CN103347111B - 具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，包括摄像头、图像处理单元、估测单元以及控制单元，从而可以通过摄像头拍摄被测物体的多个角度的图像后图像处理单元合成出被测物体的三维立体图像，然后所述估测单元可以根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量。因而，本发明的智能移动电子设备可以能够随身携带，随时随地获取人体、动物、食物等物体的尺寸和重量，使得用户可以随时掌控自身以及其他物体的尺寸和重量。

Description

具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备

技术领域

本发明涉及智能电子设备技术领域，尤其涉及一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备。

背景技术

目前，广泛使用的高度重量测量装置，例如身高体重测量装置，一般由高度测量装置和重量测量装置两部分组成，使用这种产品可以有效地测量人体等物体的高度和重量。但是，因为目前的高度重量测量装置，特别是重量测量装置不便于随身携带，同时不具有记录、统计和分析功能，不便于对多个高度、重量数据进行管理。

因此，需要一种新的具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，以避免上述全部或部分缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有估测尺寸和重量的智能移动电子设备，能够随身携带，随时随地获取人体、动物等物体的高度和重量。

为解决上述问题，本发明提供一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，包括：

摄像头，所述摄像头拍摄被测物体的多个角度的图像；

图像处理单元，所述图像处理单元处理所述摄像头所拍摄的图像，并合成出被测物体的三维立体图像；

估测单元，所述估测单元根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量；

控制单元，所述控制单元控制和协调各个单元的工作。

进一步的，所述摄像头采用相同焦距和物距拍摄被测物体的多个角度的图像，所述智能移动电子设备还包括：位置感测单元，所述位置感测单元确定摄像头与被测物体的距离，以确定摄像头拍摄时的准确位置。

进一步的，所述位置感测单元为超声波传感器和/或红外传感器。

进一步的，所述智能移动电子设备还包括：存储单元，所述存储单元存储摄像头拍摄的图像、合成的三维图像、各种物质的密度以及估测单元估算的历史结果。

进一步的，所述智能移动电子设备还包括：识别单元，所述识别单元根据摄像头拍摄的图像或者合成的三维图像对被测物体进行识别，并根据识别结果选择出被测物体的密度传输至估测单元使用。

进一步的，所述智能移动电子设备还包括：用户接口界面，所述用户接口界面操纵摄像头选焦、对焦和拍照以及人工为估测单元选择密度。

进一步，所述智能移动电子设备还包括：分析单元，所述分析单元根据估测单元在一定时间内对同一被测物体估测结果进行分析，得出尺寸和/或重量的时间变化曲线图。

进一步的，所述智能移动电子设备还包括：显示屏，所述显示屏显示摄像头拍摄的图像、合成的三维立体图像以及估测单元计算的结果。

进一步，所述智能移动电子设备为智能手机、平板电脑、智能相机、智能手表或3D眼镜。

进一步，所述智能移动电子设备还通过蓝牙、红外、互联网或移动数据通信网络与一外设设备进行通信。

与现有技术相比，本发明提供的具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，包括摄像头、图像处理单元、估测单元以及控制单元，从而可以通过摄像头拍摄被测物体的多个角度的图像后图像处理单元合成出被测物体的三维立体图像，然后所述估测单元可以根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量。因而，本发明的智能移动电子设备可以能够随身携带，随时随地获取人体、动物、食物等物体的尺寸和重量，使得用户可以随时掌控自身以及其他物体的尺寸和重量。

附图说明

图1是本发明具体实施例的具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备的系统结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是公开一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，包括摄像头、图像处理单元、估测单元以及控制单元，从而可以通过拍摄被测物体的多个角度的图像后合成出被测物体的三维立体图像，然后所述估测单元可以根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量。因而，本发明的智能移动电子设备可以能够随身携带，随时随地获取人体、动物、食物等物体的尺寸和重量，使得用户可以随时掌控自身以及其他物体的尺寸和重量。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

请参考图1，本实施例提供一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，包括：控制单元MCU100、位置感测单元101、摄像头102、图像处理单元103、估测单元104、存储单元105、显示屏106、识别单元107、分析单元108、用户接口界面109。

其中，MCU100控制协调各个单元的工作，摄像头102在相同焦距和物距下拍摄被测物体的多个角度的图像，而位置感测单元101用于确定摄像头102与被测物体的距离，以确定摄像头102多角度拍摄时的准确位置，即保证摄像头102在不同角度时与被测物体的距离相同，保证在不同角度的物距相同，位置感测单元101可以为超声波传感器和/或红外传感器，当被测物体为红外热源时，例如人、动物，优选采用红外传感器作为位置感测单元101。在本发明其他实施例中，没有位置感测单元时，摄像头102定点拍摄，被测物体放置在定点的旋转台上，通过被测物体自身旋转，来实现摄像头102的多角度拍摄。

图像处理单元103处理所述摄像头102所拍摄的图像，并合成出被测物体的三维立体图像（3D图像），处理图像的过程包括：

对同一角度的多张照片进行判断，选择出在该角度下拍摄的质量最优的被测物体图像，或者从各图像中提取出被测物体各个部分的最优截图后重新无缝组合出该角度下拍摄的质量最优的被测物体图像；

将所有角度的质量最优的被测物体图像进行边缘无缝接合与叠加，得出被测物体的三维立体图像。

本实施例的智能移动电子设备可以通过识别单元107自动获取被测物体密度，也可以通过用户接口界面109进行人工输入的方式来获得被测物体的密度。其中，识别单元107采用图像识别技术从摄像头102拍摄的图像或者图像处理单元103合成的三维图像对被测物体进行识别，并根据识别结果选择出被测物体的密度传输至估测单元104使用；估测单元104根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量。其中，被测物体的尺寸或者某一部分的尺寸，可以根据焦距、物距、像距、像的大小来计算出来，而被测物体的体积可以在尺寸的基础上采用积分法计算出来。

因此，在本实施例中，存储单元105可以存储摄像头102拍摄的图像、合成的三维图像、各种物质的密度以及估测单元104估算的历史结果，用户接口界面109可以提供两种不同的物质密度获取方式，用户可以通过用户接口界面自由选择自动获取还是人工获取（包括直接输入数值和从数据库中选择数值）的方式，相对比较人性化。同时户接口界面109还可以操纵摄像头102的选焦、对焦和拍照。

在本发明的其他实施例中，存储器105中并没有存储各种物质的密度时，识别单元107在识别出物体后，可以通过互联网查询等方式访问云端服务器获取物质密度。

在本发明的其他实施例中，摄像头102对被测物体的多角度拍摄，也可以不再同一焦距和物距下完成，图像处理单元103在处理这些图像来合成3D图像的过程中计算量相对大一些，处理速度相对慢些，由于焦距和物距的变化，运算中需要将图像进行放大和缩小处理，调整到同一尺寸后再进行比对、处理和合成。同时由于对图像的处理较多，失真度相对较高，估测单元104估测的结果的误差也会相对大些，但仍能达到本发明的目的。

在本实施例中，分析单元108可以根据估测单元在一定时间内对同一被测物体估测结果进行分析，得出尺寸和/或重量的时间变化曲线图，可以用于对人、动物、植物等尺寸、重量随时间变化的物体的变化规律进行追踪，还可以给出一定的改善建议，例如进一步计算人的体脂率给出人的饮食运动计划表或者结合动植物生长速度给出动植物的养殖计划表。

在本实施例中，显示屏106用于显示摄像头102拍摄的图像、图像处理单元103合成的三维立体图像、位置感测单元101感测的距离、估测单元104计算的结果以及分析单元108分析的结果。

上述可知，本发明提出的智能移动电子设备可以设计成或者集成于智能手机、平板电脑、智能相机、智能手表、3D眼镜等便携式移动设备中，能够随身携带，随时随地获取人体、动物、食物等物体的尺寸和重量，使得用户可以随时掌控自身以及其他物体的尺寸和重量，应用广泛，例如监控和记录人的身体成长状况和规律；监控和记录人的动植物的生长状况和规律；把握菜市场的公平公正交易等。在本发明的其他实施例中，所述智能移动电子设备还可以通过蓝牙、红外、互联网或移动通信网络连接一外设设备，所述外设设备可以是外设服务器等设备，使得智能移动电子设备能够从外界获得所需的数据（例如物质密度、用于图像识别的各类物体组成的图像或模型数据库、改善建议等）以及向外界传输所得的数据（例如拍摄的图像、合成的3D图像、估测出的尺寸和重量等）。

下面以智能手机为例，具体描述该智能手机估测人的身高和体重等数据的功能。

集成了上述MCU、摄像头、图像处理单元、估测单元、存储器、显示屏的智能手机，通过摄像头拍摄被测人位于摄像头前水平距离2m处的前、后、左、右四个角度的多张图像存储至存储器中；图像处理单元利用图像处理与合成技术合成被测人的3D立体图像；估测单元对3D立体图像进行分析，可以计算被测人身体各个部分（例如头、颈部、上身、手臂、腿、腰、臀部等）的长、宽、高（即尺寸）等信息，通过乘以人体平均密度，利用积分法计算出身高和体重，得出的数据通过显示屏显示。进一步的，设置分析单元，根据估测单元的结果可以进一步估测被测人的体脂率、生理年龄和身材的匀称度，并提醒被测人注意饮食调节和运动训练。由于存储器可以存储估测单元估测的历史结果，因此对被测人一段时期内的身高和体重的持续估测，以了解被测人的身体生长状况，存储器中存储菜谱和运动规划，分析单元通过体脂率等分析结果建议被测人如何饮食和运动，适合各类人群的需求，尤其适合成长期的青少年群体和正在运动瘦身的群体。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种具有尺寸和重量估测功能的智能移动电子设备，其特征在于，包括：

摄像头，所述摄像头采用相同焦距和物距拍摄被测物体的多个角度的图像；

图像处理单元，所述图像处理单元处理所述摄像头所拍摄的图像，并合成出被测物体的三维立体图像；

估测单元，所述估测单元根据所述三维立体图像以及焦距和物距估算被测物体的尺寸和体积，并通过乘以被测物体的密度，得出被测物体的重量；其中，被测物体的尺寸或者某一部分的尺寸，根据焦距、物距、像距、像的大小来计算，被测物体的体积在所得的尺寸的基础上采用积分法计算出来；

控制单元，所述控制单元控制和协调各个单元的工作；

位置感测单元，所述位置感测单元确定摄像头与被测物体的距离，以确定摄像头拍摄时的准确位置。

2.如权利要求1所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述位置感测单元为超声波传感器和/或红外传感器。

3.如权利要求1所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还包括：存储单元，所述存储单元存储摄像头拍摄的图像、合成的三维图像、各种物质的密度以及估测单元估算的历史结果。

4.如权利要求3所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还包括：识别单元，所述识别单元根据摄像头拍摄的图像或者合成的三维图像对被测物体进行识别，并根据识别结果选择出被测物体的密度传输至估测单元使用。

5.如权利要求3所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还包括：用户接口界面，所述用户接口界面操纵摄像头选焦、对焦和拍照以及人工为估测单元输入或选择密度。

6.如权利要求3所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还包括：分析单元，所述分析单元根据估测单元在一定时间内对同一被测物体估测结果进行分析，得出尺寸和/或重量的时间变化曲线图。

7.如权利要求1所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还包括：显示屏，所述显示屏显示摄像头拍摄的图像、合成的三维立体图像以及估测单元计算的结果。

8.如权利要求1至7中任一项所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备为智能手机、平板电脑、智能相机、智能手表或3D眼镜。

9.如权利要求1至7中任一项所述的智能移动电子设备，其特征在于，所述智能移动电子设备还通过蓝牙、红外、互联网或移动数据通信网络与一外设设备进行通信。