Podział bezkontaktowych metod pomiaru ciała ludzkiego

Zasada fotogrametrycznej metody pomiaru w dużym uproszczeniu, polega na odtworzeniu za pomocą kamery (lub skanera) przebiegu promienia biegnącego od obiektywu kamery do szukanego (obrazowanego) punktu. Jego położenie w trójwymiarowej przestrzeni otrzymuje się przez przecięcie z promieniem biegnącym do tego samego punktu, ale z innego stanowiska kamery (Rys. poniżej). Aby rozwiązać zagadnienie pomiarowe należy wykonać co najmniej dwa zobrazowania z różnych miejsc.



Większość opracowań fotogrametrycznych bazuje na pomiarze pewnych wybranych punktów na obrazie. Są one podstawą do obliczenia położenia mierzonych punktów. Położenie to określają współrzędne w trójwymiarowym układzie odniesienia. Dokładność wyznaczonych współrzędnych zależy od wielu czynników takich jak: odległość fotografowania i ogniskowa obiektywu kamery, znajomość charakterystyki kamery, rozdzielczość obrazu będąca miernikiem oddawania szczegółów, ilość i rozmieszczenie wykonanych zdjęć.

Wybór mierzonych punktów determinuje uzyskany fotogrametrycznie rodzaj informacji o mierzonym obiekcie - mierząc punkty znajdujące się na krawędziach budynku, dostaniemy jego model krawędziowy, a mierząc wiele punktów znajdujących się też na jego ścianach, dachu, otrzymamy model powierzchniowy budynku. Poważnym problemem przy pomiarze jest identyfikacja tego samego

punktu który jest inaczej widziany przez różne kamery W tym przypadku wykorzystywany jest sztuczny efekt stereoskopowy, który pozwala uzyskać efekt przestrzennego modelu na podstawie odpowiednio wykonanych zdjęć i wykonać pomiar na modelu przestrzennym znaczkiem mierzącym.

W niektórych przypadkach stereoskopia nie może być stosowana. Wtedy należy posłużyć się markerami (znaczkami), sygnalizującymi jednoznacznie punkty pomiarowe (patrz rysunek poniżej)

Rys. Sygnalizacja punktów powierzchni ciała za pomocą projekcji siatki prostokątów i za pomocą markerów

Szeroko rozpowszechnioną metodą w rehabilitacji jest metoda prążków Moire’a. Polega ona na wykonaniu zdjęcia jasnych i ciemnych pasm powstających na obiekcie, które powstają przez nałożenie na siebie dwóch rodzin linii (Rys. poniżej). Siatka linii ustawiona między obiektem a dwoma różnymi źródłami światła rzuca na obiekt dwa cienie nakładające się na siebie. Znając odległości źródeł światła od obiektu, siatki od obiektu oraz wymiary linii, można odtworzyć kształt obiektu.

Rys.Metoda prążków Moire’a w badaniu skoliozy.

Informację o kształcie powierzchni ciała można uzyskać również przez rzutowanie na nią wzorca z projektora o znanym położeniu.

Rys.Zasada pracy systemu opartego na projekcji wzorca świetlnego .

Do systemów stosowanych w badaniu wad postawy zaliczyć też można systemy hybrydowe, posługujące się projekcją plamki lub linii lasera o zadanym kierunku, a rejestrujące za pomocą kamery CCD.

Rys.Zasada pracy systemu opartego na triangulacji ze skaningiem laserowym .

Rys.Schemat systemu na stanowisku pomiarowym wraz z rozmieszczeniem punktów pomiarowych.