一种基于人体图像的身高测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于人体图像的身高测量方法及装置，属于计算机视觉技术领域，所述方法包括：将相机光轴对准取景框中的人体轮廓中心点并拍摄一张人体图像，记录相机拍摄时的姿态角以及参照物尺寸；根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离；所述参照物所在平面为垂直于相机光轴且经过参照物中心点的平面；根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高。本发明专利技术通过拍摄人体图像，结合身高和脚长比例计算出被测者实际身高，可以提高身高测量精度，便捷性高，适用于基于移动终端的自助身高测量和远程体检时的身高测量等应用场景。高测量等应用场景。高测量等应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人体图像的身高测量方法及装置


[0001]本专利技术属于计算机视觉
，具体涉及一种基于人体图像的身高测量方法及装置。

技术介绍

[0002]目前的人体身高测量方法主要依赖于各类身高测量器械，受测量条件限制，在没有这些身高测量器械时身高测量往往不方便且不准确。现有技术中也出现了基于机器视觉的身高测量方法，比如通过双目视觉机获取场景的深度图像，确定深度图像中的人体目标，基于人体目标从头顶到脚底的实际三维坐标的空间距离来确定人体的身高，其在一定程度上提高了身高测量准确度，但是成本较高且算法处理复杂度高，耗时长。
[0003]虽然也有一些基于单目视觉的身高测量方法，但是基本都是计算目标图像中被测者的头顶到脚部在图像中的坐标，再结合相机内外参数换算得到身高，但是此种方式对拍摄角度要求较高，且从被测者正面拍摄时一般忽略了图像中人体脚长的影响，此时仅通过目标图像计算出的被测者的脚部位置坐标很难准确描述被测者脚底的实际位置，会带来较大的测量误差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于人体图像的身高测量方法及装置，用于解决基于机器视觉进行身高测量时测量误差较大的问题。
[0005]本专利技术第一方面，公开一种基于人体图像的身高测量方法，所述方法包括：将相机光轴对准取景框中的人体中心点并拍摄一张人体图像，记录相机拍摄时的姿态角以及参照物尺寸；根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离；所述参照物所在平面为垂直于相机光轴且经过参照物中心点的平面；根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高。
[0006]在以上技术方案的基础上，优选的，所述取景框中的人体中心点为对相机的取景框中的人体轮廓进行跟踪检测并计算人体轮廓的中心点得到；所述参照物尺寸为被测者的瞳距或人体图像中已知的物体尺寸。
[0007]在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离具体包括：获取人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度所占像素点个数n；获取参照物尺寸占像素点个数k；计算被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上对应的投影距离H，，s为参照物尺寸。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高具体包括：根据投影距离H和相机参数计算相机光心到参照物所在平面的距离d；根据投影距离H和相机光心到参照物所在平面的距离d计算相机光轴与相机原点和被测者头顶或脚尖的连线之间的夹角β；根据身高h和脚长的比例设置脚长系数x，根据相机拍摄时的姿态角α、投影距离H、相机光心到参照物所在平面的距离d和夹角β计算被测者身高。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述相机光心到参照物所在平面的距离为， f为相机镜头的实际焦距，n为目标图像中被测者的头顶至脚尖的长度所占的像素点个数，μ为相机图像传感器的像元尺寸；相机光轴与相机光心和被测者头顶或脚尖的连线之间的夹角。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据身高h和脚长的比例设置脚长系数x，根据相机拍摄时的姿态角α、投影距离H、相机光心到参照物所在平面的距离d和夹角β计算被测者身高具体包括：根据相机拍摄时的姿态角α和夹角β计算被测者头顶与相机光心在垂直方向上的高度差h1；计算相机光心与被测者脚尖连线的延长线与被测者头顶到地面垂线的延长线的交点与相机光心在垂直方向上的高度差L2；计算被测者头顶到地面的垂线与被测者脚尖的水平距离L3，，其中x为预设的脚长系数，h为身高，l为身高和脚长的比值；计算相机光心与被测者脚尖连线的延长线与被测者头顶到地面垂线的延长线的交点与地面在垂直方向上的高度差h2；计算被测者身高h：。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，被测者身高测量公式为：其中。
[0012]本专利技术第二方面，公开一种基于人体图像的身高测量装置，所述装置包括：数据获取模块：用于将相机光轴对准取景框中的人体中心点并拍摄一张人体图像，记录相机拍摄时的姿态角以及参照物尺寸；投影计算模块：用于根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离；所述参照物所在平面为垂直于相机光轴且经过参照物中心点的平面；身高计算模块：用于根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高。
[0013]本专利技术第三方面，公开一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0014]本专利技术第四方面，公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使计算机实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0015]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：1）本专利技术采集被测者人体图像，结合相机拍摄时的姿态角以及参照物尺寸，计算被测者的头顶至脚尖的长度对应的投影距离，结合身高和脚长比例换算出被测者实际身高测量值，实现基于人体图像的身高识别，由于考虑到了脚长对基于图像识别的身高测量的影响，可以提高身高测量精度；2）本专利技术基于移动终端上的单目相机即可实现身高的准确测量，不需要依赖专用身高测量设备和复杂测量算法，提高了身高测量的便捷性，可适用于基于移动终端的自助身高测量和远程体检时的身高测量等应用场景。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的基于人体图像的身高测量方法方法流程示意图；图2为α>β时的身高计算原理示意图；图3为α<β时的身高计算原理示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参阅图1，本专利技术提出一种基于人体图像的身高测量方法，所述方法包括：
S1、实时获取相机的取景框中的图像，提取图像中的人体轮廓并在取景框中实时绘制人体轮廓的中心点作为准星。
[0020]本专利技术可通过移动终端或单目相机获取被测者的目标图像，也可以是各类智能手机、平板等带有单目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人体图像的身高测量方法，其特征在于，所述方法包括：将相机光轴对准取景框中的人体轮廓中心点并拍摄一张人体图像，记录相机拍摄时的姿态角以及图像中的参照物尺寸；根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离；所述参照物所在平面为垂直于相机光轴且经过参照物中心点的平面；根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高。2.根据权利要求1所述的基于人体图像的身高测量方法，其特征在于，所述取景框中的人体中心点为对相机的取景框中的人体轮廓进行跟踪检测并计算人体轮廓的中心点得到；所述参照物尺寸为被测者的瞳距或人体图像中已知的物体尺寸。3.根据权利要求2所述的基于人体图像的身高测量方法，其特征在于，所述根据参照物尺寸计算人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离具体包括：获取人体图像中被测者的头顶至脚尖的长度所占像素点个数n；获取参照物尺寸占像素点个数k；计算被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上对应的投影距离H，，s为参照物尺寸。4.根据权利要求3所述的基于人体图像的身高测量方法，其特征在于，所述根据相机拍摄时的姿态角和被测者的头顶至脚尖的长度在参照物所在平面上的投影距离，通过几何计算推导被测者身高具体包括：根据投影距离H和相机参数计算相机光心到参照物所在平面的距离d；根据投影距离H和相机光心到参照物所在平面的距离d计算相机光轴与相机原点和被测者头顶或脚尖的连线之间的夹角β；根据身高h和脚长的比例设置脚长系数x，根据相机拍摄时的姿态角α、投影距离H、相机光心到参照物所在平面的距离d和夹角β计算被测者身高。5.根据权利要求4所述的基于人体图像的身高测量方法，其特征在于，所述相机光心到参照物所在平面的距离为，f为相机镜头的实际焦距，n为目标图像中被测者的头顶至脚尖的长度所占的像素点个数，μ为相机图像传感器的像元尺寸；相机光轴与相机光...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁川，魏娟，邝瑰琦，
申请(专利权)人：武汉特斯雷信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：