一种3D模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统的制作方法

文档序号:21315167发布日期:2020-06-30 20:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,包括框架结构,其特征在于,所述框架结构内部为测量区域,框架结构内侧设有多个用于3d模型数据采集的摄像头;

框架结构的上方设有顶部灯箱,框架结构的下方设有底座,底座上设有体脂体重秤,框架结构内侧设有两个把手,把手上设有手部体脂检测电极;

所述人体尺寸测量和分析系统还包括处理器,摄像头、体脂体重秤和体脂检测电极采集的数据经过处理器分析处理后形成人体尺寸和体成分测量结果。

2.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述框架结构包括前框架组件和后框架组件,所述前框架组件和后框架组件均设有两根立柱,每根立柱由上到下固定有5个红外深度摄像头,四根立柱上各个摄像头的排布位置一致;立柱固定摄像头的面为斜面,使每个摄像头正对检测区域中央;

所述前框架组件和后框架组件的左右两侧分别设有左框架组件和右框架组件,左框架组件和右框架组件上各安装一个把手;左框架组件和右框架组件的顶部之间安装有标定板悬挂架。

3.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述每根立柱底部的红外摄像头以向下倾斜的角度拍摄,其余摄像头水平进行拍摄,倾斜角度为10°-25°。

4.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述两个把手均通过高度调节滑轨安装在框架结构上,每个把手上均包括一个拇指电极和一个手掌电极。

5.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述处理器固定在前框架组件上,前框架组件上还安装有显示屏,处理器将人体尺寸和体成分测量结果输出到显示屏上。

6.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述底座中部设有孔洞,体脂体重秤安放在孔洞内;体脂体重秤包括上方管组件和下方管组件,上方管组件和下方管组件之间安装有称重传感器,上方管组件的上方安装有脚部体脂检测电极片;下方管组件的下方设有调平地脚。

7.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述处理器为网络云端处理器。

8.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述顶部灯箱上设有用于安装帘布的导轨。

9.如权利要求1所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述处理器分析处理数据的方法为:

步骤一:将标定板安装在标定板悬挂架上,将摄像头头空间位置标定;

步骤二:测量过程:标定完成后,被测人员直立站在体重体脂秤上,称重传感器将数据传入处理器;

被测人员按将左右脚分别踩在对应的脚部电极片上,手臂张开并握住左右两个把手,左手拇指和手掌分别握住拇指电极片和手掌电极片;双手拇指和手掌的阻抗以及双脚前后脚掌的阻抗数据传入处理器;

20个摄像头自动采集被测人员20个点云数据,传输到处理器;

步骤三:点云拼接:通过摄像头获取到点云数据后,处理器进行坐标系转换,将20个点云拼接为一个较为完整的人体3d点云结构,点云转换的公式如下:

其中u,v为图像坐标系下的任意坐标点,u0,v0分别为图像的中心坐标,f/dx和f/dy是相机的内部参数,通过深度摄像头的标定来获取。xw,yw,zw表示世界坐标系下的三维坐标点,zc表示深度图上的深度值,即目标到相机的距,r,t分别为外参矩阵的3×3的旋转矩阵和3×1平移矩阵,通过以摄像头原点坐标系转换到标定板为坐标系来求取;

步骤四:空洞填补:通过possion重建对点云进行网格化,填补人体3d点云结构上的空洞,再切割掉脚底以下的不规则模型;

步骤五:通过对人体的水平以及竖直切割,通过切割的交点以及几何特征计算人体上的特征点,再根据特征点计算人体各个部位的尺寸;

步骤六:体重与体成分检测与分析:通过主pcb板传输到处理器中的数据计算出体重和各种体成分数据;

步骤7:结合尺寸与体重和体成份分析,输出测量结果。

10.如权利要求9所述的一种3d模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,其特征在于,所述步骤五中特征点为:肩点、腋窝点、胸点、下胸点、臀点、裆点、手臂以及腿的关节点、下颈点、后颈点,通过这些特征点所在位置计算胸围、下胸围、腰围、肩宽、背宽、臀围、臂长、腿长、臂围、腿围、上身高和下身高。


技术总结
本发明公开了一种3D模型与体重及体成份测量结合的人体尺寸测量和分析系统,包括框架结构,所述框架结构内部为测量区域,框架结构内侧设有多个用于3D模型数据采集的摄像头;框架结构的上方设有顶部灯箱,框架结构的下方设有底座,底座上设有体脂体重秤,框架结构内侧设有两个把手,把手上设有手部体脂检测电极;所述人体尺寸测量和分析系统还包括处理器,摄像头、体脂体重秤和体脂检测电极采集的数据经过处理器分析处理后形成人体尺寸和体成分测量结果。

技术研发人员:肖炜
受保护的技术使用者:有形儿科技(北京)有限公司
技术研发日:2020.04.12
技术公布日:2020.06.30
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