[发明专利]多功能三维人体信息采集系统及方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，根据本发明的一个方面，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，本发明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。

根据本发明的另一个方面，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。

本发明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。

本发明具有以下技术效果：

本发明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。

本发明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。

本发明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；