纺织学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (04): 155-161.doi: 10.13475/j.fzxb.20200702207

• 服装工程 • 上一篇    下一篇

基于层次分析法的三维人体扫描仪的选择

赵倩1,2, 邓咏梅1,2()   

  1. 1.西安工程大学 服装与艺术设计学院, 陕西 西安 710048
    2.绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院, 浙江 绍兴 312030
  • 收稿日期:2020-07-09 修回日期:2021-01-04 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-20
  • 通讯作者: 邓咏梅
  • 作者简介:赵倩(1988—),女,硕士生。主要研究方向为智能服装关键技术。
  • 基金资助:
    陕西省科技计划项目自然科学基础研究计划面上项目(2015JM5167);西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨西安工程大学(柯桥)研究生创新学院资助项目(19KQYB01)

Selection of three-dimensional body scanner based on analytic hierarchy process

ZHAO Qian1,2, DENG Yongmei1,2()   

  1. 1. Apparel & Art Design College, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, Shaanxi 710048, China
    2. Shaoxing Keqiao West-Tex Textile Industry Innovative Institute, Shaoxing, Zhejiang 312030, China
  • Received:2020-07-09 Revised:2021-01-04 Online:2021-04-15 Published:2021-04-20
  • Contact: DENG Yongmei

摘要:

针对服装领域三维人体扫描仪选用中的盲目性和妥协性问题,采用一种基于层次分析技术的结构化选择方法,通过构建相关性模型,使用9级判断标度,对特定环境中待选的6款三维人体扫描仪及其6项典型指标分阶进行权重评估,并构建矩阵,通过一致性指标验证权重设定的有效性,经过结构相关性矩阵计算特定环境下扫描仪的性能表现,最终以向量权重值对各扫描仪满足目标需求的能力进行排序,进而选择出目标需求的扫描仪,并设置案例对结构化模型进行验证。结果显示,Kinect扫描仪的权重占比最高,为0.236 6,是案例环境需求的最佳选择。对优先级排在前三的Kinect、Virtus Smart和[TC]2这3款扫描仪的各项指标进行对比分析得出,其精度是未来研发的重点。

关键词: 层次分析法, 人体测量, 三维扫描仪, 扫描仪性能, 扫描仪评价

Abstract:

In order to solve the problem of blindness and compromise in the selection of three-dimensional (3-D)body scanners in the field of clothing engineering, a structural selection procedure based on analytic hierarchy process is adopted. By constructing a correlation model and using a 9-level judgment scale, the weight of six 3-D body scanners and their six typical indicators to be selected in a specific environment is evaluated through grading, using the consistency index to verify the effectiveness. A matrix is constructed and the vector weight value is used to rank the scanners' ability to meet the target requirements, and then the scanners with the target requirements are selected. A structural model is set up to verify the structured model. The results show that Kinect has the highest weight proportion, which is 0.236 6, representing the best choice among all the consideration. The indicators of the top three scanners Kinect, Virtus Smart, [TC]2 are compared and analyzed, which will used for analysing the scanning accuracy for future research

Key words: analytic hierarchy process, body measurement, three-dimensional scanner, scanner performance, scanner evaluation

中图分类号: 

  • TS941.17

表1

主流三维人体扫描仪的性能指标"

三维人体扫描仪名称 产地 光源 扫描时间/s 精确度/mm 环境要求 价格 兼容性 便携性
CubiCam 香港 普通 <1 4 正常 适中 一般 不方便
[TC]2 美国 普通 8 5~60 黑暗 适中 一般 不方便
Cyberware 美国 激光 17 5 正常 不方便
Virtus Smart 德国 激光 8~20 1~2 正常 不方便
Kinect 美国、法国 红外光 3 30 正常 较低 很好 方便
Hamamatsu Body Line 日本 红外光 10 1 黑暗 较低 一般 不方便

图1

三维人体扫描仪的层次结构"

表2

矩阵判断标度含义"

标度 含义
1 表示2个元素相比,具有同样的重要性
3 表示2个元素相比,前者比后者稍重要
5 表示2个元素相比,前者比后者明显重要
7 表示2个元素相比,前者比后者极其重要
9 表示2个元素相比,前者比后者强烈重要
2,4,6,8 表示上述相邻判断的中间值

表3

平均随机一致性指标值"

矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RI值 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49

表4

方案层对于各准则的权重值"

准则层指标 CubiCam [TC]2 Cyberware Virtus Smart Kinect Hamamatsu Body Line
B1:扫描时间 0.374 9 0.129 8 0.045 9 0.059 5 0.291 5 0.098 4
B2:精确度 0.159 6 0.044 0 0.137 2 0.315 5 0.028 2 0.315 5
B3:环境要求 0.066 0 0.032 7 0.103 3 0.103 3 0.546 5 0.148 3
B4:价格 0.148 0 0.106 9 0.042 1 0.031 8 0.407 2 0.264 0
B5:兼容性 0.067 4 0.038 2 0.195 8 0.195 8 0.453 7 0.049 0
B6:便携性 0.139 4 0.078 6 0.096 8 0.096 8 0.493 4 0.095 1

图2

案例测试雷达图"

图3

各指标对于目标的权重结果"

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