• Title/Summary/Keyword: 3차원 인체 표면

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Development of a 3D Whole Body Scanner for Reconstructing Human Body based on Contour Triangulation Technique (인체 모델 생성을 위한 등고선 삼각분할 기반의 3차원 전신 스캐너 개발)

  • 최영규;구본기;최병태
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.30 no.7_8
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    • pp.397-407
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    • 2003
  • In the past decade, significant effort has been made toward increasing the accuracy and robustness in the three-dimensional scanning methods. In this paper, we introduce a novel laser-stripe, 3D scanning system which was developed to digitize a whole human body. We also suggest a new semi-automatic contour registration method to generate robust contours from the 3D data points acquired by our scanning system. A contour triangulation based surface modoling method was also introduced. Experimental result shows that our system is very robust and efficient for reconstructing overall 3D surface model of a human body.

3D Scan Model Fitting by Using Statistics (통계를 이용한 3차원 스캔모델 맞춤 방법)

  • Soohyun Jeon;Hyewon Seo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.219-222
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    • 2008
  • 3차원 인체 스캐너로부터 얻어진 인체형상데이터는 여러 인체에 대한 3차원 평균 모델을 만들어 내는 등의 통계적 분석이나 자세 변경을 위해 필요한 내부 골격 구조와 골격과 피부조직 사이의 관계 등을 계산해 내기 어렵다. 또, 이러한 통계적 분석을 위해서는 각 모델 간의 상응 관계가 확립되어야 하지만 스캐너로부터 얻어진 인체 형상 데이터들은 측정 환경이나 대상에 따라 각각이 서로 상이한 기하학적 구조로 이루어져 있다. 본 논문에서는 템플릿 모델을 3차원 인체데이터에 맞도록 변형함으로써 다수의 인체 형상에 대하여 토폴로지를 일치시키도록 한다. 3차원 인체 데이터에 대해 템플릿 모델이 가장 근사한 형상이 되도록 하는 변형을 자동으로 찾아내기 위해서 표면 위에 정의된 특징점들을 사용한다. 또한, 기존에 찾아둔 특징점군 및 변형정보 데이터가 충분히 많다면 새로운 변형을 계산하는 데 유용하게 사용될 수 있음을 보인다. 이렇게 상응 관계가 확립된 모델들은 삼차원 벡터 공간의 점들의 집합으로 표현 및 통계적 분석이 가능하게 된다.

3D visualization and navigation of the internal organs based on the 3D-Ultrasound Data (초음파 영상기반 파이프형 인체 장기의 3차원 가시화 및 네비게이션)

  • 최유주;홍헬렌;진수경;김명희
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.535-537
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    • 2000
  • 인체 장기의 내부 벽면을 관찰하기 위하여 사용된 내시경 검사 기법은 내시경을 삽입하고, 질병 부위를 찾는 과정에서 환자에게 고통을 유발시키고, 정확한 진단을 내리기 위해서는 검사자의 오랜 경험과 숙달을 필요로 한다. 그러므로 각종 의료 영상을 기반으로 한 가상 내시경 시스템에 대한 연구와 개발이 요구된다. 본 논문에서는 초음파 영상을 기반으로 하여 병변 부위의 3차원 영상을 생성하고, 탐색하는 시스템을 제안한다. 우선 획득된 초음파 영상으로부터 장기에 대한 윤곽선 정보를 얻기 위하여, 초음파 영상에 대한 전처리 작업과 분할 작업을 수행하였고, 추출된 윤곽선 정보를 기반으로 3차원 표면 모델을 생성하였다. 3차원 표면 모델은 VRML 2.0 형식의 3차원 객체로 자동 변환되어 일반 VRML Plug-in viewer 및 자바 제어 모듈을 이용하여 3차원 장기 모델에 대한 탐색을 가능하도록 하였다.

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Segmentation and Visualization of Human Anatomy using Medical Imagery (의료영상을 이용한 인체장기의 분할 및 시각화)

  • Lee, Joon-Ku;Kim, Yang-Mo;Kim, Do-Yeon
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.8 no.1
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    • pp.191-197
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    • 2013
  • Conventional CT and MRI scans produce cross-section slices of body that are viewed sequentially by radiologists who must imagine or extrapolate from these views what the 3 dimensional anatomy should be. By using sophisticated algorithm and high performance computing, these cross-sections may be rendered as direct 3D representations of human anatomy. The 2D medical image analysis forced to use time-consuming, subjective, error-prone manual techniques, such as slice tracing and region painting, for extracting regions of interest. To overcome the drawbacks of 2D medical image analysis, combining with medical image processing, 3D visualization is essential for extracting anatomical structures and making measurements. We used the gray-level thresholding, region growing, contour following, deformable model to segment human organ and used the feature vectors from texture analysis to detect harmful cancer. We used the perspective projection and marching cube algorithm to render the surface from volumetric MR and CT image data. The 3D visualization of human anatomy and segmented human organ provides valuable benefits for radiation treatment planning, surgical planning, surgery simulation, image guided surgery and interventional imaging applications.

Analysis of non-extension line on upper body using 3D scanning (3차원 스캔을 활용한 상체 피부표면의 Non-extension line 분석)

  • Choe, Ji-Yeong;O, Yeom-Gun;Hong, Gyeong-Hui;Seo, Hye-Won;Kim, Si-Jo
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.239-242
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    • 2009
  • 최근 3 차원 측정 기술을 활용한 운동 기능성의 향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 예로 3 차원 인체 정보를 이용한 의복패턴 제작 시에 필요한 절개선으로 피부상에서 동작 시 늘어나지 않는 선(Lines of Non-Extension, LoNE)을 찾아내어 활용한 연구가 발표된 바 있다. 이러한 LoNE 은 기존 의복구성을 위한 봉제선이나 기능선으로 활용될 때 동작기능성을 저해하지 않는 특징이 있다. 이에 본 연구에서는 스포츠웨어에서 활동성이 큰 상체의 어깨부위에서 Lines of Non-Extension 을 탐색하고자 하였다. 연구 방법으로는 20 대 후반 남성 2 명을 대상으로 체표의 등 부분에서 3cm 간격으로 계측점을 표시한 후 3D 인체 데이터 (Cyberware, WB)를 획득하였다. 측정시의 자세는 팔을 $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$, $180^{\circ}$ 외전시켰다. 피부 표면에서의 길이 변화는 구획의 크기를 달리하면서 가로, 세로, 사선방향으로 동작에 따라서 측정하였다. 변화량은 정자세($30^{\circ}$)를 기준으로 A 라 하였을 때, 기준자세와의 차이가 가장 큰 변화량을 보인 자세를 B 라 하고 A 와 B 간의 차이로 계산하였다. 연구결과, NASA 의 Biosuit 에서 소개된 Iberall(1970)의 LoNE 중 진동둘레를 포함한 팔 부위와 등, 어깨 부위에서 유사한 라인을 찾았다. 본 연구에서와 같이 구획별 사선방향 피부 변화량을 측정하는 것은 피부면에 숨겨진 인간공학적 의복 기능선을 탐색하는 데 효과적임을 확인하였다.

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East Reconstruction of 3D Human Model from Contour Lines (외곽선을 이용한 고속 3차원 인체모델 재구성)

  • Shin Byeong-Seok;Roh Sung;Jung Hoe-Sang;Chung Min Suk;Lee Yong Sook
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.25 no.6
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    • pp.537-543
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    • 2004
  • In order to create three-dimensional model for human body, a method that reconstructs geometric models from contour lines on cross-section images is commonly used. We can get a set of contour lines by acquiring CT or MR images and segmenting anatomical structures. Previously proposed method divides entire contour line into simply matched regions and clefts. Since long processing time is required for reconstructing cleft regions, its performance might be degraded when manipulating complex data such as cross-sections for human body. In this paper, we propose a fast reconstruction method. It generates a triangle strip with single tiling operation for simple region that does not contain branch structures. If there exist branches in contour lines, it partitions the contour line into several sub-contours by considering the number of vertices and their spatial distribution. We implemented an automatic surface reconstruction system by using our method which reconstructs three-dimensional models for anatomical structures.

A numerical study on dimple shapes over a circular cylinder (원형 실린더 표면의 딤플 형상에 대한 수치 해석적 연구)

  • Lee, Hyeok;Kim, Ik-Hyeon;Sa, Jeong-Hwan;Park, Su-Hyeong;Byeon, Yeong-Hwan
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.585-590
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    • 2014
  • Chowdbury. H.는 인체를 다수의 원형 실린더로 단순화하여 스키점프와 사이클 운동복의 항력계수를 각각 측정하였다. 이처럼 원형 실린더에 스피드 스케이팅 운동복을 씌운 모습과 골프공에서 사용하는 딤플의 2차원 형상이 서로 유사한 모양임을 착안하여, 2차원 원형 실린더 표면의 딤플이 유동 현상에 어떤 효과를 일으키는지 살펴보았다. 본 연구에서는 초기 형상을 토대로 3가지 딤플 형상 변수에 대한 매개변수 설정을 통해 항력계수를 비교하였다. 또한 3가지 딤플 형상 중 가장 낮은 항력계수를 갖는 딤플 형상에 대해서 요철 높이에 따른 항력계수를 비교하였다. 이를 통하여 딤플 형상이 각진 모양보다 둥근 모양일수록 항력계수가 작은 것을 확인하였으며, 요철 높이를 제외한 모든 조건이 동일할 때 최적의 요철 높이가 존재할 수 있음을 확인하였다.

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Surface Flattening criterion of Female's Upper Front Shell Using Grid Method (Grid method에 의한 성인 여성 3차원 형상의 상반신 앞판에 대한 평면전개 기준 연구)

  • Choi, Young-Lim;Nam, Yun-Ja;Choi, Kueng-Mi;Cui, Ming-Hai;Han, Sul-Ah
    • Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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    • v.32 no.12
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    • pp.1825-1836
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    • 2008
  • Many applications in computer graphics require complex and highly detailed models. However it is often desirable to use approximations in place of excessively detailed models in order to control the processing time. Thus, we aim to develop a notion of optimal matrix to simplify surface which can rapidly obtain the high quality 2D patterns flattening 3D surface as follows. Firstly, two 3D bodies are modeled based on existing Size Korea data. Secondly, each model is divided by shell and block for its pattern draft. Thirdly, each block is flattened by grid and bridge method. Finally, we selected the optimal matrix and demonstrated the efficiency and quality of the proposed method. This proposed approach accommodates surfaces with darts, which are commonly used in the clothing industry to reduce the deformation of surface forming and flattening. The resulting optimal matrix could be an initiation of standardization for pattern flattening. It is expected that this method could facilitate much better approximation in both efficiency and precision.

Segmentation Using Curvature Information of 3D Body Surface for Tight-fit Pattern Making (상반신 밀착패턴 제작을 위한 3차원 인체 표면 곡률기준 분할)

  • Park, Hye-Jun;Hong, Kyung-Hi;Cho, Young-Sook
    • Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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    • v.33 no.1
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    • pp.68-79
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    • 2009
  • It is inevitable to have cutting line to get the 2D pattern from 3D body surface. In this paper the efficiency of curvature plot as a cutting line in the process of flattening 3D surface was investigated. As reference, basic clothing construction line was adopted to divide the 3D surface into small blocks to make the flattening process easy. Female dummy as well as human body were scanned and surface of the upper body was segmented using curvature plot and basic constructing line. 2D tight-fit pattern was developed using three software, the RapidForm 2004, 2C-AN and Yuka CAD. Gap between clothes and body, and the clothing pressure on the body was observed to determine the fit of the clothes. As results, clothes constructed with blocks divided by curvature plot displayed a similar level of tight fit as compared with those by basic construction line. It was found that curvature plot is effective method as a segmentation of the 3D surface even for the actual body which does not have any previous reference line. It is expected that application of curvature plot will be expanded in 3D apparel technology.