[發明專利]一種自動調整話筒高度的調整裝置及其高度修正方法

有效

• 申請號: 202011190269.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112367578B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李楊龍;李振偉;衡熙丹;劉洋;李城汐;劉東
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08;F16M11/28
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

1.一種自動調整話筒高度的調整裝置的高度修正方法，其中，自動調整話筒高度的調整裝置包括內部具有空腔的底座(7)，所述空腔內設有驅動裝置(8)、控制裝置(6)和電源裝置(9)，所述底座(7)頂端設有伸縮支架(5)，且所述伸縮支架(5)與所述驅動裝置(8)的輸出部連接，所述伸縮支架(5)上設有水平測距儀(4)、傾斜測距儀(3)和攝像頭(2)，所述水平測距儀(4)、傾斜測距儀(3)、攝像頭、驅動裝置(8)和電源裝置(9)均與控制裝置(6)連接；

所述伸縮支架(5)包括與底座(7)固定連接的主支架(501)，所述主支架(501)頂端開有貫穿主支架(501)的伸縮區域，所述伸縮區域內設有用于安裝水平測距儀(4)、傾斜測距儀(3)和攝像頭(2)的滑動件(502)，所述伸縮區域的內壁以滑動件(502)的中心線為對稱軸對稱設有滑動槽(503)，且所述滑動件(502)設有嵌入所述滑動槽(503)的滑動凸起，所述滑動件(502)的側面上設有螺母座，所述驅動裝置的輸出部設有與所述螺母座配合的絲桿，且所述底座(7)開設有與所述伸縮區域連通的轉動孔；

所述滑動件(502)頂端鉸接有安裝板(504)，所述安裝板(504)頂端開設有用于放置話筒的放置槽(505)，且所述安裝板(504)頂端可拆卸連接有用于固定話筒的彈性固定帶(506)；

所述水平測距儀(4)和傾斜測距儀(3)均為激光雷達測距儀，且所述水平測距儀(4)位于傾斜測距儀(3)下方；

所述傾斜測距儀(3)位于攝像頭(2)的下方；

所述伸縮區域的截面呈矩形，且所述滑動槽(503)的截面呈等腰梯形，所述滑動件(502)的截面呈圓形或矩形；

其特征在于，高度修正方法包括以下步驟：

S1、沿水平方向發射超聲波；

S2、采集從用戶表面反射的超聲波信號，并根據超聲波信號計算水平距離值L；

S3、判斷水平距離值L是否小于水平預定值，若是，則進入步驟S4，否則，返回步驟S1；

S4、判斷當前水平距離值L是否在時間t內始終位于水平值域內，若是，則發射與水平面成夾角α的超聲波，并進入步驟S5，否則，返回步驟S1；

S5、接收從用戶表面反射的超聲波信號，并根據超聲波信號計算出傾斜距離值d；

S6、判斷傾斜距離值d是否大于傾斜距離設定值，若是，則進入步驟S7，否則，令夾角α＝α+0.5°，之后返回步驟S5；

S7、根據步驟S4中的水平距離值L，采用修正公式，得到修正后的傾斜距離值D，修正公式：

D＝secαL-0.006L

其中，α為步驟S6成立時對應的夾角α；

S8、根據修正后的傾斜距離值D，計算出人的高度H＝DSinα+h，其中，h為距離檢測儀與地面之間的垂直距離；

S9、判斷采集的圖像中是否具有完整的臉部圖像，若是，則進入步驟S10，否則，控制攝像頭向上移動預定高度后，直至檢測到完整的臉部圖像后，進入步驟S10；

S10、提取臉部圖像，對當前臉部圖像進行模糊操作后，并進行灰度操作得到臉部灰度圖；

S11、確定臉部輪廓的中心點，以中心點為圓點按照預定間距進行圓形分割，將臉部灰度圖分割成若干個環形的特征區域；

S12、確定臉部輪廓的臉部關鍵點組，并根據特征區域的寬度值計算出臉部輪廓的高度值b₁；

確定嘴部特征的中心點，計算出嘴部特征的中心點與臉部輪廓中心點之間的間距值b₂；

S13、根據高度值b₁和間距值b₂，通過換算公式計算出嘴部與地面之間的實際高度值B，并根據實際高度值B調整話筒的高度，換算公式：

其中，k為比例因子，k的取值大于1。

2.根據權利要求1所述的一種高度修正方法，其特征在于，所述步驟S12中，所述臉部關鍵點組為：以臉部輪廓中心點為對稱點分別取自臉部輪廓左右兩側的兩個輪廓點，及以臉部輪廓中心點為對稱點分別取自臉部輪廓上下兩側的兩個輪廓點。

3.根據權利要求1所述的一種高度修正方法，其特征在于，所述步驟S12中，高度值b₁＝y₁*特征區域的寬度值+b₃，b₂＝y₂*特征區域的寬度值+b₃，其中，y₁為關鍵點所在特征區域與臉部輪廓中心點所在特征區域之間的特征區域數量，y₂為嘴部中心點所在特征區域與臉部輪廓中心點所在特征區域之間的特征區域數量，b₃為嘴部中心點或關鍵點與其所在特征區域靠近臉部輪廓中心點一側的邊界的距離值。