REGISTRO DIGITALIZADO TRIDIMENSIONAL DE LA FORMA ESPACIAL DE CUERPOS Y PARTES DE LOS CUERPOS CON SENSORES GENERADORES DE IMÁGENES POSICIONADOS DE MODO MECÁNICO.

Procedimiento para el registro digitalizado tridimensional de la forma espacial de cuerpos o partes del cuerpo,

que comprende las etapas de que, el cuerpo que se ha de digitalizar, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26) se viste o se visten con un revestimiento (14) elástico ajustado, que contienen marcas con contraste evaluables de modo fotogramétrico, el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26) se colocan sobre una base (12) provista con marcas (10) igualmente evaluables de modo fotogramétrico, al menos un sensor (22) generador de imágenes se mueve o se mueven mecánicamente sobre una trayectoria espacial fija alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo, en posiciones de toma (28) consecutivas se solapan sus secciones de la imagen, se realiza al menos una toma de la imagen que registra tanto el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo como al mismo tiempo un gran número de las marcas (10) de la base (12) evaluables de modo fotogramétrico, y estas tomas de la imagen se evalúan con procedimientos de la fotogrametría y del tratamiento digital de imágenes y reconocimiento de patrones de tal manera que se determinan las coordenadas espaciales precisas del cuerpo tomado, de la parte del cuerpo o de las partes del cuerpo, calculándose de vuelta en la evaluación fotogramétrica de las tomas que se solapan la posición tridimensional de las posiciones de toma individuales del sensor (22) generador de imágenes a partir de las marcas de la base y de las marcas del revestimiento elástico

La detección de la forma espacial, es decir, de las coordenadas tridimensionales de la superficie de cuerpos y de partes del cuerpo, como, por ejemplo, del tronco humano, de las piernas, de los pies, etc., para la selección de vestidos adecuados, artículos ortopédicos o deportivos, o para la fabricación precisa de estos productos, para la consecución de datos interesantes desde el punto de vista anatómico y médico, sucede hoy en día con escáneres 3D ópticos relativamente costosos, que trabajan habitualmente tomando como base la triangulación por láser, la proyección de bandas o la fotogrametría de alcance muy corto. Una disposición especialmente barata de un escáner de este tipo es el denominado “MagicalSkin Scanner” de la empresa corpus.e AG, Stuttgart (www.corpus-e.com). En este caso, la parte del cuerpo que se ha de digitalizar se viste de un revestimiento ajustado elástico marcado de modo especial, y se fotografía manualmente con una cámara digital convencional desde diferentes vistas que se solapen. El registro fotogramétrico, es decir, la asignación de marcas correspondientes a partir de las imágenes individuales se realiza a partir de la codificación especial de estas marcas, así como de una placa de suelo igualmente marcada sobre la que está el cliente que se ha de digitalizar. Este procedimiento está descrito en una serie de patentes otorgadas y solicitudes de patente, por ejemplo, en la patente que se toma como base: documento EP 0 760 622: Digital Sensing Process and arrangement for the 3dimensional shape in space of bodies and body parts (inventor: Robert Massen).

El posicionamiento manual de la cámara digital alrededor del cliente que está erguido lleva a una solución extremadamente barata, ya que no se requiere ningún tipo de construcciones, soportes o disposiciones calibradas de iluminación y cámaras. Sí que requiere, sin embargo, una cierta práctica en el manejo de la cámara, para que las tomas individuales de la imagen se solapen suficientemente, y los campos de la imagen registren de un modo aproximadamente completo la parte del cuerpo que se ha de fotografiar. Esta práctica no siempre se da en negocios con un personal que cambie mucho. El manejo incorrecto de la cámara puede llevar a tomas incorrectas, es decir, que no se puedan evaluar correctamente. Así pues, constituiría una ventaja tanto técnica como económica si, manteniendo las ventajas de este principio de digitalización extremadamente barato, se pudiera llevar a cabo el movimiento de la cámara en las diferentes posiciones de toma definidas sólo de modo aproximado en el espacio independientemente de la velocidad del personal de manejo.

En la patente mencionada anteriormente se describe, entre otras cosas, una disposición de varias cámaras posicionadas de modo fijo en el espacio para el registro fotográfico de la parte del cuerpo, mencionándose aquí como ventaja la toma simultánea, y con ello el corto tiempo de escaneado. Esta ventaja, sin embargo, va asociada con elevados costes debido al gran número de cámaras requeridas, su sujeción y las uniones con el ordenador de evaluación, etc.

También se conoce el hecho de colocar, en el caso de sistemas de proyección, o sistemas que registren la silueta del cuerpo humano bajo varias vistas, el cuerpo que se ha de digitalizar sobre una placa giratoria, y girarlo por medio de un motor a las diferentes posiciones de toma. También este enfoque es costoso, ya que esta mecánica ha de soportar todo el cuerpo del peso. También es desagradable, en particular, para clientes mayores, ya que se han de poner de pie erguidos y sin moverse sin poder sujetarse durante el giro por medio de un motor.

El documento EP 0 958 782 A1 da a conocer un dispositivo y un procedimiento para la medición de medidas de elementos. En este caso se monta un escáner formado por una fuente de luz lineal y una cámara CCD sobre una plataforma giratoria, y se lleva al cuerpo que se ha de medir. El escáner arroja luz sobre le objeto que se ha de medir, y realiza una toma del objeto iluminado de esta manera desde diferentes ángulos. Por medio del conocimiento de la posición de la cámara se pueden determinar las coordenadas 3D del objeto. Un perno de referencia permite una medición fiel a escala.

Debido a ello, existe un interés técnico y económico en disponer de un sistema de digitalización barato a modo del MagicalSkin, en el que se puedan realizar las tomas individuales que se solapan a través de un personal no entrenado de un modo seguro, en el que el cuerpo completo del cliente no se haya de mover a las posiciones de toma individuales, y en el que los costes del sistema en su conjunto permanezcan muy bajos.

Esto se consigue según la invención por medio de un procedimiento según la reivindicación 1, por medio de la evaluación de las marcas fotogramétricas sobre la base y de las marcas fotogramétricas sobre el revestimiento.

Al usar este procedimiento el paciente no se ha de mover. El guiado de la cámara se realiza en una trayectoria aproximadamente circular, las posiciones de toma prefijadas se alcanzan de modo mecánicamente independientemente del personal de manejo, de manera que siempre se garantiza un solape de imágenes, que hace posible una evaluación posterior de las marcas fotogramétricas tomadas. La configuración del guiado del sensor se puede mantener fácilmente, ya que en el procedimiento conforme a la invención no se ha de conocer la posición precisa de la cámara, o bien del sensor generador de imágenes. Con un solape, con los procedimientos conocidos de la fotogrametría, a partir de las marcas sobre la base y sobre el cuerpo que se ha de digitalizar se pueden determinar las coordenadas espaciales precisas del cuerpo o de las partes del cuerpo sin conocimiento de la posición espacial exacta de la cámara. El posicionamiento mecánico en las posiciones de toma prefijadas garantiza este solape suficiente.

Con esta forma de realización se puede pasar de un modo aún más flexible a diferentes cuerpos o partes del cuerpo, por ejemplo, cuando un cuerpo oculta muchas marcas, por encima de la media, colocadas sobre la base, se evalúa automáticamente una secuencia de imágenes más densa.

En otra forma de realización preferida, el sensor generador de imágenes, adicionalmente al movimiento mecánico, se puede desplazar alrededor del cuerpo, de la parte del cuerpo o de las partes del cuerpo en dirección vertical y/o acimutal. También esta forma de realización permite una adaptación más flexible a diferentes formas del cuerpo, por ejemplo, para las tomas de toda la parte inferior del cuerpo de una persona se podría pensar en dos series de tomas a diferente altura.

La invención se refiere también a una disposición para el registro digitalizado tridimensional de la forma espacial de cuerpos o partes de cuerpos según la reivindicación 13, por medio de la evaluación de las marcas fotogramétricas sobre la base y de las marcas fotogramétricas sobre el revestimiento.

Otra idea preferida de la invención es configurar la sujeción de la cámara de modo que se pueda plegar, de manera que para el transporte del brazo o de la sujeción que sobresale se pueda plegar sobre la base marcada.

Otra idea preferida de la invención es mover el sensor generador de imágenes sobre una trayectoria elíptica alrededor de las partes del cuerpo digitalizadas. Esto, en particular, en la toma de la extremidad del pie/pierna de una persona que está de pie, tiene la ventaja de que las distancias desde la cámara hasta la pierna/pie son aproximadamente constantes.

El movimiento giratorio de la sujeción de la cámara se puede realizar por medio de un accionamiento eléctrico, o también por medio de un accionamiento mecánico. Puesto que el peso del sensor generador de imágenes y el de la iluminación son muy reducidos, no se requieren para ello grandes fuerzas.

Otra idea de la invención preferida es llevar al mismo tiempo sobre la trayectoria circular varias cámaras, para reducir el número de posiciones de toma, y con ello el tiempo de toma.

Otra idea de la invención preferida es que sobre la sujeción de la cámara estén dispuestas varias cámaras de tal manera que cada una de ellas cubra otro campo de imagen con las mismas o con diferentes dimensiones del campo de imagen.

Otra idea de la invención preferida es que para el registro óptico de una

región vertical, que es mayor que la que se puede registrar desde una posición

de la cámara, la cámara tome en forma de círculo alrededor...

1. Procedimiento para el registro digitalizado tridimensional de la forma espacial de cuerpos o partes del cuerpo, que comprende las etapas de que,

el cuerpo que se ha de digitalizar, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26) se viste o se visten con un revestimiento (14) elástico ajustado, que contienen marcas con contraste evaluables de modo fotogramétrico,

el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26) se colocan sobre una base (12) provista con marcas (10) igualmente evaluables de modo fotogramétrico,

al menos un sensor (22) generador de imágenes se mueve o se mueven mecánicamente sobre una trayectoria espacial fija alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo,

en posiciones de toma (28) consecutivas se solapan sus secciones de la imagen, se realiza al menos una toma de la imagen que registra tanto el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo como al mismo tiempo un gran número de las marcas (10) de la base (12) evaluables de modo fotogramétrico,

y estas tomas de la imagen se evalúan con procedimientos de la fotogrametría y del tratamiento digital de imágenes y reconocimiento de patrones de tal manera que se determinan las coordenadas espaciales precisas del cuerpo tomado, de la parte del cuerpo o de las partes del cuerpo, calculándose de vuelta en la evaluación fotogramétrica de las tomas que se solapan la posición tridimensional de las posiciones de toma individuales del sensor (22) generador de imágenes a partir de las marcas de la base y de las marcas del revestimiento elástico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un sensor (22) generador de imágenes se mueve mecánicamente en una trayectoria espacial en forma circular alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un sensor (22) generador de imágenes se mueve mecánicamente en una trayectoria espacial elíptica alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un sensor (22) generador de imágenes se mueve por medio de un motor.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el o los sensores (22) generadores de imágenes toma o toman imágenes a modo de una cámara de video de modo continuo durante un movimiento mecánico continuado alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo y porque con procedimientos del reconocimiento de patrones, automáticamente por medio de la evaluación de las marcas (10) de la base (12) tomadas evaluables de modo fotogramétrico se determinan las imágenes individuales que se solapan parcialmente, que son suficientes para la evaluación fotogramétrica.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el o los sensores (22) generadores de imágenes se puede o se pueden ajustar adicionalmente al movimiento mecánico alrededor del cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo en dirección vertical y/o acimutal.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además los sensores en la base (12) provista de marcas

(10) evaluables de modo fotogramétrico que se encuentran en contacto con el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo registran magnitudes fisiológica, médicas o anatómicas.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque el cuerpo, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo son cuerpos o partes del cuerpo biológicas, cuya forma espacial se determina para elegir y/o fabricar vestidos adaptados anatómicamente o medios auxiliares ortopédicos de modo adaptado y/o para registrar datos de la forma espacial con interés anatómico y médico.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque las partes del cuerpo son las dos partes del pie/pierna de una persona que está de pie sobre una base (12) provista de marcas (10) evaluables de modo fotogramétrico, y porque los datos determinados de la forma espacial se usan para la selección o para la confección a medida de vestidos para el pie adaptados anatómicamente.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la parte del cuerpo representa la parte inferior del cuerpo de una persona que esta de pie sobre una base (12) provista de marcas (10) evaluables de modo fotogramétrico, y los datos determinados de la forma espacial se usan para la selección o para la confección a medida de medias de compresión adaptadas anatómicamente, medias adaptadas o prendas de vestir de pantalón adaptadas.

11. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque después de la toma de fotos del cuerpo, de la parte del cuerpo o de las partes del cuerpo vestidas con el revestimiento elástico, el mismo cuerpo, parte del cuerpo o partes del cuerpo se toman sin ropa en aproximadamente la misma posición.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque las tomas del cuerpo, de la parte del cuerpo o de las partes el cuerpo no vestido se solapan a las coordenadas espaciales realizadas de modo fotogramétrico en forma de una textura.

13. Disposición para el registro digitalizado tridimensional de la forma espacial de cuerpos o de partes del cuerpo, que comprende, una base (12) que está provista de marcas (10) con contraste evaluables de modo fotogramétrico, y que sirve como superficie de colocación para el cuerpo que se ha de digitalizar, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26), está previsto un revestimiento elástico, que contiene igualmente marcas evaluables de modo fotogramétrico, con las que se puede vestir de modo ajustado el cuerpo que se ha de digitalizar, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo,

al menos un sensor (22) generador de imágenes,

al menos un soporte (20) aproximadamente perpendicular al que está

fijado al menos un sensor (22) generador de imágenes,

un zócalo (16) sobre el que está apoyada la base (12),

medios para el movimiento del mecanismo de sujeción (20) con el sensor (22) generador de imágenes en posiciones de toma (28) consecutivas, cuyas secciones de imagen se solapan y al mismo tiempo registran el cuerpo que se ha de digitalizar, la parte del cuerpo o las partes del cuerpo (26) que se han de digitalizar, y varias marcas (10) de la base (12) evaluables de modo fotogramétrico,

medios para la liberación de tomas de imágenes en las posiciones de toma (28),

un ordenador (30) al que se pueden transmitir las imágenes tomadas, caracterizado porque el zócalo lleva en su contorno un guiado mecánico, a lo largo del cual se guía el soporte (20), y porque el ordenador está montado para calcular con procedimientos del tratamiento de imágenes, del reconocimiento de patrones y de la fotogrametría la forma espacial del cuerpo, de la parte del cuerpo o de las partes del cuerpo, estando montado el ordenador además para volver a calcular en la evaluación fotogramétrica de las tomas que se solapan la posición espacial de las posiciones de toma individuales del sensor (22) generador de imágenes a partir de las marcas de la base y de las marcas del revestimiento elástico.

14. Disposición según la reivindicación 13, caracterizada porque el soporte

(20) lleva además uno o varios dispositivos de iluminación (24).

15. Disposición según una de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque el al menos un sensor (22) generador de imágenes se puede posicionar sobre el soporte (20) adicionalmente al posicionamiento de contorno también en la dirección vertical y/o acimutal.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado

porque para el transporte y el estibado de la disposición el o los soportes (20) 10 se pueden plegar en el plano de la base (12).

17. Disposición según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque los medios para el movimiento son medios accionados por motor.

15 18. Disposición según la reivindicación 17, caracterizada porque el zócalo

(16) contiene tanto los componentes accionados por motor, que se requieren para el movimiento del al menos un soporte (20), como los componentes de cálculo (30), que se requieren para el registro de los datos de la imagen o para el preprocesado y evaluación in situ.

19. Disposición según una de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizada porque la base (12) contiene sensores para la medición de magnitudes físicas, fisiológicas, anatómicas o médicas de un paciente que se ha de digitalizar.