CN108143421A - 一种人体三维扫描人体成分检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种人体三维扫描人体成分检测装置，包括屏幕和与该屏幕连接的人体转台，屏幕上设置有供深度摄像头上下运动的导轨组件，导轨组件的下方设置有带动深度摄像头上下运动的导轨电机，导轨组件的上端设置有第一光电传感器，且导轨组件的下端设置有第二光电传感器，人体转台包括转动平台和称重平台，称重平台位于转动平台的上方。该人体三维扫描人体成分检测装置，启动后升降摄像头会根据人体身高往复升降不断的扫描人体外形，结构简单，省去了数量繁多的摄像头，只用一个可上下运动的深度摄像头来扫描拍摄，体积小，方便灵活容易拆装运输，且使用方便。

Description

一种人体三维扫描人体成分检测装置

技术领域

本发明属于人体三维扫描设备技术领域，具体涉及一种人体三维扫描人体成分检测装置。

背景技术

三维数字化技术把现实物体的信息转化为能够直接被计算机处理的数字信息，通过建立各种3D测量理论和算法对这些信息进行处理和分析，最终重构出空间三维物体的数字化模型。随着数字化技术和计算机技术的飞速发展，三维数字化模型在产品设计与制造、虚拟现实、逆向工程、人体工程学等领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。

人体三维扫描仪，也叫 3D人体扫描仪，是利用光学测量技术、计算机技术、图像处理技术、数字信号处理技术等进行三维人体表面轮廓的非接触自动测量。人体全身(半身)扫描系统充分利用光学三维扫描的快速以及白光对人体无害的优点，在3-5 秒内对人体全身或半身进行多角度多方位的瞬间扫描。人体全身(半身)扫描系统通过计算机对多台光学三维扫描仪进行联动控制快速扫描，再通过计算机软件实现自动拼接，获得精确完整的人体点云数据。

由于三维人体扫描设备属于新型产品，现在市场此类产品极少，而且此类摄像头都是固定不动的，不能升降也不能旋转，导致摄像头数量众多、结构笨重，以及扫描时间长的问题。除此之外，人体转台没有称重功能，为用户体验和产品成品造成不好的影响。

发明内容

为了解决现有三维人体扫描设备存在摄像头数量众多、以及扫描时间长的问题，本发明提供了一种人体三维扫描人体成分检测装置，根据人体身高快速往复升降摄像头来扫描人体，能够在很短的时间内对人体进行扫描，解决了其他类型产品结构复杂笨重，摄像头数量众多以及扫描时间长的问题。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种人体三维扫描人体成分检测装置，包括屏幕和与该屏幕连接的人体转台，所述屏幕上设置有供深度摄像头上下运动的导轨组件，所述导轨组件的下方设置有带动深度摄像头上下运动的导轨电机，所述导轨组件的上端设置有第一光电传感器，且所述导轨组件的下端设置有第二光电传感器。

进一步地，上述人体转台包括转动平台和称重平台，所述称重平台位于转动平台的上方。

进一步地，上述转动平台内设置有转动电机、第一齿轮和沿转动平台内周周向设置的第二齿轮；

所述转动电机的输出轴带动第一齿轮转动，所述第一齿轮和第二齿轮啮合；

所述第二齿轮上设置有第三光电传感器。

进一步地，上述称重平台包括上盖体和下盖体，所述上盖体和下盖体相扣合，所述上盖体的下部设置有称重模块。

进一步地，上述称重模块包括中间件、称重传感器和下组件，所述称重传感器安装在中间件和下组件之间；

所述中间件包括上支撑件、下支撑件和设置在上支撑件周边的弹性弧形件；

所述弹性弧形件的一端与上支撑件连接，所述弹性弧形件的另一端连接有安装件，所述安装件上设置有安装孔；

所述安装件和弹性弧形件的下表面均与上支撑件的下表面齐平，且所述安装件和弹性弧形件的厚度均小于上支撑件的厚度；

所述下支撑件的中心设置有芯片，受到外界压力时芯片与称重传感器接触；

所述下组件上设置有与安装孔相对应的下安装孔；

所述下盖体上设置有通孔，所述上支撑件穿过该通孔与人体转台放置面接触。

进一步地，上述称重模块还包括上组件，所述上组件设置在中间件的上方；

所述上组件上设置有上限位孔，所述上支撑件嵌入在上限位孔内。

进一步地，上述上盖体的上方固定有手扶杆。

进一步地，上述弹性弧形件为四个，且均匀地分布在上支撑件的周边。

进一步地，上述称重模块为数个，且所述称重模块均匀地分布在上盖体的下部。

本发明的有益效果：

1.本发明的人体三维扫描人体成分检测装置，启动后升降摄像头会根据人体身高往复升降不断的扫描人体外形，结构简单，省去了数量繁多的摄像头，只用一个可上下运动的深度摄像头来扫描拍摄，体积小，方便灵活容易拆装运输；

2.本发明的人体转台可以转动一圈，不需要人体进行各种方位的移动，使用方便，具有很好的用户体验感；

3.本发明的人体称重平台内设置有新型称重模块，该称重模块中间件上设置有弹性弧形件，当受到外界的压力时可以产生弹力，起到缓冲作用，延长了使用寿命；

4.本发明的人体称重平台的称重传感器产生重量的原理是受力形变，所以弹性弧形件很好的贴合在称重传感器受力点并且不会产生多余的力使它受力不均，称量精度高。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是人体称重平人体三维扫描人体成分检测装置的结构示意图。

图2是人体称重平人体三维扫描人体成分检测装置的主视图。

图3是人体称重平人体三维扫描人体成分检测装置的俯视图。

图4是人体称重平台的结构示意图。

图5是人体称重平台的侧视图。

图6是人体称重平台的俯视图。

图7是上盖体的结构示意图。

图8是称重模块的爆炸图。

图9是称重模块的整体示意图。

图10是中间件的正面结构示意图。

图11是中间件的反面结构示意图。

图中：01、屏幕；02、人体转台；03、深度摄像头；04、导轨组件；05、导轨电机；06、第一光电传感器；07、第二光电传感器；08、转动平台；09、称重平台；1、上组件；11、上限位孔；12、第一安装孔；2、中间件；21、上支撑件；22、下支撑件；23、弹性弧形件；24、安装件；25、芯片；26、安装孔；3、称重传感器；31、第二安装孔；4、下组件；41、下安装孔；42、第一下安装孔；43、第二下安装孔；44、固定孔；5、上盖体；6、下盖体；61、通孔；7、称重模块；8、扶手杆；9、转动电机；10、第三光电传感器。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

为了解决现有三维人体扫描设备存在摄像头数量众多、以及扫描时间长的问题，本实施例提供了一种人体三维扫描人体成分检测装置，根据人体身高快速往复升降摄像头来扫描人体，能够在很短的时间内对人体进行扫描，解决了其他类型产品结构复杂笨重，摄像头数量众多以及扫描时间长的问题。

参照图1-图7，本实施例的人体三维扫描人体成分检测装置，包括屏幕01和与该屏幕01连接的人体转台02，屏幕01上设置有供深度摄像头03上下运动的导轨组件04，导轨组件04的下方设置有带动深度摄像头03上下运动的导轨电机05，导轨组件04的上端设置有第一光电传感器06，且导轨组件04的下端设置有第二光电传感器07。人体转台02包括转动平台08和称重平台09，称重平台09位于转动平台08的上方。转动平台08内设置有转动电机9、第一齿轮和沿转动平台内周周向设置的第二齿轮，转动电机9的输出轴带动第一齿轮转动，第一齿轮和第二齿轮啮合，第二齿轮上设置有第三光电传感器10。

人体转台02功能为带动人体圆周转动一圈，导轨组件04能为带动深度摄像头03上下运动，导轨电机05为深度摄像头03提供上下运动的动力，第一光电传感器06和第二光电传感器07为深度摄像头03上下运动的限位，当深度摄像头03运动到第一光电传感器06的位置时会感应到信号并且反馈给系统，系统发出命令让深度摄像头03反向向上运动，当深度摄像头03向上感应到第二光电传感器07时会感应到信号并且反馈给系统，系统会发出命令让深度摄像头03反向向下运动。

转台电机10为人体转台02提供转动的动力，转动原理为齿轮传动，第三光电传感器10为人体转台1转动的起始位置和终止位置，当转台电机10启动时人体转台02在第三光电传感器10处开始转动，当人体转台02转动到第三光电传感器10的位置时会感应到信号并且反馈给系统，系统发出命令让人体转台02停止转动完成扫描。设备运行一周，最后屏幕01会出现扫描结果的二维码，用户使用个人手机微信扫描二维码，最后在用户手机上显示出人体成分的各项数据。

本实施例的称重平台09包括上盖体5和下盖体6，上盖体5和下盖体6相扣合，上盖体5的下部设置有称重模块7。为了解决现有三维人体扫描设备称量时称量精度差的问题，本实施例提供了一种应用于人体三维扫描设备的人体称重平台，具有称量精度高的优点。参照图8-图11，该应用于人体三维扫描设备的人体称重平台，包括上盖体5和下盖体6，上盖体5和下盖体6相扣合，上盖体5的下部设置有称重模块7。称重模块可以设置多个，且均匀分布在上盖体5的下部，提高称量精度。本实施例的称重模块7为四个，且称重模块7均匀地分布在上盖体的下部。上盖体的上表面是人体的站立面，另一面即上盖体的下部是称重模块的固定面。

本实施例的称重模块7包括中间件2、称重传感器3和下组件4，称重传感器3安装在中间件2和下组件4之间，该称重模块结构简单，可以单个使用也可以多个组合使用，而且安装和拆装方便。

中间件2包括上支撑件21、下支撑件22和设置在上支撑件周边的弹性弧形件23，弹性弧形件23的一端与上支撑件21连接，弹性弧形件23的另一端连接有安装件24，安装件24上设置有安装孔26。下组件4上设置有与安装孔26相对应的下安装孔41，安装孔26和下安装孔41通过螺丝固定，将中间件和下组件固定。螺丝为M3螺丝，可以反复拆装不会产生损坏。由于称重传感器产生重量的原理是受力形变，所以弹性弧形件很好的贴合在称重传感器受力点并且不会产生多余的力使它受力不均，能够提高称量精度。

安装件24和弹性弧形件23的下表面均与上支撑件21的下表面齐平，且安装件24和弹性弧形件23的厚度均小于上支撑件21的厚度。这样设计是为了弹性弧形件可以预留有一定的弹性空间，发挥其作用。

本实施例的弹性弧形件23为四个，且均匀地分布在上支撑件21的周边。弹性弧形件23采用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）材质，具有较好的弹性和强度，不易损坏，由于弹性弧形件最易损耗，弹性弧形件23采用ABS材质可以延长弹性弧形件的使用寿命，从而可以延长整个称重模块的使用寿命。

下支撑件22的中心设置有芯片25，受到外界压力时芯片25与称重传感器3接触。下盖体6上设置有通孔61，上支撑件21穿过该通孔61与人体转台放置面接触，当用户站立在人体称重平台上，称重传感器3受到压力，进行称重。

本实施例的称重模块7还包括上组件1，上组件1设置在中间件2的上方，上组件1上设置有上限位孔11，上支撑件21嵌入在上限位孔11内，可以让上支撑件21与接触点直接接触，上组件1可以保护弹性弧形件23。上组件上还设置有第一安装孔12，下组件4上相对应是设置有第一下安装孔42，第一安装孔12和第一下安装孔42通过螺丝固定，将上组件和下组件固定。

称重传感器3上设置有第二安装孔31，下组件4上相对应是设置有第二下安装孔43，第二安装孔43和第二下安装孔43通过螺丝固定，将称重传感器3和下组件固定。

安装时，先安装称重传感器3和下组件4，通过螺丝固定第二安装孔43和第二下安装孔43；再将中间件2安装在下组件4上，通过螺丝固定安装孔26和下安装孔41；再将上组件1安装在下组件4上，通过螺丝固定第一安装孔12和第一下安装孔42 。

下组件4上还设置有与上盖体固定的固定孔44，用于将称重模块7固定在上盖体上。上组件1、中间件2和下组件4的加工方式均采用3D打印或者硅胶模具，很大程度上解决了传统工艺上必须开钢模的要求，使得费用成本大大降低。

本实施例的弹性弧形件23为四个，且均匀地分布在上支撑件21的周边。弹性弧形件23采用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）材质，具有较好的弹性和强度，不易损坏，由于弹性弧形件最易损耗，弹性弧形件23采用ABS材质可以延长弹性弧形件的使用寿命，从而可以延长整个称重模块的使用寿命。

本实施例的人体称重平台还包括两个扶手杆8，扶手杆8均固定在上盖体5的上方。当用户站上去后双手可以扶持该扶手杆，保持人体稳定不晃动，提高称量的精度。除此之外，用户站上去后双手握住扶手杆8，扶手杆8与人体手掌接触可以测量人体电阻，然后反馈给系统。

本实施例的人体三维扫描人体成分检测装置启动后升降摄像头会根据人体身高往复升降，不断的扫描人体外形。启动后人体转台开始逆时针/顺时针转动一圈，时间为35秒，扫描结束后在显示屏位置会生成二维码，用户可以用个人手机扫描二维码来查看个人数据，扫描成功后，显示屏上的二维码会消失，然后用户可以很直接的在个人手机上看到个人的人体外形，脂肪含量和分布，肌肉含量和分布，人体水分，人体电阻，人体热力分布图等等人体数据，扫描的结果能够很直观的反馈在用户手机上，能够很好的保证用户的个人隐私。同时也为下一次扫描结果对比提供参考，能够直观的提前出前后几次的差距。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种人体三维扫描人体成分检测装置，包括屏幕（01）和与该屏幕（01）连接的人体转台（02），其特征在于：所述屏幕（01）上设置有供深度摄像头（03）上下运动的导轨组件（04），所述导轨组件（04）的下方设置有带动深度摄像头（03）上下运动的导轨电机（05），所述导轨组件（04）的上端设置有第一光电传感器（06），且所述导轨组件（04）的下端设置有第二光电传感器（07）。

2.如权利要求1所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述人体转台（02）包括转动平台（08）和称重平台（09），所述称重平台（09）位于转动平台（08）的上方。

3.如权利要求2所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述转动平台（08）内设置有转动电机（9）、第一齿轮和沿转动平台内周周向设置的第二齿轮；

所述转动电机（9）的输出轴带动第一齿轮转动，所述第一齿轮和第二齿轮啮合；

所述第二齿轮上设置有第三光电传感器（10）。

4.如权利要求2所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述称重平台（09）包括上盖体（5）和下盖体（6），所述上盖体（5）和下盖体（6）相扣合，所述上盖体（5）的下部设置有称重模块（7）。

5.如权利要求4所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述称重模块（7）包括中间件（2）、称重传感器（3）和下组件（4），所述称重传感器（3）安装在中间件（2）和下组件（4）之间；

所述中间件（2）包括上支撑件（21）、下支撑件（22）和设置在上支撑件周边的弹性弧形件（23）；

所述弹性弧形件（23）的一端与上支撑件（21）连接，所述弹性弧形件（23）的另一端连接有安装件（24），所述安装件（24）上设置有安装孔（26）；

所述安装件（24）和弹性弧形件（23）的下表面均与上支撑件（21）的下表面齐平，且所述安装件（24）和弹性弧形件（23）的厚度均小于上支撑件（21）的厚度；

所述下支撑件（22）的中心设置有芯片（25），受到外界压力时芯片（25）与称重传感器（3）接触；

所述下组件（4）上设置有与安装孔（26）相对应的下安装孔（41）；

所述下盖体（6）上设置有通孔（61），所述上支撑件（21）穿过该通孔（61）与人体转台放置面接触。

6.如权利要求5所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述称重模块（7）还包括上组件（1），所述上组件（1）设置在中间件（2）的上方；

所述上组件（1）上设置有上限位孔（11），所述上支撑件（21）嵌入在上限位孔（11）内。

7.如权利要求6所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述上盖体（5）的上方固定有手扶杆。

8.如权利要求7所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述弹性弧形件（23）为四个，且均匀地分布在上支撑件（21）的周边。

9.如权利要求8所述的人体三维扫描人体成分检测装置，其特征在于，所述称重模块（7）为数个，且所述称重模块（7）均匀地分布在上盖体的下部。