(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 113925497 A (43)申请公布日 2022.01.14 | ||
(21)申请号 CN202111230615.X
(22)申请日 2021.10.22
(71)申请人 吉林大学
地址 130012 吉林省长春市长春高新技术产业开发区前进大街2699号
(72)发明人 任金东 杜若愚 戚诗敏 马明洋 潘博宇 刘欣 郭思源
(74)专利代理机构 22201 长春吉大专利代理有限责任公司
代理人 刘世纯
(51)Int.CI
A61B5/11(20060101)
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
一种基于双目视觉测量系统的汽车乘员乘坐姿态提取方法 | |
(57)摘要
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
2022-02-01 | 实质审查的生效 | 实质审查的生效 |
2022-01-14 | 公开 | 公开 |
2023-09-15 | 授权 | 发明专利权授予 |
权 利 要 求 说 明 书
1.一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一:为实验人员的肢体上固定上事先准备好的扎带,扎带从下到上分别绑在人体解剖学标记点位置上;
步骤二:让实验人员以实验所需要的驾驶姿势坐在驾驶台架上,使用双目视觉测量系统对其拍摄侧面照片,导出各个标记点的初始三维坐标数据并进行计算;
步骤三:根据各个标记点的解剖学比例关系计算出骨骼线位置和关节点,根据骨骼线位置和关节点求出所需的姿态角度。
2.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤一的过程如下:
依次为实验人员固定上事先准备好的8条扎带,扎带上有黑标记点,固定位置及次序分别是小腿上靠近踝关节、小腿上靠近膝关节、大腿上靠近膝关节、大腿上靠近胯关节、前臂上靠近腕关节、前臂上靠近肘关节、
步骤一:为实验人员的肢体上固定上事先准备好的扎带,扎带从下到上分别绑在人体解剖学标记点位置上;
步骤二:让实验人员以实验所需要的驾驶姿势坐在驾驶台架上,使用双目视觉测量系统对其拍摄侧面照片,导出各个标记点的初始三维坐标数据并进行计算;
步骤三:根据各个标记点的解剖学比例关系计算出骨骼线位置和关节点,根据骨骼线位置和关节点求出所需的姿态角度。
2.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤一的过程如下:
依次为实验人员固定上事先准备好的8条扎带,扎带上有黑标记点,固定位置及次序分别是小腿上靠近踝关节、小腿上靠近膝关节、大腿上靠近膝关节、大腿上靠近胯关节、前臂上靠近腕关节、前臂上靠近肘关节、
大臂上靠近肘关节及大臂上靠近肩关节(将其可按次序编号为1~8);每两条扎带可以确定一个肢体骨骼位置,这样,扎带1、2确定了胫骨走势和位置,扎带3、4确定了股骨走势和位置,扎带5、6确定了尺骨走势和位置,扎带7、8确定了肱骨走势和位置;这样人体四肢骨骼线大致位置就确定了。
3.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤二的过程如下:
通过调节台架座椅位置让实验人员以实验所需的驾驶姿态坐于驾驶台架的座椅上,右脚置于加速踏板上,左脚置于地板平面上,双手握住方向盘,保持该驾驶姿态;然后将实验人员所固定扎带上的黑标记点旋转调整至肢体直径一半的位置并使其在相机镜头内能清晰可见,使用双目视觉测量系统进行拍照;然后让实验人员指出自己的肋骨最低点和肩峰点,进行拍照记录,对比标定板已经得到的数据进行相应的处理,导出各个标记点的三维坐标,这些标记点分别为记为A
i
(i=1~8)、B
3.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤二的过程如下:
通过调节台架座椅位置让实验人员以实验所需的驾驶姿态坐于驾驶台架的座椅上,右脚置于加速踏板上,左脚置于地板平面上,双手握住方向盘,保持该驾驶姿态;然后将实验人员所固定扎带上的黑标记点旋转调整至肢体直径一半的位置并使其在相机镜头内能清晰可见,使用双目视觉测量系统进行拍照;然后让实验人员指出自己的肋骨最低点和肩峰点,进行拍照记录,对比标定板已经得到的数据进行相应的处理,导出各个标记点的三维坐标,这些标记点分别为记为A
i
(i=1~8)、B
i
(i=1~8)、C
i
(i=1~2)、D
i
(i=1~3),其中,A
i
为图像上能直接标记出来的肢体轮廓点,B
i
为扎带上事先画好的肢体中心点,C
i
为实验中能够让实验人员指向的特征点,其中,C
1
为肋骨肩峰点,C
2
(i=1~8)、C
i
(i=1~2)、D
i
(i=1~3),其中,A
i
为图像上能直接标记出来的肢体轮廓点,B
i
为扎带上事先画好的肢体中心点,C
i
为实验中能够让实验人员指向的特征点,其中,C
1
为肋骨肩峰点,C
2
为肋骨最低点,D
i
为图像上能直接标记出来的特征点,其中,D
1
为耳点,D
2
为BOF点,D
3
为AHP点。
4.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤三的过程如下:
由于在进行实验时,每个扎带上有事先标记好的肢体中心点B
i
为图像上能直接标记出来的特征点,其中,D
1
为耳点,D
2
为BOF点,D
3
为AHP点。
4.如权利要求1所述的一种基于双目视觉测量系统的驾驶姿态提取方法,其特征在于,所述步骤三的过程如下:
由于在进行实验时,每个扎带上有事先标记好的肢体中心点B
i
以及通过标记出来的肢体轮廓点的上边界A
i
崔胜贤,可以确定下边界位置a
i
,根据L
1
、L
2
的比例关系能够确定骨骼经过的点P
i
(i=1~8),L
1
为A
i
以及通过标记出来的肢体轮廓点的上边界A
i
崔胜贤,可以确定下边界位置a
i
,根据L
1
、L
2
的比例关系能够确定骨骼经过的点P
i
(i=1~8),L
1
为A
i
到骨骼线的距离,L
2
为a
i
到骨骼线的距离,测量出L
1
与L
2
的比例关系,可求解出P
i
点坐标位置,这些P
i
点即为肢体骨骼线经过的点,具体计算方式见式(1):
2
为a
i
到骨骼线的距离,测量出L
1
与L
2
的比例关系,可求解出P
i
点坐标位置,这些P
i
点即为肢体骨骼线经过的点,具体计算方式见式(1):
其中,(x
0
,y
0
)为待求骨骼线经过的点(P
i
)的坐标,(x
1
,y
1
)为肢体中心点B
i
的坐标,(x
2
,y
2
)为通过标记出来的肢体轮廓点的上边界A
i
的坐标。
进而,由两骨骼线交点可以确定关节位置,由此,膝关节可由胫骨与股骨骨骼线确定,记为E
1
;胯关节点位置可由股骨骨骼线与肩峰点、肋骨最下点的连线确定,记为E
2
;肘关节可由尺骨骨骼线与肱骨骨骼线确定,记为E
3
;肩关节可由肱骨骨骼线与肩峰点、肋骨最下点连线确定,记为E
4
;
,y
2
)为通过标记出来的肢体轮廓点的上边界A
i
的坐标。
进而,由两骨骼线交点可以确定关节位置,由此,膝关节可由胫骨与股骨骨骼线确定,记为E
1
;胯关节点位置可由股骨骨骼线与肩峰点、肋骨最下点的连线确定,记为E
2
;肘关节可由尺骨骨骼线与肱骨骨骼线确定,记为E
3
;肩关节可由肱骨骨骼线与肩峰点、肋骨最下点连线确定,记为E
4
;
腰椎L2、L3根据扎带上的比例关系可确定,这条扎带位置根据肋骨最下端来定位;肩峰点沿着垂直于肩峰点、肋骨最下点连线的方向背部方向偏移脖颈宽度1/4处就是颈关节点;这样就求解出各骨骼线交点位置,具体计算方式见式(2):
其中,(Y,X)是骨骼线交点位置,(x
1
,y
1
)和(x
2
,y
2
)、(x
3
,y
3
)和(x
4
,y
4
)分别为两条骨骼线上的两个点。
)、(x
3
,y
3
)和(x
4
,y
4
)分别为两条骨骼线上的两个点。
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