基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块、数据分析处理模块以及身高计算模块；所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；所述数据分析处理模块，存储匹配结果；所述身高计算模块，收集由双目摄像头采集的两幅图片，并进行相关计算并得出身高。与现有技术相比，本发明专利技术在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高；在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受。

Height measurement system and method based on binocular stereo vision technology

The invention discloses a height measuring system based on binocular stereovision technology, including binocular camera module, binocular camera calibration module, face detection module, data processing module and height calculation module; the binocular camera module, dual camera group consists of two separate cameras; the binocular camera calibration module. Used to calibrate the camera; the face detection module, a face detection two pictures taken from the binocular camera, and the face of the two images are matched; the data analysis processing module, storage, results; the height calculation module, collecting two images collected by binocular camera, and related calculated height. Compared with the prior art, the invention has strong usability and accuracy in measuring the height of the human body, can accurately measure the height of the human body in different environment and usage; in public places some application of height measurement is more easily accepted by people.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人体生理参数检测
，具体是指一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法。
技术介绍
身高是人体重要的生理参数，市面上现有的测量身高的技术大多集中在用标尺量或者利用超声测距这两种上面，但是这两种方法都有其不可忽视的缺陷。使用标尺测量准确性高，但速度慢，并且在通常情况下需要人为监督，用户体验不佳；超声测距准确性低，并且需要在测量地点上方安装超声发射和接收装置，仪器体积庞大成本高且不易调试，非常不适合安装在可移动的健康站上。作为本专利技术相关技术的双目立体视觉系统由两个摄像头组成，其原理类似于人的双眼，即通过两个摄像头所拍摄画面的不同，利用该系统可以测量双目视野中物体的尺寸；通过人脸识别，将双目系统的左右视图中同一人脸进行匹配，得到人脸在双目系统中的视差，可尝试用于测量人体身高。并且利用双目摄像头测量身高可以解决上述现有计算存在的问题。
技术实现思路
基于上述现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法，利用双目立体视觉系统事先人体身高测量。本专利技术的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块以及身高计算模块；其中：所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；所述身高计算模块，根据所述人脸检测模块的匹配结果，进行相关计算并得出身高。所述双目摄像头校准模块包含由黑白相间的正方形格子构成棋盘格校准板，横竖至少各包含三个以上格子。所述双目摄像头校准模块中的棋盘格校准板，也使用对称或不对称的多个圆组成的校准板。所述双目摄像头模块采用呈左、右方设置的两个同型号的摄像头组合而成，并且两个摄像头正向放置、光轴平行、水平距离在3cm～10cm之间。本专利技术的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，该方法包括以下步骤：步骤1、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；步骤2、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；步骤3、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；步骤4、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高。所述步骤1的利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数，具体步骤为：利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块中每个摄像头分别进行单目校准，有关参数范围至少包括摄像头的光轴偏移、图像畸变和摄像头参数；利用双目摄像头校准模块对双目摄像头模块进行双目校准，有关参数至少包括双目摄像头光轴平行、光轴距离双目参数；利用双目摄像头校准模块对安装在其他仪器设备或墙面上的双目摄像头系统进行坐标系校准，得出双目坐标系和空间直角坐标系的转换关系。只需在双目摄像头系统使用前校准一次即可；在第一次校准以后的使用过程中，只要双目摄像头模块使用环境不发生变化则双目摄像头模块不需要再次校准。所述步骤3的利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右图像中的人脸框进行配对，并从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块，具体为：双目摄像头采集到的左右两张图像中必须完整包含被测者的人脸，在两张图像上同时检测人脸并得到两组人脸框，在两组人脸框中进行组间配对并选择出被测者的一对左右人脸框，并将人脸框的相关数据包括人脸框在各自图片中的位置以及两个人脸框的大小发送至身高计算模块。所述步骤4的利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸对，计算出被测者的身高，其特征在于，包含以下步骤：利用左右两个人脸框的视差，计算人脸框顶部，即人体额头到地面距离；计算人体额头到头顶的距离，对人体实际身高进行补偿。所述对人体实际身高进行补偿的计算过程智能学习算法。与现有技术相比，本专利技术在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高；能够提高身高检测的趣味性，使得在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受；得到广泛地使用。附图说明图1为本专利技术的基于双目立体视觉技术的身高测量系统结构示意图；图2为本专利技术的基于双目立体视觉技术的身高测量方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。如图所示，本专利技术的基于双目立体视觉技术的身高测量系统，包括：双目摄像头校准模块11，用来校准摄像头；双目摄像头模块12，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；人脸检测模块13，进行人脸检测；身高计算模块14，收集由双目摄像头采集的两幅图片，并进行相关计算并得出身高。较佳的，所述的双目摄像头校准模块，其特征在于，所述模块由以下构成：如图2所示，为本专利技术的基于双目立体视觉技术的身高测量方法，包括以下步骤：步骤1、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；步骤2、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；步骤3、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；步骤4、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高，对人体实际身高进行补偿的计算过程可以采用某些机器学习等智能算法系统。采用了该专利技术的基于双目立体视觉技术的身高测量系统及方法，在测量人体身高时具有很强的易用性和准确性，可以在不同环境和用途中准确测量人体身高。提高的身高检测的趣味性，使得在公共场所中某些需要进行身高测量的应用更易被人们所接受，可以广泛使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，该系统包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块以及身高计算模块；其中：所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；所述身高计算模块，根据所述人脸检测模块的匹配结果，进行相关计算并得出身高。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，该系统包括双目摄像头模块、双目摄像头校准模块、人脸检测模块以及身高计算模块；其中：所述双目摄像头模块，由两个独立的摄像头组成的双摄像头组；所述双目摄像头校准模块，用来校准摄像头；所述人脸检测模块，从双目摄像头拍摄的两张图片中检测出人脸，并对两幅图像中的人脸进行匹配；所述身高计算模块，根据所述人脸检测模块的匹配结果，进行相关计算并得出身高。2.如权利要求1所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头校准模块包含由黑白相间的正方形格子构成棋盘格校准板，横竖至少各包含三个以上格子。3.如权利要求2所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头校准模块中的棋盘格校准板，也使用对称或不对称的多个圆组成的校准板。4.如权利要求1所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量系统，其特征在于，所述双目摄像头模块采用呈左、右方设置的两个同型号的摄像头组合而成，并且两个摄像头正向放置、光轴平行、水平距离在3cm～10cm之间。5.一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤(1)、利用双目摄像头校准模块校准双目摄像头模块，并获得双目摄像头模块有关参数；步骤(2)、利用双目摄像头模块的左右两个摄像头同时拍摄含被测者人脸的图像；步骤(3)、利用人脸检测模块在两张图像中进行人脸检测，找到所有人脸框并对左右两个摄像头拍摄图像中的人脸框进行配对，从中选择被测者的一对人脸框并发送给身高计算模块；步骤(4)、利用身高计算模块接收人脸检测模块检测并配对的所有人脸框对，计算出被测者的身高。6.如权利要求5所述的一种基于双目立体视觉技术的身高测量方法，其特征在于，所述步骤(1)的利用双目摄像头校准模块校准双目摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳健飞，
申请(专利权)人：天津众阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12