Estimation de mesures anthropométrique avec une seule image

Buron Yuen, Michael (2022). Estimation de mesures anthropométrique avec une seule image. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans cette recherche, nous proposons une méthode pour obtenir des mesures anthropométriques d'un sujet à partir d'une seule image en mettant à l'échelle un avatar morphologique et normalisé du sujet dans le monde réel. Pour acquérir le facteur d'échelle, nous exploitons la distance à laquelle le sujet est placé par rapport à la caméra. Nous proposons donc une méthode pour estimer la distance entre la caméra et le sujet à partir d'une image monoculaire sans restreindre l'orientation de la tête. La distance inter pupillaire du sujet est utilisée comme point d'ancrage pour estimer la taille des pixels dans le plan du sujet et la distance à la caméra est récupérée à partir de cette mesure. L'écart inter pupillaire dans l'image est estimé en utilisant une approche basée sur l'apprentissage qui détecte la tête du sujet et estime l'orientation de la tête par rapport à l'axe optique de la caméra. Elle peut également être utilisée afin d’estimer la distance pupillaire à partir de 2 images dans le cas où cette information n'est pas disponible. Les approches proposées sont validées en comparant les résultats obtenus avec un système de capture de mouvement OptiTrack. Il est démontré que l'utilisation de l'algorithme proposé permet une estimation plus robuste de la distance indépendamment de la rotation de la tête. Il est également démontré que l'estimation de l'écart pupillaire est possible en utilisant seulement deux images. Enfin, la recherche fournit des résultats concluants en générant un avatar à l'échelle qui peut être utilisée pour des mesures anthropométriques.

Titre traduit

Estimation of anthropometric measurements from a single image

Résumé traduit

In this research we propose a method to obtain anthropometric measurements of a subject from a single image by scaling a morphological and normalized avatar of the subject to the real world. To acquire the scaling factor, we leverage the distance at which the subject is placed from the camera. We therefore propose a method to estimate the distance between the camera and the subject from a monocular image without restricting the orientation of the head. The inter pupillary distance of the subject is used as an anchor to estimate the size of pixels in the plane of the subject and the distance to the camera is recovered from this measurement. The inter pupillary distance in the image is estimated by using a learning-based approach that detects the head of the subject and estimates the orientation of the head with respect to the optical axis of the camera. It also proposes a method to estimate the pupillary distance from two images in case this information is not available. The proposed approaches are validated by comparing the results obtained with an OptiTrack motion-capture system. It is demonstrated that using the proposed algorithm allows a more robust estimation of the distance regardless of the head rotation. It also shows that the estimation of the pupillary distance is possible using only two images. Lastly, the research provides successful results on providing a scaled avatar that can be used for anthropometric measurements.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’école de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie logiciel". Comprend des références bibliographiques (pages 99-114).
Mots-clés libres:	distance inter pupillaire, rotation de la tête, mesure de la distance, mesures anthropométriques, mesures monoculaires
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Vázquez, Carlos
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	12 oct. 2022 15:28
Dernière modification:	12 oct. 2022 15:28
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3089

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