二、圖形圖象處理係統的建立
1.係統功能
該係統具有以下7項主要功能：
采集人體平麵圖像及有關坐標數據；
提供人體14個體段的分割工具；
提供將一組二維采集數據轉換成三維人體空間數據的工具；
完成人體三維實體顯示；
提供計算人體及各體段的體積、質量、質心、慣性矩等參數的工具；
提供測量人體形態參數的工具；
提供生物醫學特殊圖象處理軟件。
2.係統原理
該係統根據人體二維圖象來重構人體三維圖象，並計算人體參數。人體的圖象不是任意的，而是幾幅確定姿態的圖象，這些姿態是由係統約定，目的是便於係統處理。人體參數分為形態參數和力學參數兩大類。形態參數包括身高、手長、手寬、足長、頭長、坐高、坐姿眼高、坐姿肩峰高、胸背距、背突指尖距、膝背距、腹背距、腿窩高、胸中部寬、肩寬等15個參數。力學參數是指人體及14個體段的體積、質量、質心、慣性矩。這14個體段包括頭頸、軀幹、左上臂、右上臂、左前臂、右前臂、左手、右手、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左腳、右腳。整個係統的難點在於如何從幾幅人體的二維平麵圖象來重構人體的三維立體圖象，以實現人體力學參數的測量。
本係統采用三種模型（橢圓模型、縮放模型和混合模型）來構造三維的人體圖象，原則是依據體段的外形特點和圖象所包含的信息來選取不同的模型。橢圓模型是根據圖象檢測出某個體段的諸多橫截麵的互相垂直的兩個方向的投影長度，作為橢圓的兩個軸，然後用多個橢圓麵來模擬出整個體段。這種模型適合於上臂、前臂、大腿、小腿這些表麵光滑的體段。縮放模型是將一個事先手工測量好的標準三維體段在長、寬、高三個方向進行縮放。這種模型用於一些表麵形狀複雜，無法從圖象檢測的體段，如手、足、頭等。軀幹則是采用混合模型來生成：一方麵最終的軀幹由標準三維軀幹縮放而成，另一方麵又不僅僅是在長、寬、高三個方向進行縮放，而是從圖象中檢測出軀幹兩個垂直方向的投影形狀，再按這兩個投影的形狀逐個截麵對標準軀幹進行縮放。
根據每個體段的正麵和側麵幾何尺寸，可以近似生成這個體段的三維空間數據，然後再將每個體段的三維空間數據，利用人體鏈條關係圖來重構三維人體，並計算出人體及各體段的體積、質量、質心和慣性矩。
在一幅圖象上，由於所有的象素點在邏輯上並沒有什麼差別，也就是說無法區分某個體段的範圍。為了區分同一幅圖象上的不同體段，可根據人體解剖學的經驗，采用人-機交互方式來分割各個體段的範圍，分割的過程用鼠標點取來完成。分割好的不同體段就可以進行進一步的處理。為了檢測某一體段的數據，先把所在圖象的其它體段加以“屏蔽”，隻留下待測體段在圖象中，然後進行圖形圖象處理，最後獲得測量結果。
與人體力學參數相比，人體形態參數測量就比較簡便，隻需在幾幅平麵圖象上，根據人體解剖學的部位，用鼠標點取每個參數的起點和終點就可獲得測量結果。