基于人体表层或表面纹理特征和接触压力的测量条件复现装置与方法

摘要

本发明涉及一种基于人体表层或表面纹理特征和接触压力的测量条件复现装置与方法。它是由光纤测头，x、y、z方向的直线位移和z轴角度伺服定位装置，载台，照明装置，摄像机，图像采集卡，光谱检测系统和计算机处理系统组成；同时设置有接触压力传感器和温度传感器，和对压力、温度信号的处理及采集装置。方法步骤如下：(1)人体表层或表面纹理特征的图像拾取、匹配和定位；(2)依据图像匹配的结果进行xy平面位移和z轴旋转角度等测量位置的定位；(3)依据测量元件与人体表层或表面纹理所在部位的接触压力进行z方向的定位；(4)在测量元件工作的过程中对人体表层或表面纹理特征采集图像，监测测量部位的运动状态。本发明可用于人体血液参数等人体内成分的无创光谱检测。

主权项

1.一种基于人体表层或表面纹理特征和接触压力的测量条件复现方法，其特征是主要包括以下步骤：(1)在人体测量部位第一次放置时，对人体测量部位的表层或表面纹理进行图像采集，将人体测量部位第一次放置时的图像保存为模板图像，预设一个测量元件与测量部位的接触压力；(2)人体测量部位重新放置后，首先采集测量部位的表层或表面纹理图像，然后依次应用小波变换及穷尽法、相位相关图像匹配、曲面拟合技术对人体测量部位重新放置后的图像与模板图像进行匹配识别，得到人体测量部位重新放置后的测量部位与模板图像建立时测量部位在x、y轴平面位移和z轴旋转角度的偏移量；应用小波变换及穷尽法进行旋转角度的确定，小波变换减少测量部位纹理图像的数据量，加速旋转角度校正的进程；利用相位相关进行像元精度的位移变化检测，减小图像失真和光照不均匀对图像匹配的影响；利用曲面拟合技术进行亚像元精度的位移变化检测，使得图像匹配的精度达到亚像元级；(3)依据步骤(2)得到的x、y轴平面位移和z轴旋转角度的偏移量驱动伺服装置使测量元件到达x、y、z轴上的直线位移和角度的位置，然后依据测量元件与测量部位的接触压力与预设接触压力值调整测量元件在z轴方向的位置；(4)启动测量元件进入工作状态，继续采集测量部位的表层或表面纹理图像，通过图像相减运算得到测量部位的运动状态。