[发明专利]接触式头顶尺寸测量方法及测量装置

说明书

本发明的头顶尺寸测量装置主要由内壳、外包壳、外包壳固定壳、位移传感器、位移传感器卡槽、位移传感器数字显示仪和盔佩戴调节器构成。使用时将测量装置佩戴在被测试者头部，通过调节位移传感器的位置，将测量装置左右两侧传感器定位在被测量者的左右耳上基点处，将中间部位传感器定位在被测量者的眉心点处，将测量装置在被测试者头部静置5秒后，读取位移传感器数字显示仪上的数据，将读取的数据输入到Grasshopper数据获取程序中，即可建立用户头顶三维曲面。本发明利用科学的方法选取测量点，兼顾了头顶的所有区域，可以准确快速的获取被测试者的头顶部数据。

技术领域

本发明属于人体测量学技术领域，具体涉及一种利用接触式方法测量人体头顶尺寸的测量装置，本发明还涉及一种人体头顶尺寸的测量方法。

背景技术

当前随着社会经济的飞速发展和人们生活水平、健康意识的显著提升，医疗、健康器械和装饰类、康复类穿戴产品大量涌现，这类产品的客户本身具有完全独特性，对产品制造精度或与人体贴合度等要求极高，故其设计与制造的个性化特征日益突出，更加明显。但是由于不同人种、不同年龄、不同身高的人在头部尺寸方面千差万别，因此需要对头部进行准确的三维测量。人头部其他部位的三维数据可以利用激光三维扫描仪获得，但是对于人头顶区域来说，由于头发的存在，现有的三维扫描仪并不能满足现在人们对头部模型高精度测量的需求。尽管特制的头套可以降低人体的头发对非接触式三维扫描仪扫描人体头部时产生的误差，但当使用者的头发较长时，头发的厚度就会对测量数据产生较大影响，且特制头套中缝处褶皱会使模型的后期处理变得十分困难。目前通用的办法是让被测者佩戴泳帽或者特制的网兜帽子，三维扫描完成后，再估算泳帽外表面与头皮之间的距离，获得相近的头顶三维数据。但是，使用该方法测量的头顶三维数据并不准确，估算的数据无法准确描述头顶部三维曲面，因此，测量人员不能获得准确的人体头顶三维数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种接触式头顶尺寸测量装置，以及使用该测量装置测量头顶尺寸的方法，解决了现有的测量方法由于受头发厚度影响，头顶数据测量不准确的问题。

本发明所采用的技术方案是：本发明的接触式头顶尺寸测量装置，包括内壳，内壳为半球形壳体，内壳的外表面设置有若干个贯穿内壳壳体的位移传感器卡槽，每个位移传感器卡槽内设置有位移传感器，每个位移传感器均连接至传感器数据显示器。

本发明的特点还在于：本发明的接触式头顶尺寸测量装置还包括外包壳，外包壳套在内壳和位移传感器外，外包壳通过外包壳固定壳固定于内壳外，外包壳固定壳与内壳边沿卡接。

位移传感器可在位移传感器卡槽内移动并固定。

内壳还设置有盔佩戴调节器，盔佩戴调节器的两端分别连接至内壳的左右两侧。

本发明所采用的另一种技术方案是，一种接触式头顶尺寸测量方法，使用上述的测量装置，具体包括如下步骤：

步骤1、选取人体头顶测量点

选取五个最值点，分别为头顶点101、眉心点102、枕后点103、左耳上基点104和右耳上基点105；

步骤2、建立三维坐标系

以步骤1选取的人体左耳上基点104、右耳上基点105和眉心点102组成一个水平平面，以过左耳上基点104和右耳上基点105的中点以及眉心点102并与上述水平平面垂直的平面作为一个竖直平面，以过左耳上基点104和右耳上基点105连线并与水平平面垂直的面作为另一个竖直平面，这三个平面组成头顶的三维坐标系；

步骤3、佩戴头顶尺寸测量装置

将头顶尺寸测量装置的内壳放至被测者头顶，调节左右两侧位移传感器的接触头至被测者左耳上基点104和右耳上基点105处，并固定位置，调节中间位移传感器的接触头至被测者眉心点102处，并固定其位置，完成测量装置的定位，然后套上头顶尺寸测量装置的外包壳，并用外包壳固定壳将内壳与外包壳固定；