CN117398252B - 一种自动定位人体背部图像采集方法及按摩*** - Google Patents

一种自动定位人体背部图像采集方法及按摩*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及机器人交互与运动控制技术领域，特别是一种自动定位人体背部图像采集方法及按摩***。在本发明中，先通过使用者趴在按摩床上产生的传感数据构建出人***置图，根据人***置图识别出肩部到臀部之间的背部区域。然后确定背部区域的中心，通过控制机械臂带动结构光组件移动或控制按摩机器人整体移动，使结构光组件的拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合。如此实现结构光组件自动定位在人体背部的正上方，实现自动定位在人体背部的正上方，无需工作人员推动按摩机器人移动或控制机械臂移动，达到全自动使用的效果，提高按摩机器人的使用便利性。

Description

一种自动定位人体背部图像采集方法及按摩***
技术领域
本发明涉及机器人交互与运动控制技术领域，特别是一种自动定位人体背部图像采集方法及按摩***。
背景技术
目前，现有的一些按摩机器人会先采集趴在按摩床上的使用者的背部图像，然后根据采集的背部图像自动生成穴位图，根据穴位图驱动机械臂按摩使用者对应的穴位，实现自动按摩的效果。但由于使用者每次趴在床上的位置不同，因此需要服务员推动机器到适应的位置进行定位，才能使按摩机器人采集到使用者的背部图像，无法实现全自动使用，存在一定的使用不便性。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种可以自动定位人体背部图像采集方法及按摩***。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明第一方面公开了一种自动定位人体背部图像采集方法，应用在按摩***中，所述按摩***包括按摩床和按摩机器人，所述按摩床设有用于获取人***置的传感组件；所述按摩机器人设有控制主机和机械臂，所述机械臂的末级关节臂设有结构光组件，所述控制主机与机械臂、所述传感组件和结构光组件电连接；
所述方法包括如下步骤：
控制结构光组件复位，使结构光组件到按摩床的距离为预设值，并使结构光组件的拍摄区域的纵向中线与按摩床纵向中线相平行；
获取传感组件的传感数据，根据传感数据构建出人***置图，所述人***置图以所述按摩床的边缘为边界，记载有人体轮廓；
根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域；
根据所述背部区域，确定所述背部区域的中心，并生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线，识别所述参考线与按摩床纵向中线的夹角；
先按所述夹角水平旋转结构光组件，使所述结构光组件拍摄区域的纵向中线与所述参考线相平行；再平移结构光组件，以使所述拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合。
可选地，所述传感组件包括若干个压力传感器，若干个压力传感器矩形阵列地分布在按摩床上，根据传感数据构建出人***置图包括如下步骤：
初始原始图像，所述原始图像以所述按摩床的边缘为边界，且所述原始图像记载有与各个压力传感器位置一一对应的变色块；
筛选超出阈值的压力传感器，并将筛选出的压力传感器对应的变色块进行变色，得到人***置初步图像；
于所述人***置初步图像上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块的人体轮廓，得到人***置图。
可选地，根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域包括如下步骤：
识别出人体轮廓中的肩部区域和臀部区域；
以肩部区域的最大宽度为第一边界，以臀部区域的最大宽度为第二边界；连接第一边界与第二边界同一侧的端点形成第三边界和第四边界；
以第一边界、第二边界、第三边界和第四边界围成的区域作为背部区域。
可选地，生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线包括如下步骤：
生成所述第一边界的中点和所述第二边界的中点；
从所述第一边界的中点为始点直线连接至所述第二边界的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线。
本发明第二方面公开了一种自动定位人体背部图像的按摩***，应用本发明第一方面中任一项的一种自动定位人体背部图像采集方法，所述按摩***包括按摩床和按摩机器人，所述按摩床设有用于获取人***置的传感组件；所述按摩机器人设有控制主机和机械臂，所述机械臂的末级关节臂设有结构光组件，所述控制主机与机械臂、所述传感组件和结构光组件电连接，所述控制主机包括：
控制模块，用于控制结构光组件复位，使结构光组件到按摩床的距离为预设值，并使结构光组件的拍摄区域的纵向中线与按摩床纵向中线相平行；
获取模块，用于获取传感组件的传感数据；
构建模块，用于根据传感数据构建出人***置图，所述人***置图以所述按摩床的边缘为边界，记载有人体轮廓；
识别模块，用于根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域；
识别模块还用于根据所述背部区域确定所述背部区域的中心，并生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线，识别所述参考线与所述按摩床纵向中线的夹角；
控制模块还用于先控制结构光组件旋转所述夹角，使所述结构光组件拍摄区域的纵向中线与所述参考线相平行；再控制结构光组件平移，以使所述拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合。
可选地，所述传感组件包括若干个压力传感器，若干个压力传感器矩形阵列地分布在按摩床上，所述构建模块包括：
初始单元，用于初始原始图像，所述原始图像以所述按摩床的边缘为边界，且所述原始图像记载有与各个压力传感器位置一一对应的变色块；
筛选单元，用于筛选超出阈值的压力传感器，并将该压力传感器对应的变色块进行变色，得到人***置初步图像；
轮廓描边单元，用于在所述人***置初步图像上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块的人体轮廓，得到人***置图。
可选地，识别模块包括：
部位识别单元，用于识别出人体轮廓中的肩部区域和臀部区域；
边界确定单元，以人体肩部区域的最大宽度为第一边界，以人体臀部区域的最大宽度为第二边界；连接第一边界与第二边界同一侧的端点形成第三边界和第四边界；
选择单元，用于以第一边界、第二边界、第三边界和第四边界围成的区域作为背部区域。
可选地，识别模块还包括：
中点识别单元，用于识别所述第一边界的中点和所述第二边界的中点；
参考线生成单元，用于从所述第一边界的中点为始点直线连接至所述第二边界的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线。
本发明第三方面公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明第一方面任一项所述的方法。
本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面任一项所述的方法。
本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本发明中，先通过使用者趴在按摩床上产生的传感数据构建出人***置图，根据人***置图识别出肩部到臀部之间的背部区域。然后确定背部区域的中心，通过控制机械臂带动结构光组件移动或控制按摩机器人整体移动，使结构光组件的拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合。如此实现结构光组件自动定位在人体背部的正上方，实现自动定位在人体背部的正上方，无需工作人员推动按摩机器人移动或控制机械臂移动，达到全自动使用的效果，提高按摩机器人的使用便利性。
其中，由于使用者趴在按摩床时，使用者有可能是倾斜趴着的，即使用者的身高方向与按摩床纵向中线有一定的偏差，如此，尽管拍摄区域的中点与背部区域的中点在竖直方向重合，当使用者倾斜趴着时，会出现部分背部超出拍摄区域，导致无法完全采集到使用者的背部，不利于按摩机器人后续线路规划。为此，本发明生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线，识别所述参考线与所述按摩床纵向中线的夹角，按所述夹角水平旋转结构光组件，使所述结构光组件拍摄区域的纵向中线与所述参考线相平行。即结构光组件根据使用者倾斜的角度旋转拍摄区域。如此，尽管使用者倾斜趴着，也能完整地采集到使用者的背部，以便于后续线路规划，无需用户调整趴姿，再重新采集。
进一步，值得说明的是，由于机械臂水平旋转结构光组件时，并不会以结构光组件的拍摄区域的中心进行旋转，因此，机械臂水平旋转结构光组件后，结构光组件的拍摄区域的中心会移动。若先平移结构光组件使所述拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合，再按所述夹角水平旋转结构光组件，会导致结构光组件的拍摄区域的中点与所述背部区域的中点不再竖直方向重合，需要再次平移结构光组件。在本发明的实施例中，采用先旋转后平移的顺序，可减少平移结构光组件的次数，以利于快速定位。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的按摩***的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的使用者趴在按摩床上的人***置图；
图3是本发明的一个实施例的使用者倾斜趴在按摩床上的人***置图；
图4是本发明的一个实施例的原始图像的初始状态示意图；
图5是本发明的一个实施例的人***置初步图像的示意图；
图6是本发明的一个实施例的在人***置初步图像描出人体轮廓的示意图；
图7是本发明的一个实施例的控制主机的基本结构示意图；
图8是本发明的一个实施例的电子设备的结构示意图。
附图中：1-按摩床、11-按摩床纵向中线、12-压力传感器、2-按摩机器人、21-控制主机、22-机械臂、221-按摩头、222-结构光组件、23-人***置图、231-人体轮廓、24-背部区域、241-参考线、242-第一边界、243-第二边界、244-第三边界、245-第四边界、25-拍摄区域、26 -原始图像、261-变色块、27-人***置初步图像、211-控制模块、212-获取模块、213-构建模块、2131-初始单元、2132-筛选单元、2133-轮廓描边单元、214-识别模块、2141-部位识别单元、2142-边界确定单元、2143-选择单元、2144-中点识别单元、2145-参考线生成单元、3-电子设备、31-处理器、32-存储器、33-总线、34-收发器。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面以具体地实施例对本申请实施例的技术方案以及本申请实施例的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
本申请第一方面提供了一种自动定位人体背部图像采集方法，应用在按摩***中，如图1所示，所述按摩***包括按摩床1和按摩机器人2，所述按摩床1设有用于获取人***置的传感组件；所述按摩机器人2设有控制主机21和机械臂22，所述机械臂22的末级关节臂设有按摩头221和结构光组件222，所述控制主机21与机械臂22、所述传感组件和结构光组件222电连接；可选地，结构光组件222可包括摄像头和发射器，摄像头可包括红外光摄像头、可见光摄像头，发射器可为红外光发射器。在采集人体部位图像时，结构光组件222位于人体的正上方，通过可见光摄像头拍摄2D图片，采集人体部位的平面轴(即X、Y轴)信息；使用红外发射器发射经过特殊调制的不可见红外光至人体部位上，再通过红外摄像头接收被人体部位反射的红外光，采集深度轴(即Z轴)信息，确定被测部位的景深信息。控制主机21设有与结构光组件222电连接的处理模块(即处理芯片)将拍摄的2D图片与获取的3D信息相结合，生成具备空间信息的三维图像，以供本理疗按摩机器人2规划按摩组件的按摩路径。具体地，对结构光组件222所采集的三维图像数据进行计算以得出按摩路径的原理为：对结构光组件222所采集的点云进行裁剪、降采样、平滑等操作得到初步处理后的点云，利用点云切片算法得到切片点云，通过切片点云去重影去除以及点排序自动生成摄像头扫描坐标系下的轨迹点，然后将摄像头扫描坐标系下的轨迹点通过位姿变换转换成机械手坐标系下的轨迹点，并对该轨迹点进行法向、姿态等位姿计算而得出按摩路径。另外进行脚本编程，将按摩路径转换为机械手可识别及可执行的驱动程序，机械手根据该驱动程序以驱动按摩组件移动。
一种自动定位人体背部图像采集方法包括如下步骤：
步骤S1：控制结构光组件222复位，使结构光组件222到按摩床1的距离为预设值，并使结构光组件222的拍摄区域25的纵向中线与按摩床纵向中线11相平行；在一些可选的实施例中，结构光组件222到按摩床1的距离为预设值为50cm-70cm的范围内。
步骤S2：获取传感组件的传感数据，根据传感数据构建出人***置图23，所述人***置图23以所述按摩床1的边缘为边界，记载有人体轮廓231。
步骤S3：根据人***置图23的人体轮廓231识别出肩部到臀部之间的背部区域24。
步骤S4：根据所述背部区域24，确定所述背部区域24的中心，并生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241，识别所述参考线241与按摩床纵向中线11的夹角α。
步骤S5：先按所述夹角α水平旋转结构光组件222，使所述结构光组件222拍摄区域25的纵向中线与所述参考线241相平行；再平移结构光组件222，以使所述拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合。
在本发明中，如图2所示，先通过使用者趴在按摩床1上产生的传感数据构建出人***置图23，根据人***置图23识别出肩部到臀部之间的背部区域24。然后确定背部区域24的中心，通过控制机械臂22带动结构光组件222移动或控制按摩机器人2整体移动，使结构光组件222的拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合。如此实现结构光组件222自动定位在人体背部的正上方，实现自动定位在人体背部的正上方，无需工作人员推动按摩机器人2移动或控制机械臂22移动，达到全自动使用的效果，提高按摩机器人2的使用便利性。
其中，如图3所示，由于使用者趴在按摩床1时，使用者有可能是倾斜趴着的，即使用者的身高方向与按摩床纵向中线11有一定的偏差，如此，尽管拍摄区域25的中点与背部区域24的中点在竖直方向重合，当使用者倾斜趴着时，会出现部分背部超出拍摄区域25，导致无法完全采集到使用者的背部，不利于按摩机器人2后续线路规划。为此，本发明生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241，识别所述参考线241与所述按摩床纵向中线11的夹角，按所述夹角水平旋转结构光组件222，使所述结构光组件222拍摄区域25的纵向中线与所述参考线241相平行。即结构光组件222根据使用者倾斜的角度旋转拍摄区域25。如此，尽管使用者倾斜趴着，也能完整地采集到使用者的背部，以便于后续线路规划，无需用户调整趴姿，再重新采集。
进一步，值得说明的是，由于机械臂22水平旋转结构光组件222时，并不会以结构光组件222的拍摄区域25的中心进行旋转，因此，机械臂22水平旋转结构光组件222后，结构光组件222的拍摄区域25的中心会移动。若先平移结构光组件222使所述拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合，再按所述夹角水平旋转结构光组件222，会导致结构光组件222的拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点不再竖直方向重合，需要再次平移结构光组件222。在本发明的实施例中，采用先旋转后平移的顺序，可减少平移结构光组件222的次数，以利于快速定位。
作为一种可选的实施例，如图1所示，所述传感组件包括若干个压力传感器12，若干个压力传感器12矩形阵列地分布在按摩床1上，根据传感数据构建出人***置图23包括如下步骤：
步骤S21：初始原始图像26，所述原始图像26以所述按摩床1的边缘为边界，且所述原始图像26记载有与各个压力传感器12位置一一对应的变色块261；
步骤S22：筛选超出阈值的压力传感器12，并将筛选出的压力传感器12对应的变色块261进行变色，得到人***置初步图像27；
步骤S23：于所述人***置初步图像27上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块261的人体轮廓231，得到人***置图23。
在本发明的一个可选的实施例中，如图4所示，原始图像26的背景与按摩床1的俯视图按比例生成，例如按1：1的比例；因此原始图像26会以按摩床1的边缘为边界。原始图像26内有与各个压力传感器12位置一一对应的变色块261。具体可选地，初始状态下，变色块261的颜色与原始图像26的颜色相同。当压力传感器12超出阈值后，则与该压力传感器12对应的变色块261进行变色，使变色块261与原始图像26的颜色不相同，且变色后的变色块261的颜色均相同，从而在图像中凸显出人体的位置。例如，原始图像26的背景为白色，初始状态下，所有变色块261的颜色均为白色。当压力传感器12超出阈值后，则与该压力传感器12对应的变色块261转换成黑色。如此，便能在图像中凸显出人体的位置。最后，进行轮廓描边处理，使描出的轮廓包围所有变色后的变色块261，从而得到人***置图23，实现根据传感数据生成对应的人体在按摩床1的人***置图23。
作为一种可选的实施例，根据人***置图23的人体轮廓231识别出肩部到臀部之间的背部区域24包括如下步骤：
步骤S31：识别出人体轮廓231中的肩部区域和臀部区域；具体地，本发明可以通过神经网络进行人工智能识别出人***置图23中的肩部区域和臀部区域，神经网络智能识别出图像中的目标区域为本领域悉知的技术手段，为此，本发明不作进一步赘述；
步骤S32：以肩部区域的最大宽度为第一边界242，以臀部区域的最大宽度为第二边界243；连接第一边界242与第二边界243同一侧的端点形成第三边界244和第四边界245；
步骤S33：以第一边界242、第二边界243、第三边界244和第四边界245围成的区域作为背部区域24。
由于使用者躺下时，其手臂有可能是张开的，若直接选择肩部到臀部的区域作为背部区域24，手臂也会纳入在背部区域24内。张开的手臂可能会影响背部区域24中心，即背部区域24中心与实际背部中心存在一定的偏差，导致按摩机器人2定位不准。为此，在本实施例中，先根据肩部区域和臀部区域确定出第一边界242和第二边界243，通过同侧的两个端点相连，形成第三边界244和第四边界245，然后以第一边界242、第二边界243、第三边界244、第四边界245围成的区域作为背部区域24。本实施例通过构成四边形的选择区域，有效剔除出手臂，以避免张开的手臂影响背部区域24的中心，从而提高按摩机器人2的定位准确性。
作为一种可选的实施例，生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241包括如下步骤：
步骤S41：生成所述第一边界242的中点和所述第二边界243的中点；
步骤S42：从所述第一边界242的中点为始点直线连接至所述第二边界243的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线241。
如此，便能生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241。
如图7所示，本发明第二方面公开了一种自动定位人体背部图像的按摩***，应用本发明第一方面中任一项的一种自动定位人体背部图像采集方法，所述按摩***包括按摩床1和按摩机器人2，所述按摩床1设有用于获取人***置的传感组件；所述按摩机器人2设有控制主机21和机械臂22，所述机械臂22的末级关节臂设有按摩头221和结构光组件222，所述控制主机21与机械臂22、所述传感组件和结构光组件222电连接，所述控制主机21包括：
控制模块211，用于控制结构光组件222复位，使结构光组件222到按摩床1的距离为预设值，并使结构光组件222的拍摄区域25的纵向中线与按摩床纵向中线11相平行；具体地，控制模块211可以控制机械臂22移动使结构光组件222复位。在另一些可选的实施例中，控制机器人具有行走组件，控制模块211通过控制行走组件移动，实现控制结构光组件222复位。
获取模块212，用于获取传感组件的传感数据；
构建模块213，用于根据传感数据构建出人***置图23，所述人***置图23以所述按摩床1的边缘为边界，记载有人体轮廓231；
识别模块214，用于根据人***置图23的人体轮廓231识别出肩部到臀部之间的背部区域24；
识别模块214还用于根据所述背部区域24确定所述背部区域24的中心，并生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241，识别所述参考线241与所述按摩床纵向中线11的夹角；
控制模块211还用于先控制结构光组件222旋转所述夹角，使所述结构光组件222拍摄区域25的纵向中线与所述参考线241相平行；再控制结构光组件222平移，以使所述拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合。
在本发明中，先通过使用者趴在按摩床1上产生的传感数据构建出人***置图23，根据人***置图23识别出肩部到臀部之间的背部区域24。然后确定背部区域24的中心，通过控制机械臂22带动结构光组件222移动或控制按摩机器人2整体移动，使结构光组件222的拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合。如此实现结构光组件222自动定位在人体背部的正上方，实现自动定位在人体背部的正上方，无需工作人员推动按摩机器人2移动或控制机械臂22移动，达到全自动使用的效果，提高按摩机器人2的使用便利性。
其中，由于使用者趴在按摩床1时，使用者有可能是倾斜趴着的，即使用者的身高方向与按摩床纵向中线11有一定的偏差，如此，尽管拍摄区域25的中点与背部区域24的中点在竖直方向重合，当使用者倾斜趴着时，会出现部分背部超出拍摄区域25，导致无法完全采集到使用者的背部，不利于按摩机器人2后续线路规划。为此，本发明生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241，识别所述参考线241与所述按摩床纵向中线11的夹角，按所述夹角水平旋转结构光组件222，使所述结构光组件222拍摄区域25的纵向中线与所述参考线241相平行。即结构光组件222根据使用者倾斜的角度旋转拍摄区域25。如此，尽管使用者倾斜趴着，也能完整地采集到使用者的背部，以便于后续线路规划，无需用户调整趴姿，再重新采集。
进一步，值得说明的是，由于机械臂22水平旋转结构光组件222时，并不会以结构光组件222的拍摄区域25的中心进行旋转，因此，机械臂22水平旋转结构光组件222后，结构光组件222的拍摄区域25的中心会移动。若先平移结构光组件222使所述拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点在竖直方向重合，再按所述夹角水平旋转结构光组件222，会导致结构光组件222的拍摄区域25的中点与所述背部区域24的中点不再竖直方向重合，需要再次平移结构光组件222。在本发明的实施例中，采用先旋转后平移的顺序，可减少平移结构光组件222的次数，以利于快速定位。
作为一种可选的实施例，所述构建模块213包括：
初始单元2131，用于初始原始图像26，所述原始图像26以所述按摩床1的边缘为边界，且所述原始图像26记载有与各个压力传感器12位置一一对应的变色块261；
筛选单元2132，用于筛选超出阈值的压力传感器12，并将该压力传感器12对应的变色块261进行变色，得到人***置初步图像27；
轮廓描边单元2133，用于在所述人***置初步图像27上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块261的人体轮廓231，得到人***置图23。
在本发明的一个可选的实施例中，原始图像26的背景与按摩床1的俯视图按比例生成，例如按1：1的比例；因此原始图像26会以按摩床1的边缘为边界。原始图像26内有与各个压力传感器12位置一一对应的变色块261。具体可选地，初始状态下，变色块261的颜色与原始图像26的颜色相同。当压力传感器12超出阈值后，则与该压力传感器12对应的变色块261进行变色，使变色块261与原始图像26的颜色不相同，且变色后的变色块261的颜色均相同，从而在图像中凸显出人体的位置。例如，原始图像26的背景为白色，初始状态下，所有变色块261的颜色均为白色。当压力传感器12超出阈值后，则与该压力传感器12对应的变色块261转换成黑色。如此，便能在图像中凸显出人体的位置。最后，进行轮廓描边处理，使描出的轮廓包围所有变色后的变色块261，从而得到人***置图23，实现根据传感数据生成对应的人体在按摩床1的人***置图23。
作为一种可选的实施例，识别模块214包括：
部位识别单元2141，用于识别出人体轮廓231中的肩部区域和臀部区域；具体地，本发明可以通过神经网络进行人工智能识别出人***置图23中的肩部区域和臀部区域，神经网络智能识别出图像中的目标区域为本领域悉知的技术手段，为此，本发明不作进一步赘述；
边界确定单元2142，以人体肩部区域的最大宽度为第一边界242，以人体臀部区域的最大宽度为第二边界243；连接第一边界242与第二边界243同一侧的端点形成第三边界244和第四边界245；
选择单元2143，用于以第一边界242、第二边界243、第三边界244和第四边界245围成的区域作为背部区域24。
由于使用者躺下时，其手臂有可能是张开的，若直接选择肩部到臀部的区域作为背部区域24，手臂也会纳入在背部区域24内。张开的手臂可能会影响背部区域24中心，即背部区域24中心与实际背部中心存在一定的偏差，导致按摩机器人2定位不准。为此，在本实施例中，先根据肩部区域和臀部区域确定出第一边界242和第二边界243，通过同侧的两个端点相连，形成第三边界244和第四边界245，然后以第一边界242、第二边界243、第三边界244、第四边界245围成的区域作为背部区域24。本实施例通过构成四边形的选择区域，有效剔除出手臂，以避免张开的手臂影响背部区域24的中心，从而提高按摩机器人2的定位准确性。
作为一种可选的实施例，识别模块214还包括：
中点识别单元2144，用于识别所述第一边界242的中点和所述第二边界243的中点；
参考线生成单元2145，用于从所述第一边界242的中点为始点直线连接至所述第二边界243的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线241。如此，便能生成人体轮廓231从肩部到臀部方向延伸的参考线241。
本申请第三方面提供了一种电子设备3，如图8 所示，图8所示的电子设备3包括：处理器31和存储器32。其中，处理器31和存储器32相连，如通过总线33相连。进一步地，电子设备3还可以包括收发器34。需要说明的是，实际应用中收发器34不限于一个，该电子设备3的结构并不构成对本申请实施例的限定。其中，处理器31应用于本申请实施例中，用于实现图7所示的控制模块211、获取模块212、构建模块213以及识别模块214的功能。处理器31可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA 或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器31也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP 和微处理器的组合等。
总线33括一通路，在上述组件之间传送信息。总线33是PCI总线或EISA 总线等。总线33可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线33或一种类型的总线。
存储器32可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器32用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器31来控制执行。处理器31用于执行存储中存储的应用程序代码，以实现图7所示实施例提供的控制主机21各模块的动作。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的一种自动定位人体背部图像采集方法。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动定位人体背部图像采集方法，应用在按摩***中，所述按摩***包括按摩床和按摩机器人，所述按摩床设有用于获取人***置的传感组件，所述传感组件包括若干个压力传感器，若干个压力传感器矩形阵列地分布在按摩床上；所述按摩机器人设有控制主机和机械臂，所述机械臂的末级关节臂设有结构光组件，所述控制主机与机械臂、所述传感组件和结构光组件电连接；其特征在于：所述方法包括如下步骤：
控制结构光组件复位，使结构光组件到按摩床的距离为预设值，并使结构光组件的拍摄区域的纵向中线与按摩床纵向中线相平行；
获取传感组件的传感数据，根据传感数据构建出人***置图，所述人***置图以所述按摩床的边缘为边界，记载有人体轮廓；
根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域；
根据所述背部区域确定所述背部区域的中心，并生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线，识别所述参考线与按摩床纵向中线的夹角；
先按所述夹角水平旋转结构光组件，使所述结构光组件拍摄区域的纵向中线与所述参考线相平行；再平移结构光组件，以使所述拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合；
其中，根据传感数据构建出人***置图包括如下步骤：
初始原始图像，所述原始图像以所述按摩床的边缘为边界，且所述原始图像记载有与各个压力传感器位置一一对应的变色块；
筛选超出阈值的压力传感器，并将筛选出的压力传感器对应的变色块进行变色，得到人***置初步图像；
于所述人***置初步图像上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块的人体轮廓，得到人***置图。
2.根据权利要求1所述的一种自动定位人体背部图像采集方法，其特征在于：根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域包括如下步骤：
识别出人体轮廓中的肩部区域和臀部区域；
以肩部区域的最大宽度为第一边界，以臀部区域的最大宽度为第二边界；连接第一边界与第二边界同一侧的端点形成第三边界和第四边界；
以第一边界、第二边界、第三边界和第四边界围成的区域作为背部区域。
3.根据权利要求2所述的一种自动定位人体背部图像采集方法，其特征在于：生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线包括如下步骤：
生成所述第一边界的中点和所述第二边界的中点；
从所述第一边界的中点为始点直线连接至所述第二边界的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线。
4.一种自动定位人体背部图像的按摩***，应用于权利要求1-3中任一项的一种自动定位人体背部图像采集方法，所述按摩***包括按摩床和按摩机器人，所述按摩床设有用于获取人***置的传感组件，所述传感组件包括若干个压力传感器，若干个压力传感器矩形阵列地分布在按摩床上；所述按摩机器人设有控制主机和机械臂，所述机械臂的末级关节臂设有结构光组件，所述控制主机与机械臂、所述传感组件和结构光组件电连接，其特征在于：所述控制主机包括：
控制模块，用于控制结构光组件复位，使结构光组件到按摩床的距离为预设值，并使结构光组件的拍摄区域的纵向中线与按摩床纵向中线相平行；
获取模块，用于获取传感组件的传感数据；
构建模块，用于根据传感数据构建出人***置图，所述人***置图以所述按摩床的边缘为边界，记载有人体轮廓；
识别模块，用于根据人***置图的人体轮廓识别出肩部到臀部之间的背部区域；
识别模块还用于根据所述背部区域确定所述背部区域的中心，并生成人体轮廓从肩部到臀部方向延伸的参考线，识别所述参考线与所述按摩床纵向中线的夹角；
控制模块还用于先控制结构光组件旋转所述夹角，使所述结构光组件拍摄区域的纵向中线与所述参考线相平行；再控制结构光组件平移，以使所述拍摄区域的中点与所述背部区域的中点在竖直方向重合；
所述构建模块包括：
初始单元，用于初始原始图像，所述原始图像以所述按摩床的边缘为边界，且所述原始图像记载有与各个压力传感器位置一一对应的变色块；
筛选单元，用于筛选超出阈值的压力传感器，并将该压力传感器对应的变色块进行变色，得到人***置初步图像；
轮廓描边单元，用于在所述人***置初步图像上进行轮廓描边处理，得到包围所有变色后的变色块的人体轮廓，得到人***置图。
5.根据权利要求4所述的一种自动定位人体背部图像的按摩***，其特征在于：识别模块包括：
部位识别单元，用于识别出人体轮廓中的肩部区域和臀部区域；
边界确定单元，以人体肩部区域的最大宽度为第一边界，以人体臀部区域的最大宽度为第二边界；连接第一边界与第二边界同一侧的端点形成第三边界和第四边界；
选择单元，用于以第一边界、第二边界、第三边界和第四边界围成的区域作为背部区域。
6.根据权利要求5所述的一种自动定位人体背部图像的按摩***，其特征在于：识别模块还包括：
中点识别单元，用于识别所述第一边界的中点和所述第二边界的中点；
参考线生成单元，用于从所述第一边界的中点为始点直线连接至所述第二边界的中点，得到从肩部到臀部方向延伸的参考线。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-3任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一项所述的方法。
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