基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法
2023-12-08 11:18:46 1
專利名稱：基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法
技術領域：
本發明涉及人體身高測量領域，特別是涉及一種基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法。
背景技術：
人體身高是人類體型特徵中的一項重要指標，男性一般在20 24歲之間、女性一般在19 23歲之間，四肢長骨和脊椎骨均已完成骨化，身高就停止增長，基本穩定下來。人體身高在某些特定的應用場合，例如，在刑偵工作中，對於描述一個人的體型特徵具有顯著的作用。目前，人體身高的測量方法有很多種，最直接的測量方法是使用尺子來測量人體身高，但這種測量方法不是很方便，且需要人工來操作、讀取數據。一種改進的測量身高的 方法是在一個豎直的標杆上增加一個移動的橫杆，通過控制電機來移動橫杆，橫杆接觸到人的頭頂後觸發一個開關，即可得知人體的身高。隨著技術的進步，還出現了利用超聲波發生器來代替移動的橫杆的人體身高測量方法，通過測量發射、接收反射波的時間，即可得到人的頭頂距離超聲波發生器的距離，通過計算得到人的身高。但是，上述的人體身高測量方法都需要將測量裝置置於人的頭頂正上方才能測量，屬於接觸式測量，局限性較大，不夠靈活，尤其是對於某些移動人群的場合，現有的接觸式測量方法難以靈活應用。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，通過非接觸式光學鏡頭獲得被測人的像，與預先設置的參照物的像比較，得到兩個像之間的距離差，經過一系列數學運算即可得到被測人的身高，非接觸式測量方式比較靈活，速度較快。本發明提供的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，包括以下步驟:A、對焦距為f的光學鏡頭設定一個參照物，參照物像落在感光面上，先測量標定參照物的高度hi和參照物像頂點與感光面中心的距離Cl1 ;當光學鏡頭安裝在與人體上半身相應的位置、且光學鏡頭中心軸沿水平方向放置、使感光面接收到包含整個頭部的人體上半身圖像時，還要通過人工測量標定參照物高出光學鏡頭中心的高度d2 ;當光學鏡頭的安裝位置高於人體頭頂、且光學鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，還要測量標定參照物與光學鏡頭的距離U1 ;B、感光面將人體和參照物通過光學鏡頭所成的像進行光電轉化，再進行模數轉換，將得到的數位訊號送至中心處理器進行運算，中心處理器讀取測距儀測量的人體與光學鏡頭的距離U，並在採集到的圖像中分析計算出人體像頂點與參照物像頂點的距離d3，結合標定過程中獲取的參數，計算出人體的實際身高h。在上述技術方案中，當光學鏡頭安裝在與人體上半身相應的位置、且光學鏡頭中心軸沿水平方向放置、使感光面接收到包含整個頭部的人體上半身圖像時，人體的實際身1 為
權利要求
1.一種基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於，包括以下步驟 A、對焦距為f的光學鏡頭設定一個參照物，參照物像落在感光面上，先測量標定參照物的高度Ii1和參照物像頂點與感光面中心的距離Cl1 ； 當光學鏡頭安裝在與人體上半身相應的位置、且光學鏡頭中心軸沿水平方向放置、使感光面接收到包含整個頭部的人體上半身圖像時，還要通過人工測量標定參照物高出光學鏡頭中心的高度d2 ； 當光學鏡頭的安裝位置高於人體頭頂、且光學鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，還要測量標定參照物與光學鏡頭的距離U1 ； B、感光面將人體和參照物通過光學鏡頭所成的像進行光電轉化，再進行模數轉換，將得到的數位訊號送至中心處理器進行運算，中心處理器讀取測距儀測量的人體與光學鏡頭的距離U，並在採集到的圖像中分析計算出人體像頂點與參照物像頂點的距離d3，結合標定過程中獲取的參數，計算出人體的實際身高h。
2.如權利要求I所述的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於當光學鏡頭安裝在與人體上半身相應的位置、且光學鏡頭中心軸沿水平方向放置、使感光面接收到包含整個頭部的人體上半身圖像時，人體的實際身高為
3.如權利要求I所述的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於當光學鏡頭的安裝位置高於人體頭頂、且光學鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，若測距儀與光學鏡頭的中心點在同一垂直平面，則人體的實際身高為
4.如權利要求3所述的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於當光學鏡頭的安裝位置高於人體頭頂、且光學鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，若測距儀與光學鏡頭的中心點不在同一垂直平面內，則對人體距離光學鏡頭的距離U、參照物距離光學鏡頭的距離U1進行修正當測距儀位於光學鏡頭中心軸後d』處，將人體距離光學鏡頭的距離u修正為u-d』，將參照物距離光學鏡頭的距離U1修正為Ul-d』 ；當測距儀位於光學鏡頭中心軸前d』處，將人體距離光學鏡頭的距離u修正為u+d』，將參照物距離光學鏡頭的距離U1修正為Ul+d』，在具體計算中，使用修正量替代公式中相應的量。
5.如權利要求I至4中任一項所述的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於所述光學鏡頭為相機鏡頭或攝像機鏡頭。
6.如權利要求I至4中任一項所述的基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，其特徵在於步驟B中所述測距儀為超聲波探頭、雷射測距儀、紅外線測距儀或者雷達測距儀。
全文摘要
本發明公開了一種基於光學成像的非接觸式人體身高測量方法，涉及人體身高測量領域，該方法包括以下步驟感光面將人體和參照物通過光學鏡頭所成的像進行光電轉化，再進行模數轉換，將得到的數位訊號送至中心處理器進行運算，中心處理器讀取測距儀測得的人體與光學鏡頭的距離，並在採集到的圖像中分析計算出人體像頂點與參照物像頂點的距離，結合標定過程中獲取的參數，計算出人體的實際身高。本發明通過非接觸式光學鏡頭獲得被測人的像，與預先設置的參照物的像比較，得到兩個像之間的距離差，經過一系列數學運算即可得到被測人的身高，非接觸式測量方式比較靈活，速度較快。
文檔編號A61B5/107GK102813516SQ201210302939
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者蔣暉, 曹鋒, 遊曉光, 錢銀博, 胡建 申請人:武漢世紀金橋安全技術有限公司