一种人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的制作方法

1.本发明涉及一种可在服装行业应用的人体特征测量设备，涉及一种人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪。


背景技术：

2.传统的手工测量精度受测量人员的影响很大，且测量效率低。近几年发展起来的三维人体测量技术拥有能够实现无接触测量、可以避免主观因素造成的人为误差等优势，它们多以光学测量为基础，因此无法穿透衣服，为了获得精确的人体数据，需要进行脱衣测量。
3.毫米波雷达具有能够穿透绝缘材料（如不导电材质的服装）、但不能穿透具有导电质人体的特性。利用此特性可实现非接触式的人体净尺寸数据测量，且毫米波对人体没有伤害，是一种安全健康的测量技术。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪，可以精确、无害、高效、方便地测量被测人详细身体尺寸和生理指标数据，并根据用户需要将测量结果发送到手机等移动设备中。该人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪设计成可拆卸式结构，方便收纳，适宜携带到不同的测量场合组装和使用。
5.本发明是通过以下技术方案来实现的。
6.本发明提供的人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪主要由体重测量模块（6），扫描运动模块（2，4），传感器功能模块（1，3）三大部分组成，主要包括：窄波束毫米波雷达传感器（3-1，5）、双目摄像机（1，2）、直线导轨模组（4）、水平测量杆模组（3）、体重测量底座（6-2）、支撑框架（3-2，3-3，3-4，4-1，4-5）和重量传感器及处理器模块（6-1）。
7.该人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的体重测量模块（6）由体重测量底座（6-2）组成。所述体重测量底座中设有重量传感器和处理器模块（6-1），用于承载被测人并获得被测人体重的相关信息，同时协调测量仪其他模块的运作；所述体重测量底座（6-2）通过数据线连接支撑框架（4-1，4-5）内置的两段竖直直线导轨模组（4-2，4-3，4-4）；所述支撑框架除了起到整个测量仪结构的支撑作用，同时作为直线导轨模组（4-2，4-3，4-4）的保护和封装模块。
8.所述人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的扫描运动模块（2，4）由两套直线导轨模组（4-2，4-3，4-4），一根水平测量杆模组（3）和支撑框架（4-1，4-5，3-2，3-4）组成。两套直线导轨模组（4-2，4-3，4-4）由支撑框架（4-1，4-5）封装并竖直布置。位于支撑框架上端的直线导轨模组（4-2）用于带动水平测量杆模组（3）上下竖直运动，该水平测量杆模组主体（3-3）上均等布置数个窄波束毫米波传感器（3-1），完成人体上半部分关键点的测量。位于支撑框架下段直线导轨模组用于带动单一窄波束毫米波传感器（5）上下竖直运动。竖直窄波束毫米波传感器（5）和水平测量杆模组（3）的相互配合，实现规定区域内的二维扫描式测量。
9.所述人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的传感器功能模块（1，3）由数个窄波束毫米波雷达传感器（3-1，5）、双目摄像机（1-2）、水平测量杆模组（3）和顶部单端测量杆（1-1）组成。所述支撑框架（4-1）的顶部通过转接杆连接顶部水平安装的单段测量杆（1-1）。所述的支撑框架（4-1，4-5）之间为方便收纳和携带，设计成多段的可拆卸形式，不同杆件之间通过插入的方式连接并采用螺钉固定，杆件之间的电路通过usb接口来连通。
10.窄波束毫米波传感器（3-1）主要安装在水平测量杆模组（3-3）上。窄波束毫米波雷达传感器上安装有雷达天线。窄波束毫米波传感器单元均等间隔布置在水平测量杆模组（3-3）上，所述传感器底板以插片的方式固定在杆件上（3-3），通过螺钉连接贴合。此外在测量仪顶部测量杆（1）上，额外安装有一个双目摄像机（1-2）。
11.设备通过底部体重测量底座（6-2）获取待测人体重，配合顶部双目摄像机（1-2）获得身高，结合两部分数据获得人体大致外形。通过水平垂直移动的传感器（5）和水平测量杆模组（3）获得人体关键部位的尺寸，通过人工智能算法进行校准，以获得精准的人体形貌和外观。
12.设备上配套有相应的二维码等标识，通过扫描二维码，设备提供将测量结果在电脑、手机等设备上进行传输和显示的功能，并能按照用户需求输出指定格式。
13.与现有技术相比，本发明所述人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的优越效果在于：采用本发明提供的人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪，由于采用了二维扫描结合人工智能的方式测量人体的技术，仅需要得出被测者的胸围，腰围，臀围，腿围和体重等信息，就可以实现人体结构的精准测量。因而可在短时间内实现无接触地进行人体体征信息的测量，测量过程简单迅速，无需脱衣，礼貌得体，可在各种公共场合使用；本发明还提供数据处理和发送的服务：被测人可以使用二维码接收经过处理的三维图像和关键净尺寸数据到各种移动设备，不仅方便保存，还可以提供给服装供应商进行私人定制；供应商也可以使用三维图像制作服装的三维效果反馈给被测人，同时该三维图像可以直接用于服装行业的计算机辅助设计。
14.附图说明
15.图1为本发明的人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪结构示意图。
16.图2为本发明的顶部测量杆结构示意图图3为本发明的导轨旋转结构示意图图4为本发明的水平测量杆模组结构示意图图5为本发明的直线导轨模组结构示意图图6为本发明的体重测量底座示意图
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明进行详细说明，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1至图5，人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪主要由体重测量模块（6），扫描运动模块（2，4），传感器功能模块（1，3）三大部分组成，主要包括：窄波束毫米波雷达传感器（3-1）、双目摄像机（1-2）、直线导轨模组（4）、重量传感器及处理器模块（6-1），体重测量底座（6-2）和支撑框架（3-2，3-3，3-4，4-1，4-5）。
19.请参阅图1和图5，所述人体净尺寸窄波束毫米波扫描仪的体重测量模块（6）由体重测量底座（6-2）、重量传感器及处理器模块（6-1）组成。所述体重测量底座（6-2）用于承载被测人和获得被测人的体重相关信息，所述体重测量底座通过数据线连接支撑框架（4-5）的底部，支撑框架（4-1，4-5）构成空心的可拆卸结构，除了用于测量仪的支撑，还起到安装和封装直线导轨（4-2），电机（4-3）和减速器（4-4）的作用。所述直线导轨（4-2）可以使用同步带，提供静音平稳的直线运动。所述直线导轨（4-2）可通过旋转连接件（2）与水平测量杆模组（3）进行连接。可以在不重复拆卸测量杆（3）的情况下，通过旋转连接件（2）实现水平测量杆模组（3）的折叠和收纳。
20.进一步地，所述的体重测量底座（6-2）和支撑框架（4-5）的连接，直线导轨主体（4-2）和支撑框架（4-5）的连接，直线导轨主体（4-2）和测量杆模组（3）的连接以及支撑框架（4-1，4-5）之间的连接均为螺栓连接。
21.请参阅图1到4，所述体净尺寸毫米波扫描仪的扫描运动模块（2，4）由直线导轨模组（4）和水平测量杆（3-3）组成。所述两段直线导轨模组（4），上段直线导轨主体（4-2）通过旋转连接件（2）连接水平测量杆（3-3）；下段直线导轨主体（4-2）连接有单一窄波束毫米波传感器单元（5）。所述水平测量杆（3-3）和传感器单元（5）被支撑框架内部的直线导轨主体（4-2）带动做上下竖直运动，以实现所述水平测量杆模组（3）的测量平面垂直于所述体重测量底座（6）平面。顶部测量杆模组（1）内装有双目摄像机（1-2），实现基本轮廓的采集。测量杆（1-1）与支撑框架（4-1）通过螺栓连接，支撑框架（1-1，4-1）之间的电路通过usb接口连接。
22.请参阅2，为滑台与水平测量杆模组（3-3）的连接件。该连接件为旋转可拆卸式，固定端（2-2）与直线导轨模组的滑台连接，可动端（2-1）与水平测量杆（3-3）连接。所述机构可以方便进行拆卸，可以达成扫描仪的折叠功能。该连接件与直线导轨模组（4-2）和水平测量杆（3-3）通过螺栓进行连接。
23.所述体净尺寸毫米波扫描仪的传感器功能模块（1，3）由窄波束毫米波雷达传感器（3-1，5）、双目摄像机（1-2）、水平测量杆模组（3）和顶部单段测量杆（1）组成。所述竖直安装的支撑框架通过支撑框架（4-1）连接顶部水平安装的单段测量杆（1-1），所述的测量杆为方便收纳和携带，设计成可拆卸形式，支撑框架（4-1）和顶部测量杆（1）之间通过插入的方式连接并采用卡扣固定，杆件之间的电路通过usb接口来连通；水平测量杆模组（3）可通过旋转连接件，在不反复拆卸的情况下进行折叠，实现收纳和携带。
24.请参阅3，所述水平测量杆模组（3）上都安装有多个窄波束毫米波传感器（3-1），所述窄波束毫米波雷达（3-1）上安装有雷达天线，所述窄波束毫米波雷达传感器单元（3-1）均布在水平测量杆（3-3）上，所述传感器（3-1）以插片的方式固定在水平测量干（3-3）上。为了保护窄波束毫米波传感器测量杆（3-3），将测量杆（3-3）安装于的支撑框架（3-2，3-4）中。该部分的支撑框架的三面为金属材料，一面为窄波束毫米波可以穿透的塑料材料。外壳的两部分通过螺钉紧密结合形成保护可靠的密封结构。
25.请参阅4，进一步地，所述的直线导轨模组（4）是由直线导轨模组主体(4-2)、步进电机(4-3)、电机减速器(4-4）形成的运动系统，所述的直线导轨模组将移动信息传送到处理器模块（6-1），所述处理器模块（6-1）通过数据线获得滑台的水平位置，和所述直线导轨模组（4）组成一个闭环运动系统。
26.请参阅图5，为本发明的体重测量模块（6），由体重测量底座（6-2）和重量传感及处理器模块（6-1）构成。体重测量底座（6-2）通过连接卡扣与竖直支撑框架（4-5）连接。体重测量底座（6）测量人体体重后配合处理器（6-1）获得人体标准体型并储存在处理器模块（6-1）中。处理器模块（6-1）控制窄波束毫米波（5，3-1）和双目摄像机（1-2）的数据采集和直线导轨模组（4-2，4-3，4-4）运动。
27.进一步地，所述竖直安装的水平测量杆模组（3）和单一传感器单元（5）用于获取被测人的正向轮廓数据，包括正向脖围、胸围、腰围、臀围尺寸等，所述顶部水平安装的双目摄像机（1-2）获取被测人的俯视方向轮廓数据，包括身高，肩斜等尺寸以及用于拍摄获取被测人的站立位置信息，以及被测人的着装外形。
28.本发明测量的工作原理是：被测人一旦站立在测量底座上触发测量开始的指令，设备开始启动测量工作，上段直线导轨模组（4）带动所述水平测量杆模组（3）从最上端移动到最下端、下端滑台带动单一传感器单元（5）上下运动。在移动过程中所述水平测量杆（3）和单一传感器单元（5）对身体表面进行连续测量，主要提取五个测量点：胸高点、肚子凸凹点、胯高点、臀凸部、大腿粗，配合人体标准模型，对被测人的体态轮廓进行构建。用户可以通过二维码将数据传递到移动设备中。
29.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。