この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術協力に関する協定に従って、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会 CEN/TC 122, 人間工学と協力して、ISO/TC 159 技術委員会、人間工学、SC 3 小委員会、人体測定および生体力学によって作成されました。 ISO と CEN の間 (ウィーン協定)
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 20685-2:2015) を廃止し、置き換えます。
主な変更点は以下のとおりです。
- 表 1 および表 B.2 のランドマーク名と表 1 のサブ条項番号は ISO 7250-1:2017 の番号と一致しています。
- 半径方向距離の標準偏差は第 3 項から削除。
- ランドマーク位置の再現性に関する品質パラメータの計算、付録 B および付録 D が改訂されました。
ISO 20685 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。
導入
人体測定測定は、多くの国際規格の鍵となります。これらの測定値は、さまざまな手段を使用して収集できます。人体計測に比較的新しい用途を備えた機器は、3 次元 (3-D) スキャナーです。 3D スキャナーは、人体の外側に 3D 点群を生成します。これは、衣類や自動車のデザイン、エンジニアリング、医療用途など、さまざまな状況で使用できます。最近では、デジタル ヒューマン モデルが 3 次元点群から作成され、技術設計プロセスに関連するさまざまなアプリケーションに使用されています。必要な品質はアプリケーションによって異なる可能性があるため、スキャン抽出された人体測定データの品質管理は重要です。
市販のシステムの基礎となるさまざまな基本テクノロジーが多数あります。これらには、立体写真測量、超音波、光 (レーザー光、白色光、赤外線) が含まれます。さらに、スキャンデータの処理に使用できるソフトウェアは、その方法によって異なります。さらに、ランドマーク位置を抽出する方法は、市販のシステムによって異なります。一部のシステムでは、人体測定者がランドマークの位置を決定してマーカー ステッカーを貼り付け、スキャナ システムがマーカー ステッカーの位置を計算して名前を識別します。他のシステムでは、ランドマークの位置が表面形状データから自動的に計算されます。ランドマークの位置の品質は、スキャン抽出された 1D 測定値と、これらのランドマークに基づいて作成されたデジタル ヒューマン モデルの品質に大きな影響を与えます。
基本的なテクノロジー、ハードウェア、ソフトウェアの違いにより、複数の異なるシステムによる体表面の形状やランドマークの位置の品質が、同じ個人でも異なる場合があります。 3D スキャンはこれらのデータの収集に使用できるため、そのようなシステムのユーザーだけでなく、スキャン抽出された測定値のユーザーも、3D システムがこれらのデータに適切であるかどうかを判断できる国際標準を開発することが重要でした。ニーズ。ニーズ。
この文書の目的は、ボディ スキャナーの品質管理プロセス、特に ISO 7250-1 で指定されている表面形状とランドマークの位置の品質管理プロセスを保証することです。
この文書は受け入れテストに使用することを目的としたものではありません。
1 スコープ
この文書は、人体形状データと測定値の取得における 3D 表面スキャン システムのテストのプロトコルを確立します。個々のランドマークの動きを測定する機器には適用されません。
このドキュメントは主に全身スキャナーに関するものですが、身体セグメント スキャナー (頭部スキャナー、ハンド スキャナー、フット スキャナー) にも適用できます。これは、単一のビューで人体を測定するボディ スキャナーに適用されます。ハンドヘルド スキャナを評価する場合、人間のオペレータが全体的な誤差に寄与する可能性があります。参加者が回転するシステムを評価すると、動きによるアーティファクトが発生する可能性があります。これらも全体的な誤差の原因となる可能性があります。この文書は、人体測定学者によって決定されたランドマークの位置に適用されます。点群からソフトウェアによって自動的に計算されたランドマークの位置には適用されません。
人体の表面形状とランドマークの位置の品質は、スキャナ システムと測定者や参加者を含む人間のパフォーマンスに影響されます。この文書では、テスト対象として人間の参加者ではなく人工物を使用することにより、スキャナー システムのパフォーマンスについて説明します。
従来の機器はミリメートル単位の精度が求められます。その精度は、国際的な長さ標準に従って校正されたスケールと機器を比較することによって検証できます。ボディ スキャナーの精度を検証または指定するには、形状とサイズが既知の校正済みのテスト オブジェクトが使用されます。
対象読者は、3D ボディ スキャナーを使用して 3D 人体計測データベースを作成するユーザー、これらのデータのユーザー、ボディ スキャナーの設計者および製造者です。この文書は、スキャナ ユーザーとスキャナ プロバイダーの間、および 3D 人体計測データベース プロバイダーとデータ ユーザーの間のボディ スキャナーのパフォーマンスに関する合意の基礎を提供することを目的としています。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 7250-1:2017, 技術設計のための基本的な人体測定 — Part 1: 身体測定の定義とランドマーク
- ISO 20685-1:2018, 国際的に互換性のある人体計測データベースのための 3-D スキャン方法論 — Part 1: 3-D 身体スキャンから抽出された身体寸法の評価プロトコル
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
球面形状測定誤差
ガウス半径距離の範囲内の誤差。テスト球上の測定データ点の最小二乗フィッティングによって決定されます。
注記 1:球面形状測定の誤差は、ボディスキャナの性能と試験球の真球度に関連します。
3.2
球面分散値 ( n )
すべての測定データ点のn % を含む球殻の最小幅
図1 |直径測定の誤差と球形分散値

Key
| 1 | 最適な球体 |
| 2 | 球面分散値 ( n ) |
| 3 | 最適な球の中心 |
| d | 最適な球の直径 |
| r | 最適な球の中心からの測定データ点の半径方向の距離 |
注 1最適球とは、試験球の測定点の最小二乗近似によって決定される球です。
注 2測定データ点のn % が位置する球面分散値 ( n ) は、右側の画像の影付き領域の半径方向の厚さとして示されます。球面分散値 ( n ) は、最適球の中心からの測定データ ポイントの半径距離の 100 – n /2 パーセンタイル値からn /2 パーセンタイル値を引いた値として計算されます。
3.3
直径測定の誤差
試験球上の測定データ点の最小二乗近似の直径の誤差
注記 1: 図 1 を参照。
注記 2: 4.3.2 を参照。
参考文献
| 1 | ISO/TR 7250-4, 2技術設計のための基本的な人体測定 – Part 4: 熟練した人体測定士に期待されるパフォーマンス |
| 2 | Kouchi, M.、Mochimaru, M.、Bradtmiller, B.、Danen, H.、Li, P.、Nacher, B.、Nam, Y. 3D ボディ スキャナーの精度を評価するためのプロトコル。仕事。 2012, 41(補足) 4010–4017 |
| 3 | Besl, PJ, McKay, ND 3 次元形状の登録方法。パターン分析とマシン インテリジェンスに関する IEEE トランザクション。 1992, 14, (2)、239-256 |
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 document 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 ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 3, Anthropometry and biomechanics, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 122, Ergonomics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 20685-2:2015), which has been technically revised.
The main changes are as follows:
- landmark names in Table 1 and Table B.2 and subclause numbers in Table 1 harmonized with those in ISO 7250-1:2017;
- standard deviation of radial distances deleted from Clause 3;
- calculation of quality parameter for the repeatability of landmark positions, Annex B and Annex D revised.
A list of all parts in the ISO 20685 series can be found on the ISO website.
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 have been 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). Furthermore, the software that is available to process data from the scan varies in its methods. Additionally, methods to extract landmark positions differ between commercially available systems. In some systems, anthropometrists decide landmark locations and paste marker stickers, and scanner systems calculate locations of marker stickers and identify their names. In other systems, landmark positions are automatically calculated from the surface shape data. The quality of landmark locations has a significant effect 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 document 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.
This document is not intended to be used for an acceptance test.
1 Scope
This document establishes 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, this document is also applicable to body-segment scanners (head scanners, hand scanners, foot scanners). It applies to body scanners that measure the human body in a single view. When a hand-held scanner is evaluated, the human operator can contribute to the overall error. When systems are evaluated in which the participant is rotated, movement artefacts can be introduced; these can also contribute to the overall error. This document 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 the performance of scanner systems and humans, including measurers and participants. This document addresses the performance of scanner systems by using artefacts rather than human participants as test objects.
Traditional instruments are required to be accurate to the 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, the users of these data, and body scanner designers and manufacturers. This document intends to provide the basis for 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 are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 7250-1:2017, Basic human body measurements for technological design — Part 1: Body measurement definitions and landmarks
- ISO 20685-1:2018, 3-D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases — Part 1: Evaluation protocol for body dimensions extracted from 3-D body scans
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
error of spherical form measurement
error within the range of the Gaussian radial distance, determined by a least-squares fit of measured data points on a test sphere
Note 1 to entry: Error of spherical form measurement is associated with the performance of the body scanner and the sphericity of the test sphere.
3.2
spherical form dispersion value (n)
smallest width of a spherical shell that includes n % of all the measured data points
Figure 1 — Error of diameter measurement and spherical form dispersion value

Key
| 1 | best-fit sphere |
| 2 | spherical form dispersion value (n) |
| 3 | centre of the best-fit sphere |
| d | diameter of the best-fit sphere |
| r | radial distance of a measured data point from the centre of the best-fit sphere |
NOTE 1 Best fit sphere is a sphere determined by a least-squares approximation of the measured points of the test sphere.
NOTE 2 Spherical form dispersion value (n), in which n % of the measured data points are located, is shown as the radial thickness of the shaded area of the right-hand image. Spherical form dispersion value (n) is calculated as the 100 – n/2 percentile value minus n/2 percentile value of the radial distances of the measured data points from the centre of the best-fit sphere.
3.3
error of diameter measurement
error of the diameter of a least-squares fit of measured data points on a test sphere
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See 4.3.2.
Bibliography
| 1 | ISO/TR 7250-4, 2Basic human body measurements for technological design – Part 4: Expected performance of skilled anthropometrists |
| 2 | Kouchi, M., Mochimaru, M., Bradtmiller, B., Daanen, H., Li, P., Nacher, B., Nam, Y. A protocol for evaluating the accuracy of 3D body scanners. Work. 2012, 41(suppl.) 4010–4017 |
| 3 | Besl, P. J., McKay, N.D. A method for registration of 3-d shapes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1992, 14(2), 239–256 |