CN106580329A - 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法 - Google Patents

基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106580329A
CN106580329A CN201611238644.XA CN201611238644A CN106580329A CN 106580329 A CN106580329 A CN 106580329A CN 201611238644 A CN201611238644 A CN 201611238644A CN 106580329 A CN106580329 A CN 106580329A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
binocular camera
height
binocular
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611238644.XA
Other languages
English (en)
Inventor
欧阳健飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Zhong Yang Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Zhong Yang Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Zhong Yang Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Zhong Yang Technology Co Ltd
Priority to CN201611238644.XA priority Critical patent/CN106580329A/zh
Publication of CN106580329A publication Critical patent/CN106580329A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1072—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring distances on the body, e.g. measuring length, height or thickness
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1075—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof for measuring dimensions by non-invasive methods, e.g. for determining thickness of tissue layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/22—Matching criteria, e.g. proximity measures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/161—Detection; Localisation; Normalisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块、数据分析处理模块以及身高计算模块；所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；所述数据分析处理模块，存储匹配结果；所述身高计算模块，收集由双目摄像头采集的两幅图片，并进行相关计算并得出身高。与现有技术相比，本发明在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高；在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受。

Description

基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法
技术领域
本发明涉及人体生理参数检测技术领域，具体是指一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法。
背景技术
身高是人体重要的生理参数，市面上现有的测量身高的技术大多集中在用标尺量或者利用超声测距这两种上面，但是这两种方法都有其不可忽视的缺陷。使用标尺测量准确性高，但速度慢，并且在通常情况下需要人为监督，用户体验不佳；超声测距准确性低，并且需要在测量地点上方安装超声发射和接收装置，仪器体积庞大成本高且不易调试，非常不适合安装在可移动的健康站上。
作为本发明相关技术的双目立体视觉系统由两个摄像头组成，其原理类似于人的双眼，即通过两个摄像头所拍摄画面的不同，利用该系统可以测量双目视野中物体的尺寸；通过人脸识别，将双目系统的左右视图中同一人脸进行匹配，得到人脸在双目系统中的视差，可尝试用于测量人体身高。并且利用双目摄像头测量身高可以解决上述现有计算存在的问题。
发明内容
基于上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法，利用双目立体视觉系统事先人体身高测量。
本发明的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块以及身高计算模块；其中：
所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；
所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；
所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；
所述身高计算模块，根据所述人脸检测模块的匹配结果，进行相关计算并得出身高。
所述双目摄像头校准模块包含由黑白相间的正方形格子构成棋盘格校准板，横竖至少各包含三个以上格子。
所述双目摄像头校准模块中的棋盘格校准板，也使用对称或不对称的多个圆组成的校准板。
所述双目摄像头模块采用呈左、右方设置的两个同型号的摄像头组合而成，并且两个摄像头正向放置、光轴平行、水平距离在3cm～10cm之间。
本发明的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；
步骤2、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；
步骤3、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；
步骤4、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高。
所述步骤1的利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数，具体步骤为：
利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块中每个摄像头分别进行单目校准，有关参数范围至少包括摄像头的光轴偏移、图像畸变和摄像头参数；
利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块进行双目校准，有关参数至少包括双目摄像头光轴平行、光轴距离双目参数；
利用双目摄像头校准模块对安装在其他仪器设备或墙面上的双目摄像头系统进行坐标系校准，得出双目坐标系和空间直角坐标系的转换关系。
只需在双目摄像头系统使用前校准一次即可；在第一次校准以后的使用过程中，只要双目摄像头模块使用环境不发生变化则双目摄像头模块不需要再次校准。
所述步骤3的利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右图像中的人脸框进行配对，并从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块，具体为：
双目摄像头采集到的左右两张图像中必须完整包含被测者的人脸，在两张图像上同时检测人脸并得到两组人脸框，在两组人脸框中进行组间配对并选择出被测者的一对左右人脸框，并将人脸框的相关数据包括人脸框在各自图片中的位置以及两个人脸框的大小发送至身高计算模块。
所述步骤4的利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸对，计算出被测者的身高，其特征在于，包含以下步骤：
利用左右两个人脸框的视差，计算人脸框顶部，即人体额头到地面距离；
计算人体额头到头顶的距离，对人体实际身高进行补偿。
所述对人体实际身高进行补偿的计算过程智能学习算法。
与现有技术相比，本发明在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高；能够提高身高检测的趣味性，使得在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受；得到广泛地使用。
附图说明
图1为本发明的基于双目立体视觉技术的身高测量系统结构示意图；
图2为本发明的基于双目立体视觉技术的身高测量方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图所示，本发明的基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括：
双目摄像头校准模块11，用来校准摄像头；
双目摄像头模块12，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；
人脸检测模块13，进行人脸检测；
身高计算模块14，收集由双目摄像头采集的两幅图片，并进行相关计算并得出身高。
较佳的，所述的双目摄像头校准模块，其特征在于，所述模块由以下构成：
如图2所示，为本发明的基于双目立体视觉技术的身高测量方法，包括以下步骤：
步骤1、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；
步骤2、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；
步骤3、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；
步骤4、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高，对人体实际身高进行补偿的计算过程可以采用某些机器学习等智能算法系统。
采用了该发明的基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法，在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高。提高的身高检测的趣味性，使得在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受，可以广泛使用。

Claims (10)

1.一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，该系统包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块以及身高计算模块；其中：
所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；
所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；
所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；
所述身高计算模块，根据所述人脸检测模块的匹配结果，进行相关计算并得出身高。
2.如权利要求1所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头校准模块包含由黑白相间的正方形格子构成棋盘格校准板，横竖至少各包含三个以上格子。
3.如权利要求2所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头校准模块中的棋盘格校准板，也使用对称或不对称的多个圆组成的校准板。
4.如权利要求1所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头模块采用呈左、右方设置的两个同型号的摄像头组合而成，并且两个摄像头正向放置、光轴平行、水平距离在3cm～10cm之间。
5.一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤(1)、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；
步骤(2)、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；
步骤(3)、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；
步骤(4)、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高。
6.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，所述步骤(1)的利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数，具体步骤为：
利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块中每个摄像头分别进行单目校准，有关参数范围至少包括摄像头的光轴偏移、图像畸变和摄像头参数；
利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块进行双目校准，有关参数至少包括双目摄像头光轴平行、光轴距离双目参数；
利用双目摄像头校准模块对安装在其他仪器设备或墙面上的双目摄像头系统进行坐标系校准，得出双目坐标系和空间直角坐标系的转换关系。
7.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，只需在双目摄像头系统使用前校准一次即可；在第一次校准以后的使用过程中，只要双目摄像头模块使用环境不发生变化则双目摄像头模块不需要再次校准。
8.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，所述步骤(3)的利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右图像中的人脸框进行配对，并从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块，具体为：
双目摄像头采集到的左右两张图像中必须完整包含被测者的人脸，在两张图像上同时检测人脸并得到两组人脸框，在两组人脸框中进行组间配对并选择出被测者的一对左右人脸框，并将人脸框的相关数据包括人脸框在各自图片中的位置以及两个人脸框的大小发送至身高计算模块。
9.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，所述步骤(4)的利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸对，计算出被测者的身高，其特征在于，包含以下步骤：
利用左右两个人脸框的视差，计算人脸框顶部，即人体额头到地面距离；
计算人体额头到头顶的距离，对人体实际身高进行补偿。
10.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，所述对人体实际身高进行补偿的计算过程智能学习算法。
CN201611238644.XA 2016-12-28 2016-12-28 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法 Pending CN106580329A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611238644.XA CN106580329A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611238644.XA CN106580329A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106580329A true CN106580329A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58604730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611238644.XA Pending CN106580329A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106580329A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107273846A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 江西服装学院 一种人体体型参数确定方法及装置
CN108416259A (zh) * 2018-01-24 2018-08-17 北汽福田汽车股份有限公司 人体生理特征信息采集方法、系统及车辆
CN110558988A (zh) * 2018-06-05 2019-12-13 北京远见医疗技术发展有限责任公司 一种头面全身参数测量方法和设备
CN111460897A (zh) * 2020-03-03 2020-07-28 珠海格力电器股份有限公司 一种身高识别方法、装置、存储介质及电器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104173054A (zh) * 2013-05-21 2014-12-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于双目视觉技术的人体身高测量方法及其装置
CN105956539A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 武汉大学 一种基于背景建模和双目视觉的人体身高测量方法
CN106060514A (zh) * 2016-07-06 2016-10-26 中国计量大学 多目视觉控制电视姿态的装置和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104173054A (zh) * 2013-05-21 2014-12-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于双目视觉技术的人体身高测量方法及其装置
CN105956539A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 武汉大学 一种基于背景建模和双目视觉的人体身高测量方法
CN106060514A (zh) * 2016-07-06 2016-10-26 中国计量大学 多目视觉控制电视姿态的装置和方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜若琪 等: "基于双目立体视觉的行人身高测量方法", 《信息技术》 *
韦争亮 等: "双目立体视觉中特征点三维坐标重构校准研究", 《双目立体视觉中特征点三维坐标重构校准研究》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107273846A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 江西服装学院 一种人体体型参数确定方法及装置
CN107273846B (zh) * 2017-06-12 2020-08-07 江西服装学院 一种人体体型参数确定方法及装置
CN108416259A (zh) * 2018-01-24 2018-08-17 北汽福田汽车股份有限公司 人体生理特征信息采集方法、系统及车辆
CN108416259B (zh) * 2018-01-24 2020-07-24 北汽福田汽车股份有限公司 人体生理特征信息采集方法、系统及车辆
CN110558988A (zh) * 2018-06-05 2019-12-13 北京远见医疗技术发展有限责任公司 一种头面全身参数测量方法和设备
CN111460897A (zh) * 2020-03-03 2020-07-28 珠海格力电器股份有限公司 一种身高识别方法、装置、存储介质及电器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104173054B (zh) 基于双目视觉技术的人体身高测量方法及其装置
CN105424006B (zh) 基于双目视觉的无人机悬停精度测量方法
WO2019015154A1 (zh) 基于单目三维扫描系统的三维重构方法和装置
CN105139447B (zh) 基于双摄像头的坐姿实时检测方法
US20160295194A1 (en) Stereoscopic vision system generatng stereoscopic images with a monoscopic endoscope and an external adapter lens and method using the same to generate stereoscopic images
CN109443245B (zh) 一种基于单应性矩阵的多线结构光视觉测量方法
CN106580329A (zh) 基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法
CN102997891B (zh) 场景深度的测量装置和方法
CN112581545B (zh) 多模态热源识别及三维空间定位系统、方法及存储介质
CN109938737A (zh) 一种基于深度学习关键点检测的人体身型测量方法及装置
CN103983186B (zh) 双目视觉系统校正方法及校正设备
CN106570899B (zh) 一种目标物体检测方法及装置
WO2011125937A1 (ja) キャリブレーションデータ選択装置、選択方法、及び選択プログラム、並びに三次元位置測定装置
CN106709955B (zh) 基于双目立体视觉的空间坐标系标定系统和方法
CN102833486A (zh) 一种实时调节视频图像中人脸显示比例的方法及装置
CN205484796U (zh) 基于线束激光器和普通摄像头芯片的多点测距装置
CN105354825A (zh) 自动识别读写场景中读物位置的智能装置及其应用
CN108846866A (zh) 基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法及系统
US20240054662A1 (en) Capsule endoscope image three-dimensional reconstruction method, electronic device, and readable storage medium
CN105354822A (zh) 自动识别读写场景中读写元素位置的智能装置及应用
CN110414101B (zh) 一种仿真场景测量方法、准确性测定方法及系统
CN109091099A (zh) 双目视觉的高清微型电子内窥镜系统
CN105434046B (zh) 基于消除红外滤光片折射效应的手术导航仪定位方法
CN108303040A (zh) 一种基于平面复眼和同轴结构光的三维测量系统及使用方法
CN111982061A (zh) 一种基于不同焦距双目定焦摄像机的测距方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170426