一种用于测量身体特征的系统、设备和方法技术方案

技术编号:13916761 阅读:61 留言:0更新日期:2016-10-27 14:37
本发明专利技术提供了一种使用光学测绘产生身体特征的三维测绘的系统;该系统包括沿预定轴测量采集片上的至少一个配准标记的移动以及使用至少一个配准标记的移动的该测量来提供身体特征指示符的装置。本发明专利技术还提供了一种用于测量身体特征的设备以及一种测量身体特征的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量身体特征的系统、设备和方法。本专利技术的系统和方法是相关的,尤其但不仅是用于根据特定的人的身体特征的床垫选择。当购买或选择床垫时,就选择将适合他/她的特定人体特征的床垫而言,目前几乎没有信息来指导使用者。床垫表现为从基本质量到高质量的一般范围,并未考虑到使用者的特定体形,并且没有试图将床垫特征与使用者的人体特征匹配。这与例如鞋子的挑选过程形成了鲜明对比,其中鞋子挑选过程涉及考虑使用者的人体特征,包括足长、足宽,以及在选择鞋子时考虑足弓高度,并且鞋子根据相关参数加以分类。最近的研究(贝恩1997博士论文,萨里大学(Bain 1997 Phd Thesis,University of Surrey),)表明,使用者体形与最佳床垫特征之间存在某些关系。例如,为了在侧躺(通常认为对防止背痛是理想的)时保持脊柱对齐,床垫的最佳坚度取决于骨突(诸如大转子和髂骨)的矢状平面的宽度,以及取决于使用者的体重分布。床垫需要提供恰当量的阻力,以允许这些骨突以恰当的距离移置到床垫中而保持脊柱笔直。所需的阻力的量取决于所提及的使用者参数。当仰躺时,通常认为应使脊柱的自然弯曲(包括腰部曲线、胸部曲线和颈部曲线)保持舒适。又一次,已经证明,保持这些曲线的床垫的最佳特征取决于个体使用者形状。例如,具有较紧凑(较小半径)腰部曲线的使用者可能需要这样一种床垫:在床垫的相邻区域之间具有较大的差分屈服。这不仅对床垫的坚度有影响,而且对支撑物的空间分辨率(例如,弹簧每平方米,或泡沫分布密度)和衬垫顶层的拉伸性能有影响。整体柔软、但具有非常粗劣的弹簧分布或刚性吊床状外罩的床垫将不能够适应紧凑突出的腰部曲线。因此,本专利技术涉及一种经济的系统和设备,其在设置或操作中要求很小的精度,用于测量和分析个体使用者的重要参数而用于辅助床垫选择的目的。
技术介绍
先前已经采取了一些步骤而试图提供与个体使用者相关的信息,这可用于告知床垫的选择。一个实例是压力测绘。在该方法中,由二维阵列的压力传感器构成的压力测绘装置用于显示使用者躺在床垫上时的皮肤上的压力分布的二维图。名义上,可以对床垫的某些参数加以修改以优化压力分布。该方法有许多问题。一个问题是:就保持良好的姿势而言,并不能很好地理解什么将构成好或不好的压力分布。压力图的当前认识和说明主要集中在医院患者的压疮问题上,并且因此更多地涉及可引起较差良皮肤灌流的高压定位区。用于调节充气压力以使峰压力值最小化的策略可有效保持皮肤健康,但是对保持良好的睡姿几乎没有用处。此外,压力测绘技术昂贵,并且在许多零售店费用高得可能令人负担不起。还需要大量的专业科学专门技术来保持、校准或操作压力测绘系统而以这种方式来获取有效结果。这种专门技术水平很可能不存在于零售环境中。最近(贝恩、哈伯德、沃尔夫森(Bain,Hubbard,Woolfson))开发了一种用于采集人体的基本简化形状的系统。然后,该形状可以与历史数据一起使用而使人体形状与床垫偏好相关联。在美国专利说明书no.US2011/0009776中公开了该系统。然而,该系统还表现出某些限制。人体的三维形状未被采集。有关体型的信息仅从前视图和侧视图的二维轮廓中推断,并因此依赖于一些广义的假设,并且只能广义地对体型加以分类。此外,本领域的一些技术人员认为处于站立位置的体型的采集不能代表躺下时的体型,尽管也普遍认为躺下时采集的形状会表现出人体姿势早已扭曲的不理想状态。应当理解,整个本说明书中对“人”和“身体特征”的引用应解释为分别是指人或动物和人体或动物身体。因此,本专利技术适用于人和动物寝具。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用最佳光学测绘生成身体特征的三维测绘系统;所述系统包括沿预定轴测量人体的至少一个点运动以及利用所述至少一个点的运动的测量来提供所述身体特征的指示器。优选地,所述指示器具有柔性表面,所述柔性表面用于捕捉或测量人体置于所述柔性表面上时形成与人体表面相符的形状面。理想地,所述指示器具有柔性表面,柔性表面用于测量在所述人体被置于柔性表面上时形成与人体表面相符的形状面;以及用于提供待施加在所述人体上的有效压力的装置,所述施加在所述人体上的有效压力小于自然重力所施加的压力。该系统优选地所述指示器包括有支撑装置,支撑装置支撑所述柔性表面,在所述柔性表面与人体之间设置有一个建模界面(接口)。支撑装置可选地可包括支撑框架、支撑偏置装置(诸如弹簧);或平台,优选地为刚性平台。该系统可以包括这样的装置:用于将三维形状和/或压力分布信息与现有参数据结合而使这些参数与床垫偏好相关联,从而为床垫选择提供建议。在另一方面,本专利技术提供了一种用于测量尤其是与床垫选择相关的人体特征的设备,该设备包括采集片,其配置成使人体与支撑表面之间的建模(界面)接口,优选地利用人体与支撑表面之间的减小压力进行建模。该设备可以包括这样的装置:用于将三维形状和/或压力分布信息与现有数据结合而使这些参数与床垫偏好相关联,从而为床垫选择提供建议。有利地,在该实施例中,该界面(接口)是测量所述人体斜卧在倾斜平台上时的受试者的形状来表征。便利地,该界面(接口)通过测量受试者与界面之间的界面压力分布来表征;优选地,其中测量界面压力分布通过使片材料披盖在受试者的形状上而实现,然后记录该材料的形状。优选地,材料形状的记录通过对标记或投影在片材料上的配准点进行斜向拍摄而实现。可优地,材料形状的记录通过对标记或投影在所述片上的配准点进行立体拍摄而实现。优选地,配准点从一个角度投影并从另一个角度拍摄,以得到三维位置信息。更优选地,所述片上的配准点将大致垂直于平台平面而移动,从而允许仅使用一个摄像机而实现近似的三维形状。在又一方面,本专利技术还提供了一种使用最佳光学测绘生成人体特征的三维图像的方法。因此,本专利技术提供了一种包括以下步骤的方法:将三维形状和/或压力分布信息与现有数据结合而使这些参数与床垫选择相关联,从而为床垫选择提供建议。现有用于测定床垫机械性能的技术,所述机械性能包括压痕硬度、符合详细形状的能力以及粘性恢复至偏转的速度。先前研究已表明,具有各种不同体型的人可最佳支撑在具有相应的相关不同性能的床垫上。例如,具有明显骨突的体重很轻的人将需要非常柔软的表面,使得骨形状将受到很小的力,从而将压力分布于大面积上。然而,大且重的人将直接沉入这种床垫,并且停留在下面的硬表面上。再如,重的人在包含缓慢移动的粘型泡沫的床垫上将倾向于陷入躺了许多分钟后形成的“凹陷”中,使得后续翻转或重新定位变得困难。体重更轻、更灵活的人将不会遇到这些问题,而将从粘型泡沫的改进适应性能中受益。诸如肩宽、臀宽、苹果或梨形肥胖、腰部、胸部、颈部区域的自然脊柱弯曲的进一步的人体性能都对优选的床垫类型具有影响,这已通过个体消费者偏好得到经验式验证,并且与个体消费者体型有关。本专利技术的系统、设备和方法以本文所述任意实施例来操作,不管其具有连接至水平刚性平台的采集片,而用于斜卧位的直接采集,或基于垂直刚性平台,而用于站位或用于不同程度的‘减少的有效重力’斜卧位之间的所有点的直接采集。在可替换的实施例中,提供了减少功能性版本的本专利技术系统、设备和方法,其使用了压力测绘阵列而非浮式织物。压力测绘包括:通过使用分布在支撑表面之上、中或之下的传感器或变本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种使用光学测绘产生身体特征的三维测绘系统;所述系统包括沿预定轴测量人体的至少一个点运动以及利用所述至少一个点的运动的测量来提供所述身体特征的指示器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 GB 1401227.21.一种使用光学测绘产生身体特征的三维测绘系统;所述系统包括沿预定轴测量人体的至少一个点运动以及利用所述至少一个点的运动的测量来提供所述身体特征的指示器。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述指示器具有柔性表面,所述柔性表面用于捕捉人体置于所述柔性表面上时形成与人体表面相符的形状面。3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述指示器具有柔性材料面,所述柔性表面用于测量在所述人体置于所述柔性表面上时形成与人体表面相符的形状面。4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述指示器具有柔性表面,柔性表面用于测量在所述人体被置于柔性表面上时形成与人体表面相符的形状面;以及用于提供待施加在所述人体上的有效压力的装置,所述施加在所述人体上的有效压力小于自然重力所施加的压力。5.如先前权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述指示器包括有支撑装置,支撑装置支撑所述柔性表面,在所述柔性表面与人体之间设置有一个建模界面;任选地,其中所述支撑装置包括支撑框架或平台,优选为刚性平台。6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述界面是测量所述人体与所述柔性表面之间的压力分布的压力界面。7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述界面是根据所需测量人体形状设置在柔性表面上。8.如权利要求5-7中任一项所述的系统,其特征在于,所述柔性表面和所述平台连接在一起成为一种结构而能够使其进行配合,以便允许置于所述柔性表面上与人体之间的界面进行建模。9.如权利要求2至8中的任一项所述的系统,其特征在于,所述柔性表面包括采集片,采集片可以在所述人体未与所述采集片接触的第一位置(P1)和与所述人体接触的第二位置(P2)之间抵着人体沿预定轴移动,在所述采集片上至少有一个预置标记用以测量沿预定轴移动的距离以及通过一个装置测量所述距离。10.如权利要求2-9中任一项所述的系统,其特征在于,所述柔性表面由柔性材料片形成,所述柔性材料片至少一部分形成了人体的形状。11.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统包括通过倾斜拍摄所述采集片上所设有的至少一个预置标记来测量所述距离的装置。12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述倾斜拍摄是通过立体拍摄所述采集片上所设有的至少一个预置标记来完成。13.如权利要求11或12所述的系统,其特征在于,至少一个所述预置标记从第一角度投影并且从第二角度成像,以提供三维的位置信息。14.如权利要求9所述的系统,其特征在于,在所述柔性片上设有多个预置标记,在所述人体使所述柔性片变形时所述多个预置标记的移动范围允许使用至少一个摄像机获得基本的人体三维形状。15.如权利要求7-14中任一项所述的系统,其特征在于,包括限定在所述柔性片与所述平台之间的腔室,所述腔室是可充气的。16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述系统包括调节所述柔性片与所述基座平台之间的腔室的充气性能的装置,例如,通过调节充气压力同时实时检查对所述人体的影响。17.如先前权利要求中的任一项所述的系统,其特征在于,在所述柔性片上设有多个预置标记。18.如权利要求17所述的系统,其特征在于,所述柔性片使用预定图案进行标记,其中所述多个预置标记可以采取已知几何形状的标记阵列形式,所述已知几何形状例如选自以下组中的一种或多种:水平线、网格图案、垂直线。19.如权利要求18所述的系统,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·沃夫森邓肯·贝恩
申请(专利权)人:查佩尔格莱德有限公司
类型:发明
国别省市:爱尔兰;IE

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