CN112596274A - 现场特征实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种现场特征实时监测系统，所述系统包括：距离测量机构，设置在定距检测仪的前面板的中央位置，对定距检测仪到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量；定制配镜机构，包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距自动为用户配置定制眼镜；所述模型存储芯片用于存储配镜模型数据库。本发明的现场特征实时监测系统结构紧凑、操作方便。由于能够引入针对性结构的定制配镜机构，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距采用3D打印机制自动为用户配置定制眼镜，从而提升配镜的速度和效率。

Description

现场特征实时监测系统

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种现场特征实时监测系统。

背景技术

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印存在着许多不同的技术。他们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

现有技术中，配置眼镜一般需要手工或专用机器对用户的脸部参数进行检测，随后用户挑选自己心仪的眼镜模型和镜片类型，随后配置眼镜的商家根据用户挑选的眼镜模型和镜片类型基于用户的脸部参数执行眼镜的手动或者半自动的现场配置，显然，上述步骤繁琐且操作复杂，无法实现对用户配镜动作的简化。

发明内容

为了解决现有技术的技术问题，本发明提供了一种现场特征实时监测系统，能够引入包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片的定制配镜机构，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距采用3D打印机制自动为用户配置定制眼镜，从而提升配镜的速度和效率。

为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)采用包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片的定制配镜机构，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距采用3D打印机制自动为用户配置定制眼镜；

(2)根据定距测量机制对待配置眼镜的用户的两眼瞳孔间距进行高精度的视觉分析并基于分析结果完成自动配镜动作。

根据本发明的一方面，提供了一种现场特征实时监测系统，所述系统包括：

距离测量机构，设置在定距检测仪的前面板的中央位置，采用红外线收发测量机制或者超声波收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量，以获得并输出实时检测距离。

更具体地，在所述现场特征实时监测系统中：

所述定距检测仪在其前面板垂直放置时执行对前方的用户的眼镜配置检测操作。

更具体地，在所述现场特征实时监测系统中，所述系统还包括：

指令分发设备，设置在定距检测仪的集成电路板上，与所述距离测量机构连接，用于在接收到的实时检测距离等于预设距离阈值时，发出配镜启动指令；

现场抓拍机构，设置在所述距离测量机构的正下方，位于所述定距检测仪的前面板的中央位置，与所述指令分发设备连接，用于在接收到所述配置启动指令时，对前方的用户面部执行抓拍动作，以获得现场抓拍图像；

实时处理设备，与所述现场抓拍机构连接，用于对接收到的现场抓拍图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

背景虚化设备，与所述实时处理设备连接，用于对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像；

第一识别机构，与所述背景虚化设备连接，用于基于人体瞳孔灰度值分布范围从所述背景虚化图像中识别出左右眼瞳孔分别在所述背景虚化图像中占据的左侧图案和右侧图案；

第二识别机构，与所述第一识别机构连接，用于检测所述左侧图案的中心位置像素点到所述右侧图案的中心位置像素点的长度以作为视觉检测长度；

数据分析设备，分别与所述第二识别机构连接和所述指令分发设备连接，用于基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距；

定制配镜机构，包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片，与所述数据分析设备连接，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距自动为用户配置定制眼镜；

所述参数输入设备位于所述定制配镜机构内，与所述3D制镜设备连接，用于接收用户选择的配镜模型的编号；

所述模型存储芯片用于存储配镜模型数据库，所述配镜模型数据库以配镜模型的编号为索引保存了每一种外形的配镜模型的各种视觉特征；

其中，基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距包括：所述即时瞳孔间距与所述视觉检测长度单调正相关，所述即时瞳孔间距与所述预设距离阈值单调正相关；

其中，对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像包括：将所述陷阱滤波图像中成像景深值连续变化的多个像素点所占据的区域作为前景区域，将其他区域作为背景区域，对所述陷阱滤波图像中的背景区域执行虚化处理以获得对应的背景虚化图像；

其中，所述定制配镜机构通过WIFI通信链路与所述定距检测仪进行双向无线数据通信；

其中，所述数据分析设备、所述第一识别机构、所述第二识别机构、所述背景虚化设备和所述实时处理设备都设置在定距检测仪的集成电路板上；

其中，所述指令分发设备还用于在接收到的实时检测距离不等于所述预设距离阈值时，发出配镜停止指令。

本发明的现场特征实时监测系统结构紧凑、操作方便。由于能够引入针对性结构的定制配镜机构，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距采用3D打印机制自动为用户配置定制眼镜，从而提升配镜的速度和效率。

具体实施方式

下面将对本发明的现场特征实时监测系统的实施方案进行详细说明。

自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，他可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。

现有技术中，配置眼镜一般需要手工或专用机器对用户的脸部参数进行检测，随后用户挑选自己心仪的眼镜模型和镜片类型，随后配置眼镜的商家根据用户挑选的眼镜模型和镜片类型基于用户的脸部参数执行眼镜的手动或者半自动的现场配置，显然，上述步骤繁琐且操作复杂，无法实现对用户配镜动作的简化。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种现场特征实时监测系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的现场特征实时监测系统包括：

距离测量机构，设置在定距检测仪的前面板的中央位置，采用红外线收发测量机制或者超声波收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量，以获得并输出实时检测距离。

接着，继续对本发明的现场特征实时监测系统的具体结构进行进一步的说明。

所述现场特征实时监测系统中：

所述定距检测仪在其前面板垂直放置时执行对前方的用户的眼镜配置检测操作。

所述现场特征实时监测系统中还可以包括：

指令分发设备，设置在定距检测仪的集成电路板上，与所述距离测量机构连接，用于在接收到的实时检测距离等于预设距离阈值时，发出配镜启动指令；

现场抓拍机构，设置在所述距离测量机构的正下方，位于所述定距检测仪的前面板的中央位置，与所述指令分发设备连接，用于在接收到所述配置启动指令时，对前方的用户面部执行抓拍动作，以获得现场抓拍图像；

实时处理设备，与所述现场抓拍机构连接，用于对接收到的现场抓拍图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

背景虚化设备，与所述实时处理设备连接，用于对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像；

第一识别机构，与所述背景虚化设备连接，用于基于人体瞳孔灰度值分布范围从所述背景虚化图像中识别出左右眼瞳孔分别在所述背景虚化图像中占据的左侧图案和右侧图案；

第二识别机构，与所述第一识别机构连接，用于检测所述左侧图案的中心位置像素点到所述右侧图案的中心位置像素点的长度以作为视觉检测长度；

数据分析设备，分别与所述第二识别机构连接和所述指令分发设备连接，用于基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距；

定制配镜机构，包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片，与所述数据分析设备连接，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距自动为用户配置定制眼镜；

所述参数输入设备位于所述定制配镜机构内，与所述3D制镜设备连接，用于接收用户选择的配镜模型的编号；

所述模型存储芯片用于存储配镜模型数据库，所述配镜模型数据库以配镜模型的编号为索引保存了每一种外形的配镜模型的各种视觉特征；

其中，基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距包括：所述即时瞳孔间距与所述视觉检测长度单调正相关，所述即时瞳孔间距与所述预设距离阈值单调正相关；

其中，对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像包括：将所述陷阱滤波图像中成像景深值连续变化的多个像素点所占据的区域作为前景区域，将其他区域作为背景区域，对所述陷阱滤波图像中的背景区域执行虚化处理以获得对应的背景虚化图像；

其中，所述定制配镜机构通过WIFI通信链路与所述定距检测仪进行双向无线数据通信；

其中，所述数据分析设备、所述第一识别机构、所述第二识别机构、所述背景虚化设备和所述实时处理设备都设置在定距检测仪的集成电路板上；

其中，所述指令分发设备还用于在接收到的实时检测距离不等于所述预设距离阈值时，发出配镜停止指令。

所述现场特征实时监测系统中：

所述现场抓拍机构还用于在接收到所述配镜停止指令时，中止对前方的用户面部执行的抓拍动作。

所述现场特征实时监测系统中：

当所述距离测量机构采用红外线收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量时，所述距离测量机构包括红外线发送设备、单片机芯片和红外线接收设备，所述单片机芯片分别与所述红外线发送设备和所述红外线接收设备连接。

所述现场特征实时监测系统中：

当所述距离测量机构采用超声波收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量时，所述距离测量机构包括超声波发送设备、单片机芯片和超声波接收设备，所述单片机芯片分别与所述超声波发送设备和所述超声波接收设备连接。

所述现场特征实时监测系统中还可以包括：

内容报警机构，与所述数据分析设备连接，用于接收前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距。

所述现场特征实时监测系统中：

所述内容报警机构还用于在接收到的所述即时瞳孔间距不在预设间距范围内时，发出无法配置指令。

所述现场特征实时监测系统中：

所述内容报警机构还用于在接收到的所述即时瞳孔间距在所述预设间距范围内时，发出允许配置指令；

其中，所述内容报警机构还与所述定制配镜机构连接，用于将所述无法配置指令或者所述允许配置指令发送给所述定制配镜机构以禁止或使能所述定制配镜机构的自动配镜动作。

另外，在所述现场特征实时监测系统中，所述模型存储芯片可以选型为DRAM存储芯片。DRAM(Dynamic Random Access Memory)，即动态随机存取存储器，最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。动态RAM也是由许多基本存储元按照行和列地址引脚复用来组成的。DRAM的结构可谓是简单高效，每一个bit只需要一个晶体管另加一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新(预充电)，这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升(频障)，这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进工艺的支持也收效甚微。随着科技的进步，以及人们对超频的一种意愿，这些频障也在慢慢解决。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本公开的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种现场特征实时监测系统，其特征在于，所述系统包括：

距离测量机构，设置在定距检测仪的前面板的中央位置，采用红外线收发测量机制或者超声波收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量，以获得并输出实时检测距离。

2.如权利要求1所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

所述定距检测仪在其前面板垂直放置时执行对前方的用户的眼镜配置检测操作。

3.如权利要求2所述的现场特征实时监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

指令分发设备，设置在定距检测仪的集成电路板上，与所述距离测量机构连接，用于在接收到的实时检测距离等于预设距离阈值时，发出配镜启动指令；

现场抓拍机构，设置在所述距离测量机构的正下方，位于所述定距检测仪的前面板的中央位置，与所述指令分发设备连接，用于在接收到所述配置启动指令时，对前方的用户面部执行抓拍动作，以获得现场抓拍图像；

实时处理设备，与所述现场抓拍机构连接，用于对接收到的现场抓拍图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

背景虚化设备，与所述实时处理设备连接，用于对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像；

第一识别机构，与所述背景虚化设备连接，用于基于人体瞳孔灰度值分布范围从所述背景虚化图像中识别出左右眼瞳孔分别在所述背景虚化图像中占据的左侧图案和右侧图案；

第二识别机构，与所述第一识别机构连接，用于检测所述左侧图案的中心位置像素点到所述右侧图案的中心位置像素点的长度以作为视觉检测长度；

数据分析设备，分别与所述第二识别机构连接和所述指令分发设备连接，用于基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距；

定制配镜机构，包括3D制镜设备、参数输入设备和模型存储芯片，与所述数据分析设备连接，用于基于用户选择的配镜模型的编号以及接收到的即时瞳孔间距自动为用户配置定制眼镜；

所述参数输入设备位于所述定制配镜机构内，与所述3D制镜设备连接，用于接收用户选择的配镜模型的编号；

所述模型存储芯片用于存储配镜模型数据库，所述配镜模型数据库以配镜模型的编号为索引保存了每一种外形的配镜模型的各种视觉特征；

其中，基于所述视觉检测长度和所述预设距离阈值计算前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距包括：所述即时瞳孔间距与所述视觉检测长度单调正相关，所述即时瞳孔间距与所述预设距离阈值单调正相关；

其中，对接收到的陷阱滤波图像执行基于其内部各个像素点的各个成像景深值的背景虚化处理，以获得对应的背景虚化图像包括：将所述陷阱滤波图像中成像景深值连续变化的多个像素点所占据的区域作为前景区域，将其他区域作为背景区域，对所述陷阱滤波图像中的背景区域执行虚化处理以获得对应的背景虚化图像；

其中，所述定制配镜机构通过WIFI通信链路与所述定距检测仪进行双向无线数据通信；

其中，所述数据分析设备、所述第一识别机构、所述第二识别机构、所述背景虚化设备和所述实时处理设备都设置在定距检测仪的集成电路板上；

其中，所述指令分发设备还用于在接收到的实时检测距离不等于所述预设距离阈值时，发出配镜停止指令。

4.如权利要求3所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

所述现场抓拍机构还用于在接收到所述配镜停止指令时，中止对前方的用户面部执行的抓拍动作。

5.如权利要求4所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

当所述距离测量机构采用红外线收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量时，所述距离测量机构包括红外线发送设备、单片机芯片和红外线接收设备，所述单片机芯片分别与所述红外线发送设备和所述红外线接收设备连接。

6.如权利要求4所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

当所述距离测量机构采用超声波收发测量机制对定距检测仪的前面板的中央位置到前方待配置眼镜的用户面部的距离进行测量时，所述距离测量机构包括超声波发送设备、单片机芯片和超声波接收设备，所述单片机芯片分别与所述超声波发送设备和所述超声波接收设备连接。

7.如权利要求5-6任一所述的现场特征实时监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

内容报警机构，与所述数据分析设备连接，用于接收前方待配置眼镜的用户的即时瞳孔间距。

8.如权利要求7所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

所述内容报警机构还用于在接收到的所述即时瞳孔间距不在预设间距范围内时，发出无法配置指令。

9.如权利要求8所述的现场特征实时监测系统，其特征在于：

所述内容报警机构还用于在接收到的所述即时瞳孔间距在所述预设间距范围内时，发出允许配置指令；

其中，所述内容报警机构还与所述定制配镜机构连接，用于将所述无法配置指令或者所述允许配置指令发送给所述定制配镜机构以禁止或使能所述定制配镜机构的自动配镜动作。