ISO 20685-2:2015
(Main)Ergonomics — 3-D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases — Part 2: Evaluation protocol of surface shape and repeatability of relative landmark positions
Ergonomics — 3-D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases — Part 2: Evaluation protocol of surface shape and repeatability of relative landmark positions
ISO 20685-2:2015 addresses protocols for testing of 3-D surface-scanning systems in the acquisition of human body shape data and measurements. It does not apply to instruments that measure the motion of individual landmarks. While mainly concerned with whole-body scanners, it is also applicable to body-segment scanners (head scanners, hand scanners, foot scanners). This International Standard applies to body scanners that measure the human body in a single view. When a hand-held scanner is evaluated, it has to be noted that the human operator can contribute to the overall error. When systems are evaluated in which the subject is rotated, movement artefacts can be introduced; these can also contribute to the overall error. This part of ISO 20685 applies to the landmark positions determined by an anthropometrist. It does not apply to landmark positions automatically calculated by software from the point cloud. The quality of surface shape of the human body and landmark positions is influenced by performance of scanner systems and humans including measurers and subjects. This part of ISO 20685 addresses the performance of scanner systems by using artefacts rather than human subjects as test objects. Traditional instruments are required to be accurate to millimetre. Their accuracy can be verified by comparing the instrument with a scale calibrated according to an international standard of length. To verify or specify the accuracy of body scanners, a calibrated test object with known form and size is used. The intended audience is those who use 3-D body scanners to create 3-D anthropometric databases including 3-D landmark locations, the users of these data, and scanner designers and manufacturers. This part of ISO 20685 intends to provide the basis for the agreement on the performance of body scanners between scanner users and scanner providers as well as between 3-D anthropometric database providers and data users.
Ergonomie — Méthodologies d'exploration tridimensionnelles pour les bases de données anthropométriques compatibles au plan international — Partie 2: Protocole d'évaluation de la forme extérieure et de la répétabilité des positions relatives de repères
L'ISO 20685-2:2015 concerne les protocoles d'essai des systèmes d'exploration à l'aide de scanners 3D de surface permettant de collecter des données sur la forme du corps humain et les mesurages. Elle ne s'applique pas aux instruments qui mesurent le déplacement de repères individuels. La majeure partie de l'ISO 20685-2:2015 concerne les scanners pour le corps entier, mais elle s'applique également aux scanners limités à une partie du corps (scanners pour la tête, scanners pour la main, scanners pour le pied). L'ISO 20685-2:2015 s'applique aux scanners corporels qui mesurent le corps humain dans une seule vue. En cas d'évaluation d'un scanner portatif, il convient de noter que l'opérateur humain peut contribuer à l'erreur globale. En cas d'évaluation de systèmes dans lesquels le sujet subit une rotation, des artéfacts liés au mouvement peuvent être introduits et contribuer aussi à l'erreur globale. L'ISO 20685‑2:2015 s'applique aux positions de repères déterminées par un expert en anthropométrie. Elle ne s'applique pas aux positions de repères calculées automatiquement par le logiciel à partir du nuage de points. La qualité de la forme extérieure du corps humain et des positions des repères est influencée par les performances des systèmes d'exploration et des humains, y compris les opérateurs réalisant les mesurages et les sujets. L'ISO 20685-2:2015 évalue les performances des systèmes d'exploration en utilisant des objets façonnés plutôt que des sujets humains comme objets d'essai. Les instruments traditionnels doivent être précis au millimètre près. Leur exactitude peut être vérifiée en comparant l'instrument à une échelle étalonnée par rapport à un étalon international de longueur. Pour vérifier ou spécifier l'exactitude des scanners corporels, un objet d'essai étalonné de forme et de dimensions connues est utilisé. L'ISO 20685-2:2015 s'adresse aux utilisateurs des scanners 3D pour créer des bases de données anthropométriques 3D incluant des positions de repères 3D, aux utilisateurs de ces données ainsi qu'aux concepteurs et fabricants de scanners. L'ISO 20685-2:2015 est destinée à servir de base d'accord sur les performances des scanners corporels entre les utilisateurs des scanners et les fournisseurs de scanners ainsi qu'entre les fournisseurs de base de données anthropométriques 3D et les utilisateurs de ces données.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20685-2
First edition
2015-08-01
Ergonomics — 3-D scanning
methodologies for internationally
compatible anthropometric
databases —
Part 2:
Evaluation protocol of surface
shape and repeatability of relative
landmark positions
Ergonomie — Méthodologies d’exploration tridimensionnelles
pour les bases de données anthropométriques compatibles au plan
international —
Partie 2: Protocole d’évaluation de la forme extérieure et de la
répétabilité des positions relatives de repères
Reference number
©
ISO 2015
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Test protocol for evaluating surface shape measurement . 3
4.1 General aspects . 3
4.2 Test sphere . 3
4.3 Procedure . 3
4.3.1 Measurement of test sphere . 3
4.3.2 Calculation of quality parameters . 4
4.3.3 Report . 4
5 Test protocol for evaluating repeatability of landmark positions . 5
5.1 General aspects . 5
5.2 Test object . 5
5.3 Landmarks . 5
5.4 Procedure . 6
5.4.1 Measurement . 6
5.4.2 Calculation of quality parameter . 7
5.4.3 Report . 7
6 Evaluation of hidden area . 7
6.1 General aspect . 7
6.2 Recruitment of subjects. 7
6.3 Posture control and measurement . 7
6.4 Procedure to evaluate the hidden area . 8
6.5 Report . 8
Annex A (informative) Sample of test object . 9
Annex B (informative) Example of test and report .11
Annex C (informative) Example of report of evaluation of hidden area .17
Annex D (informative) Simultaneous superimposition of landmark coordinate data from
10 scans .19
Bibliography .20
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 3,
Anthropometry and biomechanics.
ISO 20685 consists of the following parts, under the general title 3-D scanning methodologies for
internationally compatible anthropometric databases:
— Part 2: Evaluation protocol of surface shape and repeatability of relative landmark positions
A revision of ISO 20685:2010 is under preparation; when revised, it will become
— Part 1: Evaluation protocol for body dimensions extracted from 3-D body scans
iv © ISO 2015 – All rights reserved
Introduction
Anthropometric measures are key to many International Standards. These measures can be gathered
using a variety of instruments. An instrument with relatively new application to anthropometry is a
three-dimensional (3-D) scanner. 3-D scanners generate a 3-D point cloud of the outside of the human
body that can be used in a number of situations including clothing and automotive design, engineering
and medical applications. Recently, digital human models are created from a 3-D point cloud, and used
for various applications related to technological design process. Quality control of scan-extracted
anthropometric data is important since required quality can differ according to applications.
There are a number of different fundamental technologies that underlie commercially available
systems. These include stereophotogrammetry, ultrasound and light (laser light, white light and
infrared), among others. Further, the software that is available to process data from the scan varies in
its methods. Additionally, methods to extract landmark positions are different between commercially
available systems. In some systems, anthropometrists decide landmark locations and paste marker
stickers, and scanner system calculate locations of marker stickers and identify their names, while in
other systems, landmark positions are automatically calculated from the surface shape data. Quality of
landmark locations have significant effects on the quality of scan-extracted 1-D measurements as well
as digital human models created based on these landmarks.
As a result of differences in fundamental technology, hardware and software, the quality of body surface
shape and landmark locations from several different systems can be different for the same individual.
Since 3-D scanning can be used to gather these data, it was important to develop an International
Standard that allows users of such systems as well as users of scan-extracted measurements to judge
whether the 3-D system is adequate for these needs.
The intent of this part of ISO 20685 is to ensure the quality control process of body scanners, especially
that of surface shape and locations of landmarks as specified by ISO 7250-1.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20685-2:2015(E)
Ergonomics — 3-D scanning methodologies for
internationally compatible anthropometric databases —
Part 2:
Evaluation protocol of surface shape and repeatability of
relative landmark positions
1 Scope
This part of ISO 20685 addresses protocols for testing of 3-D surface-scanning systems in the acquisition
of human body shape data and measurements. It does not apply to instruments that measure the motion
of individual landmarks.
While mainly concerned with whole-body scanners, it is also applicable to body-segment scanners
(head scanners, hand scanners, foot scanners). This International Standard applies to body scanners
that measure the human body in a single view. When a hand-held scanner is evaluated, it has to be noted
that the human operator can contribute to the overall error. When systems are evaluated in which the
subject is rotated, movement artefacts can be introduced; these can also contribute to the overall error.
This part of ISO 20685 applies to the landmark positions determined by an anthropometrist. It does not
apply to landmark positions automatically calculated by software from the point cloud.
The quality of surface shape of the human body and landmark positions is influenced by performance
of scanner systems and humans including measurers and subjects. This part of ISO 20685 addresses
the performance of scanner systems by using artefacts rather than human subjects as test objects.
Traditional instruments are required to be accurate to millimetre. Their accuracy can be verified by
comparing the instrument with a scale calibrated according to an international standard of length. To
verify or specify the accuracy of body scanners, a calibrated test object with known form and size is used.
The intended audience is those who use 3-D body scanners to create 3-D anthropometric databases
including 3-D landmark locations, the users of these data, and scanner designers and manufacturers.
This part of ISO 20685 intends to provide the basis for the agreement on the performance of body
scanners between scanner users and scanner providers as well as between 3-D anthropometric
database providers and data users.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 20685-2
Première édition
2015-08-01
Ergonomie — Méthodologies
d’exploration tridimensionnelles
pour les bases de données
anthropométriques compatibles au
plan international —
Partie 2:
Protocole d’évaluation de la forme
extérieure et de la répétabilité des
positions relatives de repères
Ergonomics — 3-D scanning methodologies for internationally
compatible anthropometric databases —
Part 2: Evaluation protocol of surface shape and repeatability of
relative landmark positions
Numéro de référence
©
ISO 2015
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Protocole d’essai pour l’évaluation du mesurage de la forme extérieure .3
4.1 Aspects généraux . 3
4.2 Sphère d’essai . 3
4.3 Mode opératoire . 4
4.3.1 Mesurage de la sphère d’essai . 4
4.3.2 Calcul des paramètres de qualité . 4
4.3.3 Rapport . 5
5 Protocole d’essai pour évaluer la répétabilité des positions de repères.5
5.1 Aspects généraux . 5
5.2 Objet d’essai . 5
5.3 Repères . 5
5.4 Mode opératoire . 7
5.4.1 Mesurage . 7
5.4.2 Calcul des paramètres de qualité . 7
5.4.3 Rapport . 7
6 Évaluation de la zone cachée . 8
6.1 Aspects généraux . 8
6.2 Recrutement de sujets . 8
6.3 Contrôle de la posture et mesurage . 8
6.4 Procédure d’évaluation de la zone cachée . 8
6.5 Rapport . 9
Annexe A (informative) Échantillon d’objet d’essai .10
Annexe B (informative) Exemple d’essai et de rapport .12
Annexe C (informative) Exemple de rapport d’évaluation de la zone cachée .17
Annexe D (informative) Superposition simultanée des coordonnées des repères issues de
10 numérisations .19
Bibliographie .20
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
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 comité responsable du présent document est l’ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 3,
Anthropométrie et biomécanique.
L’ISO 20685 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Méthodologies d’exploration
tridimensionnelles pour les bases de données anthropométriques compatibles au plan international:
— Partie 2: Protocole d’évaluation de la forme extérieure et de la répétabilité des positions relatives
de repères
Une révision de l’ISO 20685:2010 est en cours de préparation; une fois révisé, il deviendra
— Partie 1: Protocole d’évaluation des dimensions corporelles obtenues à l’aide de scanners 3D
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
Introduction
Les mesures anthropométriques sont la clef de nombreuses Normes internationales. Ces mesures
peuvent être recueillies à l’aide d’un certain nombre d’instruments. L’application du scanner
tridimensionnel (3D) à l’anthropométrie est relativement récente. Les scanners 3D génèrent un nuage
de points en 3D représentant la forme extérieure du corps humain, qui peut être utilisé dans de
nombreuses situations, notamment pour la conception des vêtements et des voitures, les applications
en ingénierie et les applications médicales. Depuis peu, des modèles humains numériques sont créés à
partir d’un nuage de points en 3D et utilisés pour diverses applications en rapport avec le processus
de conception technologique. Le contrôle de la qualité des données anthropométriques obtenues par
scanner est important car la qualité requise peut varier selon les applications.
Il existe un certain nombre de technologies fondamentales différentes qui sous-tendent des systèmes
disponibles dans le commerce. Ils comprennent, entre autres, la stéréophotogrammétrie, les ultrasons
et la lumière (lumière laser, lumière blanche et lumière infrarouge). De plus, les logiciels utilisés pour
traiter les données obtenues par scanner fonctionnent selon des méthodologies différentes. En outre,
les méthodes d’acquisition des positions de repères varient entre les différents systèmes disponibles
sur le marché. Dans certains systèmes, les experts en anthropométrie déterminent les positions des
repères et appliquent des autocollants de repérage; le scanner calcule les positions des autocollants
de repérage et identifie leurs noms, alors que dans d’autres systèmes, les positions des repères sont
automatiquement calculées à partir des données relatives à la forme extérieure. La qualité des positions
de repères a un impact significatif sur la qualité des mesures unidimensionnelles obtenues par scanner
ainsi que sur la qualité des modèles humains numériques créés sur la base de ces repères.
Compte tenu de ces différences de technologie fondamentale, tant au niveau matériel qu’au niveau
logiciel, la qualité de la forme extérieure du corps et des positions des repères obtenues avec des
systèmes différents peut être différente pour le même individu. L’exploration 3D pouvant servir à
recueillir ces données, il était important d’élaborer une Norme internationale afin de permettre aux
utilisateurs de ces systèmes ainsi qu’aux utilisateurs des mesurages obtenus par scanner de juger si le
système 3D répond à ces besoins.
L’objectif de cette partie de l’ISO 20685 est d’assurer le processus de contrôle de la qualité des scanners
corporels, notamment en ce qui concerne la forme extérieure et les positions des repères, tels que
spécifiés dans l’ISO 7250-1.
NORME INTERNATIONALE ISO 20685-2:2015(F)
Ergonomie — Méthodologies d’exploration
tridimensionnelles pour les bases de données
anthropométriques compatibles au plan international —
Partie 2:
Protocole d’évaluation de la forme extérieure et de la
répétabilité des positions relatives de repères
1 Domaine d’application
Cette partie de l’ISO 20685 concerne les protocoles d’essai des systèmes d’exploration à l’aide de
scanners 3D de surface permettant de collecter des données sur la forme du corps humain et les
mesurages. Elle ne s’applique pas aux instruments qui mesurent le déplacement de repères individuels.
La majeure partie de la présente Norme internationale concerne les scanners pour le corps entier, mais
elle s’applique également aux scanners limités à une partie du corps (scanners pour la tête, scanners pour
la main, scanners pour le pied). La présente Norme internationale s’applique aux scanners corporels qui
mesurent le corps humain dans une seule vue. En cas d’évaluation d’un scanner portatif, il convient
de noter que l’opérateur humain peut contribuer à l’erreur globale. En cas d’évaluation de systèmes
dans lesquels le sujet subit une rotation, des artéfacts liés au mouvement peuvent être introduits et
contribuer aussi à l’erreur globale. La présente partie de l’ISO 20685 s’applique aux positions de repères
déterminées par un expert en anthropométrie. Elle ne s’applique pas aux positions de repères calculées
automatiquement par le logiciel à partir du nuage de point
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.