人体三围测量仪的测量方法技术

本发明专利技术提供一种人体三围测量仪的测量方法，该测量仪包括工控机和测试部，测试部由底座和门框组成，门框的两侧分别设有扫描部，每一侧的扫描部分别包括彼此对应设置的多个红外线发射点和接收点，扫描部与升降步进电机相连并在其驱动下沿门框上、下运动；底座上设有底盘，门框和底盘能够相对旋转；测试部内设有控制系统，分别与扫描部和升降步进电机相连；测试部与工控机之间进行通讯链接。本发明专利技术由步进电机控制升降和转动扫描部，通过红外线扫描采集数据，采用凸多边形逼近方法计算周长从而达到测量人体三围的目的；占地小、成本低；非接触式测量操作简单方便；测量误差仅为2‑3％，与现有CCD技术测量5％的误差相比，精度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其是一种采用凸多边形逼近人体三围曲线的，属于保健设备制造

技术介绍
传统的人体三围一般采用接触式测量，比如:通过软尺手动测量人体的三围，但在实际操作中，由于性别的不同，尤其对于女性被测者来说，三围的测量会比较敏感，感觉不方便；另外，人工测量的准确性也不高，手工操作麻烦，且测量数据录入需抄录等缺点。在世界范围内研发的人体三围测试仪是采用CO)(Charge-coupled Device,中文名称:电荷耦合元件)半导体图像传感器，通过植入微小光敏物质，将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号，再通过软件处理从而呈现出人体的三围尺寸图示。现有的CCD技术研发及生产成本高、操作复杂、专业性更强、通常面向一些大型服装企业，使用范围窄不普及。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种，根据人体三围曲线的特性，构造一个凸多边形，并用凸多边形逼近的计算方法，由步进电机控制升降和转动红外线装置，通过红外线采集数据来测量人体三围；节约成本，占地空间小；非接触式测量，操作简单方便；误差控制在2% _3%，测量精度高。本专利技术所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:一种人体三围测量仪，包括工控机和测试部，所述的测试部由底座和设置在底座上的门框组成，所述门框的两侧分别设有扫描部，每一侧的扫描部分别包括彼此对应设置的多个红外线发射点和接收点，所述扫描部与升降步进电机相连并在其驱动下沿所述门框上、下运动；所述底座上设有底盘，所述门框和底盘能够相对旋转；所述测试部内设有控制系统，所述控制系统分别与所述扫描部和所述升降步进电机相连；所述测试部与工控机之间进行通讯链接。为了达到所述门框和底盘能够相对旋转的目的，所述门框与旋转步进电机相连并在其驱动下相对于所述底盘旋转；或者，所述底盘与旋转步进电机相连并在其驱动下相对于所述门框旋转；所述旋转步进电机与所述控制系统相连并接受其控制。具体来说，所述控制系统具体包括主控制模块、红外线发射控制模块和红外线接收控制模块、旋转步进电机控制模块和升降电机控制模块；所述主控制模块控制通过红外线发射控制模块和红外线接收控制模块控制所述扫描部的红外线发射和接收；所述主控制模块控制通过旋转步进电机控制模块控制所述门框和底盘之间的相对旋转；所述主控制模块控制通过升降电机控制模块控制所述扫描部沿所述门框上、下运动。更进一步地，所述控制系统还包括无线通讯模块，所述工控机对应设置有无线通讯模块，所述主控制模块通过所述无线通讯模块与工控机之间进行通讯链接，所述工控机通过无线通讯模块，控制主控制模块发送命令、接收测试数据、进行计算处理并显示输出。为了保证测量精度，所述扫描部上多个红外线发射点和接收点为间隔设置的，设置间隔为0.lcm_2cm,优选为0.4cm。本专利技术还提供一种上述的人体三围测量仪的测量方法，该方法包括:步骤100 ??被测者站立在所述底盘上，所述扫描部在门框上的高度与被测者的待测位置相对应，门框与底盘之间的相对位置位于测量起始点；所述被测者的待测位置包括胸部、腰部和臀部；步骤200:所述工控机发送启动命令，在所述旋转步进电机的驱动下，所述门框和底盘发生相对旋转，达到第一测量点，得到被测者在当前位置遮挡范围两端最远点之间的第一距离的方向并记录；步骤300:在所述旋转步进电机的驱动下，所述门框和底盘之间继续相对旋转，达到第二测量点，得到被测者在当前位置遮挡范围两端最远点之间的第二距离的方向并记录;步骤400:在所述旋转步进电机的驱动下，所述门框和底盘之间进一步相对旋转，达到第N测量点，得到被测者在当前位置遮挡范围两端最远点之间的第N距离的方向并记录;步骤500:在所述第一距离、第二距离直至第N距离中的每一距离的两端设置与该距离所在方向相互垂直的两条平行线，所有平行线或其延长线彼此相交，包络形成一闭合线.步骤600:以所述闭合线为基础，逼近计算其周长；在所述步骤200至步骤400中，每次所述门框和底盘发生相对旋转的角度相同；步骤700:所述工控机接收测试部的测试数据，进行计算处理并显示输出。为了准确测量位于人体不同高度上的围度，如:胸围、腰围和臀围等，该方法还包括如下步骤:步骤800:升降步进电机驱动所述扫描部沿所述门框向上或向下运动一段距离后，与被测者的另一个待测位置相对应，重复步骤100至步骤700。 根据需要，所述步骤100之前，在所述控制系统中预设N的数量；通常情况下，所述N 为 4、8 或 16。具体来说，所述步骤600具体包括，当所述闭合线为凹多边形时，首先将其凹陷部分视为直线，并将剩余部分与所述直线合并成凸多边形后，再通过凸多边形测量法逼近计算其周长。所述的凸多边形测量法具体包括:对于p条边的凸多边形，p = 2n，n>2，相邻两边的夹角相等，记为Θ，多个Θ角的和为 360°，Θ = 360° /ρ ；凸多边形的边依次为Α1,Α2,......,Αρ,对于任意一条边Ai (i = 1,......，p)，顺时针方向移动p/2条边，记该边为Ax ;Ai边与Αχ边的夹角为p/2X 360° /p = 180°，即:Ai边和Ax边平行，对于任何一条边，都有另外一条边与之平行，也即该凸多边形有p/2对平行边，每对平行边之间的距离为di(i = 1,2,......，t ；t = p/2)；凸多边形的周长Cp的计算公式为:Cp = 2 X (dl+d2+......+dt) / (1+2 (cos ( θ X 1) +......+cos ( Θ Xm))),其中 t = p/2 ;m = p/4_l。在本专利技术不同的实施例中，具体包括:当P = 8 时，凸多边形的周长C8 = 2X (dl+d2+d3+d4)/(l+2cos Θ )，其中 Θ =45。；当ρ = 16 时，凸多边形的周长 C16 = 2X (dl+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8)/(l+2cos Θ+2cos2 Θ+2cos3 Θ )，其中 θ =22.5。；当Ρ = 32 时，凸多边形的周长 C32 = 2X (dl+d2+......+dl6)/(l+2cos Θ +2cos2 θ+2cos3 θ+2cos4 θ+2cos5 θ+2cos6 θ+2cos7 θ )，其中 θ =11.25。。综上所述，本专利技术根据人体三围曲线的特性，构造一个凸多边形，并用凸多边形逼近的计算方法，由步进电机控制升降和转动红外线装置，通过红外线采集数据来测量人体三围；与现有技术相比的优点在于:首先，节约成本，占地空间小，适用于更多的场合；其次，本专利技术采用非接触式测量，免去了人工测试的不便；另外，该人体三围测量仪操作简单明了，被测者只需站在测试位置，通过点击上下移动及测试按钮，就可完整测试；最后，本专利技术的仪器精度高，完全满足人体三围测量的精度，现有CCD技术测量误差为5%，而本专利技术的测量误差尽为2-3%。下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细地说明。【附图说明】图1为本专利技术人体三围测量仪的整体结构示意图；图2为本专利技术控制系统构成示意图；图3为本专利技术闭合曲线示意图；图4为本专利技术实施例一的凸多边形示意图。【具体实施方式】图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人体三围测量仪，包括工控机和测试部，其特征在于，所述的测试部由底座和设置在底座上的门框组成，所述门框的两侧分别设有扫描部，每一侧的扫描部分别包括彼此对应设置的多个红外线发射点和接收点，所述扫描部与升降步进电机相连并在其驱动下沿所述门框上、下运动；所述底座上设有底盘，所述门框和底盘能够相对旋转；所述测试部内设有控制系统，所述控制系统分别与所述扫描部和所述升降步进电机相连；所述测试部与工控机之间进行通讯链接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家全，
申请(专利权)人：北京鑫东华腾体育器械有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11