一种人体信息检测装置的制作方法

专利检索2022-05-10  20



1.本实用新型涉及检测技术领域,尤其涉及一种人体信息检测装置。


背景技术:

2.目前,采集公司员工或学校学生的人体信息时主要依靠人工检测的方式,例如通过单独的体重秤获取人的体重信息,通过体温枪检测人的体温数据,通过拍照的方式采集人的面部图像信息,通过标尺测量人的身高信息,最后由人工将这些信息进行记录,对应录入每个人的信息卡中。
3.但是这种人工检测方式存在工作繁琐复杂、效率低和错误率高的问题。


技术实现要素:

4.针对现有技术中所存在的不足,本实用新型提供了一种人体信息检测装置,其解决了现有技术中存在的人工检测人体信息容易出错且效率低的问题。
5.根据本实用新型的实施例,一种人体信息检测装置,包括:称重传感器、单片机、嵌入式模块、热成像摄像头、面部识别摄像头、工控机以及读卡器;所述称重传感器与所述单片机电连接,用于采集人体的重量信息;所述单片机与所述嵌入式模块电连接,用于根据所述重量信息发送触发信号到所述嵌入式模块,还用于将所述重量信息发送到所述嵌入式模块;所述热成像摄像头与所述嵌入式模块电连接,用于检测人体的体温信息;所述面部识别摄像头与所述嵌入式模块电连接,用于检测人体的身高信息和面部图像信息;所述嵌入式模块与工控机电连接,将采集到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输给工控机;所述读卡器与所述工控机电连接,所述读卡器用于读取信息卡的信息;所述工控机将接收到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输到信息卡中进行存储。
6.可选地,所述人体信息检测装置还包括:机械升降装置,所述热成像摄像头与面部识别摄像头设置在所述机械升降装置上。
7.可选地,所述人体信息检查装置还包括:步进电机,与所述单片机通信连接,还与所述机械升降装置传动连接,用于根据所述单片机的控制信号控制所述机械升降装置的升降。
8.可选地,所述人体信息检测装置还包括:限位开关,设置在所述机械升降装置的目标位置,且与所述单片机通信连接,用于当所述热成像摄像头与面部识别摄像头滑动到所述目标位置时,发送限位信号到所述单片机,使所述单片机控制所述步进电机停止运行。
9.可选地,所述人体信息检测装置还包括电源模块,所述电源模块为整个装置供电。
10.可选地,所述电源模块包括:开关电源、第一滤波模块、电路保护模块、第二滤波模块、第一降压模块、第三滤波模块和第一电压输出模块;所述第一滤波模块的输入端使用时与开关电源相连,所述第一滤波模块的输出端与所述电路保护模块的输入端相连,用于对引入的所述开关电源电压进行滤波;所述电路保护模块的输出端与所述第二滤波模块的输
入端相连;所述第二滤波模块的输出端与所述第一降压模块的输入端相连;所述第一降压模块的输出端与所述第三滤波输入端相连;所述第三滤波模块的输出端与所述第一电压输出模块的输入端相连;所述第一电压输出模块的输出端用于输出第一电压。
11.可选地,所述电源模块还包括:第四滤波模块、第二降压模块、第五滤波模块和第二电压输出模块;所述第四滤波模块的输入端与所述第一电压模块的输出端相连,所述第四滤波模块的输出端与所述第二降压模块的输入端相连;所述第二降压模块的输出端与所述第五滤波模块的输入端相连;所述第五滤波模块的输出端与所述第二电压输出模块的输入端相连;所述第二电压输出模块用于输出第二电压。
12.可选地,所述电源模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、tvs芯片、上拉电阻、下拉电阻和接口转换芯片;所述第一电阻的第一端与rs485

b端相连,所述第一电阻的第二端与所述接口转换芯片的第一端相连;所述第二电阻的第一端与ra485

a端相连;所述第二电阻的第二端与所述接口转换芯片的第二端相连,所述第三电阻的第一端与所述接口转换芯片的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述接口转换芯片的第二端相连;所述tvs芯片的第一端与所述rs485

b端相连,所述tvs芯片的第二端与所述rs485

a端相连,所述tvs芯片的第三端接地;所述上拉电阻的第一端与vcc相连,所述上拉电阻的第二端与所述接口转换芯片的第二端相连;所述下拉电阻的第一端与地相连,所述下拉电阻的第二端与所述接口转换芯片的第一端相连。
13.可选地,所述人体信息检测装置还包括显示器,与所述工控机通信连接,用于显示所述工控机检测到的人体的重量信息、人体温度信息、身高信息和面部图像信息,还用于播放推送资料。
14.可选地,所述面部识别摄像头包括第一摄像头和第二摄像头,所述第一摄像头与所述第二摄像头构成双目识别。
15.相比于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:
16.1、本实用新型通过称重传感器采集人体重量信息,嵌入式模块接收到人体重量信息后,热成像摄像头自动采集人体温度信息,面部识别摄像头自动采集人体身高信息和面部信息,通过人体信息检测装置就可以实现人体重量信息、人体温度信息、身高信息和面部信息的一次性采集,不用人工单独采集人体的每一种人体信息,节约了人工成本,提高了采集效率。
17.2、本实用新型通过工控机接收到人体重量信息、人体温度信息、身高信息和面部图像信息后自动将这些信息录入到对应的信息卡中,提高了信息的录入效率与准确率,避免了人工将信息录入并且容易出错的情况。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例的一种人体信息检测装置结构图;
19.图2为本实用新型另一实施例的电源模块的结构示意图;
20.图3为本实用新型另一实施例的采用rs485转ttl电路作为电源模块的电路图。
21.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示:
22.标号名称标号名称100开关电源200第一降压电路
210第一滤波模块220电路保护模块230第二滤波模块240第一降压模块250第三滤波模块260第一电压输出模块300第二降压电路
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310第四滤波模块320第二降压模块330第五滤波模块340第二电压输出模块r1第一电阻r2第二电阻r3第三电阻r4上拉电阻r5下拉电阻r6第六电阻tvs1tvs芯片u7接口转换芯片
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
24.如图1所示,本实用新型实施例提出了一种人体信息检测装置,包括:称重传感器、单片机、嵌入式模块、热成像摄像头、面部识别摄像头、工控机以及读卡器;
25.所述称重传感器与所述单片机电连接,用于采集人体的重量信息;
26.所述单片机与所述嵌入式模块电连接,用于根据所述重量信息发送触发信号到所述嵌入式模块,还用于将所述重量信息发送到所述嵌入式模块;
27.所述热成像摄像头与所述嵌入式模块电连接,用于检测人体的体温信息;
28.所述面部识别摄像头与所述嵌入式模块电连接,用于检测人体的身高信息和面部图像信息;
29.所述嵌入式模块与工控机电连接,将采集到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输给工控机;
30.所述读卡器与所述工控机电连接,所述读卡器用于读取信息卡的信息,读卡器为frid读卡器。
31.所述工控机将接收到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输到信息卡中进行存储。
32.本实施例提供的一种人体信息检测装置工作原理为:当被测试者站上人体信息检测装置,人体重量触发称重传感器工作,单片机采集到人体的重量信息,并将采集到的人体重量信息发送到嵌入式模块,并向嵌入式模块发送触发信号,嵌入式模块触发热成像摄像头检测人体的体温信息,嵌入式模块触发面部识别摄像头检测人体的身高信息和面部信息;嵌入式模块将采集到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输给工控机;工控机将接收到的人体的重量信息、体温信息、身高信息以及面部图像信息传输到信息卡中进行存储。
33.所述人体信息检测装置还包括:机械升降装置,所述热成像摄像头与面部识别摄像头设置在所述机械升降装置上,所述机械升降装置可采用导轨丝杆机构装置,具体包括丝杆、与丝杆平行的导轨以及与导轨滑动连接的滑台,滑台还与丝杆螺纹连接,丝杆在动力驱动作用下转动,进而驱动滑台沿导轨移动。
34.所述人体信息检测装置还包括步进电机,与所述单片机通信连接,还与所述机械
升降装置传动连接,用于根据所述单片机的控制信号控制所述机械升降装置的升降。
35.需要说明的是,滑台在导轨上运行,通过步进电机控制滑台的上下运行,步进电机具体可以采用47步进电机,热成像摄像头与面部识别摄像头也随之上下运行,从而控制摄像头正对人脸,分别采集人体的体温信息和身高信息;面部识别摄像头包括第一摄像头和第二摄像头,第一摄像头和第二摄像头构成双目识别,可以更精确地采集人体的身高信息和面部图像信息。
36.所述人体信息检测装置还包括限位开关,设置在所述机械升降装置的目标位置,且与所述单片机通信连接,用于当所述热成像摄像头与面部识别摄像头滑动到所述目标位置时,用于发送限位信号到所述单片机,使所述单片机控制所述步进电机停止运行;其目标位置为导轨的两端。在导轨的上端点和下端点分别设置有限位开关,当机械升降装置运动到导轨上端点或下端时点时,会触发限位开关发送限位信号,单片机检测到限位开关的限位信号后,单片机控制步进电机停止转动。
37.所述人体信息检测装置还包括显示器,与所述工控机通信连接,用于显示所述工控机检测到的人体的重量信息、体温信息、身高信息和面部图像信息,还用于播放推送资料。显示器采用43寸液晶显示屏幕,当人体信息检测装置对人体信息进行采集时,显示器用于显示人体的重量信息、体温信息、身高信息和面部图像信息;当人体检测装置未进行检测时,显示器用于播放推送资料,推送资料具体包括各类广告、通知、文字、视频等。
38.人体信息检测装置还包括语音播报器,语音播报器与工控机通信连接,语音播报器用于播放语音提示。
39.在使用过程中,设备开机之后,语音播报器播报:“现在开始检测。”被测试者站在测量台正中间,当设备检测到有人的时候,语音提示:“你好,请刷卡。”按照提示,在读卡器上刷卡,设备将采集到的卡号与本地数据库对比,用于身份识别。刷卡完成后,设备开始自动检测,称重传感器检测人体的重量信息之后,机械升降装置通过上下移动,以实现热成像摄像头和面部识别摄像头上下移动寻找人脸的位置,测量出人体的体温信息、身高信息和面部图像信息,当检测完成之后,语音提示:“xxx,欢迎你。”同时,显示器显示检测到的人体的面部图像信息、身高信息、体重信息、和体温信息。当被测试者离开测量台,语音播报器提示:“再见,欢迎再次光临。”测量结束后,显示器用于循环播放广告页面。
40.如图2所示,图2为本实用新型另一实施例的电源模块的结构示意图。所述电源模块包括:开关电源100、第一滤波模块210、电路保护模块220、第二滤波模块230、第一降压模块240、第三滤波模块250和第一电压输出模块260;
41.所述第一滤波模块210的输入端使用时与开关电源100相连,所述第一滤波模块210的输出端与所述电路保护模块220的输入端相连,用于对引入的所述开关电源100电压进行滤波;所述电路保护模块220的输出端与所述第二滤波模块230的输入端相连,用于保护电路;所述第二滤波模块230的输出端与所述第一降压模块240的输入端相连,用于滤波,使进入所述第一降压模块240的电压波形稳定;所述第一降压模块240的输出端与所述第三滤波输入端相连,用于对引入的所述开关电源100的电压进行第一次降压;所述第三滤波模块250的输出端与所述第一电压输出模块260的输入端相连,用于对第一降压模块240输出的第一电压进行滤波;所述第一电压输出模块260的输出端用于输出第一电压。
42.所述第四滤波模块310的输入端与所述第一电压输出模块260的输出端相连,所述
第四滤波模块310的输出端与所述第二降压模块320的输入端相连,用于滤波,使进入第二降压模块320的第一电压波形稳定;所述第二降压模块320的输出端与所述第五滤波模块330的输入端相连,用于对引入的所述第一电压进行降压;所述第五滤波模块330的输出端与所述第二电压输出模块340的第一端相连,用于对第二降压模块320输出的第二电压进行滤波;所述第二电压输出模块340用于输出经过滤波的所述第二电压。
43.本实施例提供的电源模块降压电路图的技术原理为:通过开关电源100引入工作电压,通过第一降压电路200降压获取人体信息检测装置工作需要的第一电压,第二降压电路300与第一降压电路200相连,第二降压电路300对第一电压再次进行降压后得到人体信息检测装置工作需要的第二电压。
44.具体地,通过开关电源100引入24v工作电压,通过第一降压电路200降压将24v降压至人体信息监测装置工作需要的第一电压5v,通过第二降压电路300将5v降压至人体信息检测装置工作需要的第二电压3.3v。
45.需要说明的是,电源模块采用开关电源100为整个装置供电,开关电源100具有体积小,功率高,负载能力强等优点。电路保护模块220包括:单向二极管,用于防止反接;双向tvs二极管,用于使电路的整个工作电压维持在最大工作电压以下;保险丝,用于防止电路电流过大。通过电路保护模块220设置的多重防护,提高了电路的可靠性与安全性。第二波模块还包括共模电感滤波器,用于消除开关电源100特有的“开关干扰”。
46.如图3所示,图3为本实用新型另一实施例提供的采用rs485转ttl电路作为电源模块的电路图。所述rs485转ttl电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、tvs芯片tvs1、上拉电阻、下拉电阻和接口转换芯片u7;
47.所述第一电阻r1的第一端与rs485

b端相连,所述第一电阻r1的第二端与所述接口转换芯片u7的第一端相连,所述第一电阻r1用于限流;
48.所述第二电阻r2的第一端与ra485

a端相连;所述第二电阻r2的第二端与所述接口转换芯片u7的第二端相连,所述第二电阻r2用于限流;
49.所述第三电阻r3的第一端与所述接口转换芯片u7的第一端相连,所述第三电阻r3的第二端与所述接口转换芯片u7的第二端相连,所述第三电阻r3用于阻抗匹配;
50.所述tvs芯片tvs1的第一端与所述rs485

b端相连,所述tvs芯片tvs1的第二端与所述rs485

a端相连,所述tvs芯片tvs1的第三端接地;所述tvs芯片tvs1用于限定电路运行在最大工作电压以下;
51.所述下拉电阻r5的第一端与vcc相连,所述下拉电阻r5的第二端与所述接口转换芯片u7的第二端相连;所述上拉电阻r4的第一端与地相连,所述上拉电阻r4的第二端与所述接口转换芯片u7的第一端相连;
52.所述接口转换芯片u7的第三端为ttl信号输出接收端,所述接口转换芯片u7的第四端为ttl信号接收端。
53.需要说明的是,通过rs485转ttl电路实现了电源模块的ttl串口通讯,接口转换芯片u7具体为sp3485en,接口转换芯片u7的第8引脚接vcc,第5引脚接地,第2引脚和第3引脚连接之后接第六电阻r6用于传输驱动信号。tvs芯片tvs1具体采用sm712。
54.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
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