsi, comme illustré sur la figure 7, le socle comprend trois montants 11 dont la hauteur est supérieure à la taille de l’individu, et chaque montant supporte trois caméras tridimensionnelles 2 agencées au pied et au sommet, ainsi qu’à une hauteur intermédiaire du montant.
De manière particulièrement avantageuse, les caméras sont des caméras tridimensionnelles du commerce, de sorte qu’elles sont particulièrement peu onéreuses. Chaque caméra tridimensionnelle comprend au moins une caméra infrarouge et un projecteur infrarouge dont le couplage permet d’acquérir une carte de profondeur et par conséquent un nuage de points tridimensionnel représentant la partie du corps humain à numériser. La position et l’orientation de la caméra infrarouge par rapport au projecteur permet d’obtenir une certaine précision dans la mesure de profondeur. De manière avantageuse mais optionnelle, chaque caméra tridimensionnelle peut comprendre en outre une caméra couleur.
D’une manière générale, de telles caméras tridimensionnelles du commerce se caractérisent par une orientation (respectivement une position) du projecteur infrarouge par rapport à la caméra infrarouge qui est décrite avec une tolérance de l’ordre du degré (respectivement du dixième de millimètre).
Le système de numérisation comprend en outre un processeur configuré pour traiter les images acquises par chaque caméra en vue de reconstruire un nuage de points ou une surface tridimensionnelle de la partie du corps humain à numériser.
Pour pallier le relatif manque de précision desdites caméras tridimensionnelles, les inventeurs ont mis au point une méthode de calibrage pour déterminer une correction appliquée par le processeur aux images acquises par chaque caméra.
Ladite méthode de calibrage est mise en œuvre au moyen d’un support sur lequel on peut fixer une caméra et une mire comprenant une face plane orthogonalement à l’axe optique de la caméra, à au moins deux distances déterminées de la caméra.
La figure 8 illustre un mode de réalisation d’un tel support de calibrage. Le support 4 comprend un montant 40 pour fixer une caméra 2 de telle sorte que son axe optique soit sensiblement horizontal et une paire de barres 41 horizontales parallèles s’étendant de part et d’autre du montant 40 le long de l’axe optique de la caméra. Les barres présentent une série d’encoches 42 en vis-à-vis, agencées de sorte que chaque paire d’encoches définisse un plan orthogonal à l’axe optique de la caméra.
Une face plane 50 de la mire 5 présente un motif connu. Par exemple, ledit motif peut consister en un quadrillage constitué d’une alternance de carrés visibles dans l’infrarouge, par exemple noirs et blancs, dont la largeur est connue.
Selon un mode de réalisation avantageux, un élément du motif, par exemple l’un des carrés dans l’exemple du quadrillage précité, est coloré. Cet élément coloré est à un emplacement connu, par exemple au centre du motif. Ainsi, dans le cas du quadrillage précité, le carré central peut être rouge, mais il sera alors vu comme blanc par la caméra infrarouge.
La largeur des encoches 43 est adaptée à l’épaisseur de la mire 5 pour permettre un maintien stable de la mire dans un plan vertical orthogonal à l’axe optique de la caméra.
La distance entre chaque encoche d’une même barre 41, qui définit la distance entre deux positions parallèles de la face plane 50 de la mire, est connue.
Naturellement, l’homme du métier pourra choisir tout autre moyen pour fixer la mire à au moins deux distances connues de la caméra sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
Pour calibrer une caméra tridimensionnelle, on place la mire à une première distance de la caméra et on acquiert une première carte de profondeur de la mire. Puis on place la mire à une seconde distance de la caméra et on acquiert une seconde carte de profondeur. Eventuellement, on réitère cette opération autant de fois que l’on souhaite obtenir des cartes de profondeur différentes.
À chaque profondeur, on obtient une image du quadrillage dont on connaît la position théorique dans un espace tridimensionnel de chaque intersection entre carrés blancs et noirs et la position tridimensionnelle mesurée par la caméra.
Pour chacune de ces intersections et pour chaque profondeur, on peut donc calculer une erreur de recalage. Ceci permet d’obtenir une grille de points 3D théoriques et une grille de points 3D mesurés.
On calcule ensuite une transformation constituée d’un couple translation/rotation qui permet de faire se correspondre au mieux ces deux grilles.
On soustrait cette transformation à l’erreur calculée en chaque point. L’erreur restante est considérée comme l’erreur commise par la caméra. Une interpolation trilinéaire permet ensuite de calculer une compensation de cette erreur en tous points de l’espace tridimensionnel.
Lorsque la caméra tridimensionnelle comprend une caméra couleur, ladite caméra couleur est utilisée pour coloriser le nuage de points. La caméra couleur permet ainsi de savoir quelle partie du quadrillage est visualisée en fonction de la profondeur. En effet, le carré coloré vu en blanc par la caméra infrarouge est visible par la caméra couleur. La caméra couleur permet par conséquent d’identifier ainsi quel est le carré blanc de l’image infrarouge qui doit être considéré comme le centre du quadrillage.
Par ailleurs, le fait que ce quadrillage soit identifiable à la fois dans le visible et l’infrarouge permet de quantifier la qualité de l’étalonnage fait lors de la fabrication de la caméra.
On calibre successivement chaque caméra par la méthode susmentionnée, en déterminant une transformation spécifique à chaque caméra.
La transformation déterminée pour chaque caméra est intégrée dans un algorithme de reconstruction du modèle 3D par le processeur à partir des cartes de profondeur acquises par chaque caméra.
Les essais réalisés par les inventeurs montrent que cette méthode simple est suffisante pour pouvoir obtenir, à partir de caméras tridimensionnelles du commerce, des nuages de point assez fidèles pour être ensuite recombinés et donner un modèle tridimensionnel complet d'une partie du corps humain. Notamment, on considère que les dimensions caractéristiques mesurées à partir de ce modèle sont connues avec une tolérance inférieure à 5 mm.
La figure 9 est un logigramme illustrant les principales étapes du procédé de numérisation selon l’invention.
La calibration décrite plus haut est une étape préalable qui n’est pas incluse dans le procédé de numérisation.
L’étape 100 correspond à la mise sous tension du système de numérisation, permettant de mettre en marche les caméras tridimensionnelles et le processeur.
L’étape 200 correspond à l’étalonnage des caméras tridimensionnelles les unes par rapport aux autres ; si les caméras restent en place, cette étape peut être mise en œuvre uniquement lors de la première mise en service du système et lors d’opérations de maintenance périodiques, mais pas à chaque utilisation du système.
L’étape 300 correspond à l’acquisition de cartes de profondeur de la partie du corps humain à numériser par l’ensemble des caméras tridimensionnelles.
L’étape 400 correspond à la reconstruction, par le processeur, d’un modèle numérique tridimensionnel de la surface en exploitant les nuages de points obtenus en corrigeant les images des différentes caméras tridimensionnelles.
L’étape 500 correspond à la prise de mesures de dimensions caractéristiques à partir du modèle numérique. Eventuellement, chaque mesure peut être associée à une gamme de valeurs, tel que « large », « moyen », « étroit », laquelle peut varier en fonction de la pointure.
La figure 10 illustre des exemples de dimensions caractéristiques que l’on peut extraire de la numérisation d’un pied. Outre la longueur a du pied, il est possible de mesurer la circonférence b au niveau de la plante du pied et la circonférence c au niveau de la voûte plantaire. II est également possible de mesurer la longueur d de la diagonale du talon, ainsi que la circonférence e de la cheville et la circonférence f du mollet à une certaine hauteur par rapport à la cheville.
La combinaison de tout ou partie de ces dimensions permet de caractériser plus précisément la forme du pied, et de vérifier - plus précisément qu’avec la simple pointure si une chaussure sera adaptée à l’individu, en comparant les dimensions mesurées sur l’individu et les dimensions correspondantes de la chaussure.
Revenant à la figure 9, l’étape 600 correspond à une étape de sortie et/ou d’affichage des résultats, à des fins de présentation (séquence vidéo, image sur écran, etc.) ou d’exploitation (par exemple sous la forme d’un code-barres, d’un fichier informatique, d’une requête sur une base de données, etc..).
Ainsi, par exemple, une vue en trois dimensions du pied peut être affichée sur un écran couplé au processeur, avec les mesures correspondantes, la vue pouvant être tournée ou déplacée au moyen d’une souris. Lorsque les caméras tridimensionnelles comprennent une caméra couleur, la vue peut être colorisée pour un rendu plus attractif. De manière alternative ou complémentaire, les mesures peuvent être sorties synthétisées dans un code barre, qui peut être imprimé sur une étiquette grâce à une imprimante couplée au processeur.
A titre purement indicatif, le code-barres peut se présenter sous la forme : « Gaa.aBccdd », où :
• G est le genre de l’individu (M=homme, F=femme, K = enfant) • aa.a est la longueur du pied en mondopoint arrondi au demi-centimètre supérieur • B est la largeur au métatarse quantifiée selon l’une des trois catégories (N: étroit, M : moyen, W : large) • ccdd est la circonférence du mollet (arrondie au centimètre le plus proche) suivie de la longueur du cou de pied (arrondie au centimètre le plus proche).
Le code-barres utilise l’encodage Code39 car ce dernier permet d’encoder des caractères alphabétiques.
Par exemple, les données suivantes :
• Genre = homme • Longueur du pied = 28,5 • Largeur au métatarse = large • Circonférence du mollet = 14 cm • Longueur du cou de pied = 7 cm seront encodées par la chaîne M28.5W1407 et par le code-barres correspondant.
Selon un mode de réalisation, le système comprend un moyen de connexion à une base de données d’un magasin d’articles d’équipement de la partie du corps considérée, le processeur étant configuré pour interroger ladite base de données pour identifier, à partir des dimensions caractéristiques mesurées, un ou plusieurs articles disponibles dans ledit magasin adaptés à ladite partie du corps.
En utilisant des caméras du commerce, qui sont peu onéreuses, on fournit un système de numérisation peu coûteux, léger et aisé à utiliser, qui peut donc être disposé en de multiples exemplaires, par exemple dans des points de vente, dans la rue, etc. afin de multiplier les possibilités pour un individu d’essayer virtuellement une pièce de vêtement ou une chaussure.
Parmi les applications de l’invention, on peut citer à titre non limitatif :
- l’essayage de chaussures de ski ou d’un autre type de chaussures de sport, dans un magasin de vente ou de location ;
- l’essayage de chaussures de ville ;
- l’essayage de vêtements ;
- l’essayage de sous-vêtements ;
- l’essayage de lunettes ;
- l’essayage de gants ;
- l’essayage d’éléments de protection individuels (EPI) tel que des chaussures de sécurité, des lunettes de protection, etc. ;
- l’essayage d’un casque de moto ;
-l’essayage de bijoux (par exemple de bague avec une numérisation de la main).

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS
    1. Système de numérisation en trois dimensions d’au moins une partie du corps humain, comprenant :
    - au moins deux caméras tridimensionnelles (2) comprenant chaque une au moins une caméra infrarouge et un projecteur infrarouge,
    - un processeur configuré pour :
    - recevoir des cartes de profondeur acquises par lesdites caméras,
    - créer un nuage de points de la partie du corps humain à numériser à partir de chaque carte de profondeur,
    - générer un nuage de points corrigé en appliquant audit nuage de points créé une transformation propre à chaque caméra, et recaler l’ensemble des nuages de points corrigés,
    - à partir desdits nuages de points recalés ou d’une surface reconstruite sur la base desdits nuages de points, calculer au moins une dimension caractéristique de ladite partie du corps humain,
    - un dispositif de sortie couplé au processeur pour afficher chaque dimension calculée.
  2. 2. Système selon la revendication 1 pour la numérisation d’un pied d’un individu, comprenant un socle (1), une plaque (12) transparente dans le domaine visible et le domaine infrarouge inclinée par rapport au socle (1), et quatre caméras tridimensionnelles (2), dont trois sont agencées au-dessus de la plaque transparente (12) et une est agencée sous la plaque transparente (12).
  3. 3. Système selon la revendication 1, comprenant au moins quatre caméras non coplanaires.
  4. 4. Système selon l’une des revendications 1 à 3, pour la numérisation du corps entier d’un individu, comprenant un socle (1), trois montants (11) verticaux s’étendant à partir du socle, et au moins trois caméras tridimensionnelles (2) agencées à différentes hauteurs sur chaque montant.
  5. 5. Système selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre un capteur de poids (3).
  6. 6. Système selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de sortie comprend un écran pour l’affichage des nuages de points recalés et/ou de la surface reconstruite.
  7. 7. Système selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de sortie comprend un dispositif d’impression d’au moins une dimension calculée sur une étiquette.
  8. 8. Système selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant en outre un système de connexion à une base de données d’un magasin d’articles d’équipement de ladite partie du corps, le processeur étant configuré pour interroger ladite base de données pour identifier, à partir des dimensions caractéristiques mesurées, un ou plusieurs articles disponibles dans ledit magasin adaptés à la dite partie du corps.
  9. 9. Système selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel chaque caméra tridimensionnelle comprend en outre une caméra couleur.
  10. 10. Système selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel, pour chaque caméra tridimensionnelle (2), l’orientation et la position de chaque caméra infrarouge par rapport au projecteur sont définies avec une tolérance de ±2° et ±0,2 mm.
  11. 11. Procédé de numérisation en trois dimensions d’au moins une partie du corps d’un individu au moyen d’un système selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant :
    - une étape de détermination d’une correction propre à chaque caméra tridimensionnelle (2), dans laquelle :
    - on place chaque caméra (2) sur un support (4), le support comprenant un système pour fixer une mire (5) plane présentant un motif connu orthogonalement à l’axe optique de la caméra à au moins deux distances déterminées de la caméra,
    - on acquiert au moins une carte de profondeur et une image de la mire (5) au moyen de ladite caméra (2) pour chacune desdites distances,
    - à partir desdites cartes de profondeur et desdites images, on calcule une transformation à appliquer à un nuage de points créé à partir d’une carte de profondeur acquise par chaque caméra pour recaler un nuage de points mesurés et un nuage de points théorique représentant le motif,
    - une étape d’acquisition de cartes de profondeur de ladite partie du corps humain par les caméras et de correction des nuages de points créés à partir desdites cartes de profondeur par application de la transformation calculée pour chaque caméra,
    - une étape de recalage de nuages de points ou de reconstruction d’une surface de la partie du corps humain à partir desdites images corrigées,
    - une étape de calcul d’une ou plusieurs dimensions caractéristiques de la partie du corps humain à partir desdits nuages de points recalés ou de ladite surface reconstruite.
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel chaque caméra (2) comprend une caméra couleur et le procédé comprend une étape de colorisation du nuage de points en utilisant la caméra couleur.
  13. 13. Procédé selon l’une des revendications 11 ou 12, comprenant en outre une étape d’acquisition du poids de l’individu.
  14. 14. Procédé selon l’une des revendications 11 à 13, comprenant en outre une étape d’affichage desdites dimensions calculées.
  15. 15. Procédé selon l’une des revendications 11 à 14, comprenant en outre une étape d’impression d’une étiquette avec un code-barres encodant lesdites dimensions caractéristiques calculées.
  16. 16. Procédé selon l’une des revendications 11 à 15, comprenant en outre une étape de connexion à une base de données d’un magasin d’articles d’équipement de ladite partie du corps et d’interrogation de ladite base de données pour identifier, à partir des dimensions caractéristiques mesurées, un ou plusieurs articles disponibles dans ledit magasin adaptés à ladite partie du corps.
FR1854354A 2018-05-24 2018-05-24 Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain Withdrawn FR3081589A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854354A FR3081589A1 (fr) 2018-05-24 2018-05-24 Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854354 2018-05-24
FR1854354A FR3081589A1 (fr) 2018-05-24 2018-05-24 Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3081589A1 true FR3081589A1 (fr) 2019-11-29

Family

ID=63683991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1854354A Withdrawn FR3081589A1 (fr) 2018-05-24 2018-05-24 Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3081589A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090287452A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Qinetiq Limited Method and Apparatus for Accurate Footwear and Garment Fitting
WO2017062530A1 (fr) * 2015-10-05 2017-04-13 Bayer Healthcare Llc Génération de recommandations de produit orthétique
US20170272728A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Aquifi, Inc. System and method of three-dimensional scanning for customizing footwear
WO2018065803A1 (fr) * 2016-10-05 2018-04-12 Last Foot Technology B.V. Acquisition de forme de pied à l'aide d'une technologie de capteur de profondeur et de plateau de pression

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090287452A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Qinetiq Limited Method and Apparatus for Accurate Footwear and Garment Fitting
WO2017062530A1 (fr) * 2015-10-05 2017-04-13 Bayer Healthcare Llc Génération de recommandations de produit orthétique
US20170272728A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Aquifi, Inc. System and method of three-dimensional scanning for customizing footwear
WO2018065803A1 (fr) * 2016-10-05 2018-04-12 Last Foot Technology B.V. Acquisition de forme de pied à l'aide d'une technologie de capteur de profondeur et de plateau de pression

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E. LACHAT ET AL: "FIRST EXPERIENCES WITH KINECT V2 SENSOR FOR CLOSE RANGE 3D MODELLING", ISPRS - INTERNATIONAL ARCHIVES OF THE PHOTOGRAMMETRY, REMOTE SENSING AND SPATIAL INFORMATION SCIENCES, vol. XL-5/W4, 18 February 2015 (2015-02-18), pages 93 - 100, XP055541358, DOI: 10.5194/isprsarchives-XL-5-W4-93-2015 *
GE WU ET AL: "Automatic foot scanning and measurement based on multiple RGB-depth cameras", TEXTILE RESEARCH JOURNAL, vol. 88, no. 2, 25 November 2016 (2016-11-25), GB, pages 167 - 181, XP055539287, ISSN: 0040-5175, DOI: 10.1177/0040517516677233 *
LINDNER M ET AL: "New insights into the calibration of ToF-sensors", COMPUTER VISION AND PATTERN RECOGNITION WORKSHOPS, 2008. CVPR WORKSHOPS 2008. IEEE COMPUTER SOCIETY CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 23 June 2008 (2008-06-23), pages 1 - 5, XP031285728, ISBN: 978-1-4244-2339-2 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102456875B1 (ko) 심도 촬상 장치, 방법 및 응용
Hosoi et al. Factors contributing to accuracy in the estimation of the woody canopy leaf area density profile using 3D portable lidar imaging
US6686921B1 (en) Method and apparatus for acquiring a set of consistent image maps to represent the color of the surface of an object
EP2936109B1 (fr) Procede de verification de la conformite d'une caracteristique optique d'une lentille ophtalmique et dispositif associe
US20080232679A1 (en) Apparatus and Method for 3-Dimensional Scanning of an Object
EP3555559A1 (fr) Procede de mesure d'une partie du corps a partir de photographies numeriques, et mise en oeuvre d'un tel procede pour la fabrication de chaussures sur mesure
Qiu et al. Linear polarization demosaicking for monochrome and colour polarization focal plane arrays
EP2704620B1 (fr) Procede de determination de la distance de lecture
KR20140071693A (ko) 초점거리를 이용한 발 크기 측정 방법
EP3921798A1 (fr) Procédé de segmentation automatique de dents
FR2969802A1 (fr) Procede de determination d'erreur de localisation dans une image georeferencee et dispositif associe
WO2006092479A1 (fr) Installation et procede de mesure d’une caracteristique geometrique d’un segment anatomique d’un sujet et programme d’ordinateur mettant en oeuvre un tel procede
Kuusk Specular reflection in the signal of LAI-2000 plant canopy analyzer
Lu et al. Reconstruction method and optimum range of camera-shooting angle for 3D plant modeling using a multi-camera photography system
FR3046277A1 (fr) Procede pour reconnaitre une fausse empreinte papillaire par eclairage structure
Li et al. Automatic co-registration of digital elevation models based on centroids of subwatersheds
FR3041523A1 (fr) Procede et dispositif de mesure du centre des pressions des pieds d'un homme debout, rapporte a l'image de leur empreinte
FR3081589A1 (fr) Systeme et procede de numerisation d'une partie du corps humain
EP1190208B1 (fr) Procede de mesurage d'un objet tridimensionnel, ou d'un ensemble d'objets
Berssenbrügge et al. Characterization of the 3D resolution of topometric sensors based on fringe and speckle pattern projection by a 3D transfer function
EP3073441A1 (fr) Procédé de correction d'une image d'au moins un objet présenté à distance devant un imageur et éclairé par un système d'éclairage et système de prise de vues pour la mise en oeuvre dudit procédé
FR2950451A1 (fr) Algorithme de detection des points de contour dans une image
Hahn et al. Non-laser-based scanner for three-dimensional digitization of historical artifacts
Vargas et al. Three-dimensional measurement of microchips using structured light techniques
TW200813394A (en) Method with the three dimensional outline measuring and the system of reconstruction which has a sub-pixel positing of coloring optical gratings and single monitor with main and sub-frame switching

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20191129

ST Notification of lapse

Effective date: 20200108