ISO 20685-2-2015 Ergonomics - 3-D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases - Part 2 Evaluation protocol of surface shape a.pdf

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1、 ISO 2015 Ergonomie Mthodologies dexploration tridimensionnelles pour les bases de donnes anthropomtriques compatibles au plan international Partie 2: Protocole dvaluation de la forme extrieure et de la rptabilit des positions relatives de repres Ergonomics 3-D scanning methodologies for internation

2、ally compatible anthropometric databases Part 2: Evaluation protocol of surface shape and repeatability of relative landmark positions NORME INTERNATIONALE ISO 20685-2 Premire dition 2015-08-01 Numro de rfrence ISO 20685-2:2015(F) ISO 20685-2:2015(F)ii ISO 2015 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR

3、COPYRIGHT ISO 2015, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un I

4、ntranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyr

5、ightiso.org www.iso.org ISO 20685-2:2015(F)Avant-propos iv Introduction v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 2 4 Protocole dessai pour lvaluation du mesurage de la forme extrieure 3 4.1 Aspects gnraux 3 4.2 Sphre dessai 3 4.3 Mode opratoire 4 4.3.1 Mesurag

6、e de la sphre dessai 4 4.3.2 Calcul des paramtres de qualit . 4 4.3.3 Rapport 5 5 Protocole dessai pour valuer la rptabilit des positions de repres.5 5.1 Aspects gnraux 5 5.2 Objet dessai 5 5.3 Repres 5 5.4 Mode opratoire 7 5.4.1 Mesurage 7 5.4.2 Calcul des paramtres de qualit . 7 5.4.3 Rapport 7 6

7、valuation de la zone cache . 8 6.1 Aspects gnraux 8 6.2 Recrutement de sujets 8 6.3 Contrle de la posture et mesurage 8 6.4 Procdure dvaluation de la zone cache 8 6.5 Rapport 9 Annexe A (informative) chantillon dobjet dessai .10 Annexe B (informative) Exemple dessai et de rapport 12 Annexe C (inform

8、ative) Exemple de rapport dvaluation de la zone cache .17 Annexe D (informative) Superposition simultane des coordonnes des repres issues de 10 numrisations 19 Bibliographie .20 ISO 2015 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO 20685-2:2015(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normal

9、isation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organ

10、isations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prs

11、ent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans

12、les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www .iso .org/ directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels

13、 droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www .iso .o

14、rg/ brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lIS

15、O lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOrganisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html Le comit responsable du prs

16、ent document est lISO/TC 159, Ergonomie, sous-comit SC 3, Anthropomtrie et biomcanique. LISO 20685 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Mthodologies dexploration tridimensionnelles pour les bases de donnes anthropomtriques compatibles au plan international: Partie 2: Protocol

17、e dvaluation de la forme extrieure et de la rptabilit des positions relatives de repres Une rvision de lISO 20685:2010 est en cours de prparation; une fois rvis, il deviendra Partie 1: Protocole dvaluation des dimensions corporelles obtenues laide de scanners 3Div ISO 2015 Tous droits rservs ISO 206

18、85-2:2015(F) Introduction Les mesures anthropomtriques sont la clef de nombreuses Normes internationales. Ces mesures peuvent tre recueillies laide dun certain nombre dinstruments. Lapplication du scanner tridimensionnel (3D) lanthropomtrie est relativement rcente. Les scanners 3D gnrent un nuage de

19、 points en 3D reprsentant la forme extrieure du corps humain, qui peut tre utilis dans de nombreuses situations, notamment pour la conception des vtements et des voitures, les applications en ingnierie et les applications mdicales. Depuis peu, des modles humains numriques sont crs partir dun nuage d

20、e points en 3D et utiliss pour diverses applications en rapport avec le processus de conception technologique. Le contrle de la qualit des donnes anthropomtriques obtenues par scanner est important car la qualit requise peut varier selon les applications. Il existe un certain nombre de technologies

21、fondamentales diffrentes qui sous-tendent des systmes disponibles dans le commerce. Ils comprennent, entre autres, la strophotogrammtrie, les ultrasons et la lumire (lumire laser, lumire blanche et lumire infrarouge). De plus, les logiciels utiliss pour traiter les donnes obtenues par scanner foncti

22、onnent selon des mthodologies diffrentes. En outre, les mthodes dacquisition des positions de repres varient entre les diffrents systmes disponibles sur le march. Dans certains systmes, les experts en anthropomtrie dterminent les positions des repres et appliquent des autocollants de reprage; le sca

23、nner calcule les positions des autocollants de reprage et identifie leurs noms, alors que dans dautres systmes, les positions des repres sont automatiquement calcules partir des donnes relatives la forme extrieure. La qualit des positions de repres a un impact significatif sur la qualit des mesures

24、unidimensionnelles obtenues par scanner ainsi que sur la qualit des modles humains numriques crs sur la base de ces repres. Compte tenu de ces diffrences de technologie fondamentale, tant au niveau matriel quau niveau logiciel, la qualit de la forme extrieure du corps et des positions des repres obt

25、enues avec des systmes diffrents peut tre diffrente pour le mme individu. Lexploration 3D pouvant servir recueillir ces donnes, il tait important dlaborer une Norme internationale afin de permettre aux utilisateurs de ces systmes ainsi quaux utilisateurs des mesurages obtenus par scanner de juger si

26、 le systme 3D rpond ces besoins. Lobjectif de cette partie de lISO 20685 est dassurer le processus de contrle de la qualit des scanners corporels, notamment en ce qui concerne la forme extrieure et les positions des repres, tels que spcifis dans lISO 7250-1. ISO 2015 Tous droits rservs v Ergonomie M

27、thodologies dexploration tridimensionnelles pour les bases de donnes anthropomtriques compatibles au plan international Partie 2: Protocole dvaluation de la forme extrieure et de la rptabilit des positions relatives de repres 1 Domaine dapplication Cette partie de lISO 20685 concerne les protocoles

28、dessai des systmes dexploration laide de scanners 3D de surface permettant de collecter des donnes sur la forme du corps humain et les mesurages. Elle ne sapplique pas aux instruments qui mesurent le dplacement de repres individuels. La majeure partie de la prsente Norme internationale concerne les

29、scanners pour le corps entier, mais elle sapplique galement aux scanners limits une partie du corps (scanners pour la tte, scanners pour la main, scanners pour le pied). La prsente Norme internationale sapplique aux scanners corporels qui mesurent le corps humain dans une seule vue. En cas dvaluatio

30、n dun scanner portatif, il convient de noter que loprateur humain peut contribuer lerreur globale. En cas dvaluation de systmes dans lesquels le sujet subit une rotation, des artfacts lis au mouvement peuvent tre introduits et contribuer aussi lerreur globale. La prsente partie de lISO 20685 sappliq

31、ue aux positions de repres dtermines par un expert en anthropomtrie. Elle ne sapplique pas aux positions de repres calcules automatiquement par le logiciel partir du nuage de points. La qualit de la forme extrieure du corps humain et des positions des repres est influence par les performances des sy

32、stmes dexploration et des humains, y compris les oprateurs ralisant les mesurages et les sujets. La prsente partie de lISO 20685 value les performances des systmes dexploration en utilisant des objets faonns plutt que des sujets humains comme objets dessai. Les instruments traditionnels doivent tre

33、prcis au millimtre prs. Leur exactitude peut tre vrifie en comparant linstrument une chelle talonne par rapport un talon international de longueur. Pour vrifier ou spcifier lexactitude des scanners corporels, un objet dessai talonn de forme et de dimensions connues est utilis. La prsente partie de l

34、ISO 20685 sadresse aux utilisateurs des scanners 3D pour crer des bases de donnes anthropomtriques 3D incluant des positions de repres 3D, aux utilisateurs de ces donnes ainsi quaux concepteurs et fabricants de scanners. Elle est destine servir de base daccord sur les performances des scanners corpo

35、rels entre les utilisateurs des scanners et les fournisseurs de scanners ainsi quentre les fournisseurs de base de donnes anthropomtriques 3D et les utilisateurs de ces donnes. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs, dans leur intgralit ou non, sont des rfrences normatives indispensables lappli

36、cation du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 7250-1, Dfinitions des mesures de base du corps humain pour la conception technologique Partie 1

37、: Dfinitions des mesures du corps et repres NORME INTERNATIONALE ISO 20685-2:2015(F) ISO 2015 Tous droits rservs 1 ISO 20685-2:2015(F) ISO 10360-8, Spcification gomtrique des produits (GPS) Essais de rception et de vrification priodique des systmes de mesure tridimensionnels (SMT) Partie 8: MMT avec

38、 dtecteurs optiques sans contact ISO 20685, Mthodologies dexploration tridimensionnelles pour les bases de donnes anthropomtriques compatibles au plan international 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 erreur de mesure dune

39、forme sphrique erreur dans la plage de distance radiale gaussienne, dtermine par un ajustement par les moindres carrs des points de donnes mesurs sur une sphre dessai Note 1 larticle: Lerreur de mesure dune forme sphrique est associe aux performances du scanner corporel et la sphricit de la sphre de

40、ssai. 3.2 valeur de dispersion dune forme sphrique la plus petite largeur dune enveloppe sphrique englobant n % de tous les points de donnes mesurs Note 1 larticle: Voir la Figure 1, droite. Note 2 larticle: Il convient que n soit gal 90 %. 3.3 cart-type des distances radiales lcart-type des distanc

41、es radiales dtermin partir des points de donnes mesurs et de la sphre de meilleur ajustement Note 1 larticle: Lcart-type des distances radiales est une indication de lerreur de mesure dune forme sphrique, fortement corrl lerreur de mesure dune forme sphrique (90 %). 3.4 erreur de mesure du diamtre e

42、rreur du diamtre dun ajustement par les moindres carrs des points de donnes mesurs sur une sphre dessai Note 1 larticle: Voir la Figure 1, gauche. Note 2 larticle: Elle est calcule comme le diamtre mesur moins le diamtre talonn.2 ISO 2015 Tous droits rservs ISO 20685-2:2015(F) 1 2 3 d r Lgende 1 sph

43、re de meilleur ajustement 2 valeur de dispersion de la forme sphrique (n) 3 centre de la sphre de meilleur ajustement d diamtre de la sphre de meilleur ajustement r distance radiale dun point de donnes mesur par rapport au centre de la sphre de meilleur ajustement NOTE La valeur de dispersion de la

44、forme sphrique (n), dans laquelle sont situs n % des points de donnes mesurs, est reprsente par lpaisseur radiale de la zone ombre dans la figure de droite. La valeur de dispersion de la forme sphrique (n) est calcule en tant que valeur du percentile 100 n/2 moins la valeur du percentile n/2 des dis

45、tances radiales des points de donnes mesurs par rapport au centre de la sphre de meilleur ajustement. Figure 1 Erreur de mesure du diamtre et valeur de dispersion dune forme sphrique 4 Protocole dessai pour lvaluation du mesurage de la forme extrieure 4.1 Aspects gnraux Les conditions ambiantes doiv

46、ent correspondre aux conditions de fonctionnement du scanner corporel 3D. Lorsquun mode de fonctionnement doit tre modifi pour mesurer lobjet dessai, cela doit tre spcifi dans le rapport. 4.2 Sphre dessai Une sphre en acier, cramique ou autres matriaux appropris ayant une surface rflexion diffuse es

47、t utilise pour dterminer les paramtres de qualit: valeur de dispersion dune forme sphrique et erreur de mesure du diamtre. Il est souhaitable que le diamtre de la sphre soit suprieur 10 % de la plus grande dimension dun volume de numrisation paralllpipdique rectangle. Le diamtre et la forme de la sphre dessai doivent tre talonns et un certificat dtalonnage doit tre disponible. tant donn que lcart de forme et la rugosit de la sphre dessai ont une incidence sur l