6. KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN
1.2.3 Một số hệ thống đo 3D kích thước cơ thể nguời bằng phương pháp đo 3D
pháp đo 3D không tiếp xúc
Một số hệ thống đo tiêu biểu: Hiện nay có rất nhiều loại máy quét 3D ánh sáng
trắng khác nhau sử dụng phương pháp đo không tiếp xúc [3, 54]. Thiết bị quét cơ
thể 3D cũng đã được nhiều hãng phát triển như [TC]2 Cyberware, Human Solutions, Telmat, Hamamatsu, Wicks and Wilson, BodyskannerTM, sử dụng những máy ảnh và máy chiếu, các loại nguồn sáng khác nhau để chiếu sáng vật thể,
23
và các hệ thống xử lý dữ liệu trên máy tính khác nhau, nhưng đều được thiết kế để hiển thị hình ảnh 3D của vật thể và cho phép tách chính xác thành kích thước một, hai hay ba chiều của đối tượng đo [ ]. 50
Hệ thống đo Wicks and Wilson (TriForm/TriBody): Sử dụng ánh sáng trắng để
thu các dữ liệu máy quét 3D trong khoảng 12 giây qua 8 camera thể hiện trên hình
1.18. Các đường sọc của ánh sáng trắng an toàn được sử dụng để chụp hình 3D của
một người. Ánh sáng vô hại không chứa tia laser hoặc bức xạ khác. Kết quả hình ảnh được phân tích tự động bởi phần mềm TriBody và xử lý để tạo ra một mô hình đám mây điểm 3D có chứa khoảng 1,5 triệu tọa độ 3D (x, y, z). Kết quả quét 3D có thể được lưu trong định dạng khác nhau.
Hệ thống đo Telmat (SYMCAD): Gồm nhiều máy chiếu và máy ảnh. Đối
tượng đo đứng trong buồng ở vị trí đối diện với màn hình được xác định trước thể
hiện trên hình 1.19. Hệ thống đo gồm nhiều máy chiếu và máy ảnh được bố trí cố định xung quanh buồng để đảm bảo thu hết hình ảnh tại các góc của đối tượng. Với
uu điểm đối tượng đo không cần chuyển động, tạo sự thoải mái cho người đo. Hệ
cảm biến cố định, không cần có các cơ cấu cơ khí dịch chuyển phức tạp, rút ngắn
thời gian đo. Hệ thống đặt trong buồng tránh được nhiễu từ xung quanh của môi trường đo. Buồng đo kín có thể đặt tại bất cứ vị trí nào của nhà máy, phòng thí nghiệm,…Nhưng bên cạnh đó chi phí tốn kém bởi hệ thống đo sử dụng nhiều máy
ảnh, máychiếu.
Hình 1. 18 Máy quét toàn cơ thể TriForm (nguồn: 5[5 ])
Hình 1. 19 Máy quét toàn cơ thể Telmat (nguồn: 5[5 ])
Hệ thống đo [TC]²: Hệ thống máy quét cơ thể N 16 là một hệ thống đo lường X 3D sử dụng ống kính quang học tạo ra một bản sao kỹ thuật số của hình học bề mặt
cơ thể, hình 1.20 và hình 1.21. Dựa trên công nghệ ánh sáng trắng và giai đoạn lập
bản đồ Profilometry (PMP), nó quét toàn bộ cơ thể trong khoảng 8 giây ([TC] ², 2009). Tương tự như Telmat SYMCAD, nó sử dụng nguồn ánh sáng để chiếu ánh sáng cấu trúc và máy ảnh để chụp ảnh, khoảng 140 số đo cơ thể được trích xuất thông qua dữ liệu đám mây điểm.
24 Hình 1. 20Thiết bị quét cơ thể người
3D – NX16 của hãng TC2 (nguồn: 4[5 ]) Hình 1. 21Máy quét 3D ánh sáng trắng NX 16 của hãng TC2 : 4 (nguồn [5 ])
Từ năm 2009, Viện Nghiên cứu Dệt May đã được trang bị thiết bị đo cơ thể
người 3D của hãng TC2. Có thể điểm qua một số tính năng của thiết bị quét cơ thể
3D của hãng TC2 như sau: Thiết bị sử dụng nguồn là ánh sáng trắng, đây là công
nghệ an toàn nhất hiện nay. Thiết bị này có thể tự vận hành bởi người được đo trong
một môi trường thiết kế buồng đo riêng biệt, mà không cần sự trợ giúp của một người nào khác. Sẽ có một dòng âm thanh hướng dẫn người đo đứng đúng vị trí và cần bấm phím nào .
Bên cạnh đó nhiều công trình nghiên cứu về hệ thống quét 3D, một số thiết bị đơn giản gọn nhẹ đã sử dụng bàn quay để đỡ đối tượng đo và đối tượng đo được
quay xung quanh cụm cảm biến Nếu máy quét bao gồm nhiều cụm cảm biến và có .
thể quét cơ thể đo một lần thì không cần dùng đến bàn quay trong quá trình quét
như máy quét LC 16 3D Body Scanner của hãng [TC]². -
Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của luận án đây cũng là yếu tố, là cơ sở lựa chọn thiết lập một hệ thống quét đơn giản mà vẫn đảm bảo quét được tối đa bề mặt cơ thể người.
Nhận xét chung: Các phương pháp đo nêu trên đều có những ưu điểm cũng như nhược điểm riêng của nó.
Đối với phương pháp đo tiếp xúc có ưu điểm bởi dụng cụ đo sử dụng đơn giản, chi phí thấp, kết quả khá chính xác do xác định mốc đo và đo tiếp xúc trên cơ thể mẫu đo. Tuy nhiên phương pháp đo này mất nhiều thời gian của người đo và người mẫu đo, bên cạnh đó người mẫu đo phải đứng đo trong một khoảng thời gian dài.
Phương pháp đo không tiếp xúc 2D có những ưu điểm vượt trội về giá thành, sự thuận tiện trong di chuyển, đơn giản trong sử dụng, ít bị ảnh hưởng các yếu tố ánh sáng, môi trường, ít bị nhiễu trong quá trình xử lý ảnh. Tuy kết quả tính kích
thước không đạt độ chính xác bằng phương pháp đo không tiếp xúc 3D và không
phân tích dữ liệu được ở những vị trí khuất trên cơ thể người.
Phương pháp đo không tiếp xúc 3D với hệ thống thiết bị hiện nay chủ yếu
dùng công nghệ quang học quét bằng ánh sáng trắng, có ưu điểm thu thập được dữ
liệu với độ chính xác cao, tốn ít thời gian, đo được hình dạng của những mẫu phức tạp và ứng dụng được cho rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau như điện ảnh, y học, cơ khí, may mặc…Tuy nhiên bên cạnh đó cũng có những mặt hạn chế nhất định với thiết bị đo hiện đại, tốn nhiều chi phí, điều kiện chụp ảnh và thiết lập hệ
25
thống xử lý dữ liệu phức tạp 4, 55]. [5 Chính vì vậy việc thiết lập, chế tạo ra một thiết bị có chi phí thấp mà vẫn đảm bảo được yêu cầu đo là rất cần thiết trong điều kiện hiện nay. Bên cạnh đó đề tài sẽ tập trung tìm hiểu về máy quét 3D với công nghệ quét sử dụng ánh sáng trắng (dạng ánh sáng cấu trúc).