一种人体参数测量装置的制作方法

1.本发明涉及人体检测领域，具体而言，涉及一种人体参数测量装置。

背景技术：

2.随着社会经济和科技的快速发展，人们对自身的外形以及穿着打扮也越来越重视。对于这些外在的因素，每个人都有自己的习惯和偏好，然而习惯、喜好这些都是偏主观的信息，用户未必清楚什么真正适合自己。因此目前开发出了很多为用户推荐适合用户的体型体态纠正方案、健身方案、穿搭方推荐、服装定制、尺码推荐、服装定制等数据服务。
3.上述数据服务的前提需要获得用户的准确参数，包括人体各个部位的维度值、体重、体脂等。目前常用的人体扫描和人体成分测量系统一般是利用bia电阻抗测量法和光学测量技术、点云处理技术等进行三维人体表面轮廓处理及体成分计算的非接触式自动测量系统。对于人体扫描，一般来说，现有如下几种技术来实现：
4.(1)、四立柱人体扫描系统。四个柱子立在人体测量空间四周的多边形顶点上，每个柱子安装2个至4个深度相机，对相机的内参和外参进行标定，之后交替采集多深度相机的深度数据，将数据进行融合，生成三维人体模型。
5.(2)、基于可滑动的单深度相机。通常是将单个深度相机固定在滑轨上，通过电机驱动滑动块让相机沿滑轨上下运动来扫描人体信息。
6.(3)、采用两个深度相机交替采集人体数据。第一深度相机和第二深度相机垂直固定在设备上，设备正前方连接一个转台。采集时，被测量者跟随转台进行360
°
旋转。
7.对于(1)、四立柱装置的每个柱子上需固定2至4个深度相机，整套设备共需8至16个深度相机，硬件成本高，设备体积、占地面积大，限制了使用范围，不利于安装、移动及运输。由于体积大的原因，还会增加深度相机与主机的距离，因此需要更长的数据线连接深度相机和主机，大大降低了设备的连接稳定性及数据传输稳定性。且移动任何一个立柱都要对整个设备进行重新标定，增加了移动设备复杂性。并且会存在拍摄死角，如腋下和裆部往往会存在缺失，影响重建和测量精度。
8.对于(2)、可滑动的单深度相机装置，通过深度相机沿滑轨上下运动的方式扫描人体信息时，不可避免地会出现噪声，对用户的感官体验造成影响；由于转台电机与滑轨电机启动时间以及运动速度等不同，使得深度相机拍照位置会稍有偏差，导致模型合成的稳定性较差；且单相机采集的信息缺少对比纠错，因此扫描模型的精度不高。被测量者需要旋转一周，因此扫描时间长。
9.对于(3)、垂直双深度相机方案，相对于技术一、二来说，降低了成本，降低了设备体积和安装复杂性，增加了扫描稳定性，但是由于转台依然距离模组有较远的位置，实际上并未降低设备使用的面积。

技术实现要素：

10.有鉴于此，本发明公开了一种人体参数测量装置，旨在改善上述问题。
11.本发明采用了如下方案：
12.一种人体参数测量装置，其包括：
13.底座；
14.交互面板，所述交互面板包括固定框架以及设置在固定框架的第一深度相机、第二深度相机、触控屏以及主机，所述固定框架可拆卸的连接在所述底座上，所述触控屏固定在所述固定框架的表面，所述第一深度相机、第二深度相机倾斜设置在所述固定框架的不同高度上，所述主机与所述第一深度相机、第二深度相机、触控屏均电连接；
15.转台，所述转台包括有供人体站立的测量平台以及与所述测量平台连接的基座，所述测量平台可相对所述基座转动，所述测量平台包括位于表面的电极片以及位于内部的人体成分测量组件，所述电极片与所述人体成分测量组件电连接，所述人体成分测量组件与所述主机电连接；其中：
16.所述主机包括存储器以及处理器，所述处理器配置为通过执行存储器内存储的计算机程序以实现如下步骤：
17.通过所述第一深度相机与所述第二深度相机获得站立于所述转台上的被测量者的深度图像，通过所述深度图像重建出被测量者的真实人体三维模型，再根据真实人体三维模型获得所述被测量者的关键部位尺寸；
18.通过所述电极片与所述人体成分测量组件获取所述被测量者的体成分数据；
19.在所述触控屏上显示所述关键部位尺寸以及所述体成分数据。
20.优选地，所述基座为电木。
21.优选地，所述固定框架的底端形成有供所述转台容纳的空间。
22.优选地，所述第一深度相机与水平地面之间的距离为1700mm，且其镜头呈向下倾斜；所述第二深度相机与水平地面之间的距离为500mm，且其镜头呈向上倾斜；第一深度相机与第二深度相机的倾斜角度为：
[0023][0024]
d2＝h
2-h1[0025]
其中，d1为被测量者与交互面板的距离；
[0026]
h1为第一深度相机与水平地面之间的距离；
[0027]
h2为第二深度相机与水平地面之间的距离；
[0028]
h1为第一深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离；
[0029]
h2为第二深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离。
[0030]
优选地，所述固定框架的表面形成有玻璃镜面，所述玻璃镜面开设有让位槽，所述触控屏安装在所述让位槽内，所述玻璃镜面与所述触控屏采用全贴合工艺设置在所述固定框架上。
[0031]
优选地，所述第一深度相机与所述第二深度相机采用遮镀工艺设置在所述玻璃镜面上，其镜头处的镜面红外透光率在92％以上。
[0032]
优选地，所述转台通过双头usb-c3.1数据线与所述主机相电连接，usb-c3.1接口标准输出19v/2a的额定功率。
[0033]
优选地，所述固定框架的背面设置有壁挂组件。
[0034]
优选地，通过所述第一深度相机与所述第二深度相机获得站立于所述转台上的被测量者的深度图像，并根据深度图像获得所述被测量者的关键部位尺寸，具体为：
[0035]
控制第一深度相机和第二深度相机对被测量者的站姿进行检测，引导被测量者站姿达到预设的测量规范；
[0036]
控制转台转动，并同时控制第一深度相机和第二深度相机交替采集位于所述转台上的被测量者各个部位对应的深度图像；
[0037]
对采集到的深度图像进行处理，形成被测量者对应的三维人体模型；
[0038]
提取三维人体模型中的点云数据，计算被测量者的关键部位尺寸。
[0039]
优选地，所述人体成分测量组件包括体脂秤。
[0040]
综上所述，本实施例提供的人体参数检测装置，通过倾斜设置两个深度相机，使得交互面板与转台在不需要过大的距离的情况下，也能够获得被测量者的完整的体态，降低了对场地的需求。此外，本实施例还具有检测成本低、检测全面、检测数据精度高，稳定性好等优点。
附图说明
[0041]
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0042]
图1是本发明实施例提供的人体参数检测装置的结构示意图。
[0043]
图2是本发明实施例提供的交互面板与底座的安装示意图。
[0044]
图3是本发明实施例提供的交互面板的背面示意图。
[0045]
图4是本发明实施例提供的交互面板的内部结构图。
[0046]
图5是沿图4的a-a的剖面示意图。
[0047]
图6和图7是本发明实施例提供的测量结果的显示图。
具体实施方式
[0048]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0049]
请参阅图1，本发明实施例提供了一种人体参数测量装置，其包括：
[0050]
底座10；
[0051]
交互面板20，所述交互面板20包括固定框架21以及设置在固定框架21的第一深度相机22、第二深度相机23、触控屏24以及主机25，所述固定框架21可拆卸的连接在所述底座
10上，所述触控屏24固定在所述固定框架21的表面，所述第一深度相机22、第二深度相机23倾斜设置在所述固定框架21的不同高度上，所述主机25与所述第一深度相机22、第二深度相机23、触控屏24均电连接。
[0052]
转台30，所述转台30包括有供人体站立的测量平台31以及与所述测量平台31连接的基座32，所述测量平台31可相对所述基座32转动，所述测量平台31包括位于表面的电极片33以及位于内部的人体成分测量组件，所述电极片33与所述人体成分测量组件电连接，所述人体成分测量组件与所述主机25电连接；其中：
[0053]
所述主机24包括存储器以及处理器，所述处理器配置为通过执行存储器内存储的计算机程序以实现如下步骤：
[0054]
通过所述第一深度相机22与所述第二深度相机23获得站立于所述转台30上的被测量者的深度图像，并根据深度图像获得所述被测量者的关键部位尺寸；
[0055]
通过所述电极片33与所述人体成分测量组件获取所述被测量者的体成分数据；
[0056]
在所述触控屏24上显示所述关键部位尺寸以及所述体成分数据。
[0057]
在本实施例中，如图2所示，所述固定框架21整体大致薄长方体状，所述底座10包括底板以及设置在底板11两侧的两个平行的连接臂12，沿宽度方向，所述固定框架21的两侧正好位于所述两个连接臂12的内侧，如此使得所述固定框架21可部分嵌入至所述底座10，然后通过螺丝或者其他固定方式将所述固定框架21固定在所述连接臂12上，完成所述交互面板20与所述底座10之间的连接。
[0058]
在本实施例中，所述固定框架21形成有表面以及容置腔，所述第一深度相机22、第二深度相机23、触控屏24设置在所述固定框架21的表面，而所述主机25设置在所述容置腔内。此外，为了便于与外部进行电连接，所述固定框架21上还形成有必要的接口，如usb接口或者其他接口等，本发明在此不做赘述。
[0059]
在本实施例中，所述固定框架21的前表面形成有玻璃镜面，所述玻璃镜面开设有让位槽，所述触控屏24安装在所述让位槽内，所述玻璃镜面与所述触控屏24采用全贴合工艺设置在所述固定框架21上。其中，所述触控屏24用于用户交互及数据展示。玻璃镜面能够提供玻璃镜面效果，在息屏状态下可当普通穿衣镜使用。此外，为满足相机对红外透光率的需求，采用遮镀工艺，在不影响镜面其他区域镜面效果的前提下，使深度相机镜头处的镜面红外透光率需达到92％以上。
[0060]
在本实施例中，优选地，如图3所示，所述固定框架21的后表面上可设置有壁挂26，通过壁挂26可以整体的将整个交互面板20挂在墙上，如此可以使得本装置能够进一步的降低对场地的要求，适配更多的场景。
[0061]
在本实施例中，优选地，如图2所示，所述固定框架21的底部形成有供所述转台30容纳的空间27。
[0062]
其中，当不用时，可以将所述转台30收纳在所述空间27中，在使用时，将所述转台30从所述空间27中移到出来，如此可以进一步的节省空间。
[0063]
在本实施例中，如图4和图5所示，所述第一深度相机22、第二深度相机23倾斜设置在所述固定框架21的不同高度上。特别的，在一个实施例中，所述第一深度相机22与水平地面之间的距离大致为1700mm，且其镜头呈向下倾斜；所述第二深度相机23与水平地面之间的距离大致为500mm，且其镜头呈向上倾斜。当然，需要说明的是，在本发明的其他实施例
中，可以根据实际的需要来调节两个深度相机的高度以及倾斜的角度，本发明不做具体限定。
[0064]
在本实施例中，由于两个深度相机的镜头是倾斜设置的，因此即使在所述转台30靠近所述交互面板10上，两个深度相机也可以完整的拍摄到站立于转台30上的被测量者的全貌，如此可以缩小对场地面积的需求。
[0065]
在本实施例中，特别的，第一深度相机与第二深度相机的倾斜角度为：
[0066][0067]
d2＝h
2-h1[0068]
其中，d1为被测量者与交互面板的距离；
[0069]
h1为第一深度相机与水平地面之间的距离；
[0070]
h2为第二深度相机与水平地面之间的距离；
[0071]
h1为第一深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离；
[0072]
h2为第二深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离。
[0073]
通过这样的倾斜角度，可以保证能够准确的获取得到用户的完整的身体的深度图像，且能够尽量的降低对场地的面积要求。
[0074]
在本实施例中，所述人体成分测量组件包括体脂秤。所述转台30用于采集人体电阻抗数据及带动被测量者旋转，为了保证转台30的动力能转动最大200公斤承重以及转速的稳定性，所述转台30采用usb-c3.1接口标准输出19v/2a的额定功率。
[0075]
其中，所述人体电阻抗数据可通过设置在测量平台31上的两个电极片33来测量获得，所述电极片33可采用sus 304材质。
[0076]
其中，考虑到一般市面上的体重、体脂秤在称重的时候，都要求放置在平坦、坚硬的地面。为增加转台30称重的稳定性，所述基座32采用电木，重力传感器与电木直接接触，不与地面接触，降低设备对地面的要求。
[0077]
此外，所述转台30还提供交互面板20工作所需的电压，所述转台30离深度相机距离大致为750mm，并使用双头usb-c3.1数据线与主机25相连接，数据线即是供电线也是数据传输线。
[0078]
在本实施例中，所述主机25包括交互模块、人体三维模型重建模块以及体脂计算模块，通过这三个模块与外部的传感器以及触控屏24的配合，实现对被测量者的人体参数的检测以及显示。
[0079]
以下详述本发明的工作过程：
[0080]
在被测量者进行测量之前，其可先通过交互模块进行用户信息的录入以及确认等。例如，被测量者可以通过交互模型实现注册、登录等一系列操作，此外，被测量者还可以通过扫描在触控屏上的二维码来实现绑定等。
[0081]
具体地，所述交互模块的界面包括设备自校验界面、登录界面、扫描界面、结果展示界面等。
[0082]
其中，在设备自校验界面，所述交互模块可以用于进行网络检测、软件版本检测、设备注册检测、系统时间检测、转盘连接状态检测、转盘位置检测等一系列初始校验。
[0083]
在登录界面，所述交互模块可以提供多种方式供用户进行注册登录，如登录，通过人脸识别登录，通过输入账号密码进行注册登录等。
[0084]
在扫描界面，交互模块用于实现对被测量者的身体进行扫描来获得深度图像。
[0085]
其中，被测量者站立在所述转台30上，并且其两脚分别接触设置在转台30表面的两个电极片33。
[0086]
所述主机25控制第一深度相机22和第一深度相机23对被测量者的站姿进行检测，引导被测量者站姿达到预设的测量规范。
[0087]
其中，所述主机25通过第一深度相机22和第一深度相机23可以对被测量者的站姿做出大致的判断，然后通过与标准站姿进行对比，判断被测量者的站姿是否达到预设的测量规范。例如判断被测量者是否站直，手臂是否张开等，然后根据检测的结果，所述主机25可通过声音的方式提醒被测量这进行站姿的调整，直至达到测量规范。
[0088]
接着，所述主机25控制转台30转动，并同时控制第一深度相机22和第一深度相机23交替采集位于所述转台30上的被测量者各个部位对应的深度图像，并通过人体三维模型重建模块对采集到的深度图像进行处理，形成被测量者对应的真实人体三维人体模型，提取真实人体三维人体模型中的点云数据，计算被测量者的关键部位尺寸。
[0089]
其中，所述关键部分可包括胸围、腰围、身高等，本发明不做具体限定。在重建得到三维人体模型后，通过识别可以获得被测量者的关键部位尺寸。
[0090]
再接着，所述主机25通过数据线接收由转台30通过所述电极片33与所述人体成分测量组件，并通过体脂计算模块计算获取所述被测量者的体成分数据。
[0091]
例如，可以获取被测量者的体重、体脂等数据。
[0092]
最后，如图6和图7所示，所述主机25将被测量者的关键部位尺寸、体脂、体重等数据显示在结果展示界面上。
[0093]
在本实施例中，在完成测量后，被测量者可以选择重新测量、保存测量数据、导出测量数据等操作。此外，所述主机25也可以将本次检测数据与用户id进行绑定保存在本地，以供被测量者后续可以查看检测数据。
[0094]
综上所述，本实施例提供的人体参数检测装置，通过倾斜设置两个深度相机，使得交互面板10与转台30在不需要过大的距离的情况下，也能够获得被测量者的完整的体态，降低了对场地的需求。此外，本实施例还具有检测成本低、检测全面、检测数据精度高，稳定性好等优点。
[0095]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种人体参数测量装置，其特征在于，包括：底座；交互面板，所述交互面板包括固定框架以及设置在固定框架的第一深度相机、第二深度相机、触控屏以及主机，所述固定框架可拆卸的连接在所述底座上，所述触控屏固定在所述固定框架的表面，所述第一深度相机、第二深度相机倾斜设置在所述固定框架的不同高度上，所述主机与所述第一深度相机、第二深度相机、触控屏均电连接；转台，所述转台包括有供人体站立的测量平台以及与所述测量平台连接的基座，所述测量平台可相对所述基座转动，所述测量平台包括位于表面的电极片以及位于内部的人体成分测量组件，所述电极片与所述人体成分测量组件电连接，所述人体成分测量组件与所述主机电连接；其中：所述主机包括存储器以及处理器，所述处理器配置为通过执行存储器内存储的计算机程序以实现如下步骤：通过所述第一深度相机与所述第二深度相机获得站立于所述转台上的被测量者的深度图像，通过所述深度图像重建出被测量者的真实人体三维模型，再根据真实人体三维模型获得所述被测量者的关键部位尺寸；通过所述电极片与所述人体成分测量组件获取所述被测量者的体成分数据；在所述触控屏上显示所述关键部位尺寸以及所述体成分数据。2.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述基座为电木。3.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述固定框架的底端形成有供所述转台容纳的空间。4.根据权利要求1所述的人体扫描装置，其特征在于，所述第一深度相机与水平地面之间的距离为1700mm，且其镜头呈向下倾斜；所述第二深度相机与水平地面之间的距离为500mm，且其镜头呈向上倾斜；第一深度相机与第二深度相机的倾斜角度为：d2＝h
2-h1其中，d1为被测量者与交互面板的距离；h1为第一深度相机与水平地面之间的距离；h2为第二深度相机与水平地面之间的距离；h1为第一深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离；h2为第二深度相机视锥体与被测量者相交的最低点离水平面的距离。5.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述固定框架的表面形成有玻璃镜面，所述玻璃镜面开设有让位槽，所述触控屏安装在所述让位槽内，所述玻璃镜面与所述触控屏采用全贴合工艺设置在所述固定框架上。6.根据权利要求5所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述第一深度相机与所述第二深度相机采用遮镀工艺设置在所述玻璃镜面上，其镜头处的镜面红外透光率在92％以上。7.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述转台通过双头usb-c3.1
数据线与所述主机相电连接，usb-c3.1接口标准输出19v/2a的额定功率。8.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述固定框架的背面设置有壁挂组件。9.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，通过所述第一深度相机与所述第二深度相机获得站立于所述转台上的被测量者的深度图像，并根据深度图像获得所述被测量者的关键部位尺寸，具体为：控制第一深度相机和第二深度相机对被测量者的站姿进行检测，引导被测量者站姿达到预设的测量规范；控制转台转动，并同时控制第一深度相机和第二深度相机交替采集位于所述转台上的被测量者各个部位对应的深度图像；对采集到的深度图像进行处理，形成被测量者对应的三维人体模型；提取三维人体模型中的点云数据，计算被测量者的关键部位尺寸。10.根据权利要求1所述的人体参数测量装置，其特征在于，所述人体成分测量组件包括体脂秤。

技术总结

本发明提供了一种人体参数测量装置，其包括：底座；交互面板，所述交互面板包括固定框架以及设置在固定框架的第一深度相机、第二深度相机、触控屏以及主机，所述固定框架可拆卸的连接在所述底座上，所述触控屏固定在所述固定框架的表面，所述第一深度相机、第二深度相机倾斜设置在所述固定框架的不同高度上，所述主机与所述第一深度相机、第二深度相机、触控屏均电连接；转台，所述转台包括有供人体站立的测量平台以及与所述测量平台连接的基座，所述测量平台可相对所述基座转动，所述测量平台包括位于表面的电极片以及位于内部的人体成分测量组件。本发明具有对场地要求低，检测成本低、检测全面、检测数据精度高，稳定性好等优点。点。点。