ITPC990043A1 - Procedimento e dispositivo per l'identificazione e classificazione antropometrica per uso militare e civile. - Google Patents

Description

Invenzione industriale dal titolo: PROCEDIMENTO ED APPARATO PER L'IDENTIFICAZIO] E LA CLASSIFICAZIONE ANTROPOMETRICA PER USO MILITARE E CIVILE

Scopi dell'invenzione e campi di applicazione La presente invenzione riguarda un procedimento ed un apparato atti alla identificazione e alla classificazione automatica di "conformazioni antropometriche" ; a mezzo del procedimento e dell 'apparato della presente invenzione si perviene alla (a) rilevazione automatica del volume del corpo umano,

(b) al confronto di detto volume con volumi di normotipi codificati secondo la forma di detto volume,

(c) alla conseguente classificazione di detto volume secondo i criteri caratterizzanti normotipi codificati .

I campi di applicazione della presente invenzione spaziano dall'industria dell' abbigliamento ad ogni campo ove per ottenere il risultato finale la volumetria del corpo limano abbia una importanza determinante, come ad esempio nel campo militare.

In carpo militare è, infatti, fondamentale rispondere all'esigenza di una corretta e confortevole vestibilità delle uniformi per ragioni, di norma contrastanti, di sicurezza e di funzionalità.

Sempre in campo militare, il procedimento e l'apparato della presente invenzione trovano applicazioni dove è importante ottimizzare il rapporto tra i parametri corporei dell'utilizzatore (peso, volume, forma) e l'equipaggiamento o attrezzatura di lavoro o combattimento (lunghezza delle cinghie di supporto di armi a tracollo, cabine, abitacoli ecc.).

Ulteriori possibili applicazioni della presente invenzione investono l'industria dei trasporti, ove al fine della progettazione di mezzi sia civili che bellici, quali automobili, jeep, camion, carri armati ed aerei , la conoscenza delle differenti forme del corpo umano a parità di volume consente di realizzare gli abitacoli ed i sedili in maniera ergonomica.

Le medesime esigenze si trovano nell'industria dell'arredamento, dove la progettazione degli arredi di sostegno, quali sedie, divani, poltrone, può essere ottimizzata tenendo conto delle reali forme volumetriche statisticamente determinate utilizzatori

Vantaggi dell'invenzione

Un tipico e grave inconveniente riscontrabile come esempio non limitativo nell 'industria dell'abbigliamento deriva dalla enorme quantità di capi di vestiario invenduti causa la loro non corretta vestibilità.

Infatti , milioni di capi di abbigliamento vengono immessi sul mercato fabbricati con riferimento a morfologie ideali, le quali differiscono però in maniera rilevante dalle reali configurazioni antropometriche : il risultato di detta discrepanza risulta in che il prodotto è generalmente inadatto a vestire gli utenti.

Questa tipica e grave diseconomia dell'industria dell 'abbigliamento scaturisce dal fatto che le morfologie ideali umane, classificate secondo un sistema di taglie, drop, o indicazioni del tipo S, M, L, XL, ecc. secondo le norme ISO, sono soltanto rappresentative del volume del corpo umano ma non, a parità di volume, della sua forma, ove per forma viene intesa la distribuzione delle misure di ellissoidi lungo lo sviluppo in altezza del volume del corpo umano; le taglie, regolamentate dalle norme ISO 3635, non sono sufficienti per una corretta

abbigliamenti; a tale scopo la norma ISOV8559 che fornisce statistiche antropometricne per una piu corretta costruzione degli indumenti .

Per di più, la vestibilità dei capi di abbigliamento deve essere provata dal corpo in movimento, essendo i punti critici per modellare l 'abito le articolazioni .

La metodologia attualmente utilizzata per la progettazione e la produzione di massa di capi di abbigliamento é, come sopra detto, basata sul sistema di taglie e sullo sviluppo delle misure lineari dei perimetri delle parti costituenti il capo, le misure essendo variabili entro un intervallo i cui estremi sono calcolati in funzione del tipo di popolazione da vestire, ove le differenze tra taglie adiacenti sono dell'ordine di 2-4 cm.

Una tale impostazione, come è rilevabile dalle tabelle di taglie riportate nei cataloghi per corrispondenza o, ad esempio, nel qualificato "Book of thè Ostend Insti tute of Berlin" , prevalentemente utilizzato per il controllo antropometrico tedesco, implica per approssimazione che il giro torace, il giro vita, il giro fianchi ed altre misure di riferimento fondamentali stabilite dalle norme ISO crescano dal valore minimo a quello massimo con la medes proporzione .

Questa metodologia implica dunque che il corpo umano sia assimilato ad un "pallone elastico " di forma anatomica il quale, analogamente a quello sferico, si gonfia e si espande uniformemente e proporzionalmente in tutte le sue parti, cioè ad un aumento del giro torace corrisponde un necessario e proporzionale alimento del giro vita e degli altri ellissoidi.

In pratica il corpo umano non cresce secondo questa legge e, mentre è noto che entro certe fasce di certa età (ad esempio durante la transizione da adolescente ad adulto) un tale modello può essere adottato per approssimare la modalità di sviluppo del corpo umano, da una certa età in su si verifica, invece, una crescita indipendente e non intercorrelata delle varie parti del corpo; potrà verificarsi, pertanto, che il giro vita cresca laddove il giro torace rimanga costante : si verifica perciò un cambio di conformazione antropometrica nel senso che 1'aumento di volume comporta una variazione della forma del corpo, poiché gli ellissoidi caratterizzanti il volume cambiano nel rapporto di correlazione .

Detto problema , per quanto attiene all'industria dell'abbigliamento,

produzione industriale di grandi serie di capi; esso veniva in passato risolto dalle sartorie artigia mediante adattamenti del capo al corpo dell'utente, onde rispettarne la sua reale conformazione volumetrica, tenendo altresi in conto gli altri parametri affettanti la vestibilità quali, ad esempio , le caratteristiche meccaniche del tessuto e la sua elasticità.

Me risultava che a parità di misure standard (taglia), l'abito necessitasse di aggiustamenti a seconda delle caratteristiche del tessuto e della particolare forma del corpo, cioè alla reale conformazione antropometrica dell 'utente .

Una prima parziale soluzione a codesto problema è rappresentato dall 'adozione per la fabbricazione degli indumenti di manichini antropometrici del tipo divulgati in EP 0634114 (Cad-Modelling) , .

Le forme di detti manichini si fondano su statistiche antropometriche di base, elaborate da mezzi informatici e prendendo in considerazione valori medi ponderati dei volumi del corpo umano .

1 detti manichini antropometrici articolati, corrispondenti a volumi e proporzioni che rappresentano i valori medi delle conformazioni antropometriche, adottano la metodologia di classificazione che è alla base della presente invenzione.

Onde ottimizzare il processo di produziòne di capi di abbigliamento, o per tutte le altre

succitate in altri settori dell'industria per ottimizzare le forme finali dei prodotti, la presente invenzione fa uso di una particolare "numerizzazione" delle conformazioni dei detti manichini articolati.

Dette rappresentazioni numeriche delle conformazioni vengono poi memorizzate onde costituire una banca dati che consenta di confrontare la detta rappresentazione numerica con la codifica numerica della forma dell'anatomia da vestire:

La forma anatomica è rilevata e numerizzata a mezzo del procedimento della rivendicazione principale.

Si individua, in tale maniera, l 'esatta conformazione dell'utente rappresentabile secondo la corretta classificazione della conformazione antropometrica, e conseguendo perciò una perfetta vestibilità .

Stato della tecnica anteriore

Alla base del funzionamento della presente invenzione, come sopra detto si pone un sistema di classificazione delle forme umane, cosi come divulgato in EP 0634114; secondo detto sistema di classificazione le forme umane possono essere distinte in sei classi morfologiche per 1 'uomo, sette per la donna e

il bambino/adolescente (Fig.6).

La teoria alla base di detto sistema di classificazione è altresi divulgata in Manuel Gaetan Ph.D. : "Bringing Anthropometric Data into thè 20th Century" , Apparel Manufacturer, Nov. 1989.

Un ulteriore supporto teorico alla base della presente invenzione è dato dai metodi di rappresentazione tridimensionale delle forme, come ad esempio descritto in Theo Pavlidis : "Algori thms for graphics and images processing", Springer-Verlag, Berlin, particolarmente al Cap. 17, pagine 77-392.

Il problema della rilevazione delle caratteristiche geometriche del corpo umano è stato anche trattato da JP-A-6104430 in cui 'viene descritto un sistema per produrre configurazioni per l'industria dell 'abbigliamento consistente nella elaborazione numerica delle "silhouette" di una persona prese a mezzo di un sistema video; le limitazioni del sistema sono insite nel sistema di rilevamento che, consistendo in due immagini ortogonali, di faccia e di profilo, non permettono una rappresentazione volumetrica precisa delle forme umane. Inoltre, il sistema si limita a misurare il corpo in maniera analoga alle corrispondenti operazioni manuali, senza, pretese di una su

antropometrica, per l'assenza di un rife antropometrico standard.

Quindi, pur risolvendo il problema della misurazione senza contatto, gli insegnamenti divulgati da JP-A 6104430 non risolvono il problema della razionalizzazione della produzione industriale al fine di ridurre gli sprechi, ma risolvono soltanto il problema di rilievo delle misure senza il fastidioso contatto come per il rilievo manuale a mezzo di un metro da sartoria.

In EP 0524119 (Telmat) vengono divulgati una procedura ed un dispositivo per l'dentif icazione, la classificazione e la rappresentazione di soggetti umani. Le limitazioni riscontrate in tale divulgazione, rispetto al procedimento ed apparecchiatura della presente invenzione, consistono nel fatto che la rappresentazione tridimensionale in forma numerica viene ottenuta a mezzo di procedimenti di calcolo basato sulla simulazione a reti neurali (sistemi di autoapprendimento) , il che comporta complesse e costose procedure di calcolo e impiego di calcolatori costosi anche utilizzanti il calcolo parallelo, laddove secondo il procedimento della presente invenzione vengono impiegati Personal Computer commerciali senza necessità di software complesso.

Ulteriore problema risolto dalla presente invenzione è quello di utilizzare una sola telecamera onde ottenere l'inviluppo della forma del volumi soggetto esaminato, facendo ruotare detto soggetto 360° a mezzo di una pedana sincronizzata con il sistema di acquisizione delle viste ciò è reso possibile fissando un riferimento di inizio rotazione e sincronizzando la rotazione e la scansione con il modulo di acquisizione dei dati provenienti dalla telecamera, laddove le tecniche di acquisizione immagini dello stato della tecnica anteriore basano il processo di calcolo su due viste, rispettivamente di faccia e di profilo; lo stesso stato della tecnica anteriore prevede per le attuazioni a più viste di adoperate più telecamere oppure telecamere rotanti con conseguente variazione della profondità dell'immagine; inoltre, nel caso di riprese consecutive e/o continue queste non vengono riferite ad un riferimento di posizione iniziale della scansione, con conseguente imprecisione o finanche impossibilità del rilevamento .

L' attuazione preferenziale della presente invenzione provvede alla soluzione dei problemi esposti a mezzo di una registrazione di viste del soggetto da rilevare a partire da una posizione di riferimento, detta posizione di riferimento costituente 1' inizio della scansione delle viste, dette viste essendo comprese entro un minimo di 90 ad un massimo di 92 ed essendo prese successione entro un tempo di circa 10 sec

A mezzo di detto procedimento viene eliminata la necessità di calcolare a mezzo di un simulatore di reti neurali il contorno della figura umana, come invece è necessario nel caso di EF 0524119.

Ulteriormente, secondo il metodo della tecnica anteriore i detti contorni sono rilevati a mezzo di approssimazioni successive basate su un numero di viste non precisato (almeno una) ed utilizzando un metodo di classificazione e rappresentazione delle forme umane a mezzo di un dispositivo di ripresa di viste planari, fondanti su un procedimento di apprendimento a reti neurali : ne conseguono ovvie imprecisioni nel riconoscimento e classificazione di dette forme in funzione sia dal numero di telecamere impiegate, sia anche dalla loro disposizione , sia ancora dal numero di viste rilevate per ciascuna rilevazione.

Onde rilevare il profilo del corpo, il sistema divulgato da EF 0524119, almeno nella sua attuazione preferenziale, fa uso di due camere ortogonali e quindi fonda la costruzione del volume reale in modo approssimato: ciò comporta l'impossibilità o scarsa precisione nella individuazione e caratterizzazione della forma del detto volume.

L'invenzione presente partendo, invece, succitata teoria delle conformazioni

rende possibile arrivare ad un procedimento ed un apparato per un corretto riconoscimento delle forme ed una loro precisa classificazione antropometrica secondo le sopra menzionate classi morfologiche, a mezzo di scansione rotatoria del soggetto a partire da una posizione di riposo di riferimento e con acquisizione numerica sincronizzata delle viste, essendo dette viste acquisite con un rateo entro 90 e 92 per ogni giro completo di circa 10 sec.

Le classi morfologiche identificano delle strutture di forma e volume, cosiddetti normotipi, rappresentate graficamente in modo realistico. Inoltre, come si vede dalle tabelle 1 e 11, le dette classi, denominate basi , sono coerenti col il sistema ISO delle taglie: ciò semplifica 1 *autoidentificazione e non sconvolge 1'esistente standardizzazione delle norme ISO adoperate dall'industria del settore.

Ciascuno dei detti normotipi è caratterizzato da un volume, dal quale vengono estrapolate una serie di ellissoidi , rilevati a quote ed in punti di riferimento anatomici fondamentali per la costruzione di un indumento .

L 'osservazione consìste in che queste misure hanno fra di loro un rapporto ben preciso, costanti per differenti stature e, comunque oscillando intorno ad un valore che risulta essere la media statìstica dì una particolare conformazione antropometrica : questa rappresenta, dunque, il valore più rappresentativo di quel particolare volume, avente quelle specifiche proporzioni (distribuzione delle misure lungo il volume del corpo).

La gradazione, ovvero il cambiamento dei rapporti delle misure, riguarderà unicamente una limitata escursione rispetto al valore centrale; per le varie altezze possibili nell'interno di quella specifica conformazione antropometrica, detto il modello base, il relativo capo di abbigliamento, subirà interventi riferibili soltanto a semplici cambi di lunghezza di elementi non caratterizzanti la vestibilità e la silhouette .

In conclusione, una determinata conformazione antropometrica è statisticamente riscontrabile in un limitato campo di altezze ed in un ancora più limitato canopo di taglie. Un cambiamento delle misure che sia superiore alle escursioni previste nelle tabelle I e II comporta il cambio di conformazione ed il modello relativo non è più ricavabile da una semplice gradazione volta individuata una determinata conformazione antropometrica una sua possibile escursione volumetrica conservi i rapporti di appartenenza a quella classe è statisticamente giustificata solo per una misura inferiore ed una superiore alla misura media ed è prevalente in una limitata fascia di stature; uno scarto superiore comporta un cambio di proporzioni fra le parti fondamentali del corpo e dunque un cambio di conformazione antropometrica: un individuo, durante la crescita, non passa con continuità da una misura ad un'altra, ma in certe particolari fasi della sua evoluzione morfologica cambia di conformazione antropometrica.

Queste considerazioni consentono la costituzione di una banca dati non estesa che semplifica il confronto con i dati numerizzati acquisiti attraverso la scansione delle viste del soggetto rotante e rende poco complesso il software di identifreazione.

Descrizione dell'invenzione

l'invenzione presente potrà essere meglio conpresa a mezzo di figure, ove:

la fig. 1 rappresenta un flow chart del procedimento;

la fig.2 schematizza l'apparato che attua il procedimento inventato

la fig. 3 mostra la maschera di ingresso dati· del soggetto da rilevare e di uscita dati di rilevamento;

la fig.4 illustra come misurare ellissoidi per piani parametricamente inclinati rispetto all'asse vericale del soggetto alla scansione;

la fig 5 é un diagramma di flusso delle operazioni da effettuarsi all'atto del rilevamento;

la fig. 6 mostra le conformazioni antropometriche secondo la classificazione delle forme dei volumi in relazione alle altezze, rappresentate in forma numerica nella base dati;

la fig. 7 mostra le parti costituenti il sistema rotante (pedana).

11 procedimento della presente invenzione si fonda sulla acquisizione numerica di immagini (viste) tratte dalla scansione di un soggetto, sia esso uomo, donna o bambino. Le informazioni numeriche rappresentano misure lineari riguardanti parti del corpo umano e sono costituite essenzialmente da lunghezze di segmenti lineari (arti, spalle, altezza) o da ellissoidi (giro petto, giro collo, fianchi, ecc.).

Allorquando acquisite, dette misure vengono messe in relazione fra di loro e, attraverso confronti interni con la banca dati delle conformazioni , anch'esse basate su misure lineari congruentI lorniscono una classlfi.cazi.one delle secondo

qui di sopra descritto .

Quindi In definitiva il procedi mento secondo la rivendicazione 1 è in grado di fornire le misure del corpo umano e una classificazione del corpo secondo normotipi, 1 cui parametri caratteristici sono precedentemente immagazzinati in memoria sotto forma di dati numerici memorizzati in banca dati.

Il principio di rilevamento è incentrato, come detto, sull 'analisi di un minimo di 90 ad un massimo di 92 sagome, costituite da altrettante viste del corpo umano; il soggètto sotto rilevamento viene fatto girare attorno al suo asse longitudinale per 360 gradi; il numero di viste rilevate da un minimo di 90 a un massimo di 92 è ottenuto come ottimizzazione tra l'esigenza di avere il maggior numero di dette viste, onde poter per integrazione ottenere il volume con un elevato grado di precisione, e l'esigenza di minimi zzare la memoria RAM, la «piale conserva i «iati numerici relativi alle dette viste. Le viste vengono analizzate in relazione al contorno del corpo.

Ciascuna sagoma è ottenuta per contrasto tra il corpo stesso ed un pannello (3) a luminosità omogenea posto dietro di esso.

Quindi il sistema di rilevamento prevnede un punto di rilevamento fisso, costituito da una telecamera (1) , rispetto al soggetto da rilevare, che invece ruoterà su se stesso: ciò evita variazioni della profondità di campo come nel caso di telecamera e pannello rotanti attorno al soggetto ed è, in aggiunta, meccanicamente più affidabile.

Questa .rotazione è generata a mezzo di una piattaforma girevole (2), provvista di mezzi (15) per consentire un riposizionamento nella posizione iniziale dopo avere compiuto un giro completo di 360°.

Durante l'operazione di rilevamento occorre assicurarsi che la persona sotto indagine non si muova, non cambi cioè posizione o volume.

Un tempo di 10 secondi circa di rivoluzione della piattaforma (2) è risultato sperimentalmente essere il giusto compromesso per conseguire una velocità singolare non pericolosa per l'individuo e contemporaneamente essere un periodo di tempo sostenibile ai fini della costanza della posizione da tenere.

Esso risulta essere, inoltre, un tempo di rilevamento non troppo lungo ai fini di utilizzazione del sistema per rilevamenti ripetitivi come, ad esempio, potrebbe essere necessario presso punti vendita, presso sedi di rilevamento medico o di leva mi

Allo scopo di analizzare il contorno del corpo umano occorre che il soggetto da rilevare svestito o in condizioni di abbigliamento tali da non fornire immagini falsate del detto reale contorno .

Descrizione dellfapparato

Le parti fondamentali costituenti l'apparato sono:

- una telecamera digitale (1),

- una piattaforma girevole (2),

- un pannello luminoso di contrasto (3), - un. Personal Computer con minimo Pentium Intel 333 Mhz e 128KB di RAM e Hard Disk da 2 GigaByte (4) ,

- scheda di acquisizione video tipo Grabber (5) ,

scheda grafica con definizione 1024x740 pixels, a 65.000 colori (installata sulla scheda madre del computer)

- video 17 pollici colore SVGA (7) - stampante grafica laser o inkjet (8)

La telecamera (1) è del tipo digitale progressiva ed attrezzata con una ottica composta di obiettivi intercambiabili in gradò di rilevare da una distanza di 2 metri individui appartenenti alla fascia di altezza che va dai 600 mm fino ai 2200 tu

Essa viene montata in una posizione fissa ad una distanz di circa 2 metri dal centro della piattaforma girevole ed ad un altezza di circa 165 cm da terra ed è collegata a mezzo di due cavetti , di alimentazione e di trasmissione dati, alla specifica scheda (5) installata nel personal computer.

La pedana girevole (2) , che contiene la motorizzazione (9) e gli encoder (10) per il controllo dei passi di rotazione, è controllata da schede e interruttori messi in un pannello di controllo (11) che viene posizionato, generalmente, nei. pressi. dell'elaboratore (4) .

La pedana (2) è anche equipaggiata di sensori (15) che permettono attraverso un modulo (6) di segnalare al pannello di controllo la posizione di riferimento (iniziale- e riposo) di rotazione della pedana (2). Il pannello di controllo (11) informerà la scheda grabber (5) che la pedana (2) è nella posizione di riferimento 0° (ovvero che ha compiuto 360° di rivoluzione completa) . Sopra la base della pedana sono situate due forme pressofuse (12) per alloggiare ed indicare la corretta posizione dei piedi e per garantire la stabilità del corpo durante la rotazione. Alla stessa funzione di stabilità contribuiscono due aste (13,13') solidali alla pedana (2) e proiettantesi in altezz da essa , sulle quali sono av itabili , a differenti altezze in funzione , dell'altezza dei soggetti da rilevare, due maaniglie (14,14') che agevolano un posizionamento del corpo per il rilevamento per contrasto ed una posizione delle braccia distanziate dal corpo e piegate per formare una angolatura adatta per la misurazione della loro lunghezza.

Il pannello luminoso (3), avente preferibilmente le dimensioni 250 cm X 1150 cn e distante 16 cm dal soggetto da rilevare, consiste generalmente in un pannello di plexiglas bianco opaco, dietro al quale sono installate 5 lampade al neon (15) di potenza totale pari a Watt 175 (35 x 5). La funzione di detto pannello è quella di fornire una superficie a luminosità rigorosamente costante tale che i contorni del corpo umano siano rilevabili dalla telecamera (1) in modo sufficientemente preciso e contrastato; ovviamente è possibile l'adozione di altri materiali che assolvano la medesima funzione di contrasto.

La precisione ed il contrasto della immagine dipendono da una situazione di luminosità ambientale idonea: una variante attuativa della presente invenzione prevede che il sistema di rilevamento sia all'interno di una cabina a pareti nere non riflettenti, tali cioè da non fornire una illuminazione indiretta, per riflessione riverberamento sulle parti del corpo viste telecamera .

cabina non indicata nelle figure circondante la pedana girevole, può essere costruita come una struttura mobile ove le pareti siano rimovibili, oppure come installazione fissa.

Il software è schematicamente composto da tre moduli principali:

A - software di base

B - software per l'acquisizione delle immagini e per l'elaborazione delle misure

C - software per l'attribuzione delle conformazioni .

Il software di base è l'ambiente operativo entro cui operano gli altri due moduli.

Nella realizzazione preferenziale dell'invenzione si adopera MS Windows NT, ove per il database relazionale per effettuare la funzione di data management viene adoperato il programma ACCESS appartenente alla Suite Office 97; le stesse operazioni del procedimento della presente invenzione possono essere ovviamente eseguite da sistemi operativi e programmi differenti da quelli adoperati.

Il software di acquisizione immagini adoperato è un applicativo con moduli in linguaggio C ed in Assembler ed utilizza librerie e primitive della scheda specializzata di acquisizione .

Il macro processo può essere descritto dal seguente flusso :

1) la telecamera acquisisce le immagini del contorno del corpo e le invia alla scheda;

2) la scheda memorizza le 92 "silhouette" e le rende disponibili alla elaborazione del modulo software successivo;

3) detto modulo calcola il perimetro delle ellissoidi corrispondenti alle sezioni di piani trasversali all'asse verticale del corpo sotto rilevamento: il numero e la posizione di tali sezioni trasversali sono assegnati da considerazioni inerenti alla scelta delle misure rilevanti per la determinazione delle conformazioni ed, in generale, per la costruzione di un capo di abbigliamento .

Pertanto le sezioni fondamentali sono, ad esempio nel caso di applicazioni al settore dell'abbigliamento, quelle poste alle quote punto vita, al bacino, al petto {sottoascella), al collo, ecc .

La inclinazione di tali piani trasversali rispetto all’asse longitudinale del corpo può variare parametricamente ed il software calcola le ellissoidi corpo del soggetto sotto rilevamento: questo fatto o la possibilità di ottenere sezioni inclinate ri predetto asse verticale e perciò permettere misurazioni di parti complesse del corpo umano <fig 4) le cui applicazioni sono utili nel campo della antropologia medica e nell'ergonomia.

Il modulo software è in grado di ottenere anche misure lineari, calcolando la lunghezza di segmenti relativi a determinate viste frontali o laterali del corpo umano acquisito come immagini, come nelle figg.3-4, rendendo possibili le applicazioni già divulgate in JP-A 6104430 e EP 0524119.

Ciascuna delle 90-92 viste è memorizzata e quindi resa disponibile in forma statica al video del computer per le indagini più disparate: in pratica è possibile visualizzare una vista per ogni 3,9°-4° di rotazione del corpo

La determinazione della scala di misurazione da utilizzare (taratura) avviene tramite un confronto interno tra le immagini di alcune distanze rilevate e altre conosciute a priori (ad esempio la distanza tra le due aste di sostegno). Tale taratura è effettuata solo in fase di collaudo oppure in caso di urti accidentali o spostamenti relativi della struttura teiecamera -pedana.

Il software di attribuzione delle Conformazioni è quel modulo che a partire dalle misure diparti preminenti del corpo umano permette di assegnare all'anatomia rilevata una classificazione secondo le conformazione antropometriche memorizzate ed una Taglia. Tali parti preminenti sono: il giro petto, il giro vita, il giro fianchi.

Il modulo permette di fare questa assegnazione in modo differenziato per la parte inferiore e per la parte superiore del corpo: quindi è possibile avere una anatomia a cui sarà assegnata una "conformazione antropometrica” ed una taglia da utilizzare per la costruzione di una giacca, ed un’altra "conformazione antropometrica"/ taglia da utilizzare per la costruzione del pantalone; i risultati del procedimento di rilevamento, di calcolo e confronto con la banca dati dei normotipi verranno indicati automaticamente sulla maschera della fig.3.

Allorquando le misure rilevate non permettono la di associare una conformazione antropometrica ad una taglia l'apparato segnala la mancata corrispondenza .

E’ possibile variare la tolleranza da utilizzare durante la ricerca nelle tabelle delle conformazioni , attraverso l’assegnazione di valori parametrici come dati di ingresso del programma. Dette tolleranze sono legate al concetto di vestibilità che si vuole assegnare al capo di abbigliamento che andrà essere progettato a partire dalle misure rilevate.

Devono essere evidenziate due elementi fondamentali e caratterizzanti il procedimento e relativo apparato :

Il sistema di rilevamento utilizzato, che consiste nel catturare 92 punti per ogni piano trasversale del corpo, risulta estremamente efficiente per la ricostruzione della forma corretta del perimetro, sia in termini quantitativi per la precisione della misura, sia in termini qualitativi per quanto attiene alla curvatura e forma dell'ellissoide. La precisione della misura è dell'ordine del 2-3 % ed è affettata anche dagli impercettibili ma sempre presenti spostamenti dell'individuo durante la rivoluzione di 360°.

Una conseguenza molto importante di questa tecnologia è che individuando la quota a cui posizionare il piano trasversale e la inclinazione di tale piano è possibile avere immediatamente la misura di qualsiasi profilo la cui sagoma è visibile dalla telecamera., per contrasto con il pannello luminoso. Rispetto a misurazioni ricavate dalla elaborazione di due sole viste del corpo umano , come in EP 0524119, quella frontale e quella laterale, il sistema fornisce misure congruenti al volume .rilevato: infatti partendo da due sole viste ricostruzione del perimetro di una sezione è possibile solamente attraverso approssimazioni o di tipo parametrico o per confronto con modelli antropomorfi prememorizzati , che devono essere riconosciuti come congrui al modello rilevato e ritenuti, per tale motivo, confrontatili . E' ovvio che la possibilità di ottenere un gran numero di viste poteva essere raggiunta sia, come optato, con una telecamera fissa ed il soggetto in movimento, ovvero con il soggetto fisso e la telecamera in movimento, o ancora con tante telecamere per quante fossero le viste da numerizzare.

La scelta attuativa della presente invenzione è stata dettata da compromessi tra la complessità meccanica e l'affidabilità del procedimento di rilevamento e dell'apparato che lo attua.

Infatti, tenere il soggetto fisso e far ruotare la telecamera avrebbe comportato che il pannello di contrasto con il suo impianto di illuminazione dovesse ruotare solidalmente a detta telecamera , che a sua volta e collegata con cavi al personal computer : detta scelta non risulta essere ottimale per ulteriori motivi oltre a quelli citati di complessità meccanica, quali per esempio per il motivo che si otterrebbe una profondità dell'immagine variabile durante il rilevamento c

conseguente imprecisione del contorno.

Sia ai fini di una classificazione statistica che a quello, fondamentale, per il quale il sistema è stato ideato - progettazione di un capo di abbigliamento atto a vestire correttamente il soggetto che andrà a coprire - la possibilità di avere un confronto ed una assegnazione dell'anatomia con classi morfologiche di tipo statistico è fondamentale per l’ottenimento di risultati concretamente utilizzabili. Infatti se da una parte c'è da attendersi in un prossimo futuro una serie di proposte commerciali fra le più varie e tecnologicamente interessanti in termini di semplici sistemi di rilevazione misure, ciò non risponde, tuttavia, alla possibilità di costruire correttamente un capo di abbagliamento, a meno di non fornire informazioni di tipo quantitativo sia por i volumi che per le proporzioni fra le parti di tali volumi è. infatti, questo tipo di indicazione che viene fornito dalla classificazione statistica basata sulle conformazioni antropometriche che formano la banca dati di riferimento del procedimento della invenzione. Va sottolineato che la presente invenzione fornisce anche una soluzione metodologica, in quanto i valori numerici associati ai volumi alla base della classificazione sono soggetti alle naturali e fisiologiche variazioni generazionali e geografiche : in tal senso l 'invenzione, consente l'aggiornamento delle indicazioni numeriche necessarie ad apportare le variazioni antropometriche al modello interno utilizzato (banca dati) e fornire, quindi, un procedimento ed apparato aggiornabile statisticamente a mezzo di semplice immissione di dati nuovi nella banca dati antropometrica.

Altrettanto fondamentale ai fini della unicità e della validità concettuale dell’invenzione è 1 ’univoca relazione esistente fra conformazioni antropometriche (qualunque esse siano) e le basi bidimensionali costituenti un capo di abbigliamento, ove detta relazione rispetta le seguenti caratteristiche un gruppo di misure del corpo umano non fornisce informazioni sufficienti a costruire un capo di abbigliamento corretto dal punto di vista delia vestibilità, qualunque sia il grado di precisione di tali luiàure : l’atto respiratorio, la postura assunta, il momento della giornata, il modello di reggiseno indossato sotto un abito, ecc. sono elementi che cambiano le dimensioni del corpo (giro vita, giro petto..) di diversi cm . Se a questo aggiungiamo la elasticità dei tessuto, ne deduciamo che per la corretta costruzione di un capo di abbigliamento sono essenziali non soltanto le

<entro lituibi. di tolleranza etiopi.) soprattutto distribuzione di tali misure lungo il volume, cioè la “forma" a cui danno origine.

E ' dunque, necessario per fabbricare un capo che vesta correttamente rilevare la distribuzione lungo il corpo di dette misure, cosicché da individuare una forma. Utilizzando, poi, le competenze di modellistica e le tecniche per costruire le basi bidimensionali di un capo di abbigliamento pei ciascuna conformazione, si è in grado di gestire in modo automatico e quindi è possibile codificare con mezzi informatici le operazioni le variazioni in funzione delle differenti altezze.

La presente invenzione si presta a diverse attuazioni che si fondano sul medesimo percorso inventivo: è pertanto, da considerarsi non limitativa la descrizione della attuazione preferenziale, essendo possibili variazioni pur rimanendo nell'ambito delle specifiche delle rivendicazioni .

Tabella I (Misure Do

Tabella II (Misure Uo

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l'identificazione e la classificazione antropometrica di volumi per uso civile e militare basato sulla ripresa di sagome contrastate di soggetti umani, le dette sagome contrastate essendo elaborate a mezzo di algoritmi di calcolo automatico caratterizzato da che il procedimento comprende in successione di una prima fase di ripresa continua di dette sagome contrastate di detti soggetti umani, detti soggetti essendo rotanti a velocità angolare costante; di una seconda fase di acquisizione automatica di un numero di sagome cauzionate ad intervalli regolari di rotazione, il numero di sagome essendo sufficiente alla ricostruzione precisa della forma del volume del detto soggetto rotante; una terza fase di calcolo dei perimetri di ellissoidi ottenuti dalla intersezione di piani passanti per l'asse verticale, ed a diverse altezze del detto soggetto rotante in postura eretta, con il volume dello stesso soggetto rotante; una quarta fase di elaborazione dei detti perimetri di ellissoidi a mezzo di algoritmi atti a stabilire relazioni numeriche tra essi onde identificare la forma del volume del detto soggetto rotante; una quinta fase di confronto di dette relazioni numeriche con i dati memorizzati in banca dati contenente' la rappresentazione numerica di conformaz antropometriche; una sesta fase di assegnazio automatica di misure lineari, ricavate dai detti ellissoidi e rappresentative del sistema delle taglie, del detto soggetto ed una sua classificazione automatica in accordo alla detta rappresentazione numerica in classi delle dette conformazioni antropometriche.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da che il numero di sagome campionate automaticamente ad intervalli regolari di rotazione varia da 90 a 92.
3. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato da che il soggetto rotante compie una rivoluzione in un tempo dell'ordine di 10 sec.
4. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 1-3 caratterizzato da che i piani passanti per l'asse verticale del soggetto rotante in postura eretta sono normali al detto asse verticale.
5. 5. Procedimento secondo le rivendicazioni 1-3 caratterizzato da che i piani passanti per 1'asse verticale del soggetto rotante in postura eretta sono parametricamente inclinati rispetto al detto asse verticale .
6. 6. Apparato atto ad attuare il procedimento della rivendicazione 1 comprendente mezzi (3,15) per ottenere sagome contrastate di soggetti rotanti e di ripresa fissi (1) ed elaborazione (4,5) delle di dette sagome caratterizzato da che il soggetto é posizionato in postura eretta a mezzo di mezzi per il posizionamento (12,13 ,13',14,14') su una pedana girevole (2) azionata da un motore (9) i cui passi di rotazione sono controllati da un encoder (10), detto encoder (10) essendo sincronizzato con un dispositivi di acquisizione immagini (5) attraverso un pannello di controllo (11) ; detto dispositivi di acquisizione immagini (5) ricevente le immagini delle dette sagome contrastate del soggetto rotante a mezzo di mezzi di ripresa fissi (1); la detta pedana girevole (2) essendo ulteriormente provvista di mezzi (15) per rivelare la posizione di riferimento di inizio della rotazione essendo i detti mezzi (15) sincronizzati con il detto dispositivo di acquisizione immagini (5); il detto dispositivo di acquisizione immagini (5) essendo adatto a trasferire i dati numerici delle dette sagome, riprese dai detti mezzi di ripresa fissi (1), ad un mezzo di elaborazione (4) dotato di visualizzatore (7); il detto mezzo di elaborazione provvedente alla elaborazione di un numero campionato di sagome, visualizzabili sul detto visualizzatore (7), ad intervalli regolari di rotazione della detta pedana (2), onde ottenere sia le misure lineari delle dette sia la classificazione della loro forma secondo i cri di assegnazione di classi antropometriche, memorizzat numericamente sotto forma di banca dati nella memoria detto elaboratore; le dette misure lineari delle e la detta classificazione essendo visualizzati come maschera di uscita sul detto visualizzatore (7).
7. 7 . Apparato secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da che la pedana girevole (2) è provvista di mezzi di posizionamento (13,13') costituiti da due aste solidali con la detta pedana (2) proiettantesi divergendo verso l'alto provviste di manici (14,14') aw itabili a diverse altezze delle dette aste (13,13')e forme pressofuse (12) per alloggiare ed indicare la corretta posizione dei piedi del soggetto ed i detti mezzi di ripresa fissi (1) consistono in una telecamera fissa-
8. 8 . Apparato secondo le rivendicazioni 6-7 caratterizzato da che il mezzo di rilevamento della posizione di riferimento di inizio rotazione (15) é costituito da fotorivelatori.
9. 9. Apparato secondo le rivendicazioni 6-8 caratterizzato da che il mezzo (3, 15) per ottenere sagome contrastate di soggetti rotanti è costituito dalla combinazione di un pannello di plexiglas illuminato posteriormente da 5 lampade al neon, ciascuna lampada essendo di potenza di 35 W.
10. Apparato secondo le rivendicazioni contrastate di soggetti rotanti è costituito da una cabina con pareti nere antiriflettenti .
11. 11. Apparato secondo la rivendicazioni 6-10 caratterizzato da che il mezzo di elaborazione (4) é atto ad elaborare ellissoidi formati da piani passanti per l'asse verticale del soggetto rotante e normali al detto asse verticale.
12. 12. Apparato secondo la rivendicazioni 6-10 caratterizzato da che il mezzo di elaborazione (4) é atto ad elaborare ellissoidi formati da piani passanti per l'asse verticale del soggetto rotante parametricamente inclinati rispetto al detto asse verticale .
13. 13. Apparato secondo le rivendicazioni 6-12 caratterizzato da che la pedana girevole (2) compie un giro completo in un tempo dell'ordine di 10 sec.
14. 14. Apparato secondo le rivendicazioni 6-13 caratterizzato da che il mezzo di elaborazione (4) provvede alla elaborazione di un numero campionato da 90 a 92 di sagome, ad intervalli regolari di rotazione della detta pedana (2} .
15. 15. Apparato secondo le rivendicazioni 6-14 caratterizzato campionato ad intervalli regolari di rotazione della detta pedana (2), sono ulteriormente visualizzabili come immagini singole .