專利名稱：基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體身高測量領(lǐng)域，特別是涉及一種基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法。
背景技術(shù)：
人體身高是人類體型特征中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，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(wěn)定下來。人體身高在某些特定的應(yīng)用場合，例如，在刑偵工作中，對于描述一個人的體型特征具有顯著的作用。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(shù)據(jù)。一種改進(jìn)的測量身高的 方法是在一個豎直的標(biāo)桿上增加一個移動的橫桿，通過控制電機(jī)來移動橫桿，橫桿接觸到人的頭頂后觸發(fā)一個開關(guān)，即可得知人體的身高。隨著技術(shù)的進(jìn)步，還出現(xiàn)了利用超聲波發(fā)生器來代替移動的橫桿的人體身高測量方法，通過測量發(fā)射、接收反射波的時間，即可得到人的頭頂距離超聲波發(fā)生器的距離，通過計(jì)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于人的頭頂正上方才能測量，屬于接觸式測量，局限性較大，不夠靈活，尤其是對于某些移動人群的場合，現(xiàn)有的接觸式測量方法難以靈活應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，通過非接觸式光學(xué)鏡頭獲得被測人的像，與預(yù)先設(shè)置的參照物的像比較，得到兩個像之間的距離差，經(jīng)過一系列數(shù)學(xué)運(yùn)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(fā)明提供的基于光學(xué)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(xué)鏡頭設(shè)定一個參照物，參照物像落在感光面上，先測量標(biāo)定參照物的高度hi和參照物像頂點(diǎn)與感光面中心的距離Cl1 ;當(dāng)光學(xué)鏡頭安裝在與人體上半身相應(yīng)的位置、且光學(xué)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(biāo)定參照物高出光學(xué)鏡頭中心的高度d2 ;當(dāng)光學(xué)鏡頭的安裝位置高于人體頭頂、且光學(xué)鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，還要測量標(biāo)定參照物與光學(xué)鏡頭的距離U1 ;B、感光面將人體和參照物通過光學(xué)鏡頭所成的像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將得到的數(shù)字信號送至中心處理器進(jìn)行運(yùn)算，中心處理器讀取測距儀測量的人體與光學(xué)鏡頭的距離U，并在采集到的圖像中分析計(jì)算出人體像頂點(diǎn)與參照物像頂點(diǎn)的距離d3，結(jié)合標(biāo)定過程中獲取的參數(shù)，計(jì)算出人體的實(shí)際身高h(yuǎn)。在上述技術(shù)方案中，當(dāng)光學(xué)鏡頭安裝在與人體上半身相應(yīng)的位置、且光學(xué)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(shí)際身1 為
權(quán)利要求
1.一種基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于，包括以下步驟 A、對焦距為f的光學(xué)鏡頭設(shè)定一個參照物，參照物像落在感光面上，先測量標(biāo)定參照物的高度Ii1和參照物像頂點(diǎn)與感光面中心的距離Cl1 ； 當(dāng)光學(xué)鏡頭安裝在與人體上半身相應(yīng)的位置、且光學(xué)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(biāo)定參照物高出光學(xué)鏡頭中心的高度d2 ； 當(dāng)光學(xué)鏡頭的安裝位置高于人體頭頂、且光學(xué)鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，還要測量標(biāo)定參照物與光學(xué)鏡頭的距離U1 ； B、感光面將人體和參照物通過光學(xué)鏡頭所成的像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將得到的數(shù)字信號送至中心處理器進(jìn)行運(yùn)算，中心處理器讀取測距儀測量的人體與光學(xué)鏡頭的距離U，并在采集到的圖像中分析計(jì)算出人體像頂點(diǎn)與參照物像頂點(diǎn)的距離d3，結(jié)合標(biāo)定過程中獲取的參數(shù)，計(jì)算出人體的實(shí)際身高h(yuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于當(dāng)光學(xué)鏡頭安裝在與人體上半身相應(yīng)的位置、且光學(xué)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(shí)際身高為
3.如權(quán)利要求I所述的基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于當(dāng)光學(xué)鏡頭的安裝位置高于人體頭頂、且光學(xué)鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，若測距儀與光學(xué)鏡頭的中心點(diǎn)在同一垂直平面，則人體的實(shí)際身高為
4.如權(quán)利要求3所述的基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于當(dāng)光學(xué)鏡頭的安裝位置高于人體頭頂、且光學(xué)鏡頭中心軸與豎直方向成Θ角放置時，若測距儀與光學(xué)鏡頭的中心點(diǎn)不在同一垂直平面內(nèi)，則對人體距離光學(xué)鏡頭的距離U、參照物距離光學(xué)鏡頭的距離U1進(jìn)行修正當(dāng)測距儀位于光學(xué)鏡頭中心軸后d’處，將人體距離光學(xué)鏡頭的距離u修正為u-d’，將參照物距離光學(xué)鏡頭的距離U1修正為Ul-d’ ；當(dāng)測距儀位于光學(xué)鏡頭中心軸前d’處，將人體距離光學(xué)鏡頭的距離u修正為u+d’，將參照物距離光學(xué)鏡頭的距離U1修正為Ul+d’，在具體計(jì)算中，使用修正量替代公式中相應(yīng)的量。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于所述光學(xué)鏡頭為相機(jī)鏡頭或攝像機(jī)鏡頭。
6.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，其特征在于步驟B中所述測距儀為超聲波探頭、激光測距儀、紅外線測距儀或者雷達(dá)測距儀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于光學(xué)成像的非接觸式人體身高測量方法，涉及人體身高測量領(lǐng)域，該方法包括以下步驟感光面將人體和參照物通過光學(xué)鏡頭所成的像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將得到的數(shù)字信號送至中心處理器進(jìn)行運(yùn)算，中心處理器讀取測距儀測得的人體與光學(xué)鏡頭的距離，并在采集到的圖像中分析計(jì)算出人體像頂點(diǎn)與參照物像頂點(diǎn)的距離，結(jié)合標(biāo)定過程中獲取的參數(shù)，計(jì)算出人體的實(shí)際身高。本發(fā)明通過非接觸式光學(xué)鏡頭獲得被測人的像，與預(yù)先設(shè)置的參照物的像比較，得到兩個像之間的距離差，經(jīng)過一系列數(shù)學(xué)運(yùn)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(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者蔣暉, 曹鋒, 游曉光, 錢銀博, 胡建 申請人:武漢世紀(jì)金橋安全技術(shù)有限公司