专利名称：一种单柱式非接触三维人体自动测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种人体尺寸测量仪，特别是关于一种单柱式非接触三维人体尺寸自动測量仪。
背景技术：
三维人体尺寸自动测量是现代图像测量技术的ー个分支，是以现代光学为基础， 融光电子学、计算机图形学、信息处理、机械技术、电子技术、计算机视觉、软件应用技术和传感技术等科学技术于一体的測量技木。它在测量人体时把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用，其目的是从人体图像中提取有用的信息，包括服装设计所需的人体特征数据。目前，常用的人体尺寸測量方式是非接触式人体尺寸自动测量。现有技术中用于三维人体尺寸自动测量的装置主要有德国Human Solutions公司的VITUS三维人体扫描系统，美国TC2公司PMP系统和加拿大Boss-21自动测体系统。它们在使用过程中存在以下问题采用双柱、三柱、四柱或其他形式的测量扫描系统，有的是安装调试时间长，有的是测量精度低。而改装后用于装载三维人体尺寸自动测量装置的车辆较高，对行驶道路要求高， 抗颠簸能力差，不适合固定在车上作为车载设备巡回移动使用。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供ー种适合车载使用，满足车辆改装要求， 測量精度高，操作维修方便的单柱式非接触三维人体自动测量仪。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于它包括一底座、一立柱、一“U”形测量臂、四个测量摄像头、一測量台和监控系统；所述立柱固定设置在所述底座上，所述立柱上间隔设置有两个线性滑轨，所述两个线性滑轨之间设置有滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的丝杠底端通过同步带连接伺服电机的输出端；所述滚珠丝杠副的螺母与ー滑块固定，所述滑块呈燕尾形，与所述立柱上的所述两个线性滑轨相配合、滑动连接；所述“U”形测量臂包括两个呈“L”形的侧梁，两所述侧梁对称连接在所述滑块的两侧；所述四个测量摄像头分别设置在两所述侧梁的端部和转角处；所述測量台设置在所述底座前方、所述“U”形測量臂的两所述侧梁中间；所述监控系统连接所述伺服电机和四个测量摄像头。所述立柱的顶部和底部均设置有行程开关，所述行程开关连接所述监控系统。所述伺服电机设置在所述底座上，所述伺服电机上设置有减速器。每个所述测量摄像头均包括一个线激光器和两个摄像机。所述测量摄像头与所述“U”形测量臂之间采用锥销定位，所述“U”形测量臂上欲设置所述测量摄像头的位置预埋有带有螺纹的锥套，紧固螺钉穿过所述測量摄像头的安装板与所述“U”形测量臂上相应的带有螺纹的锥套拧紧。所述测量台底部设置有调平螺杆，所述测量台的台面上内嵌有电子称重仪，所述电子称重仪连接所述监控系统。
3[0010]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型在底座上设置一根立柱，立柱通过传动机构连接一 “U”形測量臂，“U”形測量臂上设置有测量摄像头， “U”形測量臂随传动机构沿立柱上下滑动，进而带动测量摄像头对人体进行上下扫描，本实用新型结构简洁紧凑，减少了零部件数量，抗颠簸性好，降低了故障发生概率，满足车辆改装要求，适合车载使用。2、本实用新型采用单柱式结构，相对于双柱、三柱或其他多柱式测量结构，只需要一套运动控制单元控制立柱的升降，不需要另外设置装置解决同步问题，同步性好，降低了运动控制的复杂性，减少了同步运动控制的误差，提高了系统的可靠性。3、 本实用新型的測量摄像头和“U”形测量臂之间采用锥销定位，首先经过精确计算測量，在 “U”形測量臂上找到安装各个测量摄像头的准确位置，在“ U”形测量臂的相应安装位置预埋带有螺纹的锥套，安装测量摄像头时，将紧固螺钉穿过测量摄像头的安装板与“ U”形测量臂上预埋的带有螺纹的锥套拧紧，因此，能够方便、快速、精确地在“U”形测量臂上安装、拆卸测量摄像头，保证重复定位精度，提高了系统的稳定性和定位的准确性、快速性。4、本实用新型的四个测量摄像头通过“U”形测量臂刚性连接成ー个整体，保证了运动的一致性，提高了測量精度。5、本实用新型的“U”形測量臂采用两个“L”形侧梁的组合式结构，安装维护方便。6、本实用新型采用伺服电机进行驱动而不是采用步进电机，提供了运动控制精度。本实用新型同步性好，定位准确，测量精度高，可广泛用于三维人体尺寸非接触测量过程中。
图1是本实用新型主视示意图图2是本实用新型左视示意图图3是本实用新型俯视示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1 3所示，本实用新型包括一底座1、一立柱2、一“U”形测量臂3、四个测量摄像头4、一測量台5和监控系统(图中未示出)。如图1、图2所示，本实用新型的立柱2固定设置在底座1上，立柱2上间隔设置有两个线性滑轨21，两个线性滑轨21之间设置有滚珠丝杠副22，滚珠丝杠副22的丝杠与线性滑轨21平行，滚珠丝杠副22的丝杠通过设置在底座1和立柱2顶部的轴承支撑，滚珠丝杠副22的丝杠底端通过同步带23连接伺服电机M的输出端。伺服电机M设置在底座1 上，伺服电机M上设置有减速器。滚珠丝杠副22的螺母与ー滑块25固定连接，滑块25呈燕尾形，与立柱1上的两个线性滑轨21相配合、滑动连接。在立柱2的顶部和底部均设置有行程开关。如图3所示，本实用新型的“U”形测量臂3包括两个“L”形侧梁31，两侧梁31对称连接在滑块25的左右两侧，形成“U”形；“U”形测量臂3通过滑块25带动沿立柱2上下滑动。本实用新型的四个测量摄像头4分别设置在两侧梁31的端部和转角处，每个测量摄像头4均包括一个线激光器和两个摄像机。測量摄像头4和“U”形测量臂3之间采用锥销定位，首先经过精确计算測量，在“U”形测量臂3上找到安装各个测量摄像头4的准确位置，在“U”形测量臂3的相应安装位置预埋带有螺纹的锥套，安装測量摄像头4吋，将紧固螺钉穿过测量摄像头4的安装板与“U”形测量臂3上预埋的带有螺纹的锥套拧紧，完成测量摄像头的精确安装和定位。本实用新型的測量台5设置在底座1前方、“U”形测量臂3的两侧梁32中间，测量台5底部设置有调平螺杆，测量台5与其它设备无连接，可防止在测量过程中，因測量人员的上下造成其它设备的晃动。測量台5的台面上内嵌有电子称重仪。电子称重仪台面上设计有ー对脚印，以提醒被测者站立位置。本实用新型的监控系统连接底座1上的伺服电机24、四个测量摄像头4、立柱2上的行程开关和測量台5台面上内嵌的电子称重仪。本实用新型的測量过程为首先对本实用新型装置进行调试、校准；然后被测者站立于测量台5上，通过监控系统启动伺服电机对，伺服电机M通过减速器减速后将动カ传递给滚珠丝杠副22，滑块25 在滚珠丝杠副22的带动下，沿两个线性滑轨21由下至上勻速运动，进而带动“U”形测量臂 3沿立柱2由下至上勻速升起，同时四个測量摄像头4随“U”形测量臂3同步运动，对人体从下至上进行扫描。由于每个測量摄像头4均包括一个线激光器和两个摄像机，因此，四个线激光器在人体表面形成一个环状光条，环状光条自下向上移动，同时八个摄像机连续拍摄环状光条图像，实现人体外形轮廓的自动扫描。扫描完成后，八个摄像机将各自得到的环状光条的部分图像整合，得到整个环状光条的图像输入到监控系统中的计算机内，由计算机内预置的软件将图像进行重建得到三维人体模型，并且对点云数据进行分析处理，得到人体特征数据。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于它包括一底座、一立柱、一 “U”形测量臂、四个测量摄像头、一測量台和监控系统；所述立柱固定设置在所述底座上，所述立柱上间隔设置有两个线性滑轨，所述两个线性滑轨之间设置有滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的丝杠底端通过同步带连接伺服电机的输出端；所述滚珠丝杠副的螺母与ー滑块固定，所述滑块呈燕尾形，与所述立柱上的所述两个线性滑轨相配合、滑动连接；所述“U”形测量臂包括两个呈“L”形的侧梁，两所述侧梁对称连接在所述滑块的两侧；所述四个測量摄像头分别设置在两所述侧梁的端部和转角处；所述测量台设置在所述底座前方、所述“U”形測量臂的两所述侧梁中间；所述监控系统连接所述伺服电机和四个测量摄像头。
2.如权利要求1所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述立柱的顶部和底部均设置有行程开关，所述行程开关连接所述监控系统。
3.如权利要求1所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述伺服电机设置在所述底座上，所述伺服电机上设置有减速器。
4.如权利要求2所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述伺服电机设置在所述底座上，所述伺服电机上设置有减速器。
5.如权利要求1或2或3或4所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于每个所述测量摄像头均包括一个线激光器和两个摄像机。
6.如权利要求1或2或3或4所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述测量摄像头与所述“U”形测量臂之间采用锥销定位，所述“U”形测量臂上欲设置所述测量摄像头的位置预埋有带有螺纹的锥套，紧固螺钉穿过所述測量摄像头的安装板与所述“U”形测量臂上相应的带有螺纹的锥套拧紧。
7.如权利要求5所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述测量摄像头与所述“U”形测量臂之间采用锥销定位，所述“U”形测量臂上欲设置所述测量摄像头的位置预埋有带有螺纹的锥套，紧固螺钉穿过所述测量摄像头的安装板与所述“U”形测量臂上相应的带有螺纹的锥套拧紧。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述测量台底部设置有调平螺杆，所述测量台的台面上内嵌有电子称重仪，所述电子称重仪连接所述监控系统。
9.如权利要求5所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述测量台底部设置有调平螺杆，所述测量台的台面上内嵌有电子称重仪，所述电子称重仪连接所述监控系统。
10.如权利要求6所述的ー种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于所述测量台底部设置有调平螺杆，所述测量台的台面上内嵌有电子称重仪，所述电子称重仪连接所述监控系统。
专利摘要本实用新型涉及一种单柱式非接触三维人体自动测量仪，其特征在于它包括一底座、一立柱、一“U”形测量臂、四个测量摄像头、一测量台和监控系统；立柱固定设置在底座上，立柱上间隔设置有两个线性滑轨，两个线性滑轨之间设置有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠底端通过同步带连接伺服电机的输出端；滚珠丝杠副的螺母与一滑块固定，滑块呈燕尾形，与立柱上的两个线性滑轨相配合、滑动连接；“U”形测量臂包括两个“L”形侧梁，两侧梁对称连接在滑块的两侧；四个测量摄像头分别设置在两侧梁的端部和转角处；测量台设置在底座前方、“U”形测量臂的两侧梁中间；监控系统连接伺服电机和四个测量摄像头。本实用新型同步性好，定位准确，测量效率高，可广泛用于三维人体尺寸非接触测量过程中。
文档编号A41H1/02GK202286475SQ201120389119
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者吴宇, 徐新和, 李宁, 王博, 王新全, 王春旸, 薛建宇, 赖军 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所