ГОСТ Р ИСО 20685-2-2016 Эргономика. Методология трехмерного сканирования для создания совместимых с международными антропометрических баз данных. Часть 2. Исследование показателей формы поверхности и повторяемости положения анатомических ориентиров

     4 Исследование формы поверхности

4.1 Общие сведения

Условия окружающей среды должны соответствовать условиям эксплуатации 3D-сканера тела. Если сканирование исследуемого объекта требует модификации режима работы сканера, то это должно быть отражено в отчете об исследовании.

4.2 Тестовая сфера

Тестовая сфера должна быть изготовлена из стали, керамики или других подходящих материалов с диффузно отражающей поверхностью; ее используют для определения показателей качества сканирования: показателя разброса сферической формы и ошибки измерения диаметра. Рекомендуется выбирать диаметр сферы так, чтобы он был не менее 10% от максимального размера прямоугольного параллелепипеда, ограничивающего сканируемое пространство.

Тестовая сфера должна быть откалибрована, диаметр и форма тестовой сферы должны быть указаны в сертификате калибровки. Поскольку ошибка исследования сферической формы и шероховатость поверхности сферы влияют на результаты исследования, ошибка исследования сферической формы не должна превышать 1/5 от максимально допустимой ошибки, заявленной изготовителем сканера.

Свойства поверхности тестируемой сферы могут существенно влиять на результаты исследования. Материал, из которого изготовлена сфера, должен быть указан в отчете об исследовании.

Эталонная сфера, поставляемая вместе со сканером для целей калибровки, не должна быть использована для данной процедуры.

Пример тестовой сферы приведен в приложении А.

4.3 Методика

4.3.1 Исследование тестовой сферы

Сферу исследуют, как минимум, в девяти различных позициях в пределах сканируемого пространства. Позиции для исследования должны включать следующие девять позиций (см. рисунок 2): позиция 1 - центр сканируемого пространства на уровне пола; позиции 2-5 расположены на 500 мм, 1000 мм, 1500 мм и 2000 мм выше позиции 1; позиции 6 и 7 расположены на 250 мм впереди и сзади от позиции 1 и на 1000 мм от уровня пола; позиции 8 и 9 находятся на 400 мм справа и слева от центральной позиции и на уровне 1000 мм от пола.

В случае когда сфера не может быть исследована в указанных позициях, вследствие малого объема пространства для сканирования, следует исследовать сферу в точках, наиболее близких к описанным, и положения этих точек указать в отчете об исследовании.

4.3.2 Вычисление показателей качества сканирования

Точки, полученные при сканировании тестовой сферы следует отделять от точек, привнесенных в результат сканирования объектами отличными от сферы. Данную процедуру проводят в ручном режиме. Точки, полученные в результате отражения удаленных объектов, также должны быть исключены.

По полученным точкам определяют сферу наилучшего приближения. Вычисляют радиальное расстояние от центра сферы наилучшего приближения до всех полученных точек. Диаметр сферы наилучшего приближения вычисляют как среднее арифметическое всех радиальных расстояний.

Ошибку измерения диаметра вычисляют как разность диаметра сферы наилучшего приближения и диаметра тестовой сферы.

Интервальную оценку показателя разброса сферической формы (90%) вычисляют в виде разности квантилей уровней 95% и 5% распределения радиальных расстояний от точек, полученных при сканировании, до центра сферы наилучшего приближения.

Рассчитывается стандартное отклонение всех радиальных расстояний.

4.3.3 Отчет

Описание и результаты исследования тестовой сферы (диаметр и показатель разброса) должны быть отражены в отчете.

Для каждой позиции сканирования должны быть указаны: ошибка измерения диаметра, показатель разброса сферической формы (90%) и стандартное отклонение радиальных расстояний точек, полученных при сканировании. Графическое представление точек, полученных при сканировании тестовой сферы, служит наглядной интерпретацией результатов.

Пример процедуры исследования и отчета приведен в приложении В.

    
Рисунок 2 - Позиции для исследования сферы