一种基于人脸识别的智能体测仪及体测方法与流程

本发明涉及智能机器人领域，特别是涉及一种基于人脸识别的智能体测仪、以及一种基于人脸识别的体测方法。

背景技术

目前，市面上通用的体测设备是一种可以支持用户以投入人民币(包括纸币和硬币)或微信、支付宝扫码等方式先支付费用完成相应的商业交易，之后再进行相关人体数据监测的仪器，即：先付费后体测，故其检测方法较为传统，支付过程繁琐，时间成本高，并且对于所有使用者(包括新使用者和已使用者)而言都是一样的流程和操作，但对于已经使用过的消费者来说，体测设备的检测流程其实已经熟悉，但每次体测步骤却还是和第一次一样，其势必会影响用户体验度，最终减少用户重复使用率。

另外，目前的体测设备往往存在外观结构复杂、产品外形曲线不流畅、部分检测功能较为简单、制作材料成本高等问题，比如：申请号为201530563678.6的中国外观设计专利所公开的一种体测一体机；或者，申请号为201530294026.7的中国外观设计专利所公开的一种体测机；或者，申请号为201730227211.3的中国外观设计专利所公开的一种体检一体机。上述体测设备占地空间大且外观结构复杂，在同等条件下的制作材料和人力成本都较高，且生产周期长。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于人脸识别的智能体测仪，其采用人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证。

为实现上述目的，本发明提供一种基于人脸识别的智能体测仪，包括支架、内置在支架中的控制器、用于采集人脸数据的人脸采集模块、用于检测人体数据的人体数据检测模块、以及显示屏，所述人脸采集模块、人体数据检测模块和显示屏都安装于支架，所述人脸采集模块、人体数据检测模块和显示屏都与控制器相连接。

进一步地，所述支架为一体成型件且呈z字形，所述支架包括架主体部、从架主体部的上端向后上方倾斜延伸的架平台部、以及架主体部的下端向前水平延伸的架底座部，所述架平台部的左右两侧都设有突出的手柄部、用于供使用者握持，所述人脸采集模块和显示屏都固定在架平台部的前端面上、且人脸采集模块位于显示屏的上方侧。

进一步地，所述人体数据检测模块包括体脂传感器、以及具有体重传感器的体重秤，所述体脂传感器固设在架平台部的内部、且体脂传感器的体脂检测电极片固定于手柄部，所述体重秤固定于架底座部、且体重传感器的体重检测电极片朝上设置。

进一步地，所述人体数据检测模块还包括心率传感器和血氧检测模块，所述心率传感器固设在架平台部的内部、且心率传感器的检测端固定于手柄部，所述架平台部的左右两侧都开设有位于手柄部上方侧的血氧检测孔，所述血氧检测模块固定安装在血氧检测孔内。

进一步地，所述支架的架主体部的前端面上还安装有logo灯箱和音箱。

进一步地，所述logo灯箱呈圆形，所述音箱有两个、分别设在logo灯箱的左右两侧，每个音箱都呈圆弧状、并包裹在logo灯箱的外周。

进一步地，所述人脸采集模块为摄像头、并位于显示屏的上方侧。

进一步地，所述智能体测仪还包括安装于支架且位于显示屏的上方侧的麦克风，所述麦克风与控制器相连接。

如上所述，本发明涉及的基于人脸识别的智能体测仪，具有以下有益效果：

上述智能体测仪中，通过人脸采集模块采集使用者的当前人脸数据，将使用者的当前人脸数据与体测后得到的当前人体数据相绑定，采用人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证，使得已使用者在第二次使用智能体测仪时操作步骤能够得到有效简化，进而满足不同消费者不同层面的需求、且提高用户体验度。

本发明的另一目的在于提供一种基于人脸识别的体测方法，其采用人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证，并采用先体测后付费的方式，提高用户体验度。

为实现上述目的，本发明提供一种基于人脸识别的体测方法，使用如上所述的智能体测仪、以及云端健康大数据中心，所述智能体测仪具有本地人脸数据库，所述云端健康大数据中心具有云端人脸数据库和云端健康源数据库，所述基于人脸识别的体测方法依次包括以下步骤：

s1、触发智能体测仪，激活人脸采集模块、人体数据检测模块和显示屏；

s2、人脸采集模块采集使用者的当前人脸数据、并将当前人脸数据发送给控制器，同时，人体数据检测模块采集使用者的当前人体数据、并将当前人体数据发送给控制器；

s3、控制器判断当前人脸数据是否存在于智能体测仪的本地人脸数据库中，若是，则执行下述步骤s6；若否，则执行下述步骤s4；

s4、控制器将当前人脸数据上传至云端健康大数据中心的云端人脸数据库，云端健康大数据中心判断当前人脸数据是否存在于云端人脸数据库中，若是，则执行下述步骤s6；若否，则执行下述步骤s5；

s5、使用者注册新用户，控制器将当前人脸数据保存在本地人脸数据库中、并上传至云端健康大数据中心的云端人脸数据库，云端健康大数据中心依据当前人脸数据创建新用户账号、并将当前人脸数据与新用户账号一对一绑定，之后再返回上述步骤s1；

s6、显示屏显示人脸采集模块采集到的使用者的当前人脸数据，控制器判断是否同时采集到当前人脸数据和当前人体数据，若是，则执行下述步骤s7；若否，则返回上述步骤s1；

s7、控制器将当前人体数据上传至云端健康大数据中心的云端健康源数据库；

s8、当使用者需要查看包括有当前人体数据的体测报告时，控制器控制显示屏上显示付费指令，使用者根据付费指令支付费用后即可查看体测报告。

进一步地，所述人体数据检测模块包括具有体重传感器的体重秤，所述体重传感器与控制器相连接；所述步骤s1包括以下步骤：使用者站在智能体测仪的体重秤上，体重传感器获取使用者的当前体重、并判断当前体重是否大于预设的体重参考值，若是，则触发智能体测仪；若否，则不触发智能体测仪。

进一步地，所述步骤s1和步骤s2之间还包括以下步骤：a11、人脸采集模块获取使用者的当前人脸数据、并将当前人脸数据发送给控制器，控制器中设有人脸面部识别算法，通过人脸面部识别算法对当前人脸数据进行活体检测、判断使用者是否为活体，若是，则执行下述步骤s2；若否，则返回步骤a11。

进一步地，所述步骤s5中，使用者注册新用户依次包括以下步骤：a21、控制器控制显示器显示注册二维码，使用者通过手持终端扫描注册二维码、并在手持终端上进行注册；a22、使用者在手持终端上填写注册基础数据信息；a23、云端健康大数据中心在云端人脸数据库中保存注册基础数据信息，并创建新用户账号。

进一步地，所述步骤s8中，所述付费指令为付费二维码，使用者通过手持终端扫描付费二维码支付费用。

如上所述，本发明涉及的基于人脸识别的体测方法，具有以下有益效果：

上述体测方法中，通过人脸采集模块采集使用者的当前人脸数据，将使用者的当前人脸数据与体测后得到的当前人体数据相绑定，采用人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证，使得已使用者在第二次使用智能体测仪时操作步骤能够得到有效简化，并采用先体测后付费的方式，进而满足不同消费者不同层面的需求、且提高用户体验度。

附图说明

图1为本申请中基于人脸识别的智能体测仪的结构示意图。

图2为本申请中基于人脸识别的体测方法的流程框图。

元件标号说明

1支架

101架主体部

102架平台部

103架底座部

104手柄部

105血氧检测孔

2人脸采集模块

3显示屏

4体重秤

41体重检测电极片

5体脂检测电极片

6logo灯箱

7音箱

8麦克风

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种基于人脸识别的智能体测仪，如图1所示，所述智能体测仪包括支架1、内置在支架1中的控制器、用于采集人脸数据的人脸采集模块2、用于检测人体数据的人体数据检测模块、以及显示屏3，所述人脸采集模块2、人体数据检测模块和显示屏3都安装于支架1，所述人脸采集模块2、人体数据检测模块和显示屏3都与控制器相连接，所述显示屏3用于智能体测仪使用过程中所涉及的一些信息，比如：显示操作步骤、采集到的使用者的当前人脸数据、付费指令等。

进一步地，本发明还提供一种基于人脸识别的体测方法，使用如上所述的智能体测仪、以及云端健康大数据中心，所述智能体测仪具有本地人脸数据库和本地健康源数据库，所述云端健康大数据中心具有云端人脸数据库和云端健康源数据库，智能体测仪的控制器与本地人脸数据库和本地健康源数据库相连接，同时，智能体测仪的控制器还通过无线网络与云端健康大数据中心相连接、用于将数据上传至云端健康大数据中心。如图2所示，所述基于人脸识别的体测方法依次包括以下步骤：

s1、触发智能体测仪，激活人脸采集模块2、人体数据检测模块和显示屏3；

s2、人脸采集模块2采集使用者的当前人脸数据、并将当前人脸数据发送给控制器，同时，人体数据检测模块采集使用者的当前人体数据、并将当前人体数据发送给控制器；

s3、控制器判断当前人脸数据是否存在于智能体测仪的本地人脸数据库中，若是，则执行下述步骤s6；若否，则执行下述步骤s4；

s4、控制器将当前人脸数据上传至云端健康大数据中心的云端人脸数据库，云端健康大数据中心判断当前人脸数据是否存在于云端人脸数据库中，若是，则执行下述步骤s6；若否，则执行下述步骤s5；

s5、使用者注册新用户，控制器将当前人脸数据保存在本地人脸数据库中、并上传至云端健康大数据中心的云端人脸数据库，云端健康大数据中心依据当前人脸数据创建新用户账号、并将当前人脸数据与新用户账号一对一绑定，之后再返回上述步骤s1；

s6、控制器控制显示屏3显示人脸采集模块2采集到的使用者的当前人脸数据，同时，控制器判断是否同时采集到当前人脸数据和当前人体数据，若是，则执行下述步骤s7；若否，则返回上述步骤s1；

s7、控制器将当前人体数据保存在本地健康源数据库、同时上传至云端健康大数据中心的云端健康源数据库；

s8、当使用者需要查看包括有当前人体数据的体测报告时，控制器控制显示屏3上显示付费指令，使用者根据付费指令支付费用后即可查看体测报告。

本申请涉及的智能体测仪及体测方法中，通过人脸采集模块2采集使用者的当前人脸数据，将使用者的当前人脸数据与体测后得到的当前人体数据相绑定，采用人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证，使得已使用者在第二次使用智能体测仪时操作步骤能够得到有效简化，并采用先体测后付费的方式，进而满足不同消费者不同层面的需求、且提高用户体验度。

以下对智能体测仪的优选实施例展开叙述。

如图1所示，智能体测仪的支架1为一体成型件且呈z字形，所述支架1包括架主体部101、从架主体部101的上端向后上方倾斜延伸的架平台部102、以及架主体部101的下端向前水平延伸的架底座部103，所述架平台部102的左右两侧都设有突出的手柄部104、用于供使用者握持，所述人脸采集模块2和显示屏3都固定在架平台部102的前端面上、且人脸采集模块2位于显示屏3的上方侧。优选地，所述显示屏3采用内嵌式固定结构，并选用13寸液晶显示屏。因此，智能体测仪在结构上采用一体式设计，简化了产品的分散零部件，以z字形概念在保证智能体测仪结构稳定性的同时，增加了智能体测仪外形线条的流畅性和视觉的美观度，并较大程度地减小智能体测仪的整体占用空间，使智能体测仪外形紧凑、美观，从而降低制作材料的成本和生产时间的成本。

进一步地，所述智能体测仪主要用于测量使用者的体重和体脂，当然，还可以用于测量使用者的心率、血氧饱和率等与人体相关的健康数据。基于此，如图1所示，所述人体数据检测模块包括用于测量使用者体重的体重秤4(即体重采集模块)、用于测量使用者体脂的体脂传感器(即体脂测量模块)、用于测量使用者心率的心率传感器(即心电采集模块)、以及用于测量使用者血氧饱和率的血氧检测模块(即血氧测量模块)，所述体重秤4中的体重传感器、体脂传感器、心率传感器、以及血液检测模块都与控制器相连接。所述体重秤4内嵌固定于架底座部103，体重秤4中体重传感器的体重检测电极片41朝上设置、并贴于体重秤4的玻璃上表面，体重检测电极片41为体重传感器的检测端；使用者站在体重秤4上、与体重检测电极片41相接触，体重传感器即可获取使用者的体重数据、并将体重数据发送给控制器。优选地，所述体重秤4采用钢化玻璃材质，能够承受200kg以内的重量，同时，体重秤4内附有体重感应呼吸灯；当体重传感器接收到大于等于5kg的体重感应信号时，体重秤4控制体重感应呼吸灯加强其灯光色彩和亮度；当体重传感器接收到小于5kg的体重感应信号时，体重秤4控制体重感应呼吸灯减弱其灯光色彩和亮度。所述体脂传感器固设在架平台部102的内部、且体脂传感器的体脂检测电极片5通过螺丝固定于手柄部104，体脂检测电极片5为体脂传感器的检测端；使用者双手分别握持左右两个手柄部104、与体脂检测电极片5相接触，体脂传感器即可获取使用者的体脂数据、并将体脂数据发送给控制器。所述心率传感器固设在架平台部102的内部、且心率传感器的检测端也通过螺丝固定于手柄部104；使用者双手分别握持左右两个手柄部104、与心率传感器的检测端相接触，心率传感器即可获取使用者的心率数据、并将心率数据发送给控制器。所述架平台部102的左右两侧都开设有位于手柄部104上方侧的血氧检测孔105，两个血氧检测孔105分别位于显示屏3的左右两侧，所述血氧检测模块固定安装在血氧检测孔105内；使用者将食指伸入血氧检测孔105内触摸血氧检测模块，血氧检测模块即可获取使用者的血氧饱和率数据、并将血氧饱和率数据发送给控制器。

进一步地，如图1所示，所述支架1的架主体部101的前端面上还安装有logo灯箱6和音箱7。所述logo灯箱6呈圆形、在左右方向上位于架主体部101的正中间位置，logo灯箱6的内部固设有照亮用的led灯，led灯的led电路板与控制器相连接，故控制器可控制led灯随着用户的使用状态改变照亮色彩和亮度。所述音箱7有两个、分别设在圆形结构的logo灯箱6的左右两侧，每个音箱7都呈圆弧状的结构造型、并围绕在logo灯箱6的外周。所述人脸采集模块2即为智能体测仪的图像采集装置、优选为摄像头，用于拍摄使用者的人脸，进行人脸识别；所述摄像头安装在架平台部102前端面顶部的中心位置处、位于显示屏3的上方侧。所述智能体测仪还包括安装于支架1的架平台部102、且位于摄像头左右两侧的麦克风8，故麦克风8也位于显示屏3的上方侧，所述麦克风8用于接收语音信号、并与控制器相连接。

进一步地，所述智能体测仪还包括数据处理模块、与控制器相连接；所述云端健康大数据中心还包括数据分析模块、以及用于识别智能体测仪上传的当前人脸数据的图像识别模块。如图2所示，使用者采用上述智能体测仪进行体测的体测方法依次包括以下步骤：

步骤s1、使用者站在智能体测仪的体重秤4上，体重传感器获取使用者的当前体重、并判断当前体重是否大于预设的体重参考值，本实施例中，体重参考值为5kg；若体重传感器判断使用者的当前体重大于等于5kg时，则体重传感器向控制器发送指令，触发智能体测仪，激活人脸采集模块2、体脂传感器、心率传感器、血氧检测模块、以及显示屏3，同时，体重传感器控制体重秤4的体重感应呼吸灯加强其灯光色彩和亮度；若体重传感器判断使用者的当前体重小于5kg时，则智能体测仪触发失败，控制器接收不到体重传感器的输出信号，人脸采集模块2、体脂传感器、心率传感器、血氧检测模块、以及显示屏3也就不会被激活，同时，体重传感器控制体重秤4的体重感应呼吸灯减弱其灯光色彩和亮度。

步骤a11、人脸采集模块2获取使用者的当前人脸数据、并将当前人脸数据发送给控制器，所述当前人脸数据为使用者的当前人脸图像；所述控制器中设有人脸面部识别算法，智能体测仪通过人脸面部识别算法对当前人脸数据进行活体检测、判断使用者是否为活体；若控制器判断使用者是活体，则执行下述步骤s2；否则，返回步骤a11。

步骤s2、使用者握紧支架1的手柄部104，则使用者双手与体脂传感器的体脂检测电极片5相接触、进行体脂测量，体脂传感器采集使用者的当前体脂；体脂传感器判断使用者体脂检测是否成功，若是，则将当前体脂数据发送给控制器；若否，则返回步骤s2，体脂检测的步骤优选与上述步骤a11同时进行。另外，智能体测仪通过人脸采集模块2采集使用者的当前人脸数据、并将当前人脸数据发送给控制器。

步骤s3、控制器判断当前人脸数据是否存在于智能体测仪的本地人脸数据库中，若是，则说明使用者并不是新用户、之前已注册过、已有注册账号，使用者的注册账号为自己的人脸图像，此时，使用者不需要进行重复注册，直接执行下述步骤s6，开始正常体测流程；否则，执行下述步骤s4。

步骤s4、控制器将采集到的使用者的当前人脸数据上传至云端健康大数据中心的云端人脸数据库，云端健康大数据中心将使用者的当前人脸数据与云端人脸数据库中存储的在先人脸数据比对检索，并判断当前人脸数据是否存在于云端人脸数据库中，若是，则说明使用者并不是新用户、之前也已注册过、也已有注册账号，使用者的注册账号为自己的人脸图像，此时，直接执行下述步骤s6，开始正常体测流程；否则，执行下述步骤s5。

步骤s5、使用者注册新用户，其有两种方式，注册方式一、在智能体测仪上注册新用户，具体依次包括以下步骤：a21、控制器控制显示器显示注册二维码，使用者通过手持终端(比如手机、pad等)扫描注册二维码、并在手持终端上进行注册；a22、使用者在手持终端上填写注册基础数据信息，注册基础数据信息包括：昵称、手机号、身高、出生年月、体重、性别等；a23、云端健康大数据中心在云端人脸数据库中保存注册基础数据信息，并创建新用户账号，且云端健康大数据中心将当前人脸数据与新用户账号一对一绑定；此时，注册成功，新使用者注册了以自己人脸数据为唯一凭证的体测账号，之后返回执行上述步骤s1。注册方式二、使用者通过手持终端(比如手机、pad等)扫描海报上的注册二维码、并在手持终端上进行注册；通过手持终端获取使用者的当前人脸数据；使用者在手持终端上填写注册基础数据信息，注册基础数据信息包括：昵称、手机号、身高、出生年月、体重、性别等；手持终端将当前人脸数据和注册基础数据信息上传至云端健康大数据中心，云端健康大数据中心在云端人脸数据库中保存注册基础数据信息，并创建新用户账号，且云端健康大数据中心将当前人脸数据与新用户账号一对一绑定；此时，注册成功，新使用者注册了以自己人脸数据为唯一凭证的体测账号，之后返回执行上述步骤s1。

步骤s6、控制器控制显示屏3显示人脸采集模块2采集到的使用者的当前人脸数据，同时，控制器判断是否同时采集到当前人脸数据和当前体脂数据，若是，则执行下述步骤a31；若否，则返回上述步骤s1。

步骤a31、智能体测仪通过体重秤4的体重传感器获取使用者的当前体重数据，体重传感器将采集到的当前体重数据发送给控制器。

步骤a41、智能体测仪通过心率传感器获取使用者的当前心率数据，心率传感器将采集到的当前心率数据发送给控制器。

步骤a51、智能体测仪通过血氧检测模块检测使用者的当前血氧饱和度数据，血氧检测模块将采集到的当前血氧饱和度数据发送给控制器。

步骤s7、体测完成，控制器将使用者的当前人体数据保存在本地健康源数据库、同时上传至云端健康大数据中心的云端健康源数据库，使用者的当前人体数据包括使用者的当前体重数据、当前体脂数据、当前心率数据、以及当前血氧饱和度数据。

步骤s8、控制器控制显示屏3生成微信二维码，使用者通过手持终端扫码微信二维码登入相应的微信小程序。当使用者需要查看具有当前人体数据的当前体测报告或具有历史人体数据的历史体测报告时，通过微信小程序付费后即可在手持终端上查看当前体测报告或历史体测报告；或者，智能体测仪的控制器控制显示屏3上显示付费指令，付费指令优选为付费二维码，使用者通过手机、pad等手持终端微信或支付宝扫描付费二维码并支付费用后，即可在智能体测仪的显示屏3或手机app上查看当前体测报告或历史体测报告。另外，使用者在查看体测报告时，云端健康大数据中心会判断该使用者对应的用户账号中的注册基础数据信息是否齐全，若时，则可直接查看体测报告；若否，则需要用户根据提示补全注册基础数据信息后方可查看体测报告。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、以人脸识别技术对每一位使用者进行唯一认证，在使用者第一次注册过信息后根据使用者的人脸信息与用户账号做一对一的绑定，并永久保存；当该使用者之后任意时刻再次使用本申请涉及的智能体测仪时，智能体测仪可通过采集的当前人脸数据迅速识别使用者是否为非首次使用，并且在使用者不付费的情况下即可完成体测、并将体测报告推送至用户报告表单，用户根据自身需要在查看体测报告时在进行费用支付，而不需要用户提前支付费用后再进行体测，从而极大地提升了用户体验。

2、在智能体测仪的结构设计上采用一体式内嵌结构设计，将产品外形设计成z字形，将体重秤4、体脂传感器、心率传感器、血氧检测模块、显示屏3、摄像头等分散零部件尽可能整合于一体，简化产品的结构设计，使得产品外形紧凑、线条流畅优美，并利用语音提示和自动人脸识别功能降低用户操作使用的难度和复杂性，能够满足大多数人的使用需求，在保证同等测量数据的准确性的基础上，压缩产品的制造成本。本申请能够应用于多种场景，比如：考勤、健身房、电影院、幼儿园、商场等，使用者可以通过本申请获取健康检测报告，以随时记录和了解自己身体健康数据的变化，进而满足不同消费者不同层面的需求。

3、智能体测仪利用活体检测、人脸识别技术和联网核查技术，实现用户账号在注册时候用户信息输入的便捷性、用户信息的真实可靠性、以及用户账号的安全性。

4、智能体测仪与云端健康大数据中心联网结合使用，将人脸识别技术应用于人体健康检测，实现一次识别、永久记录；同时还将使用者的人脸信息与用户账号(即身份信息)储存在云端健康大数据中心，使用者在非首次使用时，即使在使用者不带现金、不带手机等情况下，也能通过人脸识别技术，在位于全国各地的智能体测仪上进行体测。

5、使用者的用户账号与人脸数据信息直接一对一的绑定，使用者的体测报告直接推送至个人的用户账号，更加便利和人性化。

6、新旧用户区分验证，旧用户体测流程简单化，提升用户体验度。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。