[发明专利]一种自动调整话筒高度的调整装置及其高度修正方法

权利要求书

1.一种自动调整话筒高度的调整装置的高度修正方法，其中，自动调整话筒高度的调整装置包括内部具有空腔的底座(7)，所述空腔内设有驱动装置(8)、控制装置(6)和电源装置(9)，所述底座(7)顶端设有伸缩支架(5)，且所述伸缩支架(5)与所述驱动装置(8)的输出部连接，所述伸缩支架(5)上设有水平测距仪(4)、倾斜测距仪(3)和摄像头(2)，所述水平测距仪(4)、倾斜测距仪(3)、摄像头、驱动装置(8)和电源装置(9)均与控制装置(6)连接；

所述伸缩支架(5)包括与底座(7)固定连接的主支架(501)，所述主支架(501)顶端开有贯穿主支架(501)的伸缩区域，所述伸缩区域内设有用于安装水平测距仪(4)、倾斜测距仪(3)和摄像头(2)的滑动件(502)，所述伸缩区域的内壁以滑动件(502)的中心线为对称轴对称设有滑动槽(503)，且所述滑动件(502)设有嵌入所述滑动槽(503)的滑动凸起，所述滑动件(502)的侧面上设有螺母座，所述驱动装置的输出部设有与所述螺母座配合的丝杆，且所述底座(7)开设有与所述伸缩区域连通的转动孔；

所述滑动件(502)顶端铰接有安装板(504)，所述安装板(504)顶端开设有用于放置话筒的放置槽(505)，且所述安装板(504)顶端可拆卸连接有用于固定话筒的弹性固定带(506)；

所述水平测距仪(4)和倾斜测距仪(3)均为激光雷达测距仪，且所述水平测距仪(4)位于倾斜测距仪(3)下方；

所述倾斜测距仪(3)位于摄像头(2)的下方；

所述伸缩区域的截面呈矩形，且所述滑动槽(503)的截面呈等腰梯形，所述滑动件(502)的截面呈圆形或矩形；

其特征在于，高度修正方法包括以下步骤：

S1、沿水平方向发射超声波；

S2、采集从用户表面反射的超声波信号，并根据超声波信号计算水平距离值L；

S3、判断水平距离值L是否小于水平预定值，若是，则进入步骤S4，否则，返回步骤S1；

S4、判断当前水平距离值L是否在时间t内始终位于水平值域内，若是，则发射与水平面成夹角α的超声波，并进入步骤S5，否则，返回步骤S1；

S5、接收从用户表面反射的超声波信号，并根据超声波信号计算出倾斜距离值d；

S6、判断倾斜距离值d是否大于倾斜距离设定值，若是，则进入步骤S7，否则，令夹角α＝α+0.5°，之后返回步骤S5；

S7、根据步骤S4中的水平距离值L，采用修正公式，得到修正后的倾斜距离值D，修正公式：

D＝secαL-0.006L

其中，α为步骤S6成立时对应的夹角α；

S8、根据修正后的倾斜距离值D，计算出人的高度H＝DSinα+h，其中，h为距离检测仪与地面之间的垂直距离；

S9、判断采集的图像中是否具有完整的脸部图像，若是，则进入步骤S10，否则，控制摄像头向上移动预定高度后，直至检测到完整的脸部图像后，进入步骤S10；

S10、提取脸部图像，对当前脸部图像进行模糊操作后，并进行灰度操作得到脸部灰度图；

S11、确定脸部轮廓的中心点，以中心点为圆点按照预定间距进行圆形分割，将脸部灰度图分割成若干个环形的特征区域；

S12、确定脸部轮廓的脸部关键点组，并根据特征区域的宽度值计算出脸部轮廓的高度值b₁；

确定嘴部特征的中心点，计算出嘴部特征的中心点与脸部轮廓中心点之间的间距值b₂；

S13、根据高度值b₁和间距值b₂，通过换算公式计算出嘴部与地面之间的实际高度值B，并根据实际高度值B调整话筒的高度，换算公式：

其中，k为比例因子，k的取值大于1。

2.根据权利要求1所述的一种高度修正方法，其特征在于，所述步骤S12中，所述脸部关键点组为：以脸部轮廓中心点为对称点分别取自脸部轮廓左右两侧的两个轮廓点，及以脸部轮廓中心点为对称点分别取自脸部轮廓上下两侧的两个轮廓点。

3.根据权利要求1所述的一种高度修正方法，其特征在于，所述步骤S12中，高度值b₁＝y₁*特征区域的宽度值+b₃，b₂＝y₂*特征区域的宽度值+b₃，其中，y₁为关键点所在特征区域与脸部轮廓中心点所在特征区域之间的特征区域数量，y₂为嘴部中心点所在特征区域与脸部轮廓中心点所在特征区域之间的特征区域数量，b₃为嘴部中心点或关键点与其所在特征区域靠近脸部轮廓中心点一侧的边界的距离值。