[发明专利]一种人体下肢自动测量装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种服装测量技术领域，尤其是一种人体下肢自动测量装置和方法。

背景技术

医用循序减压袜借助缓压原理，通过收缩腿部肌肉对血管腔加压，促进静脉血液回流心脏，减少下肢静脉淤血，确保下肢静脉良好循环。该袜子不仅能辅助治疗下肢静脉曲张，还能有效预防下肢静脉曲张，具有重要的应用价值及广阔的市场前景。医用压力袜要想取得好的疗效，必须根据病人的腿部尺寸如高度、大腿围度、小腿围度来定制相应的袜子，才能在使用过程中提供合适的压力，满足缓压治疗的效果。若袜子过于宽松，产生的压力过小，不能有效施加压力；相反袜子若偏小，过于紧缩，就会产生较大的压力，让病人感觉难受、不舒服，而不愿意使用。因此测量病人腿部尺寸的显得犹为重要。传统测量人体的方法为手工测量方法，以软尺、人体测高仪、角度计、可变式人体截面测量仪等为主要工具，可以直接测量出人体各部位尺寸，使用工具简单。但不同测量者的经验不同或测量手法规范程度不同，导致测量结果大不相同，存在较大误差，且费时费力；与被测者的接触，有时还会让被测者感到窘迫或疲劳。人们寻找新的测量方法来代替传统手工测量法。自动人体测量以现代光学为基础，融光电子学、计算机图像学、信息处理、计算机视觉等技术为一体，将被测对象的图像信息当作检测和传递的载体加以利用，从图像中提取有用的信，进行加工处理，生成所需要的尺寸。自动人体测量技术弥补了传统手工测量的不足，能方便、快速、准确获得人体数据。近年来，自动人体测量有了许多成果。美国Cyberware公司的WBX、WB4等扫描系统、法国Lactra公司的Vitus Smart 3D激光扫描设备，它们的本质是三角测量法，运用相似三角形原理，用多个激光测距仪对站立在测量箱内的被测者从多个方位进行测量，计算人体表面各点的三维坐标，经过计算机处理，形成人体三维模型，然后对模型进行三维尺寸测量，得到非常精确的人体尺寸。该方法测量精度高，但设备复杂昂贵，占地面积大，不利于推广使用。Meados等人于1970年提出莫尔轮廓法，是应用光栅的阴影（投影）和光栅形成的莫尔条纹来捕捉人体。在此基础上提出了影像莫尔法、投影莫尔法、扫描莫尔法及其改进方法。基本原理是将光源照射到置于被测物体上的主光栅，通过记录光栅在物体上的变形了的光栅像，获得物体表面各点的深度信息，从而获得物体表面信息。莫尔法原理简单，精度较高，但数据获取速度慢，稳定性差，对噪声比较敏感。美国纺织服装技术公司TC²选用白光分层轮廓测量法获取人体三维数据信息，用六部摄影机检测产生的图样轮廓，然后合成为一完整模型。基于红处线传感技术的测量方法可以避免被测者脱换衣服，且获得人体净尺寸；如日本的Hamamatsu公司的Body Line扫描系统采用红处线发射二极管得到扫描数据，基本不需要标记便可抽取三维数据，且错漏数据较少。

这些非接触人体测量设备一般存在以下问题：（1）误差较大。因为上述设备基本是国外的，其模型都是建立在他们自己国家人群数据库基础上的，在我国使用时，误差一般较高。据有些文章报道，TC²测量的胸围、腰围都有4-5cm误差；加拿大的BOSS-21的误差也有5cm左右。（2）这些设备大多数是使用三维人体扫描技术采集原始数据与图像，将所获取的信息综合处理得到人体各部位的三维尺寸，进行人体重建，一般研制系统结构复杂、体积庞大、成本高、价格昂贵，一套设备至少在50万以上。（3）这些设备不是针对人体下肢测量研制的，每次测量都会产生庞大的数据，界面数据也繁杂，需要人们手工去找到自己所需的相关数据，使用很不方便。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种成本低、能方便快捷准确进行人体下肢测量的装置和方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种人体下肢自动测量装置，包括图像采集装置和图像处理器，图像采集装置包括专用测量裤和测量工作台，测量工作台的正面和左侧各设有一个摄像头机盒，摄像头机盒通过金属杆与测量工作台连接，摄像头机盒上设有摄像头和闪光灯，图像处理器由计算机主机和显示器组成，其中图像采集装置和图像处理器通过USB数据线连接。

作为优选，所述测量工作台由背面、右侧面和地面三块平板组成，各面平板上均设有标记线，地面平板上设有脚印位置。

作为优选，所述脚印位置其脚印内侧间距离为20cm，右脚脚印距右侧面平板的距离为40cm，摄像头离地面的距离为50cm。

作为优选，所述专用测量裤右腿裤腿覆盖至脚踝，左腿裤腿裸露至大腿根部。

这种人体下肢自动测量方法，包括以下步骤：