本發(fā)明涉及部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取裝置和方法及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù):
隨著網(wǎng)絡(luò)購物的發(fā)展,網(wǎng)上購買衣服等也已經(jīng)成為一種潮流,但是由于無法向?qū)嶓w店那樣試穿,網(wǎng)購的衣服經(jīng)常發(fā)生不合身的現(xiàn)象。
織物變形模擬與仿真已經(jīng)發(fā)展比較成熟,如北京服裝學(xué)院發(fā)表于2012年12月的碩士研究生學(xué)位論文《虛擬試衣系統(tǒng)的研究》,作者楊建東,導(dǎo)師商書元,在具備準(zhǔn)確的人體和衣物的3d輪廓前提下可以對(duì)衣物的穿戴效果進(jìn)行模擬。
但是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)人體輪廓的獲取存在短板,通常采用對(duì)若干張照片進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并配合身高等參數(shù),獲取人體輪廓數(shù)據(jù)。存在的問題是,人體輪廓是曲面,對(duì)照片進(jìn)行分析只能準(zhǔn)確獲取人體輪廓的邊界,需要足夠多的照片,因此以這種方法獲取的人體輪廓存在相當(dāng)?shù)恼`差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有虛擬試衣技術(shù)中人體輪廓獲取方法的技術(shù)偏見解決虛擬試衣技術(shù)中的技術(shù)難題,提供一種基于測(cè)距技術(shù)的人體輪廓的獲取裝置及方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體輪廓的精確測(cè)量,并應(yīng)用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬試衣,本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種低成本便于推廣的人體輪廓獲取方法,推動(dòng)虛擬試衣技術(shù)的普及。
部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取裝置,其組成要點(diǎn)在于,包括一種與身體緊密貼合的接收陣列、測(cè)量定位裝置、控制電路以及數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置,所述接收陣列包括若干測(cè)距波的接收單元,所述測(cè)量定位裝置包括3個(gè)以上固定位置的測(cè)距波發(fā)射單元,控制電路包括發(fā)射單元對(duì)應(yīng)的發(fā)射電路和接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路,測(cè)量定位裝置的每個(gè)發(fā)射單元分別照預(yù)定順序間隔一定的時(shí)間輪流發(fā)射測(cè)距波,進(jìn)入接收狀態(tài)的接收單元完成所有發(fā)射單元測(cè)距波接收后,更換另一接收單元接收測(cè)距波,重復(fù)上述過程直至根據(jù)設(shè)定的順序完成所有接收單元的測(cè)距波接收,通過測(cè)距波的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)測(cè)距,并將測(cè)距數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置傳送,數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置分別處理每個(gè)發(fā)射單元的測(cè)距數(shù)據(jù)并解算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值并存儲(chǔ)。
這樣,就能通過發(fā)射單元和測(cè)量定位裝置之間的測(cè)距值,以接收單元的位置確立虛擬坐標(biāo)系,發(fā)射單元輪流發(fā)射測(cè)距波逐個(gè)獲取每個(gè)發(fā)射單元在虛擬坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,從而獲得了比較精確人體輪廓的數(shù)據(jù)。
所述測(cè)距波是超聲波、可聽聲波、次聲波中的一種。
所述測(cè)距波是無線電波、微波、紅外線、可見光中的一種。
所述接收單元安裝在殼體中,殼體外表面為球面或球面的一部分,殼體外表面與人體輪廓接觸,接收單元發(fā)射測(cè)距波的中心與球面的圓心重合。
這樣,以采集到的若干被定位點(diǎn)作為圓心,接收單元?dú)んw的球面半徑為半徑的球面集合,其包絡(luò)內(nèi)切曲面就是被測(cè)人體的輪廓,采用這種技術(shù)手段,有效的解決了傳感器的發(fā)射中心與人體輪廓的接觸面不重合的技術(shù)問題,提高了輪廓獲取的精度。
所述接收單元安裝在殼體中,所述殼體外部是球面,殼體內(nèi)部設(shè)置底座,球面中心和接收單元的發(fā)射中心到底座的距離相等,接收單元通過安裝面安裝的底座上。
這樣,就能從結(jié)構(gòu)上保證球面中心與接收單元的發(fā)射中心重合。
配置2組以上的測(cè)量定位裝置,每組測(cè)量定位裝置包括3個(gè)以上固定位置的測(cè)距波發(fā)射單元,并配置相應(yīng)的發(fā)射電路。
這樣,就能在根據(jù)發(fā)射單元所處不同位置,選擇合適位置的測(cè)量定位裝置,提高測(cè)距精度。
所述每組測(cè)量定位裝置的發(fā)射單元中至少有3個(gè)接收單元呈直角三角形分布。
所述每組測(cè)量定位裝置的發(fā)射單元中至少有3個(gè)接收單元呈等腰直角三角形分布。
這樣,以呈等腰三角形分布的直角頂點(diǎn)發(fā)射單元傳感器的接收中心為原點(diǎn),以經(jīng)過另外2個(gè)發(fā)射單元傳感器的接收中心的直線分別作為x軸和y軸,以經(jīng)過原點(diǎn)垂直于x軸和y軸組成的坐標(biāo)平面的直線作為z軸,從而建立直角坐標(biāo)系。
所述發(fā)射電路包括方波發(fā)生器模塊、電荷泵模塊或功率放大模塊以及開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、濾波器模塊、比較器模塊、開關(guān)電路模塊。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元時(shí),數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的定時(shí)器開始計(jì)時(shí);接收單元將收到的測(cè)距波經(jīng)放大電路放大并經(jīng)過濾波器濾波后,輸入電壓比較器,得到整形后的電壓信號(hào),定時(shí)器捕獲到信號(hào)的上升沿或下降沿后停止計(jì)時(shí),獲得超聲波從發(fā)射單元到達(dá)接收單元的時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)渡越時(shí)間法測(cè)距。
所述發(fā)射電路包括方波發(fā)生器模塊、調(diào)制器模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、自動(dòng)增益模塊、帶通濾波器模塊、檢相器模塊、開關(guān)電路模塊。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,發(fā)射電路的方波經(jīng)低頻信號(hào)調(diào)制后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元,接收單元接收到的信號(hào)經(jīng)放大、濾波后經(jīng)檢相器檢相,獲得信號(hào)的相位差,就可以通過相位檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)測(cè)距,當(dāng)然也可以和渡越時(shí)間法測(cè)距相結(jié)合以提高渡越時(shí)間法測(cè)距精度。
所述發(fā)射電路包括主振、調(diào)制器模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、帶通濾波模塊、本振、混頻器模塊、低通濾波模塊、整形電路模塊、檢相器模塊、開關(guān)電路模塊。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,發(fā)射電路經(jīng)主振調(diào)制后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元,接收單元信號(hào)經(jīng)放大器模塊、濾波模塊后與本振混頻再經(jīng)低通濾波后得到頻率較低的差頻信號(hào),再經(jīng)整形電路后檢相得到相位差,完成相位檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的測(cè)距的過程。
所述發(fā)射電路包括方波發(fā)生器模塊、電荷泵模塊或功率放大模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、濾波器模塊、峰值檢測(cè)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及開關(guān)電路模塊。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,接收單元將收到的測(cè)距波經(jīng)放大電路放大并經(jīng)過濾波器濾波后,獲得接收信號(hào)的峰值,再轉(zhuǎn)換成數(shù)字量與設(shè)定值比較,從而能根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)弱計(jì)算發(fā)射單元到接收單元距離,通過幅值檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)測(cè)距。
所述數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置是單片機(jī)(mcu)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)中的一種或其組合。
所述數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置包括上位機(jī)和下位機(jī),下位機(jī)是單片機(jī)(mcu)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)中的一種或其組合,上位機(jī)為帶有網(wǎng)絡(luò)連接的pc、服務(wù)器或者移動(dòng)終端。
所述上位機(jī)和下位機(jī)通過usb接口或串口連接。
所述上位機(jī)和下位機(jī)分別有電源,上位機(jī)和下位機(jī)通過無線通訊模塊連接。
部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取的方法,其步驟在于,
1.一種與身體緊密貼合的接收陣列、測(cè)量定位裝置、控制電路以及數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置,所述接收陣列包括若干測(cè)距波的接收單元,所述測(cè)量定位裝置包括3個(gè)以上固定位置的測(cè)距波發(fā)射單元,控制電路包括發(fā)射單元對(duì)應(yīng)的發(fā)射電路和接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路,
2.測(cè)量定位裝置的每個(gè)發(fā)射單元分別照預(yù)定順序間隔一定的時(shí)間輪流發(fā)射測(cè)距波,進(jìn)入接收狀態(tài)的接收單元完成所有發(fā)射單元測(cè)距波接收,通過測(cè)距波的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)測(cè)距,
3.將測(cè)距數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置傳送,
4.數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置分別處理每個(gè)發(fā)射單元的位置的測(cè)距數(shù)據(jù)并解算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值并存儲(chǔ),
5.選定另一接收單元進(jìn)入接收狀態(tài),
6..重復(fù)步驟2-5直至獲得所有選定位置坐標(biāo),
7.將所有發(fā)射單元的位置坐標(biāo)擬合成曲面,即獲得相應(yīng)的人體輪廓。
為應(yīng)用上述裝置和方法進(jìn)行虛擬試衣還包括下列設(shè)備:
1.包括帶有和所述數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接的虛擬試衣服務(wù)器,所述虛擬試衣服務(wù)器存儲(chǔ)不同規(guī)格的衣服或褲子或帽子或鞋子或首飾或眼鏡的3維模型。
2.顯示和選擇終端。
所述顯示和選擇終端是個(gè)人電腦、服務(wù)器或移動(dòng)終端。
在數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置包括上位機(jī)和下位機(jī)時(shí),上位機(jī)可以作為顯示和選擇終端。
所述移動(dòng)終端包括手機(jī)、pda、平板電腦。
所述顯示和選擇終端和虛擬試衣服務(wù)器通過萬維網(wǎng)連接。
所述顯示和選擇終端和數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置通過usb連接或通過串口連接或通過萬維網(wǎng)連接。
部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取裝置及方法的應(yīng)用,其步驟在于,
1.提供一種與身體緊密貼合的接收陣列、測(cè)量定位裝置、控制電路以及數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置,所述接收陣列包括若干測(cè)距波的接收單元,所述測(cè)量定位裝置包括3個(gè)以上固定位置的測(cè)距波發(fā)射單元,控制電路包括發(fā)射單元對(duì)應(yīng)的發(fā)射電路或接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路,還包括虛擬試衣服務(wù)以及顯示和選擇終端,所述虛擬試衣服務(wù)器存儲(chǔ)不同規(guī)格的穿戴物的3維模型,所述顯示和選擇終端與虛擬試衣服務(wù)器通訊連接,數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置和顯示和選擇終端通訊連接,
2.測(cè)量定位裝置的每個(gè)發(fā)射單元分別照預(yù)定順序間隔一定的時(shí)間輪流發(fā)射測(cè)距波,進(jìn)入接收狀態(tài)的接收單元完成所有發(fā)射單元測(cè)距波接收,通過測(cè)距波的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)測(cè)距,
3.將測(cè)距數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置傳送,
4.數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置分別處理每個(gè)發(fā)射單元的位置的測(cè)距數(shù)據(jù)并解算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值并存儲(chǔ),
5.選定另一接收單元進(jìn)入接收狀態(tài),
6.重復(fù)步驟2-5直至獲得所有選定位置坐標(biāo),
7.將所有發(fā)射單元的位置坐標(biāo)擬合成曲面,即獲得相應(yīng)的人體輪廓。
8.將得到的人體輪廓和存儲(chǔ)在虛擬試衣服務(wù)器中的與這部分輪廓對(duì)應(yīng)的系列規(guī)格穿戴物3維模型相比較,選出大于等于人體輪廓的規(guī)格,并在顯示和選擇終端顯示,供選擇,
9.根據(jù)顯示和選擇終端選擇的規(guī)格與人體輪廓進(jìn)行三維織物仿真,
10.重復(fù)步驟8和9,直至找到最合適規(guī)格。
這樣,就能通過獲取的人體輪廓對(duì)穿戴物的穿戴效果進(jìn)行仿真,實(shí)現(xiàn)虛擬試衣,在公知常識(shí)中穿戴物所述穿戴物包括衣服或褲子或帽子或鞋子或首飾或眼鏡。
本發(fā)明通過接收陣列的每個(gè)接收單元與測(cè)量定位裝置的3個(gè)以上固定位置之間通過發(fā)送接收測(cè)距波的方式分別實(shí)現(xiàn)測(cè)距,解算出每個(gè)接收單元的虛擬坐標(biāo),以此獲取部分或整體人體的輪廓數(shù)據(jù),克服了虛擬試衣人體輪廓只能以照片方式獲取的技術(shù)偏見,解決了虛擬試衣過程中人體輪廓無法準(zhǔn)確獲取的難題,結(jié)合現(xiàn)有的織物仿真技術(shù),真正的實(shí)現(xiàn)虛擬試衣,而且本發(fā)明的技術(shù)方案具有成本低的特點(diǎn)便于推廣普及。
附圖說明
圖1為本發(fā)明采用超聲波作為測(cè)距波采用渡越時(shí)間法的實(shí)施例方框圖,為表達(dá)簡(jiǎn)潔圖中僅畫出1個(gè)超聲波接收單元及其相應(yīng)的接收電路。
圖2為本發(fā)明采用超聲波作為測(cè)距波采用相位檢測(cè)法的實(shí)施例方框圖,為表達(dá)簡(jiǎn)潔圖中僅畫出1個(gè)超聲波接收單元及其相應(yīng)的接收電路。
圖3為本發(fā)明采用紅外線作為測(cè)距波采用相位檢測(cè)法的實(shí)施例方框圖,為表達(dá)簡(jiǎn)潔圖中僅畫出1個(gè)超聲波接收單元及其相應(yīng)的接收電路。
圖4為本發(fā)明采用超聲波作為測(cè)距波采用幅值檢測(cè)法的實(shí)施例方框圖,為表達(dá)簡(jiǎn)潔圖中僅畫出1個(gè)超聲波接收單元及其相應(yīng)的接收電路。
圖5為發(fā)射單元的剖面示意圖。
圖6為實(shí)現(xiàn)圖1的發(fā)射電路的具體電路圖。
圖7為實(shí)現(xiàn)圖1的接收射電路的具體電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示,部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取裝置,其組成要點(diǎn)在于,包括一種與身體緊密貼合的接收陣列、測(cè)量定位裝置、控制電路以及數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置,所述接收陣列包括若干測(cè)距波的接收單元,所述測(cè)量定位裝置包括3個(gè)以上固定位置的測(cè)距波發(fā)射單元,控制電路包括發(fā)射單元對(duì)應(yīng)的發(fā)射電路和接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路,測(cè)量定位裝置的每個(gè)發(fā)射單元分別照預(yù)定順序間隔一定的時(shí)間輪流發(fā)射測(cè)距波,進(jìn)入接收狀態(tài)的接收單元完成所有發(fā)射單元測(cè)距波接收后,更換另一接收單元接收測(cè)距波,重復(fù)上述過程直至根據(jù)設(shè)定的順序完成所有接收單元的測(cè)距波接收,通過測(cè)距波的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)測(cè)距,并將測(cè)距數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置傳送,數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置分別處理每個(gè)發(fā)射單元的測(cè)距數(shù)據(jù)并解算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值并存儲(chǔ)。
所述數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置包括上位機(jī)和下位機(jī),下位機(jī)帶有內(nèi)置定時(shí)器,可以選擇單片機(jī)(mcu)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)中的一種或其組合,上位機(jī)為pc、服務(wù)器或者移動(dòng)終端。上位機(jī)和下位機(jī)通過usb接口或串口連接。當(dāng)然也可以選擇運(yùn)算能力強(qiáng)內(nèi)存容量大的單片機(jī)(mcu)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)中的一種或其組合直接作為數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置。
在本實(shí)施例選擇stm32f103rbt6單片機(jī)作為下位機(jī),個(gè)人電腦作為上位機(jī),組成數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置。
所述發(fā)射電路依次連接開關(guān)電路模塊、方波發(fā)生器模塊、電荷泵模塊或功率放大模塊,如圖6是超聲波的發(fā)射電路以及發(fā)射單元的具體電路舉例,其工作原理是利用stm32的gpio從r5輸入高電平三極管導(dǎo)通為max232供電,同時(shí)采用stm32高級(jí)定時(shí)器輸出2路40khz、占空比為50%的互補(bǔ)pwm信號(hào),分別輸入至max232的t1in和t2in,利用max232的電荷泵提升電壓驅(qū)動(dòng)t40-16超聲波發(fā)射單元激勵(lì)出40khz的超聲波。每個(gè)發(fā)射單元配置一個(gè)發(fā)射電路。
所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路依次連接2級(jí)放大器模塊、濾波器模塊、比較器模塊、開關(guān)電路模塊,圖7是超聲波的接收電路以及接收單元的具體電路舉例,其工作原理是開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,接收單元r40-16接收到超聲波信號(hào)將在引腳兩端產(chǎn)生很小的電壓信號(hào),經(jīng)tl074實(shí)現(xiàn)的2級(jí)放大器模塊、帶通濾波器模塊、比較器模塊后,并最終傳輸至stm32的gpio,由stm32的定時(shí)器捕獲信號(hào)的上升沿獲得超聲波從發(fā)射單元到達(dá)接收單元的時(shí)間。
為校正溫度變化造成的聲速變化,采用db1820測(cè)溫電路檢測(cè)溫度,修正聲速,獲得相對(duì)準(zhǔn)確的聲速。
這樣,發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元時(shí),數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的定時(shí)器開始計(jì)時(shí);接收單元將收到的超聲波經(jīng)放大和濾波后,輸入電壓比較器,得到整形后的電壓信號(hào),由數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的定時(shí)器捕獲信號(hào)的上升沿或下降沿后停止計(jì)時(shí),獲得超聲波從發(fā)射單元到達(dá)接收單元的時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)渡越時(shí)間法測(cè)距。
以發(fā)射單元的位置確立虛擬坐標(biāo)系,根據(jù)發(fā)射單元和各接收單元之間的測(cè)距值,可以解算出每個(gè)接收單元在虛擬坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。具體如下:
以呈等腰三角形分布的直角頂點(diǎn)發(fā)射單元傳感器的發(fā)射中心為原點(diǎn),以經(jīng)過另外2個(gè)發(fā)射單元傳感器的發(fā)射中心的直線分別作為x軸和y軸,以經(jīng)過原點(diǎn)垂直于x軸和y軸組成的坐標(biāo)平面的直線作為z軸,從而建立直角坐標(biāo)系,則發(fā)射單元坐標(biāo)分別是(0,0,0)(a,0,0)(0,a,0),設(shè)接收單元為(x,y,z),測(cè)距值為r1、r2、r3則有下列方程組
x2+y2+z2=r12
(x-a)2+y2+z2=r22
x2+(y-a)2+z2=r32
解方程即得接收單元坐標(biāo)。
如圖5,所述接收單元2安裝在殼體1中,所述殼體1外部是球面,殼體內(nèi)部設(shè)置底座,殼體內(nèi)部設(shè)置底座3,球面中心與接收單元的發(fā)射中心到底座3的距離相等,接收單元2焊接在電路板6上,電路板6用螺釘安裝的底座3上,接收單元2通過發(fā)射電路與數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置控制連接。
這樣,從結(jié)構(gòu)上保證球面中心與接收單元的發(fā)射中心重合。則以采集到的若干被定位點(diǎn)作為圓心,殼體外球面半徑為半徑的球面集合,其包絡(luò)內(nèi)切曲面就是被測(cè)人體的輪廓,采用這種技術(shù)手段,有效的解決了傳感器的發(fā)射中心與人體輪廓的接觸面不重合的技術(shù)問題,提高了輪廓獲取的精度。
上述部分或整體人體輪廓數(shù)據(jù)的獲取裝置,其工作步驟如下,
1.按下測(cè)距按鈕
2.測(cè)量定位裝置的每個(gè)發(fā)射單元分別照預(yù)定順序間隔一定的時(shí)間輪流發(fā)射測(cè)距波,進(jìn)入接收狀態(tài)的接收單元完成所有發(fā)射單元測(cè)距波接收,通過測(cè)距波的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)測(cè)距,
3.將測(cè)距數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置傳送,
4.數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置分別處理每個(gè)發(fā)射單元的位置的測(cè)距數(shù)據(jù)并解算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值并存儲(chǔ),
5.選定另一接收單元進(jìn)入接收狀態(tài),
6..重復(fù)步驟2-5直至獲得所有選定位置坐標(biāo),
7.將所有發(fā)射單元的位置坐標(biāo)擬合成曲面,即獲得相應(yīng)的人體輪廓,
或者在接收單元?dú)んw半徑比較大的情況下,以所有接收單元位置為圓心,解算出以接收單元?dú)んw球面半徑為半徑的球面的包絡(luò)內(nèi)切曲面就是精確的被測(cè)人體輪廓。
在此基礎(chǔ)上將其應(yīng)用于展示衣服或鞋或帽或飾品或眼鏡穿戴效果,其步驟如下,
1.另外提供虛擬試衣服務(wù)以及顯示和選擇終端,所述虛擬試衣服務(wù)器存儲(chǔ)不同規(guī)格的衣服或褲子或帽子或鞋子或首飾或眼鏡的3維模型,利用數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的上位機(jī)為顯示和選擇終端,該上位機(jī)與虛擬試衣服務(wù)器通過萬維網(wǎng)連接,數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的上位機(jī)和下位機(jī)通過usb通訊,
2.將得到的人體輪廓和存儲(chǔ)在虛擬試衣服務(wù)器中的與這部分輪廓對(duì)應(yīng)的系列規(guī)格穿戴物3維模型相比較,選出每個(gè)大于等于人體輪廓的規(guī)格,并在顯示和選擇終端顯示,供選擇,
3.根據(jù)顯示和選擇終端選擇的規(guī)格與人體輪廓進(jìn)行三維織物仿真,
4.重復(fù)步驟2和3,直至找到最合適規(guī)格。
在本實(shí)施例中使用優(yōu)選的40khz超聲波,如果使用不同的發(fā)射單元和接收單元并配以不同的電路也能實(shí)現(xiàn)利用其他頻率聲波的測(cè)距。
由于發(fā)射單元是分別工作的,因此為節(jié)省成本可以考慮每個(gè)發(fā)射單元配置對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路模塊以達(dá)到共用1個(gè)發(fā)射電路的效果,對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的因此不再贅述。
實(shí)施例2
如圖2,所述每個(gè)發(fā)射電路包括方波發(fā)生器模塊、調(diào)制器模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、自動(dòng)增益模塊、帶通濾波器模塊、檢相器模塊、開關(guān)電路模塊以及用作檢相參考信號(hào)的正弦波。檢相器模塊模塊是一種模擬的檢相器,方波發(fā)生器產(chǎn)生40khz方波,經(jīng)調(diào)制器模塊產(chǎn)生頻率為200hz的正弦波調(diào)制,驅(qū)動(dòng)t40-16超聲波發(fā)射單元激勵(lì)出40khz的超聲波。檢相參考信號(hào)的正弦波與調(diào)制器模塊的調(diào)制波的相位以及頻率相同。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,發(fā)射電路的方波經(jīng)低頻信號(hào)調(diào)制后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元,接收單元接收到的信號(hào)經(jīng)放大、濾波得到200hz信號(hào)與后經(jīng)檢相器與檢相檢相參考信號(hào)比較,獲得信號(hào)的相位差,就可以通過相位檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)測(cè)距。
根據(jù)在待測(cè)量人體正面和反面分別配置1組測(cè)量定位裝置,2組測(cè)量定位裝置在人體正面和反面對(duì)稱分布,每組測(cè)量定位裝置包括3個(gè)固定位置的測(cè)距波接收單元,并配置相應(yīng)的接收電路。
這樣,就能在根據(jù)發(fā)射單元所處不同位置,選擇合適位置的測(cè)量定位裝置,提高測(cè)距精度。
200hz聲波的波長在1.7m左右,現(xiàn)有技術(shù)中檢相器很容易達(dá)到1/1000甚至更高的檢相精度,測(cè)距精度達(dá)到1.7mm以上,因此能滿足獲取人體輪廓的要求。
本實(shí)施例未述部分和實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3
本實(shí)施例選擇紅外線作為測(cè)距波,發(fā)射單元為紅外線發(fā)射裝置,接收單元為紅外線接收裝置,主振頻率選擇15mhz,本振頻率為主振的0.99倍,選擇所述發(fā)射電路包括主振、調(diào)制器模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、帶通濾波模塊、本振、混頻器模塊、低通濾波模塊、整形電路模塊、檢相器模塊、開關(guān)電路模塊。
這樣,開關(guān)電路模塊導(dǎo)通后,發(fā)射電路經(jīng)主振調(diào)制后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射單元,接收單元信號(hào)經(jīng)放大器模塊、濾波模塊后與本振混頻再經(jīng)低通濾波后得到150khz的差頻信號(hào),同時(shí)與調(diào)制后的信號(hào)與本振混頻經(jīng)過低通濾波也得到150khz的差頻信號(hào),再經(jīng)分別經(jīng)整形電路后經(jīng)檢相電路得到相位差,實(shí)現(xiàn)差頻測(cè)相,完成相位檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的測(cè)距的過程,在計(jì)算距離時(shí)對(duì)電路的延時(shí)做相應(yīng)的修正后可以得到準(zhǔn)確的測(cè)距值。
所述數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)裝置的上位機(jī)為帶有otg功能的手機(jī),下位機(jī)選擇stm32f103rbt6單片機(jī),上位機(jī)通過usb接口和下位機(jī)通訊并提供下位機(jī)的電源。
本實(shí)施例未述部分和實(shí)施例1相同。
在本實(shí)施例中使用優(yōu)選的紅外線,如果使用不同的發(fā)射單元和接收單元并配以不同的電路也能實(shí)現(xiàn)利用聲波、無線電波、微波、可見光作為測(cè)距波的相位法測(cè)距。
實(shí)施例4
本實(shí)施例超聲波作為測(cè)距波,發(fā)射單元為超聲波發(fā)射裝置,接收單元為超聲波接收裝置,所述發(fā)射電路包括方波發(fā)生器模塊、電荷泵模塊或功率放大模塊、開關(guān)電路模塊,所述每個(gè)接收單元對(duì)應(yīng)的接收電路包括放大器模塊、濾波器模塊、峰值檢測(cè)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及開關(guān)電路模塊。
這樣,就能接收單元將收到的超聲波經(jīng)放大電路放大并經(jīng)過濾波器濾波后,獲得接收信號(hào)的峰值,再轉(zhuǎn)換成數(shù)字量與設(shè)定值比較,從而能根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)弱計(jì)算發(fā)射單元到接收單元距離,通過幅值檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)測(cè)距。
本實(shí)施例未述部分和實(shí)施例1相同。
在本實(shí)施例中使用優(yōu)選的超聲波作為測(cè)距波,如果使用不同的發(fā)射單元和接收單元并配以不同的電路也能實(shí)現(xiàn)利用其他聲波、無線電波、微波、紅外線、可見光作為測(cè)距。