CN107361771A - 一种测量身高的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种测量身高的系统，其包括中央控制装置、伸缩杆和设置于所述伸缩杆顶部的传感器组，所述伸缩杆包括控制电机、竖直导轨和活动杆，所述活动杆设置在所述竖直导轨内，所述控制电机用于控制所述活动杆在所述竖直导轨内沿竖直方向上下运动；所述传感器组包括用于摄像头和激光检测器，所述摄像头用于检测人脸，所述激光检测器用于感应人体头部的最高位置；所述中央控制装置，用于控制控制所述伸缩杆的运动，根据所述摄像头回传的图像信息识别人脸，从而判断人体的大致高度，并进一步根据人体的大致高度来控制所述激光检测器的初始检测位置。本发明的测量身高的系统具有较好的人机交互体验。
Description
技术领域
本发明涉及光学与图像识别技术，特别涉及一种基于人脸定位和光学技术的测量身高的系统。
背景技术
现有针对测量身高的自动设备产品，不外乎是使用超声波传感器，在测量目标头顶上方高处安置超声波测距模块；使用声波反射原理来测量身高。因为超声波测距模块要高于测量对象的高度，因此装置的形态必然是‘7’型的高大结构。
另有旧式机械按压式测量身高，使用可以上下滑动的装置来碰撞头顶以求获得升高数据，现今鲜见使用。但装置形态也是‘7’型高大结构。
两种形态的测量原理导致形态高大与笨重；并且前者因为声波速度与空气气温相关，是一种潜在误差源，需要在算法上进行补偿；而后者因为需要机械撞击，使用体验不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人脸定位和光学技术的测量身高的系统和方法，以人脸识别技术加快测量速度，提高人机交互体验。
在本发明实施例中，提供了一种测量身高的系统，其包括中央控制装置、伸缩杆和设置于所述伸缩杆顶部的传感器组，
所述伸缩杆包括控制电机、竖直导轨和活动杆，所述活动杆设置在所述竖直导轨内，所述控制电机用于控制所述活动杆在所述竖直导轨内沿竖直方向上下运动；
所述传感器组包括用于摄像头和激光检测器，所述摄像头用于检测人脸，所述激光检测器用于感应人体头部的最高位置；
所述中央控制装置，用于控制控制所述伸缩杆的运动，根据所述摄像头回传的图像信息识别人脸，从而判断人体的大致高度，并进一步根据人体的大致高度来控制所述激光检测器的初始检测位置。
本发明实施例中，所述活动杆上还设置有升降高度传感器，用于感应所述活动杆的升起高度。
本发明实施例中，所述控制电机为步进电机，所述中央控制装置还用于根据所述控制电机的行走步数和步长来计算所述活动杆的升起高度。
本发明实施例中，所述中央控制装置还用于根据所述活动杆的升起高度来计算被测人体的高度H，具体计算公式如下：
H = H1 + H2 + H3，
其中，H1为所述活动杆的长度，H2为所述活动杆的升起高度，H3为所述传感器组的固有高度。
本发明实施例中，所述中央控制装置还用于为识别的人脸建立身高档案。
本发明实施例中，所述中央控制装置还用于判断目标头部是否有干扰物，并语音提醒目标自行消除障碍物。
本发明实施例中，所述中央控制装置还用于估算目标人体的发型高度以消除发型引起的测量误差。
本发明实施例中，所述测量身高的系统还包括用于显示测量数据的显示屏和用于语音播报测量数据的扬声器。
本发明实施例中，所述测量身高的系统还包括设置于所述伸缩杆底部的体重称。
本发明实施例中，所述激光检测器采用激光障碍检测器、激光测距器和普通激光器中的一种。
与现有技术相比较，使用本发明的测量身高的系统，可以有效的减小设备高度，因为不需要高悬于头顶的探头，同时得益于高度的减少，整体重量也相应可以减少很多；另外，由于辅助以人脸识别技术，使得使用本发明的测量身高的系统获得“认得”测量目标的能力，具备远超于现有设备的智能性，可以具有良好的人机交互体验。
附图说明
图1 是本发明的测量身高的系统的结构示意图。
图2 是本发明的测量身高的系统进行光学测量时的原理示意图。
图3 是本发明的测量身高的系统进行身高测量的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述，
如图1所示，本发明实施例提供一种测量身高的系统，其包括中央控制装置（图未示）、伸缩杆20和设置于所述伸缩杆顶部的传感器组30。
所述伸缩杆20包括控制电机21、竖直导轨22和活动杆23，所述活动杆23设置在所述竖直导轨22内，所述控制电机21用于控制所述活动杆23在所述竖直导轨22内沿竖直方向上下运动。
所述传感器组30包括用于摄像头31和激光检测器32。所述摄像头31用于检测人脸，其可以采用微距摄像头。所述激光检测器32用于感应人体头部的最高位置。进一步的，所述活动杆23上还设置有升降高度传感器33，所述升降高度传感器33用于感应所述活动杆23的升起高度。
所述激光检测器32选用符合人眼安全规格的型号与功率，可以采用水平安装的激光障碍检测器、激光测距器或普通激光器。如图2所示，所述激光检测器32测量目标高度的原理如下：所述激光检测器32首先移动到高于目标头顶的位置，发射出不可见、人眼安全的激光光线；然后传感器组30由活动杆23携带缓慢下行，所述激光检测器32射出的光线会缓慢接近目标头顶，当光线出击目标头顶的时刻，此时所述激光检测器32的中心高度即为目标对象高度。
所述中央控制装置，用于控制控制所述伸缩杆20的运动，根据所述摄像头31回传的图像信息识别人脸，从而判断人体的大致高度，并进一步根据人体的大致高度来控制所述激光检测器32的初始检测位置。
所述中央控制装置还用于根据所述活动杆的升起高度来计算被测人体的高度H，具体计算公式如下：
H = H1 + H2 + H3，
其中，H1为所述活动杆的长度，H2为所述活动杆23的升起高度，H3为所述传感器组的固有高度。需要说明的是，所述活动杆23的升起高度H2由所述升降高度传感器33提供。可选的，可将所述控制电机21设置为步进电机，步进电机可以向所述中央控制装置提供行走步数和步长，来计算所述活动杆23的升起高度。所述控制电机21采用步进电机后，就可以不需要所述升降高度传感器33了。
所述中央控制装置还用于为识别的人脸建立身高档案，正因为可以“认得”目标，信息自动记录存档建档都将可以是自动完成的，用户长期使用的话，可以获得一组带时间戳的身高记录作为健康报告。可选地，所述测量身高的系统还包括设置于所述伸缩杆20底部的体重称，此时，所述身高档案中还体重BMI记录。
所述中央控制装置还可以用于判断目标头部是否有干扰物（戴帽，戴眼镜等），并语音提醒目标自行消除障碍物。所述中央控制装置还可以估算目标人体的发型高度以消除发型引起的测量误差。
进一步地，所述测量身高的系统还包括用于显示测量数据的显示屏和用于语音播报测量数据的扬声器，从而便于用户获知测量数据。可选地，所述测量身高的系统可以安装在具有称重功能底座，也可以直接固定于墙壁。
如图3所示，上述测量身高的系统的测量流程如下：
当目标站在制定位置后，所述摄像头31开始搜寻目标人脸，期间控制所述活动杆23垂直运动直到在规定时间内找到目标脸部，此时应用图像识别技术确定目标大致身高信息，判断目标头部是否有干扰物（戴帽，戴眼镜等），并语音提醒目标自行消除障碍物，并驱动所述活动杆23将所述传感器组30升到微微高于目标的位置；
其后，开启所述激光检测器32，光线会高于目标头顶飞过，然后驱动所述活动杆23带动所述传感器组30开始缓慢下行，光线会逐步靠向头顶，直到头顶阻挡的光线的直线传播，对于所述激光检测器32采用不同的激光器件的检测情况分别如下：激光障碍检测器，测试忽然检测到了障碍物；激光测距器，测量的距离突然大幅下降（突显障碍物）；普通激光器，激光光线突然照射到头顶（由人脸识别摄像头使用图像识别技术来判断）；
此时，再使用升降高度传感器33获取立杆行进的高度H2，根据立杆本身的高度H1和传感器固有高度H3，就可以求得目标身高H = H1 + H2 + H3。最后，估算目标人体的发型高度以消除发型引起的测量误差。
综上所述，使用本发明的测量身高的系统，可以有效的减小设备高度，因为不需要高悬于头顶的探头；同时得益于高度的减少，整体重量也相应可以减少很多；由于辅助以人脸识别技术，使得使用本发明的系统获得“认得”测量目标的能力，具备远超于现有设备的智能性，可以具有真正的人机交互体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种测量身高的系统，其特征在于，包括中央控制装置、伸缩杆和设置于所述伸缩杆顶部的传感器组，
所述伸缩杆包括控制电机、竖直导轨和活动杆，所述活动杆设置在所述竖直导轨内，所述控制电机用于控制所述活动杆在所述竖直导轨内沿竖直方向上下运动；
所述传感器组包括用于摄像头和激光检测器，所述摄像头用于检测人脸，所述激光检测器用于感应人体头部的最高位置；
所述中央控制装置，用于控制控制所述伸缩杆的运动，根据所述摄像头回传的图像信息识别人脸，从而判断人体的大致高度，并进一步根据人体的大致高度来控制所述激光检测器的初始检测位置。
2.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述活动杆上还设置有升降高度传感器，用于感应所述活动杆的升起高度。
3.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述控制电机为步进电机，所述中央控制装置还用于根据所述控制电机的行走步数和步长来计算所述活动杆的升起高度。
4.如权利要求2或3所述的测量身高的系统，其特征在于，所述中央控制装置还用于根据所述活动杆的升起高度来计算被测人体的高度H，具体计算公式如下：
H = H1 + H2 + H3，
其中，H1为所述活动杆的长度，H2为所述活动杆的升起高度，H3为所述传感器组的固有高度。
5.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述中央控制装置还用于为识别的人脸建立身高档案。
6.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述中央控制装置还用于判断目标头部是否有干扰物，并语音提醒目标自行消除障碍物。
7.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述中央控制装置还用于估算目标人体的发型高度以消除发型引起的测量误差。
8.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，还包括用于显示测量数据的显示屏和用于语音播报测量数据的扬声器。
9.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，还包括设置于所述伸缩杆底部的体重称。
10.如权利要求1所述的测量身高的系统，其特征在于，所述激光检测器采用激光障碍检测器、激光测距器和普通激光器中的一种。
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