非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì)

1、分類號(hào)_ 密級(jí)_ UDC _ 學(xué)號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 論文題目非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì) thesis Topic TheThe contactcontact ofof imageimage processingprocessing technologytechnology bodybody measurementsmeasurements 2010 年 6 月 10 日 學(xué) 生 姓名 所 在 院 系輕紡工程與美術(shù)學(xué)院紡織服裝系 專 業(yè) 班 級(jí)機(jī)械 0801 班 導(dǎo)師姓名 職稱講師 編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯許可證 輕紡工程與美術(shù)學(xué)院 紡織與服裝系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)陳 濤學(xué)生

2、所編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 61 頁，字?jǐn)?shù) 23874 ，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 大綱的要求。 經(jīng)審查：該生已學(xué)完教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的全部課程，成績合格，畢業(yè)設(shè)計(jì) 電子文檔最后一稿已交，準(zhǔn)予參加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 相 關(guān) 材 料 材 料 名 稱數(shù)量 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 冊(cè) 畢業(yè)論文縮寫1 冊(cè) 實(shí)習(xí)日記1 冊(cè) 答辯匯報(bào)稿1 份 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電子版（最后一稿磁盤文件）1 套 指導(dǎo)教師： （簽名） 教研室主任： （簽名） 系 主 任： （簽名） 院 長： （簽名） 2010 年 6 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)

3、（資料）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 1.1 設(shè)計(jì)要求 在非接觸人體測量硬件部分得出的圖像的前提下，通過基于深度優(yōu)先遍歷的Roberts算子 從而完成邊緣識(shí)別，再通過圖像邊緣像素點(diǎn)間距轉(zhuǎn)換為實(shí)際參數(shù)。 原始數(shù)據(jù)（資料） 第一階段：畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段 1.基本了解非接觸人體測量系統(tǒng)的工作原理及硬件構(gòu)成。 2. 將圖像處理設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)階段。 第二階段：擬定方案并進(jìn)行設(shè)計(jì) 1. 大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站應(yīng)用方案板塊相關(guān)方案 2. 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書下冊(cè) 第三階段: 軟件調(diào)試階段 第四階段：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文縮寫 學(xué)生需向老師提交以下資料： 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2.畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文全部電子文檔，文件名格式： 畢業(yè)設(shè)

4、計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 一、硬件部分簡介 二、軟件部分設(shè)計(jì) 1、 圖的定義及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 2、 圖的優(yōu)先遍歷設(shè)計(jì)部分 3、 基于優(yōu)先遍歷的邊緣識(shí)別部分、 4、 像素點(diǎn)間距與實(shí)際參數(shù)間轉(zhuǎn)換 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）： 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 冊(cè) 2.畢業(yè)論文縮寫 1 冊(cè) 3.實(shí)習(xí)報(bào)告 1 冊(cè) 4.答辯匯報(bào)稿 1 份 5.畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文全部電子文檔（最后一稿） ，文件名格式： 專業(yè)姓名：論文題目 專業(yè)姓名：論文縮寫 主要參考文獻(xiàn)（資料）：主要參考文獻(xiàn)（資料）： 1 翟文斌基于圖像處理的人體測量D吉林大學(xué)2006-6 2 李昕，陳堅(jiān).基于 MATLAB 的數(shù)字圖像處理.電腦知識(shí)與技術(shù) Vol.

5、5,No.8,March 2009,pp.1979-1981 3 周亞羅,潘曉娣等.基于圖像處理的輪廓提取方法應(yīng)用.唐山學(xué)院學(xué)報(bào).第 22 卷第 6 期 2009 年 11 月 7274 4 王玉秀非接觸式人體測量系統(tǒng)的研究一圖像處理、人體圍度曲線分析與計(jì)算D天津工業(yè) 大學(xué)2003 5 馬 瑾,陳立潮等.輪廓跟蹤與邊沿檢測的圖像自動(dòng)識(shí)別.中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 2006 年 第 27 卷第 5 期 432435 6 王利輝.小波變換在圖像邊緣檢測中的應(yīng)用天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào)第 17 卷第 1 期 2007 年 3 月 1720 7 SPCE3200 精簡開發(fā)板e(cuò)Cos 平臺(tái)篇（多媒體實(shí)驗(yàn)）

6、.凌陽科技實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 V1.0 2008-10- 28 1520 8 劉正東,王穎等.服裝人臺(tái)建模中的視覺圖像人體輪廓細(xì)化提取.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用 2007,43(16) 246248 9 陳冠楠,楊坤濤等,基于深度優(yōu)先遍歷的圖像邊緣檢測方法.應(yīng)用光學(xué).第 29 卷第 1 期 2008 年 1 月 1417 10 姚紅革,杜亞勤等.基于小波分析和 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像特征提取.西安工業(yè)大學(xué) 學(xué)報(bào).第 28 卷第 6 期 2008 年 12 月 568570 11 張進(jìn)秋，李幗.圖像像素距離與空間距離變換公式的求解.軟件導(dǎo)刊.第 8 卷%第 12 期 2009 年 12 月 179180 專業(yè)班級(jí)

7、 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 0801 學(xué)生姓名 陳濤 要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期： 2010.03.212010.06.14 指 導(dǎo) 教 師 簽字 日期 教研室主任審查簽 字 日期 系 主 任 批 準(zhǔn) 簽字 日期 中文摘要中文摘要 非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì)非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì) -輕紡工程與美術(shù)學(xué)院-紡織服裝工程系-機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)- -0801 班- 摘要摘要 該非接觸式人體測量技術(shù)是指基于凌陽單片機(jī)中圖像處理模塊 Eagle 而設(shè)計(jì)的一種 非接觸式人體測量技術(shù)，包括測量方案設(shè)計(jì)、圖像獲取、圖像邊緣識(shí)別、由圖像求得實(shí) 物實(shí)際關(guān)鍵參數(shù)，并利用 MATLAB 軟件得以

8、圖像處理，從而使得人體測量比傳統(tǒng)測量簡單 方便、精確可靠、比現(xiàn)代三維立體掃描測量節(jié)省成本，更適用于現(xiàn)實(shí)生活很多場合。本 論文重在設(shè)計(jì)該技術(shù)中的圖像處理部分，包括基于深度優(yōu)先遍歷的圖像邊緣識(shí)別以及由 圖像求的實(shí)物實(shí)際關(guān)鍵參數(shù)兩部分。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字人體測量；深度優(yōu)先遍歷；圖像邊緣識(shí)別；關(guān)鍵參數(shù)獲取 英文摘要英文摘要 TheThe contactcontact ofof imageimage processingprocessing technologytechnology bodybody measurementsmeasurements Abstract: The non-contact mea

9、surement technology refers to the human based on image processing module of sunplus microcontroller Eagle and design a non-contact measurement technique, including the human body measure scheme design, image acquisition, image edge detection, and obtained by image objects, and the actual key paramet

10、ers of MATLAB software to image processing, which makes human body measure than traditional measurement is simple and convenient, reliable, accurate than modern three-dimensional scan measuring cost saving, more applicable in real life on many occasions. This paper focuses on the design of the techn

11、ology of image processing, including traverse the priority based on depth of image edge recognition by the image of objects and the actual key parameters of two parts. Keywords: Human body measurements； Depth-first traversal； Image edge detection； The key parameters 、 目目 錄錄 扉頁扉頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯許可證 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

12、文）任務(wù)書1 頁第 3 頁 中文摘要 英文摘要 文獻(xiàn)綜述 1 一、引言 1 二、人體測量技術(shù)的發(fā)展.1 三、人體測量學(xué)的應(yīng)用 2 四、非接觸人體測量技術(shù)的現(xiàn)狀4 五、人體測量技術(shù)的發(fā)展前景4 六、研究圖像處理中尺寸自動(dòng)獲得的目的和意義5 專題正文部分8 第一章引言8 第二章硬件設(shè)計(jì)8 第三章圖像設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 10 一.圖的定義及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)10 二.圖的優(yōu)先遍歷12 三.圖像的邊緣識(shí)別14 四.基于深度優(yōu)先遍歷的 Roberts 邊緣檢測方法19 五.人體測量實(shí)際參數(shù)獲取25 中英文資料翻譯27. 致謝32 參考文獻(xiàn) 33 論文縮寫34 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) 綜綜 述述 學(xué) 院：輕紡工程與美術(shù)學(xué)院 系 別：紡織

13、服裝 專業(yè)班級(jí)：機(jī)械 0801 姓 名：陳濤 指導(dǎo)教師：康莉 一、一、 引言引言 人體測量是通過測量人體各部位的尺寸來確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上 的差別,用從而為工業(yè)設(shè)計(jì) 、人機(jī)工醫(yī)學(xué)等提供人體基礎(chǔ)多個(gè)大規(guī)模的人體測量其中 歐美國家占了大部分,亞洲國家約有而日本占了一半以上 。如CASER在美國 、荷蘭 、 意大利HQL協(xié)會(huì)提出了人體測量和增進(jìn)人類福址計(jì)劃，英國3D電在網(wǎng)上開展了三維人體 數(shù)據(jù)方面的商務(wù)活動(dòng)。非接觸式人體測量技術(shù)是人體測量技術(shù)的計(jì)算機(jī)化，是數(shù)字化 信息技術(shù)帶來的又一項(xiàng)高科技產(chǎn)品。它不用接觸人體，利用圖像、光和波的形式完成 測量。其用途是多方面的，如服裝設(shè)計(jì)所需的體型描述

14、、人體輪廓尺寸的測量、運(yùn)動(dòng) 人體學(xué)研究、人體工效學(xué)應(yīng)用等。隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,人體測量技術(shù)必將在人類 科學(xué)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。 二、人體測量技術(shù)的發(fā)展人體測量技術(shù)的發(fā)展 1、人體數(shù)據(jù)測量技人的作業(yè)狀態(tài)一般有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種形式,所以人體測量也分為 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。從實(shí)用人體測量內(nèi)容一般有以下三類: 、形態(tài)的測量 它可以得到人體的基本尺度 、主要有人體長度測定(包括廓人 體體積和重量的測定;人體表面積測定 。 、生理的測定 主要內(nèi)容有人體出力測定;人體觸覺反應(yīng)測定;任意疲勞測定等 。 、運(yùn)動(dòng)的測定 主要內(nèi)容有動(dòng)作范圍測定;動(dòng)作過程測定;體型變化測定;皮膚變 化測定等 。 2、從技術(shù)發(fā)展來看,

15、人體測量技術(shù)可以分為普通測量技術(shù)和三維數(shù)字化人體測量技 術(shù) 。 、普通測量技術(shù) 普通人體測量儀器可以采用一般的人體生理測量的有關(guān)儀 器,包括人體測高儀 、直角規(guī) 、彎角規(guī) 、三腳平行規(guī) 、軟尺 、測齒規(guī) 、立方定顱 器 、平行定點(diǎn)儀等,其數(shù)據(jù)處理采用人工處理或者人工輸入與計(jì)算機(jī)處理相結(jié)合的方 式 。此種測量方式耗時(shí)耗力,數(shù)據(jù)處理容易出錯(cuò),數(shù)據(jù)應(yīng)用不靈活,但成本低廉,具有一 定的適用性 。 、三維數(shù)字化人體測量技術(shù) 從儀器本體的原理來講,三維數(shù)字化人體測 量分為手動(dòng)接觸式 、手動(dòng)非接觸式 、自動(dòng)接觸式 、自動(dòng)非接觸式等;最終可以根據(jù) 所需速度 、精度和造價(jià)確定合適的方式,下面介紹典型的幾種非接觸

16、式人體測量儀器 。 Loughborough 人體掃描儀 Loughborough 大學(xué)聯(lián)同馬莎百貨及 Courtaulds 內(nèi)衣公司，利用其人體掃描搜集身 體三圍數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)人站立不動(dòng)，投影在其身上的光線將被電視攝像機(jī)錄取下來，身 體形狀用一系列橫截面表達(dá)，從而建立三維身體的表面模型。 TC 分層輪廓測量方法 TC，美國紡織及服裝技術(shù)中心選用白光分層輪廓測量方法，來取得全身人體的三 維描繪，與密柵云紋法相似，它利用白色光源來投射正弦曲線在物體表面，當(dāng)物體不 規(guī)則的形狀令投射的密柵影子變形，產(chǎn)生的圖樣將可表示其物體表面的輪廓，并用六 部攝影機(jī)檢測，然后將所攝取的影像合成為一完整形象。 英國防衛(wèi)

17、服裝及紡織代辦處之自動(dòng)身體測量儀 英國 Colchester 的防衛(wèi)服裝及紡織代辦處選用分層輪廓測量方法來度量人體，他 們開發(fā)了一部三維測量系統(tǒng)，定名為 Auto-mate (自動(dòng)身體測量儀)，跟 TC 相似，這個(gè) 身體測量儀可提供直接身體掃描的電腦數(shù)據(jù)，加上防彈部門的參與，他們可以制造防 護(hù)盔甲，滿足顧客貼身的防衛(wèi)要求。 Cyberware 的全身掃描機(jī) 與上述的密柵云紋投影系統(tǒng)不同，Cyberware 于 1995 引進(jìn)一個(gè)商品化的全身掃描 機(jī) WB2 和 WB4。該機(jī)器用鐳射掃描三角測量技術(shù)來獲取三維影像。工作站的軟件，控制 整個(gè)掃描及移動(dòng)過程。只需幾秒鐘便完成一次掃描，然后使用者便可以

18、用工作站上的 圖像工具看掃描結(jié)果，多個(gè)掃描造型亦會(huì)結(jié)合成一個(gè)完整的人體模型。 三、三、人體測量學(xué)的應(yīng)用人體測量學(xué)的應(yīng)用 人體測量學(xué)對(duì)人類的發(fā)展具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值,主要體現(xiàn)以下方面: 體質(zhì)變異研究 對(duì)不同種族 、不同人群進(jìn)行人體測量和分析比較,可以找 出他們之間的共同點(diǎn)與差異,找出人類體質(zhì)特征變異的規(guī)律 。 生長發(fā)育研究 對(duì)不同年齡群體或個(gè)體進(jìn)行人體測量,繪出生長曲線和生 長速率曲線,可以找出人體生長發(fā)育的規(guī)律 。 為建立適應(yīng)我國國民體型的原型提供依據(jù)，我國目前尚無適合本國國民體 格的原型,而世界發(fā)達(dá)國家如英 、法 、美 、日等都早已形成較成熟的原型技術(shù),并根 據(jù)風(fēng)格的不同形成各種流派,在

19、服裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中起著重要作用 。要建立適合的原型, 最根本的途徑就是首先建立人體體型尺寸的檢測系統(tǒng),在不同區(qū)域進(jìn)行大量的人體測量,為 我國原型的建立提供數(shù)據(jù)依據(jù) 。 在工業(yè) 、國防 、醫(yī)學(xué) 、法醫(yī) 、教育 、體育 、建筑 、美術(shù)等領(lǐng)域有廣 泛的應(yīng)用 人體測量數(shù)據(jù)可以應(yīng)用于機(jī)器 、家具 、武器 、車輛和飛機(jī)座艙 、船舶 、房屋 、課桌等的設(shè)計(jì),并形成了一門應(yīng)用學(xué)科 人類工效學(xué)或人體工程學(xué) 。 為標(biāo)準(zhǔn)服裝人臺(tái)設(shè)計(jì)和服裝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供依據(jù),應(yīng)用于服裝立體裁剪 、商品檢 查或服裝展示等 。 虛擬環(huán)境 應(yīng)用于因特網(wǎng)上購物 、電子商務(wù) 、產(chǎn)品廣告 、人機(jī)工程研究 等 。目前,基于人體測量等技術(shù)而建立起

20、來的人體數(shù)據(jù)咨詢 、仿真設(shè)計(jì)軟件也較多 。如英國OpenErgonomics公司開發(fā)的PeopleSize人體數(shù)據(jù)咨詢系統(tǒng),包括英國兒童(從 出生起)、成年人的尺寸以及其它一些國家人的尺寸,其中包括部分中國人人體尺寸 (18245歲,這些尺寸是由新加坡南洋理工大學(xué)的Professor L . Lim提供的)。這些數(shù)據(jù) 是在19941995年間測量了13 678至16 443個(gè)樣本得到的,基本覆蓋了英國的各個(gè)階層,包 括人體全身尺寸 、人體頭部尺寸 、手部尺寸 、足部尺寸等 。利用此人體測量數(shù)據(jù) 庫,他們還進(jìn)行了一些人體姿勢分析,座椅等的設(shè)計(jì),為民航 、鐵路 、汽車 、國防 、 勞動(dòng)安全等服務(wù),

21、如圖3所示 。Delima公司11 (國際上較早的數(shù)字化企業(yè))已經(jīng)將 3D虛擬人體溶入到從過程計(jì)劃 、成本預(yù)算 、質(zhì)量控制 、人機(jī)分析到數(shù)字化制造中; 另外,基于開 放 的C商 業(yè) 平 臺(tái)(open c2commerce platformOCP) , EDS Unigraphics公司提出了e2Factory概念,也將虛擬人作為咨詢 、仿真 、評(píng)價(jià)的一個(gè)重 要因素 。Transom公司開發(fā)的Transom JACK人機(jī)工程軟件,包括人體數(shù)據(jù)錄入接口 、 人體數(shù)據(jù)咨詢系統(tǒng) 、人機(jī)工程仿真系統(tǒng) 、人機(jī)工程評(píng)價(jià)系統(tǒng)等 。其中虛擬人體建立 在生物力學(xué) 、運(yùn)動(dòng)學(xué) 、人體測量學(xué) 、認(rèn)知心理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上,

22、可以代替真實(shí)人體 實(shí)現(xiàn)行走 、搬運(yùn) 、舉升 、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng) 、視覺范圍 、調(diào)節(jié)姿勢等活動(dòng),評(píng)價(jià)安全姿勢 、舉升與能量消耗 、疲勞與體能恢復(fù) 、靜態(tài)受力 、人體關(guān)節(jié)移動(dòng)范圍等人機(jī)工程性 能指標(biāo)。由于JACK具有的優(yōu)勢,已經(jīng)在航空 、車輛 、船舶 、工廠規(guī)劃 、維修 、產(chǎn) 品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用 。長庚大學(xué)和臺(tái)灣清華大學(xué)等院校和企業(yè)已經(jīng)花了近5年時(shí)間, 聯(lián)合進(jìn)行了非接觸式人體測量技術(shù)和臺(tái)灣人體數(shù)據(jù)庫的研究,取得了一定的成果 。 四、非接觸人體測量技術(shù)的現(xiàn)狀四、非接觸人體測量技術(shù)的現(xiàn)狀 非接觸式三維人體測量技術(shù)（interactive 3D whole body scanner system）人 體全身掃

23、描技術(shù)，通過應(yīng)用光敏設(shè)備捕捉設(shè)備投射到人體表面的光（激光、白光及紅 外線）在人體上形成的圖像，描述人體三維特征。國際上常用的人體掃描儀有Telmat 的SYMCAD、 Turbo Flash/3D、TC2-3T6、TechMath-RAMSIS、Cyberware- WB4、Vitronic-Vitus等。三維非接觸式掃描系統(tǒng)具有掃描時(shí)間短，精確度高、測量部 位多等多種優(yōu)于傳統(tǒng)測量技術(shù)和工具的特點(diǎn)，如德國的TechMath掃描儀在20秒內(nèi)完成 掃描過程，可捕捉人體的80，000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，獲得人體相關(guān)的85個(gè)部位尺寸值，精確度 為0.2mm；美國的TC2 通過對(duì)人體4.5萬個(gè)點(diǎn)的掃描，迅速獲得人

24、體的80多個(gè)數(shù)據(jù)， 可以全面精確地反映人體體型情況。英國的TuringC3D系統(tǒng)還可以捕捉表面的材質(zhì)，對(duì) 物體表面的色彩質(zhì)地進(jìn)行描述，在研究有標(biāo)識(shí)的物體時(shí)非常有用。掃描輸出的數(shù)據(jù)可 直接用于服裝設(shè)計(jì)軟件，對(duì)人體進(jìn)行量身定制。目前，人體掃描儀廣泛應(yīng)用于：人體 測量學(xué)研究、服裝工業(yè)（MTM量身定制系統(tǒng)，虛擬試衣） 、娛樂業(yè)（如電影特技） 、計(jì)算 機(jī)動(dòng)畫和醫(yī)學(xué)（目前最為廣泛如 彌補(bǔ)術(shù)和塑型手術(shù)）等領(lǐng)域。非接觸三維人體測量技 術(shù)雖然僅有二、三十年的發(fā)展史，但卻能以其獨(dú)特的優(yōu)勢逐步應(yīng)用、并將普遍到與人 體相關(guān)的各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研究中，使產(chǎn)品真正做到以人為本。在服裝工業(yè)中，它加 快了企業(yè)對(duì)市場反應(yīng)速度；同

25、時(shí)是開展服裝電子商務(wù)必要條件和重要依據(jù)，它將服裝 生產(chǎn)與高科技緊密結(jié)合起來，使服裝生產(chǎn)和設(shè)計(jì)更具個(gè)性化和人行化，提高了服裝的 適體性，對(duì)服裝工業(yè)的快速發(fā)展有極大的推動(dòng)作用。 五、人體測量技術(shù)的發(fā)展前景五、人體測量技術(shù)的發(fā)展前景 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人體測量技術(shù)也將呈現(xiàn)新的面貌 。地域的幅 員廣大，形成了地域性的人體差別；不同年齡、不同職業(yè)等形成的人體的差異，更使 得人體數(shù)據(jù)多樣化、復(fù)雜化。而為自身產(chǎn)品準(zhǔn)確定位適合的人群，使產(chǎn)品對(duì)定位人群 獲得較高覆蓋率，是每一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的目標(biāo)之一。 這樣，在復(fù)雜的數(shù)據(jù)環(huán)境中如何采集所需數(shù)據(jù)并達(dá)到統(tǒng)計(jì)所需要的基本量，是所 有數(shù)據(jù)需求者要面臨的課題。

26、這也將呼喚和促使人體數(shù)據(jù)庫社會(huì)化和企業(yè)化。社會(huì)化 的人體數(shù)據(jù)庫是為社會(huì)需求服務(wù)的，它的特點(diǎn)是人體數(shù)據(jù)量的極大化，并且經(jīng)過長期 的數(shù)據(jù)積累和多用途的統(tǒng)計(jì)分析，形成它的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)。 因此使用高效、便捷、準(zhǔn)確的測量工具是社會(huì)化人體數(shù)據(jù)庫采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)保障。 智能化 人工智能技術(shù)的發(fā)展,為人體測量技術(shù)智能化 、人性化奠定了基 礎(chǔ) 。包括掃描過程的智能化 、人機(jī)界面的智能化 、數(shù)據(jù)采集與分類的智能化 、NURBUS曲面的自動(dòng)合成與光順智能化等 。 網(wǎng)絡(luò)化 21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)的世紀(jì),人體測量將依托網(wǎng)絡(luò)向更廣泛的領(lǐng)域拓展 。 測量技術(shù) 、商業(yè)模式的網(wǎng)絡(luò)化,是今后人體測量技術(shù)的必然趨勢;設(shè)計(jì)過程 、制造過 程和流通

27、過程的一體化,將使人體測量在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)生重大的變革 。 綜上所述，我們可以看到，自動(dòng)人體測量產(chǎn)品有著廣泛的應(yīng)用前景，它對(duì)各行業(yè)業(yè) 的技術(shù)水平的提高具有重要意義。 六、六、 研究圖像處理中尺寸自動(dòng)獲得的目的和意義研究圖像處理中尺寸自動(dòng)獲得的目的和意義 （一）我的觀點(diǎn)及論文題目 對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)我的觀點(diǎn)是： 第一：通過這次設(shè)計(jì)能讓我把大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)課都有所回顧，在做設(shè)計(jì)的同時(shí) 我們不管是翻閱這幾年所學(xué)的課本，還是上網(wǎng)查資料等等，都能使我對(duì)所學(xué)的課程有 個(gè)系統(tǒng)的鞏固。 第二：通過做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅拓寬了我的見識(shí)，增長了我的閱歷，同時(shí)也使得 我從一名大學(xué)生到一名社會(huì)工作者之間有了一個(gè)很好的過渡。

28、 我所選擇的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題目為：非接觸人體測量技術(shù)中圖像處理設(shè)計(jì) （二）做這篇設(shè)計(jì)的主要意義和目的 隨著人類文明的發(fā)展，社會(huì)勞動(dòng)的工業(yè)化、自動(dòng)化程度不斷提高，工程人體測量 學(xué)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。人體測量學(xué)是人類學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科， 主要研究人體測量和觀察方法，并通過整體測量與局部測量探討人體的特征、類型、 變異和發(fā)展規(guī)律。 有關(guān)人體參量的測量工作進(jìn)行得最多的，就是人體尺寸的測量。為了使各種與人 體尺度有關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)象能符合人的生理特點(diǎn)，讓人在使用中處于舒適的狀態(tài)和適宜的 環(huán)境之中，就必須在設(shè)計(jì)中充分考慮人體的各種尺度。人體尺度主要有兩類，即人體 的靜態(tài)結(jié)構(gòu)尺寸和動(dòng)態(tài)功能尺寸。在

29、設(shè)計(jì)中所有涉及人體尺度的參數(shù)的確定，都需要 應(yīng)用大量的測量數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)中若不能很好地考慮這些人體參數(shù)，就很可能造成操作的 困難和不能充分發(fā)揮人機(jī)系統(tǒng)的效率，例如： （1）在服裝人體測量上，通過人體的正、側(cè)面的圖像對(duì)人的體型進(jìn)行分類，從而 有針對(duì)性的進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)和調(diào)整，同時(shí)進(jìn)美學(xué)評(píng)價(jià)； （2）在進(jìn)行工具儀表、機(jī)器或工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要掌握有關(guān)人體測量數(shù)據(jù)，以 使各種顯示和操作裝置的尺寸、位置等設(shè)計(jì)更適合人的使用； （3）在建筑行業(yè)，確定各種空間尺度也離不開人體資料； （4）衛(wèi)生部門用來評(píng)定兒童及成年人的體質(zhì)發(fā)育、整形外科等領(lǐng)域也需要這方面 的資料，等等。 由此可見，人體測量在各行業(yè)中都占有重要的地

30、位，起著不容忽視的作用。 做這片畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的：通過了解學(xué)習(xí) SPCA563A 圖像處理模組、SPCE061A 芯片的 工作原理、主要硬件構(gòu)成、內(nèi)部電路及各引腳功能，還有對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)來總結(jié)和 鞏固大學(xué)所學(xué)的知識(shí)并為進(jìn)入社會(huì)打一個(gè)好的基礎(chǔ)。 六、本課體研究思路及方案 針對(duì)以上情況，結(jié)合國內(nèi)人體測量技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和需求特點(diǎn)，參考國外成 熟的工業(yè)檢測設(shè)備，本文在實(shí)際工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了基于凌陽單片機(jī) SPCE3200 的人體測量系統(tǒng)的技術(shù)方案。通過使用 SPCE3200 模組，直接拍攝人體正面和側(cè)面的數(shù) 字圖像，自動(dòng)進(jìn)行三維立體標(biāo)定，并提取出輪廓線的平面坐標(biāo)，測量獲得人體相應(yīng)部 位的平面

31、尺寸。再建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行圍度擬合，從而得到人體相應(yīng)的圍度尺寸，而 人體的長度尺寸則可以完全由平面測量的數(shù)據(jù)直接獲取。 (一) 論文提綱及各部分內(nèi)容間的邏輯關(guān)系 1、系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）測量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （2）圖像處理即圖像邊緣識(shí)別設(shè)計(jì) （3）圖像像素點(diǎn)間距與實(shí)際參數(shù)間轉(zhuǎn)換 2、圖像邊緣識(shí)別設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）圖的深度優(yōu)先遍歷設(shè)計(jì) （3）邊緣識(shí)別方法的選擇 （4）基于深度優(yōu)先遍歷的 Roberts 邊緣識(shí)別方法 (二) 擬采用的研究方法與手段 1確定硬件的整體連接方法及工作原理 2了解圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)方式 3了解各種邊緣識(shí)別方法 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 丁玉蘭 ,郭剛 ,趙江洪

32、. 人機(jī)工程學(xué) M . 北京理工大學(xué)出版社 ,2000. 2 翟文斌基于圖像處理的人體測量D吉林大學(xué)2006-6 3 賴維鐵. 人機(jī)工程學(xué) M .華中理工大學(xué)出版社 ,1989. 4 李雯雯 ,張文斌. 信息化 :服裝人體計(jì)測的發(fā)展方向 EB/ OL . h ,2001.6, 5 王玉秀非接觸式人體測量系統(tǒng)的研究一圖像處理、人體圍度曲線分析與計(jì)算 D天津工業(yè)大學(xué) 專題正文部分專題正文部分 第一章第一章 引引 言言 現(xiàn)實(shí)生活中人們?cè)诤芏鄨龊闲枰獙?duì)人體進(jìn)行尺寸的測量。例如在為人體制做衣服 時(shí)，需要對(duì)被設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行身體尺寸的測量，即所謂“量體裁衣” ；在一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)中 對(duì)人體的檢查以及對(duì)人體的尺寸測

33、量，對(duì)于研究分析人體健康程度和一些機(jī)能參數(shù)例 如人的吸引力、生育能力等都是很重要的。人體尺寸測量技術(shù)已經(jīng)由簡單的人工接觸 式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|式自動(dòng)測量，基于圖像處理的人體尺寸測量就是其中之一?，F(xiàn)代 人體測量技術(shù)大多使用三維人體掃描技術(shù)采集原始數(shù)據(jù)與圖像，將所獲取的信息綜合 處理得到人體各部位的三維尺寸，進(jìn)行人體重建，三維掃描技術(shù)為該自動(dòng)化測量的核 心部分，例如:激光測量法、紅外線測量法、密柵云紋法和攝影測量法等。由這些方法 研制的量體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，成本高，從原理推斷，測量精度應(yīng)較高，但實(shí) 際應(yīng)用上尚存在問題。 本論文是建立在凌陽單片機(jī)中的圖像識(shí)別模組基礎(chǔ)上建立的全新的非接觸式測量 技

34、術(shù)，包括硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)兩大部分，本文重在軟件設(shè)計(jì)中的圖像處理部分，包 括基于深度優(yōu)先遍歷的圖像邊緣處理設(shè)計(jì)，以及對(duì)圖像中關(guān)鍵參數(shù)的獲取。 第二章第二章 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) （由于本論文重在圖像邊緣識(shí)別級(jí)參數(shù)獲取方面，故只對(duì)硬件設(shè) 計(jì)作簡要說明） 本設(shè)計(jì)中所包含的主要器件有：自動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，基于凌陽單片機(jī)的圖像識(shí)別模組 包含攝像頭模組，LCD 模組和 SPCE3200 的開發(fā)板。它的工作原理就是通過圖像識(shí)別 模組采集和處理來自旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)從而得到他的各種尺寸，然后通 過顯示屏顯示出來。 工作原理：景物通過鏡頭生成的光學(xué)圖像投射到CMOS圖像傳感器表面上，然后轉(zhuǎn) 為電信號(hào)，經(jīng)A/D

35、（模數(shù)轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再送到數(shù)字信號(hào)處理芯片中 處理并通過接口總線輸出。其中CMOS影像傳感器它在捕獲圖像信息的過程中會(huì)實(shí)時(shí) 的將圖像數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的配合下傳送到CSI單元，CSI單元在內(nèi)部控制器的控制條件下完 成數(shù)據(jù)的接收和處理，然后再把格式化的數(shù)據(jù)傳送到指定的DRAM緩沖區(qū)中。然后在 LCD上顯示出來。 如下圖，當(dāng)目標(biāo)物體放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上時(shí)，圖像處理模組開始工作即光敏元件開始 采集目標(biāo)物體圖像，傳到 SPCE3200 中并開始處理圖片，從中得到所需要的信息。然后， 平臺(tái)開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到特定位置時(shí)即旋轉(zhuǎn) 90 度，平臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)，從而是光敏元件得到 目標(biāo)側(cè)面圖片，通過這些圖片我們就可以

36、得到目標(biāo)物體的相關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)流程圖示、 測量示意圖如圖所示。 、 攝像頭模組和 SPCE3200 開發(fā) 板的集成盒 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 顯示屏 第三章第三章 圖像設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖像設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 一一. . 圖的定義及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖的定義及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 圖（Graph）是一種較線性表和樹更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在線性表中，數(shù)據(jù)元 素之間僅有線性關(guān)系，即每個(gè)數(shù)據(jù)元素只有一個(gè)直接前驅(qū)和一個(gè)直接后繼；在樹形結(jié) 構(gòu)中，數(shù)據(jù)元素之間有著明顯的層次關(guān)系，雖然每一層上的數(shù)據(jù)元素可能和下一層中 多個(gè)元素（孩子）相關(guān)，但只能和上一層中一個(gè)元素（雙親）相關(guān)；而在圖形結(jié)構(gòu)中， 結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系可以是任意的，任意兩個(gè)數(shù)據(jù)元素之間都可能相關(guān)。 首先先

37、介紹一下 圖的定義:圖是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的形式化定義為 Graph = （V，R） ，其中 V=x|x dataobject ，R=VR VR= |P（x ，y） （x ，y V） 在圖中的數(shù)據(jù)元素通常稱做頂點(diǎn)（vertex） ，V 是頂點(diǎn)的有窮非空集合；VR 是兩個(gè) 頂點(diǎn)之間的關(guān)系的集合。若 VR，則 表示從 x 到 y 的一條?。╝rc） ， 且稱 x 為弧尾（tail）或初始點(diǎn)（initia1 node） ，稱 y 為弧頭（head）或終端點(diǎn)（terminal node） ，此時(shí)的圖稱為有向圖（digraph） 。若 VR 必有 VR，即 VR 是對(duì)稱的，則以無序?qū)Γ▁，y）代替這兩個(gè)有

38、序?qū)?，表?x 和 y 之間的一條邊（edge） ， 此時(shí)的圖稱為無向圖（undigraph） 。 在計(jì)算機(jī)中有很多方法來存儲(chǔ)圖的信息，由于圖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用廣泛，經(jīng)常使 用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用，來選擇合適的表示方法。常用的存儲(chǔ)圖的 結(jié)構(gòu)有：數(shù)組表示法、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表一，一，數(shù)組表示法（鄰接矩陣） 。 在此我們以鄰接表作為研究對(duì)象。圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)方法跟樹的孩子鏈表示法相類似， 是一種順序分配和鏈?zhǔn)椒峙湎嘟Y(jié)合的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。鄰接表由表頭結(jié)點(diǎn)和表結(jié)點(diǎn)兩部分組 成，其中圖中每個(gè)頂點(diǎn)均對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)在數(shù)組中的表頭結(jié)點(diǎn)。如這個(gè)表頭結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng) 的頂點(diǎn)存在相鄰頂點(diǎn)，則把相鄰頂點(diǎn)依次存

39、放于表頭結(jié)點(diǎn)所指向的單向鏈表中。如圖 所示，表結(jié)點(diǎn)存放的是鄰接頂點(diǎn)在數(shù)組中的索引。對(duì)于無向圖來說，使用鄰接表進(jìn)行 存儲(chǔ)也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，表頭結(jié)點(diǎn) A 所指鏈表中存在一個(gè)指向 C 的表結(jié)點(diǎn)的同時(shí)，表 頭結(jié)點(diǎn) C 所指鏈表也會(huì)存在一個(gè)指向 A 的表結(jié)點(diǎn)。如圖 1 為無向圖的鄰接表示意圖。 有向圖的鄰接表有出邊表和入邊表（又稱逆鄰接表）之分。出邊表的表結(jié)點(diǎn)存放的是 從表頭結(jié)點(diǎn)出發(fā)的有向邊所指的尾頂點(diǎn)；入邊表的表結(jié)點(diǎn)存放的則是指向表頭結(jié)點(diǎn)的 某個(gè)頭頂點(diǎn)。如圖 2 所示，為有向圖(a)的出邊表和入邊表。 圖 1 圖 2 /以下是有向圖的鄰接表存儲(chǔ)表示/ #define MAX_VEXTEX_NUM 20

40、 typedef struct ArcNode int adjvex； /該弧所指向的頂點(diǎn)的位置 struct ArcNode *nextarc； /指向下一條弧的指針 InfoType *info； /該弧相關(guān)信息的指針 ArcNode； typedef struct VNode VextexType data； /頂點(diǎn)信息 ArcNode *firstarc； /指向第一條依附該頂點(diǎn)的弧的指針 VNode,AdjListMAX_VEXTEX_NUM； typedef struct AdjList vertices； int vexnum,arcnum； /圖的當(dāng)前頂點(diǎn)數(shù)和弧數(shù) int ki

41、nd； /圖的種類標(biāo)志 二二. .圖的優(yōu)先遍歷圖的優(yōu)先遍歷 圖的深度優(yōu)先遍歷的遞歸定義 假設(shè)給定圖 G 的初態(tài)是所有頂點(diǎn)均未曾訪問過。在 G 中任選一頂點(diǎn) v 為初始出 發(fā)點(diǎn)(源點(diǎn))，則深度優(yōu)先遍歷可定義如下：首先訪問出發(fā)點(diǎn) v，并將其標(biāo)記為已訪問過； 然后依次從 v 出發(fā)搜索 v 的每個(gè)鄰接點(diǎn) w。若 w 未曾訪問過，則以 w 為新的出發(fā)點(diǎn)繼續(xù) 進(jìn)行深度優(yōu)先遍歷，直至圖中所有和源點(diǎn) v 有路徑相通的頂點(diǎn)(亦稱為從源點(diǎn)可達(dá)的頂 點(diǎn))均已被訪問為止。若此時(shí)圖中仍有未訪問的頂點(diǎn)，則另選一個(gè)尚未訪問的頂點(diǎn)作為 新的源點(diǎn)重復(fù)上述過程，直至圖中所有頂點(diǎn)均已被訪問為止。 圖的深度優(yōu)先遍歷類似于樹的前序遍歷

42、。采用的搜索方法的特點(diǎn)是盡可能先對(duì)縱 深方向進(jìn)行搜索。這種搜索方法稱為深度優(yōu)先搜索(Depth-First Search)。相應(yīng)地， 用此方法遍歷圖就很自然地稱之為圖的深度優(yōu)先遍歷。 深度優(yōu)先搜索的過程 設(shè) x 是當(dāng)前被訪問頂點(diǎn)，在對(duì) x 做過訪問標(biāo)記后，選擇一條從 x 出發(fā)的未檢 測過的邊(x，y)。若發(fā)現(xiàn)頂點(diǎn) y 已訪問過，則重新選擇另一條從 x 出發(fā)的未檢測過的 邊，否則沿邊(x，y)到達(dá)未曾訪問過的 y，對(duì) y 訪問并將其標(biāo)記為已訪問過；然后從 y 開始搜索，直到搜索完從 y 出發(fā)的所有路徑，即訪問完所有從 y 出發(fā)可達(dá)的頂點(diǎn)之后， 才回溯到頂點(diǎn) x，并且再選擇一條從 x 出發(fā)的未檢測

43、過的邊。上述過程直至從 x 出發(fā)的 所有邊都已檢測過為止。此時(shí)，若 x 不是源點(diǎn)，則回溯到在 x 之前被訪問過的頂點(diǎn)； 否則圖中所有和源點(diǎn)有路徑相通的頂點(diǎn)(即從源點(diǎn)可達(dá)的所有頂點(diǎn))都已被訪問過，若 圖 G 是連通圖，則遍歷過程結(jié)束，否則繼續(xù)選擇一個(gè)尚未被訪問的頂點(diǎn)作為新源點(diǎn)， 進(jìn)行新的搜索過程。 圖的深度遍歷的 C 語言程序 #include stdio.h typedef int datatype; /*假定線性表元素的類型為整型*/ #define maxsize 1024 /*假定線性表的最大長度為 1024*/ # define n 100 /* 圖的頂點(diǎn)最大個(gè)數(shù) */ typedef

44、 char VEXTYPE; /* 頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型 */ typedef float ADJTYPE; /* 權(quán)值類型 */ typedef struct VEXTYPE vexsn ; /* 頂點(diǎn)信息數(shù)組 */ ADJTYPE arcsnn ; /* 邊權(quán)數(shù)組 */ int num ; /* 頂點(diǎn)的實(shí)際個(gè)數(shù) */ GRAPH; /*圖的深度周游*/ void DFS(GRAPH g,int qidian,int mark) /從第 qidian 個(gè)點(diǎn)出發(fā)深度優(yōu)先周游圖 g 中能訪問的各個(gè)頂點(diǎn) g.num=0; int v1; markqidian=1; printf(%c ,g.vexsqi

45、dian); for(v1=0;v1TH, (i, j)為階躍狀邊緣點(diǎn)。為邊緣圖像。),(jiR),(jiR Roberts 算子采用對(duì)角線方向相鄰兩像素之差近似梯度幅值檢測邊緣。檢測水平和 垂直邊緣的效果好于斜向邊緣，定位精度高，對(duì)噪聲敏感。 Sobel 邊緣檢測算子子 Sobel 算子很容易在空間上實(shí)現(xiàn)，Sobel 邊緣檢測器不但產(chǎn)生較好的邊緣檢測效果， 而且受噪聲的影響也比較小。當(dāng)使用大的領(lǐng)域時(shí)，抗噪聲特性會(huì)更好，但這樣做會(huì)增 加計(jì)算量，并且得出的邊緣也較粗。 Sobel 算子利用像素點(diǎn)上下、左右鄰點(diǎn)的灰度加權(quán)算法，根據(jù)在邊緣點(diǎn)處達(dá)到極值 這一現(xiàn)象進(jìn)行邊緣的檢測。Sobel 算子對(duì)噪聲具

46、有平滑作用，提供較為精確的邊緣方向 信息，但它同時(shí)也會(huì)檢測出許多的偽邊緣，邊緣定位精度不夠高。當(dāng)對(duì)精度要求不是 很高時(shí)，是一種較為常用的邊緣檢測方法。 Prewitt 邊緣檢測算子 Prewitt 算子是一種邊緣樣板算子。這些算子樣板由理想的邊緣子圖像構(gòu)成。依次 用邊緣樣板去檢測圖像，與被檢測區(qū)域最為相似的樣板給出最大值。用這個(gè)最大值作 為算子的輸出值（i,j） ，這樣可將邊緣像素檢測出來。 Laplacian of Gaussian(LoG)算子 正如上面所提到的，利用圖像強(qiáng)度二階導(dǎo)數(shù)的零交叉點(diǎn)來求邊緣點(diǎn)的算法對(duì)噪聲 十分敏感，所以，希望在邊緣增強(qiáng)前濾除噪聲為此，Marr 和 Hildret

47、h 將高斯濾波和 拉普拉斯邊緣檢測結(jié)合在一起，形成 LoG（Laplacian of Gaussian, LoG）算法，也稱 之為拉普拉斯高斯算法LoG 邊緣檢測器的基本特征是： 1 平滑濾波器是高斯濾波器 2 增強(qiáng)步驟采用二階導(dǎo)數(shù)(二維拉普拉斯函數(shù)) 3 邊緣檢測判據(jù)是二階導(dǎo)數(shù)零交叉點(diǎn)并對(duì)應(yīng)一階導(dǎo)數(shù)的較大峰值 4 使用線性內(nèi)插方法在子像素分辨率水平上估計(jì)邊緣的位置 Canny 算子 邊緣提取的基本問題是解決增強(qiáng)邊緣與抗噪能力間的矛盾，由于圖像邊緣和噪聲 在頻率域中同是高頻分量，簡單的微分提取運(yùn)算同樣會(huì)增加圖像中的噪聲，所以一般 在微分運(yùn)算之前應(yīng)采取適當(dāng)?shù)钠交瑸V波，減少噪聲的影響。Canny運(yùn)

48、用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法 對(duì)此問題進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出由# 個(gè)指數(shù)函數(shù)線性組合形式的最佳邊緣提取算子網(wǎng)， 其算法的實(shí)質(zhì)是用一個(gè)準(zhǔn)高斯函數(shù)作平滑運(yùn)算，然后以帶方向的一階微分定位導(dǎo)數(shù)最 大值，Canny算子邊緣檢測是一種比較實(shí)用的邊緣檢測算子，具有很好的邊緣檢測性能。 Canny邊緣檢測法利用高斯函數(shù)的一階微分，它能在噪聲抑制和邊緣檢測之間取得較好 的平衡。 經(jīng)典邊緣提取算子提取圖像邊緣的結(jié)果對(duì)比分析 以下分別采用上述幾種最常用的經(jīng)典圖像邊緣提取算子對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的tire 圖像進(jìn)行邊 緣特征提取，其結(jié)果如下圖所示： 從下圖可以看出，Roberts 算子提取邊緣的結(jié)果邊緣較粗，邊緣定位不很準(zhǔn)確， Sobel算子和P

49、rewitt 算子對(duì)邊緣的定位就準(zhǔn)確了一些，而采用拉普拉斯高斯算子進(jìn)行 邊緣提取的結(jié)果要明顯優(yōu)于前三種算子，特別是邊緣比較完整，位置比較準(zhǔn)確。相比 而言，Canny 算子提取的邊緣最為完整，而且邊緣的連續(xù)性很好，效果優(yōu)于以上其他 算子，這主要是因?yàn)樗M(jìn)行了“非極大值抑制”和形態(tài)學(xué)連接操作的結(jié)果。 上面幾種基于微分的經(jīng)典邊緣提取算子，它們共同的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單、速度較快， 缺點(diǎn)是對(duì)噪聲的干擾都比較敏感。在實(shí)際應(yīng)用中，由于圖像噪聲的影響，總要將經(jīng)典 的算法進(jìn)行改善結(jié)合其他一些算法對(duì)一幅含噪聲的圖像進(jìn)行處理，然后再采用經(jīng)典的 邊緣提取算子提取圖像邊緣。 Roberts邊緣算子在C語言環(huán)境中的程序 由于

50、本文方法的主要部分在于深度優(yōu)先遍歷圖像上的點(diǎn),并考慮算法的時(shí)間復(fù)雜度,所 以采用傳統(tǒng)的Roberts邊緣算子。該算子是利用局部差分算子尋找邊緣算子的方法,由 下式給出: 函數(shù)名稱：RbertsDIB() 參數(shù)：char* lDIBBits：指向源 DIB 圖像指針 Long IWidth：源圖像寬度 Long IHeight：源圖像高度 說明：帶函數(shù)用 roberts 邊緣檢測算子進(jìn)行邊緣檢測運(yùn)算，要求目標(biāo)圖像為灰度圖像 Double RobertDIB(char* IpDIBBits,Long lWidth,long lHeight); 指向源圖像數(shù)據(jù)的指針 char* lpSrc; 指向緩

51、沖圖像數(shù)據(jù)的指針 char* lpDst; 指向緩沖 dib 圖像數(shù)據(jù)的指針 char* lpnewDIBBits; 循環(huán)變量 Long i; long j; 像素值 double result; unsigned char pixel4; 暫時(shí)分配內(nèi)存，以保存新圖像 lpNewDIBBits=malloc(lWidth*lHeight); if(lpNewDIBBits=NULL); 分配內(nèi)存失敗 return false; 初始化新分配的內(nèi)存，設(shè)定初始值為 255 lpDst=（char*）;lpNewDIBBits; memset(lpDst,(BYTE)255,lWidth*lHeif

52、ht); 使用水平方向的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行腐蝕 for(j=lHeight-1;j0;j-); for(i=0;inum=0; /*創(chuàng)建圖*/ void GraphCreate(GRAPH *L) int i,j; GraphInit(L); printf(請(qǐng)輸入頂點(diǎn)數(shù)目：); scanf(%d, printf(請(qǐng)輸入各頂點(diǎn)的信息(單個(gè)符號(hào)）：); for(i=0;inum;i+) fflush(stdin); scanf(%c, printf(請(qǐng)輸入邊權(quán)矩陣的信息：); for(i=0;inum;i+) for(j=0;jnum;j+) scanf(%f, printf(圖已經(jīng)創(chuàng)建完畢！); /*

53、求結(jié)點(diǎn)數(shù)*/ int GraphVexs(GRAPH *L) return(L-num); /*圖的輸出*/ void GraphOut(GRAPH L) int i,j; printf(n 圖的頂點(diǎn)數(shù)目為：%d,L.num); printf(n 圖的各頂點(diǎn)的信息為：n); for(i=0;iL.num;i+) printf(%c ,L.vexsi); printf(n 圖的邊權(quán)矩陣的信息為：n); for(i=0;iL.num;i+) for(j=0;jL.num;j+) printf(%6.2f ,L.arcsij); printf(n); printf(圖已經(jīng)輸出完畢！); /*圖的深度

54、周游*/ void DFS(GRAPH g,int qidian,int mark) /從第 qidian 個(gè)點(diǎn)出發(fā)深度優(yōu)先周游圖 g 中能訪問的各個(gè)頂點(diǎn) int v1; int ； markqidian=1; printf(%c ,g.vexsqidian); for(v1=0;v1g.num;v1+) if(g.arcsqidianv1!=0j-); for(i=0;ilWidth-1;i+); 由于使用 22 的模板，為防止越界，所以不處理最下邊和嘴右邊的兩列像素 lpsrc=(char*)lpdibbits+lwidth*j+i; 指向源圖像的第 j 行，第 i 個(gè)像素的指針 lpDs

55、t=(char*)lpNewDIBBits+lWidth*j+i; 取得當(dāng)前指針處 22 區(qū)域的像素值，注意要轉(zhuǎn)換為 unsigned char 型 pixel0=(unsiagn char)*lpSrc; pixel0=(unsiagn char)*(lpSrc+1); pixel0=(unsiagn char)*(lpSrc-lWidth); pixel0=(unsiagn char)*(lpSrc-lWidth+1); 計(jì)算目標(biāo)圖像中的當(dāng)前點(diǎn) result=sqrt(pixel0-pixel3)*(pixel0-pixel3)+(pixel1- pixel2*(pixel1-pixel2

56、); return result; /*主函數(shù)*/ void main() GRAPH tu; GraphCreate( GraphOut(tu); GraphDFS(tu); 如上圖通過此邊緣識(shí)別方法可得到人體的邊緣線條，其中白色線條為人體邊緣。 五五. .人體測量實(shí)際參數(shù)獲取人體測量實(shí)際參數(shù)獲取 在圖像處理中，得到的結(jié)果是像素坐標(biāo)，往往需要轉(zhuǎn)換成實(shí)際的空間距離。推導(dǎo) 了圖像像素和實(shí)際空間距離的變換公式和攝像機(jī)拍攝相關(guān)參數(shù)的求解公式。攝像機(jī)傾 斜一定角度拍攝圖像（不傾斜時(shí)傾角為 0） ，攝像機(jī)拍攝圖像的示意圖見圖 3。F 為鏡頭 的光心位置，虛線為主光軸，M、N 分別為鏡頭視角的上下端點(diǎn)，A

57、、B 為成像物體的上 下端點(diǎn)，C、D 則分別為 A、B 點(diǎn)在圖像中的成像位置；L 為焦點(diǎn)到垂直平面的距離。已 知條件：L、GM、MN、A 在圖像中的像素點(diǎn)坐標(biāo)、B 在圖像中的像素點(diǎn)坐標(biāo)、 視角內(nèi)的像素總數(shù) 2n。要求解問題：AB 之間的實(shí)際長度。 圖 3 攝像機(jī)傾角成像 由式此可知，要計(jì)算像素與空間長度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，需要知道 3 個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值：攝 像機(jī)光心與被拍照物體的水平距離 L、攝像機(jī)的傾角 、視角 2。在 3 個(gè)參數(shù)中攝 像機(jī)的視角 2 最容易測出，可事先測出攝像機(jī)的視角 2，測量過程中保持視角不變。 下面推導(dǎo)另兩個(gè)參數(shù)的求解公式。 空間 4 點(diǎn) A、B、C、D 在圖像中的像素位置分別

58、為 PA、PB、PC、PD，A、B 之間的 空間長度為 AB，C、D 之間的空間長度為 CD，有： PA、PB、PC、PD、AB、CD 已知， 事先標(biāo)定出來，則方程只有個(gè)未知數(shù) ，是關(guān) 于 的二元一次方程組，解方程組可以得參數(shù) ，即可得參數(shù) L。 中英文資料翻譯中英文資料翻譯 外外 文文 文文 獻(xiàn)：獻(xiàn)： On the three-dimensional anthropometric Anthropometry is the human body by measuring the size of each part to determine the individuals and groups

59、in the body between the individual differences, the human body to study the morphological characteristics, so as to industrial design, human engineering, engineering design, anthropological research, the basis of medical information to provide the human body. From the practical point of view, measuring the content of the human body are generally three categories: 1. Forms of measurement: the human body can be the basic scale, size and other data, mainly measured the body length (including the Profile Trail); determination of the human body; the body volume