阅读说明：本技术 一种人体三维尺寸测量系统 (Human body three-dimensional size measuring system ) 是由 崔振茂 成彬彬 安健飞 邓贤进 吴强 邓佩佩 陈仁爱 周人 喻洋 尹格 于 2020-04-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种人体三维尺寸测量系统,驱动部用于驱动信号发射接收部沿被测用户圆周转动；信号发射接收部用于向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波,获得回波的特征数据；控制部用于从驱动部获取信号发射接收部的位置数据以及从信号发射接收部获取在对应位置获得的回波特征数据；数据处理部用于根据得到的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据,构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。本发明测量系统能够测量获得用户身体的三维尺寸,其中预设电磁波的频率大于等于20G赫兹,该频率范围的电磁波对衣物有较好的穿透性,因此用户不需要脱去衣物,能够避免用户隐私问题。(The invention discloses a human body three-dimensional size measuring system.A driving part is used for driving a signal transmitting and receiving part to rotate along the circumference of a user to be measured; the signal transmitting and receiving part is used for transmitting a preset electromagnetic wave to the tested user and receiving an echo of the preset electromagnetic wave reflected by the body of the tested user to obtain the characteristic data of the echo; the control part is used for acquiring position data of the signal transmitting and receiving part from the driving part and acquiring echo characteristic data obtained at the corresponding position from the signal transmitting and receiving part; the data processing part is used for constructing a three-dimensional model containing the three-dimensional size of the body of the user to be measured according to the obtained position data and the echo characteristic data correspondingly obtained at each position. The measuring system can measure and obtain the three-dimensional size of the body of the user, wherein the frequency of the preset electromagnetic wave is more than or equal to 20 GHz, and the electromagnetic wave in the frequency range has better penetrability to clothes, so that the user does not need to take off the clothes, and the privacy problem of the user can be avoided.)

一种人体三维尺寸测量系统

技术领域

本发明涉及三维尺寸测量技术领域，特别是涉及一种人体三维尺寸测量系统。

背景技术

随着社会发展以及人们对生活质量要求的不断提高，服装定制化将成为未来服装行业的发展趋势。然而，为用户定制服装需要获得用户身体精确的三维尺寸，现有技术中采用激光点阵对人体扫描而测量获得，然而这种测量方式需要用户脱去衣物，才能够获得精确的测量结果，而其中存在用户隐私问题，这为测量工作带来了较大不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种人体三维尺寸测量系统，能够测量获得用户身体的三维尺寸，且能够避免现有技术存在的用户隐私问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种人体三维尺寸测量系统，包括驱动部、信号发射接收部、控制部和数据处理部；

所述驱动部用于驱动所述信号发射接收部沿被测用户圆周转动；

所述信号发射接收部用于向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波，获得回波的特征数据，所述预设电磁波的频率大于等于20G赫兹；

所述控制部用于从所述驱动部获取所述信号发射接收部的位置数据以及从所述信号发射接收部获取在对应位置获得的回波特征数据；

所述数据处理部用于根据得到的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。

优选的，所述信号发射接收部包括发射接收控制部、若干发射单元和若干接收单元，所述发射接收控制部用于控制所述发射单元发出预设电磁波，控制所述接收单元接收回波以及根据所述接收单元接收到的回波获得回波的特征数据。

优选的，所述信号发射接收部还包括连接在所述发射接收控制部和所述发射单元之间的、用于接通所述发射单元的第一开关，以及连接在所述发射接收控制部和所述接收单元之间的、用于接通所述接收单元的第二开关。

优选的，若干所述发射单元沿竖直方向从上到下依次排布，若干所述接收单元沿竖直方向从上到下依次排布。

优选的，所述控制部具体用于按照沿竖直方向从上到下的顺序依次控制各个所述发射单元发射预设电磁波，在每一所述发射单元发射预设电磁波的同时控制与该发射单元对应的接收单元接收回波。

优选的，所述驱动部具体用于根据所述数据处理部下发的指令驱动所述信号发射接收部开启转动。

优选的，所述控制部具体用于根据从所述驱动部实时获取的位置数据，当判断所述信号发射接收部到达指定位置时，控制所述信号发射接收部向被测用户发射预设电磁波以及接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波。

优选的，所述控制部具体用于根据从所述驱动部获取的位置数据，当判断所述信号发射接收部的转动角度大于等于360度时，控制所述信号发射接收部停止转动以及停止发射预设电磁波。

优选的，包括一个所述信号发射接收部，或者包括多个分别位于沿被测用户圆周不同位置的所述信号发射接收部，所述驱动部具体用于同时分别驱动各个所述信号发射接收部沿被测用户圆周转动。

优选的，所述数据处理部包括：

成像模块，用于根据各个位置的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，经三维重建后获得被测用户身体各点位置与散射强度的成像图；

提取模块，用于从获得的成像图中提取点云数据；

构建模块，根据获得的点云数据构建出三维曲面，以构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。

由上述技术方案可知，本发明所提供的一种人体三维尺寸测量系统，驱动部用于驱动信号发射接收部沿被测用户圆周转动，信号发射接收部用于向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波，获得回波的特征数据，控制部用于从驱动部获取信号发射接收部的位置数据以及从信号发射接收部获取在对应位置获得的回波特征数据，数据处理部用于根据得到的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。本发明测量系统通过在沿被测用户圆周的各个位置向被测用户发射预设电磁波进行扫描，获得各个位置对应的回波特征数据，根据得到的数据能够测量获得用户身体的三维尺寸，其中预设电磁波的频率大于等于20G赫兹，该频率范围的电磁波对衣物有较好的穿透性，因此使用本测量系统测量人体的三维尺寸，用户不需要脱去衣物，从而能够避免现有技术存在的用户隐私问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种人体三维尺寸测量系统的示意图；

图2为本发明实施例的人体三维尺寸测量系统各个部件的连接示意图；

图3为本发明实施例的人体三维尺寸测量系统的具体结构示意图；

图4(a)为一具体实施例中提取出的三维点云数据；

图4(b)为根据图4(a)所示的三维点云数据构建出的三维模型；

图5为本发明又一实施例的人体三维尺寸测量系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种人体三维尺寸测量系统的示意图，由图可知，所述的人体三维尺寸测量系统包括驱动部11、信号发射接收部10、控制部12和数据处理部13。

所述驱动部11用于驱动所述信号发射接收部10沿被测用户圆周转动；

所述信号发射接收部10用于向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波，获得回波的特征数据，所述预设电磁波的频率大于等于20G赫兹；

所述控制部12用于从所述驱动部11获取所述信号发射接收部10的位置数据以及从所述信号发射接收部10获取在对应位置获得的回波特征数据；

所述数据处理部13用于根据得到的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。

预设电磁波的频率大于等于20G赫兹，该频率范围的电磁波对衣物有较好的穿透性，但难以穿透人体皮肤。回波的特征数据是指用于表征所接收到回波的特征的数据，比如回波的特征数据可包括回波的幅值或者相位等。信号发射接收部向被测用户发射预设电磁波，预设电磁波入射到被测用户身体后能够穿透衣物，而后被用户身体反射回，信号发射接收部接收反射回的回波并获得回波的特征数据，根据接收到的回波的特征信息能够获得用户身体上相应反射点的距离信息。根据沿被测用户圆周的各个位置的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，能够获得用户身体三维尺寸的信息。

本实施例的人体三维尺寸测量系统通过在沿被测用户圆周的各个位置向被测用户发射预设电磁波进行扫描，获得各个位置对应的回波特征数据，根据得到的数据能够测量获得用户身体的三维尺寸，其中预设电磁波的频率大于等于20G赫兹，该频率范围的电磁波对衣物有较好的穿透性，因此使用本测量系统测量人体的三维尺寸，用户不需要脱去衣物，从而能够避免现有技术存在的用户隐私问题。

在一种具体实施方式中，请参考图2，图2为本实施例的人体三维尺寸测量系统各个部件的连接示意图，从图可看出，信号发射接收部10包括发射接收控制部14、若干发射单元100和若干接收单元101，所述发射接收控制部14用于控制所述发射单元100发出预设电磁波，控制所述接收单元101接收回波以及根据所述接收单元101接收到的回波获得回波的特征数据。发射接收控制部14包括频率源，通过频率源向发射单元100发射脉冲，从而由发射单元100向外发射出预设电磁波。

进一步的，在测量过程中，信号发射接收部10发射的预设电磁波包括多个频点或者预设电磁波为线性调频波形。

进一步的，信号发射接收部10还包括连接在所述发射接收控制部14和所述发射单元100之间的、用于接通所述发射单元100的第一开关，以及连接在所述发射接收控制部14和所述接收单元101之间的、用于接通所述接收单元101的第二开关。在测量系统进行测量过程中，可以通过控制第一开关、第二开关接通或者断开，来控制相应的发射单元100、接收单元101与发射接收控制部14接通或者断开。具体本实施方式中，请参考图2，信号发射接收部10具体包括第一开关部102和第二开关部103，第一开关部102包括若干个分别与若干个发射单元100一一对应连接的第一开关，第二开关部103包括若干个分别与若干个接收单元101一一对应连接的第二开关，每一第一开关用于控制接通与其对应连接的发射单元100，每一第二开关用于控制接通与其对应连接的接收单元101。

优选的，若干发射单元100沿竖直方向从上到下依次排布，若干接收单元101沿竖直方向从上到下依次排布，请结合参考图3，图3为本实施例的人体三维尺寸测量系统的具体结构示意图，使用本测量系统对被测用户进行测量时，要求被测用户按照预设姿势站立在指定位置，驱动信号发射接收部10沿被测用户圆周转动而对被测用户进行扫描测量，将各个发射单元100以及各个接收单元101沿竖直方向从上到下依次排布，使得能够对被测用户整个身体扫描测量，以能够获得用户整个身体的三维尺寸。

进一步优选的，控制部12具体用于按照沿竖直方向从上到下的顺序依次控制各个发射单元100发射预设电磁波，在每一所述发射单元100发射预设电磁波的同时控制与该发射单元100对应的接收单元101接收回波，这样在沿被测用户圆周的同一位置，逐一控制各对发射单元和接收单元对用户扫描测量，能够避免各个发射单元发出的电磁波信号相互干扰，而影响测量结果。使用本测量系统对被测用户进行测量过程中，信号发射接收部10沿被测用户圆周方向转动，当转动到某一位置时，控制部12按照沿竖直方向从上到下的顺序依次地控制各个发射单元100发射预设电磁波，在每一发射单元100发射预设电磁波的同时控制与该发射单元100对应的接收单元101接收回波，控制部12具体可以控制与发射单元100对应连接的第一开关接通或者断开以及与接收单元101对应连接的第二开关接通或者断开，从而控制每一发射单元以及对应的接收单元扫描。

进一步的，本实施例的测量系统中，驱动部11具体用于根据所述数据处理部13下发的指令驱动所述信号发射接收部10开启转动。使用本测量系统对被测用户进行测量时，要求被测用户按照预设姿势站立在指定位置，用户通过数据处理部13下发指令，指示启动扫描，随后扫描开始，驱动部11根据指令驱动信号发射接收部10沿被测用户圆周转动，在转动过程中控制部12实时地从驱动部11获取信号发射接收部10的位置数据。

控制部12具体用于根据从所述驱动部11实时获取的位置数据，当判断所述信号发射接收部10到达指定位置时，控制所述信号发射接收部10向被测用户发射预设电磁波以及接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波。在信号发射接收部10沿被测用户圆周转动过程中，控制部12根据从驱动部11实时获取的位置数据，当判断信号发射接收部10到达指定位置时控制信号发射接收部10向被测用户发射预设电磁波而进行扫描，同时进行回波的采集，直到完成当前位置的扫描。控制部12继续根据从驱动部11实时获取的信号发射接收部10的位置数据，判断信号发射接收部10是否到达下一指定位置，以进行下一次扫描。

请参考图3，本实施例测量系统可以包括一个信号发射接收部10，驱动部11驱动信号发射接收部10沿被测用户圆周转动，进一步的，控制部12具体用于根据从驱动部11获取的位置数据，当判断所述信号发射接收部10的转动角度大于等于360度时，控制所述信号发射接收部10停止转动以及停止发射预设电磁波。本测量系统控制信号发射接收部10沿被测用户圆周的转动角度大于等于360度，以保证能够测量获得用户圆周360度范围内的三维尺寸。

优选的，请参考图3，所述测量系统还包括用于被测用户站立的基座15，对被测用户测量时要求被测用户站立在基座15上，而对其进行扫描测量。

进一步具体的，数据处理部13包括：成像模块，用于根据各个位置的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，经三维重建后获得被测用户身体各点位置与散射强度的成像图；提取模块，用于从获得的成像图中提取点云数据；构建模块，根据获得的点云数据构建出三维曲面，以构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。成像模块可使用三维成像算法，利用得到的各个位置的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，得出被测用户身体各点位置与散射强度的成像图，散射强度用于表征反射点对预设电磁波的散射能力，比如用户身体上一点对预设电磁波的散射能力较大，则对应该点的散射强度较大。提取模块可根据得到的成像图，可以使用点云提取算法从成像图中提取点云数据。构建模块根据提取出的点云数据，可以使用三维曲面重建算法构建出三维曲面，从而构建出被测用户身体的三维模型。请参考图4(a)和图4(b)，图4(a)为一具体实施例中提取出的三维点云数据，图4(b)为根据图4(a)所示的三维点云数据构建出的三维模型。

进一步的，数据处理部13还用于与用户交互，用户通过数据处理部13能够设定相关参数、控制启动以及显示系统的运行状况和测量结果等。可选的，数据处理部13可以是计算机。

本实施例的人体三维尺寸测量系统的工作流程具体如下：

S1：被测用户按照预设姿势站立在基座15上，随后系统开始扫描，数据处理部13向驱动部11和控制部12发出启动指令，驱动部11驱动信号发射接收部10沿被测用户圆周转动，同时控制部12从驱动部11获取信号发射接收部10的位置数据。

S2：控制部12接收到启动指令后，控制部12实时地从驱动部11获取信号发射接收部10的位置数据并进行判断，当判断出信号发射接收部10到达指定位置时，控制部12控制依次地接通各个发射单元和对应的接收单元，并触发发射接收控制部14进行脉冲发射与接收，完成当前位置对目标的扫描，同时进行回波的采集。随信号发射接收部10沿圆周转动，控制部12继续根据从驱动部11实时获取的信号发射接收部10的位置数据，判断信号发射接收部10是否到达下一指定位置，以进行下一次扫描。直到完成对目标大于等于360°的扫描。

S3：数据处理部13从控制部12获取位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。

在又一实施例提供的人体三维尺寸测量系统中，所述测量系统包括多个分别位于沿被测用户圆周不同位置的信号发射接收部，驱动部具体用于同时分别驱动各个信号发射接收部沿被测用户圆周转动。各个信号发射接收部分别位于沿被测用户圆周的不同位置，由各个信号发射接收部分别负责沿被测用户圆周不同区段内对用户扫描测量。使用本实施例测量系统对被测用户进行测量时，驱动部同时分别驱动各个信号发射接收部沿被测用户圆周转动，控制每一信号发射接收部在其负责扫描的区段内，依次在每一位置向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波，这样通过多个信号发射接收部同时对被测用户扫描测量可以提高测量效率。

示例性的，请参考图5，图5为本实施例的人体三维尺寸测量系统的具体结构示意图，由图可以看出，所述系统包括第一信号发射接收部20、第一发射接收控制部21、第一控制部22、第二信号发射接收部23、第二发射接收控制部24、第二控制部25、驱动部26和数据处理部27。第一信号发射接收部20和第二信号发射接收部23分别用于向被测用户发射预设电磁波并接收预设电磁波被被测用户身体反射回的回波，获得回波的特征数据。第一信号发射接收部20和第二信号发射接收部23分别位于沿被测用户圆周相对的两端，驱动部26具体用于同时分别驱动第一信号发射接收部20和第二信号发射接收部23沿被测用户圆周转动，都沿顺时针转动或者都沿逆时针转动，可以控制第一信号发射接收部20沿被测用户一半圆周转动进行扫描测量，同时控制第二信号发射接收部23沿被测用户另一半圆周转动进行扫描测量。

第一发射接收控制部21用于控制第一信号发射接收部20的发射单元发出预设电磁波，控制接收单元接收回波以及根据接收单元接收到的回波获得回波的特征数据，第一控制部22用于从驱动部26获取第一信号发射接收部20的位置数据以及从第一信号发射接收部20获取在对应位置获得的回波特征数据。

第二发射接收控制部24用于控制第二信号发射接收部23的发射单元发出预设电磁波，控制接收单元接收回波以及根据接收单元接收到的回波获得回波的特征数据，第二控制部25用于从驱动部26获取第一信号发射接收部23的位置数据以及从第二信号发射接收部23获取在对应位置获得的回波特征数据。

数据处理部27用于根据得到的位置数据和在各个位置对应获得的回波特征数据，构建出包含被测用户身体的三维尺寸的三维模型。

以上对本发明所提供的一种人体三维尺寸测量系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。