非接触身高自动测量系统及方法技术方案

技术编号:11646367 阅读:118 留言:0更新日期:2015-06-25 06:13
本发明专利技术公开了一种非接触身高自动测量系统,包括相机、标定平板、标定模块、超声波测距模块以及身高测量模块;所述相机,用于从所述标定平板采集标定参数图像和拍摄身高测量者图像;所述标定模块,通过所述标定平板和所述相机实现参数标定;所述超声波测距模块由身高测量模块控制,用于判断被测者与测量系统间的距离;所述身高测量模块,用于对从上述模块获取的数据信息进行分析、计算,获得最终身高数据。本发明专利技术结构简单,全自动化自行操作,在人体与摄像头间位置发生变化时,仍可获取准确的身高测量数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子健康站设备,特别是涉及一种具有综合广告信息显示功能的电子健康站系统。
技术介绍
目前,传统的身高测量方法采用被测量者赤脚,“立正”姿势站在身高计的底板上,脚跟、骶骨部及两肩胛间紧靠身高计的立柱上。测量者站在被测量人的左右均可,将其头部调整到耳屏上缘与眼眶下缘的最低点齐平,再移动身高计的水平板至被测量人的头顶,使其松紧度适当,即可测量出身高。但测量效率较低,误差较大。专利CN201020652664.3 —种身高自动测量系统虽解决了传统身高测量的问题,但当被测者进行前后移动后,无法进行有效、准确的身高测量。
技术实现思路
基于上述技术问题,本专利技术提出了一种非接触身高自动测量系统,该系统可以实现对人体身高的自动测量,同时解决了被测者前后移动后的身高测量。本专利技术提供的一种非接触身高自动测量系统,包括相机、标定平板、标定模块、超声波测距模块以及身高测量模块;所述相机,用于从所述标定平板采集标定参数图像和拍摄身高测量者图像;所述标定模块,通过所述标定平板和所述相机实现参数标定;所述超声波测距模块由身高测量模块控制,用于判断被测者与测量系统间的距离;所述身高测量模块,用于对从上述模块获取的数据信息进行分析、计算,获得最终身高数据。本专利技术还提出一种非接触身高自动测量方法,该方法包括以下步骤:步骤一、将一标定平板置于相机前,标定平板上有一已知长度为h#的标志物;步骤二、通过超声波测距模块测量所述标定平板与相机距离d标;步骤三、控制串口的开关每次读取10组数据,将其转换为距离值,最终测量作为一个参数导入标定模块;步骤四、控制相机采集标定平板的拍摄图片;步骤五、标定物在标定平面上对应的长度为L标,则Le= η标*dpix, η标表示其在图像中的像素数,dpix表示每个像素对应的大小;步骤六、将h标(η标*dpix) = d标f导入身高测量模块中;步骤七、被测者站在摄像头前时,启动身高测量模块;身高测量模块在进行测量时,控制超声波测距模块测得人与相机距离d,控制相机采集人像图片;对人像图片进行处理分析得到人像最高点的纵坐标y,H = h相机+ *df,d纵为相机纵轴分辨率;通过标定模块中的函数关系,约去f,即得到身高的最终测量结果H = h 相机 + (η 标 *d 标)*h 标;式中h= (η标*d标)*h标为人体在相机光轴以上部分的长度,人体移动后,公式中y和d对应数值发生变化,(y-d标2)*d始终等于hfdpix,当距离d发生变化时,测量得到h值不发生变化。与现有技术相比,本专利技术结构简单,全自动化自行操作,在人体与摄像头间位置发生变化时,仍可获取准确的身高测量数据。【附图说明】图1为本专利技术的非接触身高自动测量系统结构图;图2为本专利技术的非接触身高自动测量系统的摄像头成像图;图3为本专利技术的非接触身高自动测量系统的实际测量与标定成像图。【具体实施方式】以下结合附图及较佳实施例,对依据本专利技术提供的【具体实施方式】、结构、特征及其功效,详细说明如下。通过标定模块对系统内部参数进行标定,将一平板置于相机前,平板上有一已知长度为h#的标志物。通过超声波测距模块测量其与相机距离dp超声波测距模块本身每1ms进行一次测距,完成测距后,以串口的形式输出距离值;通过matlab编写程序,控制串口的开关,每次读取10组数据,按照通讯协议将其转换为距离值,舍去其中不合理的数据,对剩余数据求均值作为最终测量结果,将测量结果作为一个参数,导入标定模块。控制相机采集平板图片。标志物在相平面上对应的长度为Lp若用表示其在图像中的像素数,dpix表示每个像素对应的大小,则Lg= n#*dpix。n#通过对平板图像进行处理分析即可得到η标(对图像进行二值化处理;使用sobel算子进行边缘检测;对检测得到的闭合区域按大小进行取舍,仅保留标志物在图像上的区域;使用reg1np1ps函数获取包围标志物区域的最小矩形,其长边像素数即为n#),以获取焦距f和dpix之间的比例关系,并实时进行系统记录,由几何关系易知,hg(ng*dpix) =dfef0将该函数关系导入身高测量模块中。被测者站在摄像头前时,启动身高测量模块,控制超声波测距模块测量人与相机距离d,控制相机采集人像图片。对人像图片进行处理分析得到人像最高点的纵坐标y (对图像进行灰度化处理,剔除背景;对图像进行二值化,通过开运算,去掉细小的突出部分),由原理图几何关系易知H = h#m + *df,d纵为相机纵轴分辨率(如分辨率为640*480的相机,其d纵为480)。通过标定模块中的函数关系,约去f,即可得到最终测量结果H = h_ + (η标*de)*h标。公式中h = (η标*d标)*h标为人体在相机光轴以上部分的长度,由图2可知,人体移动后,公式中y和d对应数值发生变化,由简单几何关系(相似三角形)易知,(y-d标2)*d始终等于hfdpix,当距离d发生变化时,测量得到h值不发生变化。图2中坐标系oxyz为相机坐标系,XfOfYf为相机成像平面,OXYZ为物体坐标系。【主权项】1.一种非接触身高自动测量系统,其特征在于,包括相机、标定平板、标定模块、超声波测距模块以及身高测量模块; 所述相机,用于从所述标定平板采集标定参数图像和拍摄身高测量者图像; 所述标定模块,通过所述标定平板和所述相机实现参数标定; 所述超声波测距模块由身高测量模块控制,用于判断被测者与测量系统间的距离;所述身高测量模块,用于对从上述模块获取的数据信息进行分析、计算,获得最终身高数据。2.一种非接触身高自动测量方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 步骤一、将一标定平板置于相机前,标定平板上有一已知长度为h#的标志物; 步骤二、通过超声波测距模块测量所述标定平板与相机距离dg ; 步骤三、控制串口的开关每次读取10组数据,将其转换为距离值,最终测量作为一个参数导入标定模块; 步骤四、控制相机采集标定平板的拍摄图片; 步骤五、标定物在标定平面上对应的长度为Lig,则Lig= nfe*dpix, η#表示其在图像中的像素数,dpix表示每个像素对应的大小; 步骤六、将h标(η标*dpix) = d标f导入身高测量模块中; 步骤七、被测者站在摄像头前时,启动身高测量模块;身高测量模块在进行测量时,控制超声波测距模块测得人与相机距离d,控制相机采集人像图片; 对人像图片进行处理分析得到人像最高点的纵坐标y, H = h相机+ *df,d纵为相机纵轴分辨率; 通过标定模块中的函数关系,约去f,即得到身高的最终测量结果H = h相机 + (η 标 *d 标)*h 标; 式中h = (?*?)为人体在相机光轴以上部分的长度,人体移动后,公式中I和d对应数值发生变化,(y-d标2) *d始终等于hfdpix,当距离d发生变化时,测量得到h值不发生变化。【专利摘要】本专利技术公开了一种非接触身高自动测量系统,包括相机、标定平板、标定模块、超声波测距模块以及身高测量模块;所述相机,用于从所述标定平板采集标定参数图像和拍摄身高测量者图像;所述标定模块,通过所述标定平板和所述相机实现参数标定;所述超声波测距模块由身高测量模块控制,用于判断被测者与测量系统间的距离;所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触身高自动测量系统,其特征在于,包括相机、标定平板、标定模块、超声波测距模块以及身高测量模块;所述相机,用于从所述标定平板采集标定参数图像和拍摄身高测量者图像;所述标定模块,通过所述标定平板和所述相机实现参数标定;所述超声波测距模块由身高测量模块控制,用于判断被测者与测量系统间的距离;所述身高测量模块,用于对从上述模块获取的数据信息进行分析、计算,获得最终身高数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳健飞徐可欣
申请(专利权)人:天津市天大百睿精密仪器技术有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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