多功能三维人体信息采集系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种多功能三维人体信息采集系统和方法，该系统包括转盘、三维人体扫描装置、足部扫描装置、体重测量装置、三维重建模块和分析测量模块，所述转盘设有足部扫描装置和体重测量装置；所述三维重建模块，用于人体和足部扫描数据的三维重建和拼接，以形成含足底在内的完整的三维人体模型；所述分析测量模块，用于三维模型各部分尺寸信息的分析和测量。本发明专利技术实现了一次扫描同时获取人体多个信息数据的目的，采集过程简单、高效。

【技术实现步骤摘要】
多功能三维人体信息采集系统及方法
本专利技术涉及人体信息采集领域，尤其涉及一种多功能三维人体信息采集系统及方法。
技术介绍
传统的三维人体信息采集系统仅是三维人体模型的重建，然而在实际应用中，往往希望直接获得更多的人体信息数据。无论是公安机关对嫌疑人进行信息采集，还是在虚拟试衣、服装鞋帽的高端定制等领域，需要获得采集对象的身高、体重、人像、足长、足形等信息，包括体型描述的各参数信息如：肩宽、胸围、腰围、臀围、臂长、腿长、大腿围等数据，以及站立状态下双足的足形特征。由于目前的三维人体信息采集系统功能单一，这些信息的获取，通常需要辅以多种其他设备和人工测量的办法来完成，操作繁琐，工作效率很低。因此，开发一套能够通过简单操作获得更多数据信息的三维人体信息采集系统及方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种多功能三维人体信息采集系统和方法，该系统和方法克服了现有技术中采集信息单一的问题，实现了一次扫描同时获取人体多个信息数据的目的，采集过程简单、高效。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多功能三维人体信息采集系统，包括：转盘、三维人体扫描装置、足部扫描装置、体重测量装置、三维重建模块和分析测量模块，其特征在于：所述转盘设有至少一个足部扫描装置和体重测量装置；所述三维重建模块，用于人体和足部扫描数据的三维重建和拼接，以形成含足底在内的完整的三维人体模型；所述分析测量模块，用于三维模型各部分尺寸信息的分析和测量。基于以上基本方案，本专利技术还作了如下重要的优化设计：所述转盘包括箱体、旋转支撑架和支撑板，所述箱体底板上固定有足部扫描装置，所述支撑板具有所述足部扫描装置工作所需光源的高透过性。所述转盘底部设有支撑脚，在至少一个支撑脚和转盘之间设有体重测量装置。所述支撑板上设有双脚的指定放置区域，所述指定区域与旋转支撑架和支撑板的接触区域无重叠。所述足部扫描装置沿支撑板径向的扫描范围涵盖了支撑板上双脚指定放置区域沿径向的最小到最大半径范围。所述旋转支撑架包括穿过并固定在箱体底板的转轴和固定于转轴上方且与转轴同心的盘面，所述转轴由电机驱动进行旋转，所述盘面包括内盘、外盘和连接内外盘的连接件，所述连接件至少有3条。所述分析测量模块依据指令进行任意距离的测量,包括任意周长、曲线距离以及直线距离的测量。所述分析测量模块可自动生成人体特征常规尺寸信息，包括身高、肩宽、胸围、腰围、臀围、足长和足宽。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种多功能三维人体信息采集方法，包括：在三维人体信息采集过程中采集体重信息和足底信息；通过三维重建和拼接建立含足底在内的完整的三维人体模型；通过分析和测量模块依据指令测量三维模型各部分尺寸信息，和/或自动生成人体特征常规尺寸信息，包括身高、肩宽、胸围、腰围、臀围、足长和足宽。本专利技术所提供的多功能三维人体信息采集方法包括以下步骤：（1）采集对象双脚置于支撑板的指定区域；（2）由体重测量装置获取采集对象的体重信息；（3）开启三维人体扫描装置，根据采集对象的高度调节三维扫描摄像头的高度和拍摄角度；（4）启动转盘进行旋转，通过三维人体扫描装置和足部扫描装置分别获取人体和足底的三维数据；（5）三维重建模块进行人体和足底三维模型的重建和拼接，获得含足底在内的完整的人体三维模型；（6）由测量分析模块根据指令测量所述完整的人体三维模型中的任意尺寸，和/或自动获取人体特征常规尺寸信息，包括身高、肩宽、胸围、腰围、臀围、足长和足宽。本专利技术具有以下技术效果：本专利技术通过在转盘箱体底板上安装三维扫描摄像头，实现了三维人体信息采集过程中足底信息的三维采集，通过三维重建模块的重建和拼接，形成了完整的人体三维模型，包含人在站立状态下足部内侧、外侧以及足底在内的全面的足部信息，采集过程简单、高效。本专利技术通过转盘底部体重测量装置的设置，实现了采集对象体重的测量。本专利技术通过分析测量模块的设置，实现了三维人体模型任意尺寸信息的测量，包括周长、曲线距离以及直线距离的测量，以及身高、肩宽、胸围、腰围、臀围、足长和足宽等人体常规特征参数的自动获取和显示。附图说明图1系统示意图；图2三维扫描单元示意图；图3转盘俯视图；图4转盘剖面图。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术提供的多功能三维人体信息采集系统及方法作进一步详细说明，以便更好理解本专利技术创造的保护范围，但实施例的内容并不限制本专利技术创造的保护范围。说明书附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明与本专利技术有关的基本结构。实施例中提供了一种多功能三维人体信息采集系统，如图1所示，主要包括由支架4和至少两个三维扫描单元1组成的三维人体扫描装置、转盘2、主机3，主机内设有三维重建模块和分析测量模块。三维扫描单元用于三维人体的扫描，转盘用于三维人体扫描过程中带动采集对象进行旋转，配合完成人体的360°三维扫描，二者均与主机3相连接，通过主机3执行相应的操作控制，以实现三维扫描摄像头的调节和转盘的旋转，人体和足底的扫描数据传输至主机3由三维重建模块完成人体及足部的三维重建和拼接，基于三维重建模型的分析测量给出人体常规特征信息，或根据指令完成所需尺寸的测量。如图2所示，三维扫描单元包括固定装置101以及设于其上的三维扫描摄像头102、升降装置103和旋转装置104。在实际运用过程中，两个或两个以上的扫描单元1通过固定装置101固定于支架4或采集间的内壁上，每个单元均可通过主机3来控制升降装置103和旋转装置104以调整三维扫描摄像头102的高度和拍摄角度，以适应不同身高的采集对象。如图3和图4所示，转盘包括支撑板202、旋转支撑架、箱体204、电机205以及足部三维扫描摄像头208。箱体底部设有支撑脚206，在支撑脚206和箱体204之间设有体重测量装置209如压力传感器，用于获取采集对象的体重。旋转支撑架由穿过并固定在箱体底板的转轴207和固定于转轴上方且与转轴同心的盘面203组成，盘面包括内盘210、外盘211和连接内外盘的连接件212，盘面上设有螺纹孔用于固定支撑板202，支撑板202具有所述足部三维扫描摄像头208工作所需光源的高透过性。电机205转轴穿过箱体底板带动旋转支撑架及其上所固定的支撑板202进行旋转，电机转轴可以通过皮带进行传动,也可以通过齿轮与旋转支撑架相互啮合进行传动。上述连接件212至少有3条，优选地如图4所示，3条连接件沿径向连接内外盘；在另一实施例中旋转支撑架设有4条连接件，呈X状分布，较佳的夹角范围为30°-90°。上述支撑板上设有指定的双脚放置区域201，该区域与旋转支撑架盘面203和支撑板202的接触区域无重叠，以保证双脚在扫描过程中无遮挡。本专利技术一个优选的实施方式中，足部三维扫描摄像头208沿支撑板径向且摄像头朝上设置，其扫描范围涵盖了支撑板上双脚的指定放置区域沿径向的最小到最大半径范围。所述三维扫描摄像头和足部三维扫描摄像头可采用基于不同技术的三维成像装置，如结构光技术、双目视觉技术、多视图技术或者多种技术的结合等，支撑板具有对应三维扫描技术工作所需光源的高透过性。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种多功能三维人体信息采集方法，包括：在三维人体信息采集过程中采集体重信息和足底信息；通过三维重建和拼接建立含足底在内的完整的三维人体模型；通过分析和测量模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能三维人体信息采集系统，包括：转盘、三维人体扫描装置、足部扫描装置、体重测量装置、三维重建模块和分析测量模块，其特征在于：所述转盘设有至少一个足部扫描装置和体重测量装置；所述三维重建模块，用于人体和足部扫描数据的三维重建和拼接，以形成含足底在内的完整的三维人体模型；所述分析测量模块，用于三维模型各部分尺寸信息的分析和测量。

【技术特征摘要】
1.一种多功能三维人体信息采集系统，包括：转盘、三维人体扫描装置、足部扫描装置、体重测量装置、三维重建模块和分析测量模块，其特征在于：所述转盘设有至少一个足部扫描装置和体重测量装置；所述三维重建模块，用于人体和足部扫描数据的三维重建和拼接，以形成含足底在内的完整的三维人体模型；所述分析测量模块，用于三维模型各部分尺寸信息的分析和测量。2.根据权利要求1所述的多功能三维人体信息采集系统，其特征在于：所述转盘包括箱体、旋转支撑架和支撑板，所述箱体底板上固定有至少一个足部扫描装置，所述支撑板具有所述足部扫描装置工作所需光源的高透过性。3.根据权利要求1或2所述的多功能三维人体信息采集系统，其特征在于：所述转盘底部设有支撑脚，在至少一个支撑脚和转盘之间设有体重测量装置。4.根据权利要求1或2所述的多功能三维人体信息采集系统，其特征在于：所述支撑板上设有双脚的指定放置区域，所述指定区域与旋转支撑架和支撑板的接触区域无重叠。5.根据权利要求1或2所述的多功能三维人体信息采集系统，其特征在于：所述足部扫描装置沿支撑板径向的扫描范围涵盖了支撑板上双脚的指定放置区域沿径向的最小到最大半径范围。6.根据权利要求1所述的多功能三维人体信息采集系统，其特征在于：所述旋转支撑架包括穿过并固定在箱体底板的转轴和固定于转轴上方且与转轴同心的盘面，所述转轴由电机驱动进行旋转，所述盘面包...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天伟，周晓辉，
申请(专利权)人：西安算筹信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61