足跡步態(tài)采集裝置制造方法
【專利摘要】足跡步態(tài)采集裝置，涉及高性能智能化儀器儀表領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有足跡自動(dòng)化采集設(shè)備無法采集人在自然行走狀態(tài)下的足跡步態(tài)信息的問題，包括箱體，蓋板，安裝在箱體內(nèi)部的圖像采集組件和電源，設(shè)置在箱體外部用于向電腦實(shí)時(shí)傳輸足跡步態(tài)信息的USB接口，安裝在箱體內(nèi)部與圖像采集組件、電源和USB接口電連接的FPGA芯片；圖像采集組件包括集成安裝板和等間距均勻分布在集成安裝板上的多個(gè)光電耦合陣列，多個(gè)光電耦合陣列靠近蓋板通過集成安裝板與FPGA芯片和電源電連接；蓋板上有與光電耦合陣列一一對(duì)應(yīng)的孔陣列。本實(shí)用新型即時(shí)采集即時(shí)成像，可以同時(shí)采集人在靜態(tài)和自然行走時(shí)的足跡步態(tài)信息，簡(jiǎn)化測(cè)量采集步驟，采集準(zhǔn)確的步態(tài)信息。
【專利說明】足跡步態(tài)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高性能、智能化儀器儀表【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種足跡步態(tài)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]足跡是公安偵查工作中必不可少的重要線索，目前，通常采用兩種方法采集人的足跡信息，一種是采用油墨涂抹的方法，將油墨涂抹在嫌疑人的鞋底，然后印在白紙上，再通過計(jì)算機(jī)掃描錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這種方法操作繁瑣，而且受人為因素影響較大，比如油墨涂抹不均勻會(huì)使錄入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
[0003]另一種是采用足跡自動(dòng)化采集設(shè)備采集人的足跡信息，通過保護(hù)玻璃與人鞋底接觸，起到支撐及基準(zhǔn)焦面作用，通過光學(xué)鏡頭采集與保護(hù)玻璃接觸的鞋底特征信息，并在圖像傳感器上成像，最后傳輸?shù)诫娔X中，這種設(shè)備無法采集自然行走過程中的歩長(zhǎng)、歩角等足跡信息，并且刻意踩踏與人自然行走時(shí)腳底的壓力點(diǎn)不同，無法準(zhǔn)確采集到人的步態(tài)信息。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有的足跡自動(dòng)化采集設(shè)備存在的無法采集人在自然行走狀態(tài)下的歩長(zhǎng)和歩角導(dǎo)致無法準(zhǔn)確采集到人的步態(tài)信息的問題，本實(shí)用新型提供一種能夠有效實(shí)時(shí)采集人在自然行走狀態(tài)下的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)、壓力點(diǎn)等足跡步態(tài)信息的足跡步態(tài)采集裝置。
[0005]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]足跡步態(tài)采集裝置，包括:上端開口的箱體，安裝在箱體開口處的蓋板，分別安裝在箱體內(nèi)部的圖像采集組件和電源，設(shè)置在箱體外部并用于向電腦實(shí)時(shí)傳輸足跡步態(tài)信息的USB接口 ；
[0007]還包括:安裝在箱體內(nèi)部并分別與圖像采集組件、電源和USB接口電連接的FPGA
-H-* I I
心片；
[0008]所述圖像采集組件包括集成安裝板和等間距均勻分布在集成安裝板上的多個(gè)光電耦合陣列，多個(gè)光電耦合陣列靠近蓋板并通過集成安裝板分別與FPGA芯片和電源電連接;
[0009]所述蓋板上設(shè)置有與光電耦合陣列一一對(duì)應(yīng)的孔陣列，用于透射光電耦合陣列的光電稱合信號(hào)。
[0010]所述光電耦合陣列采用東芝公司的TLP2398光耦或TLP2395光耦，用于自動(dòng)采集人的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)和壓力點(diǎn)。
[0011 ] 所述FPGA芯片采用Altera公司的EP4CE6芯片或EP4CE40芯片，用于接收光電耦合陣列的反饋信號(hào)，并將此反饋信號(hào)分析整合成相應(yīng)的足跡步態(tài)信息。
[0012]所述蓋板的長(zhǎng)X寬為3mX0.5m。
[0013]還包括設(shè)置在所述箱體外部并與電源電連接的電源接口，通過電源接口給電源供電。[0014]所述電源采用220V交流電源，用于給圖像采集組件和FPGA芯片供電。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的足跡步態(tài)采集裝置可以即時(shí)采集足跡步態(tài)信息并且即時(shí)對(duì)其進(jìn)行成像，能夠同時(shí)采集人在靜態(tài)時(shí)和自然行走狀態(tài)時(shí)的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)、壓力點(diǎn)等足跡步態(tài)信息，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有足跡采集設(shè)備的采集測(cè)量工作步驟，可以更加準(zhǔn)地確采集到人在自然行走狀態(tài)下的足跡步態(tài)信息，為采集足跡步態(tài)信息提供了有利幫助。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的足跡步態(tài)采集裝置的剖面圖；
[0017]圖2為蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、圖像采集組件，2、FPGA芯片，3、蓋板，31、孔陣列，4、箱體，5、電源，6、USB接口，7、電源接口，8、腳底，9、集成安裝板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的足跡步態(tài)采集裝置主要由圖像采集組件1、FPGA芯片
2、蓋板3、箱體4、電源5、USB接口 6和電源接口 7組成，蓋板3和箱體4組成空箱結(jié)構(gòu)，箱體4上端為開口，蓋板3活動(dòng)安裝在箱體4的上端開口處，圖像采集組件1、FPGA芯片2和電源5均安裝在箱體4內(nèi)部，USB接口 6和電源接口 7均設(shè)置在箱體4外部，圖像采集組件I安裝在箱體4的內(nèi)部上端并靠近蓋板3，F(xiàn)PGA芯片2和電源5安裝在箱體4的內(nèi)部下端，圖像采集組件I分別與FPGA芯片2和電源5電連接，F(xiàn)PGA芯片2與電源5電連接，電源5與箱體4外壁的電源接口 7固定相連，F(xiàn)PGA芯片2與箱體4外壁的USB接口 6固定相連。
[0021]本實(shí)施方式中，圖像采集組件I由多個(gè)光電耦合陣列和集成安裝板9組成，多個(gè)光電耦合陣列等間距均勻分布在集成安裝板9的上表面上，多個(gè)光電耦合陣列通過集成安裝板9分別與FPGA芯片2和電源5電連接，多個(gè)光電耦合陣列靠近蓋板3設(shè)置，光電耦合陣列需要密集排列，密度越高采集的足跡信息越精確，因此盡可能多的在集成安裝板9上安裝光電耦合陣列，因此光電耦合陣列的個(gè)數(shù)不作具體限定。
[0022]本實(shí)施方式中，光電耦合陣列采用東芝公司的型號(hào)為TLP2398或者TLP2395的光耦，這兩種型號(hào)的光耦具有體積小、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn)、抗干擾能力強(qiáng)以及單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，利用光電耦合陣列的光電成像原理自動(dòng)采集人的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)和壓力點(diǎn)等足跡步態(tài)信息。
[0023]本實(shí)施方式中，F(xiàn)PGA芯片2采用Altera公司的EP4CE6芯片或者EP4CE40芯片，F(xiàn)PGA芯片2的上述功能是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，因此在使用時(shí)只需要通過編程就可以實(shí)現(xiàn)上述的功能。
[0024]本實(shí)施方式中，如圖2所示，蓋板3上設(shè)置有多個(gè)孔陣列31，孔陣列31與光電耦合陣列的數(shù)量相同，光電耦合陣列與孔陣列31 —一對(duì)應(yīng)安裝，孔陣列31用于透射光電耦合陣列的光電耦合信號(hào)，不會(huì)阻止光電耦合信號(hào)的傳輸，蓋板3與人的腳底8接觸，起到支撐人腳踩踏的作用，光電耦合陣列個(gè)數(shù)的設(shè)置只要能滿足需要即可，或者是根據(jù)蓋板3的尺寸進(jìn)行排布設(shè)置。
[0025]本實(shí)施方式中，蓋板3的尺寸為:長(zhǎng)X寬最好為3mX0.5m，不限于此，也可以設(shè)計(jì)的更大，但是最小應(yīng)該超過成年人的兩個(gè)步長(zhǎng)，以便于人在蓋板3上自然行走。
[0026]本實(shí)施方式中，箱體4的高度很低，約為50mm，高度最好與路面平齊，這樣便于人自然行走過程中實(shí)時(shí)采集人的足跡步態(tài)信息。
[0027]本實(shí)施方式中，電源5采用220V交流電源，通過電源接口 7給電源5供電，再通過電源5給圖像采集組件I和FPGA芯片2供電。
[0028]本實(shí)施方式中，USB接口 6用于與電腦連接，進(jìn)行足跡步態(tài)信息的實(shí)時(shí)傳輸，圖像傳輸組件I將FPGA芯片2分析獲得的足跡步態(tài)信息通過USB接口 6傳輸至電腦，在電腦上實(shí)時(shí)顯示人在自然狀態(tài)下行走的足跡步態(tài)信息以及足跡圖像。
[0029]本實(shí)用新型的足跡步態(tài)采集裝置工作時(shí)，通過電源接口 7給電源5供電，圖像采集組件I中的光電耦合陣列開啟，多個(gè)光電耦合陣列同時(shí)向上方發(fā)射光電耦合信號(hào)，該光電耦合信號(hào)具有一定的高度，并一一對(duì)應(yīng)通過蓋板3上的孔陣列31出射，當(dāng)人在蓋板3上自然行走時(shí)，人的腳底與帶有孔陣列31的蓋板3接觸，光電耦合陣列通過光電成像原理自動(dòng)采集人的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)和壓力點(diǎn)等，F(xiàn)PGA芯片2接收光電耦合陣列的反饋信號(hào)，并將此反饋信號(hào)分析整合成相應(yīng)的足跡步態(tài)信息，通過USB接口 6傳輸至電腦中，并在電腦上實(shí)時(shí)顯示人在自然狀態(tài)下行走的足跡步態(tài)信息以及足跡圖像，于足長(zhǎng)、足寬的不同受截止的光電耦合信號(hào)的數(shù)量不同，具有一定長(zhǎng)度的光電耦合陣列可以在人自然行走過程中長(zhǎng)時(shí)間、多步伐實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集行走過程中的歩長(zhǎng)、歩角及壓力點(diǎn)等信息，實(shí)現(xiàn)了有效實(shí)時(shí)采集人在自然行走狀態(tài)下的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)、壓力點(diǎn)等足跡步態(tài)信息。
【權(quán)利要求】
1.足跡步態(tài)采集裝置，包括:上端開口的箱體(4)，安裝在箱體(4)開口處的蓋板(3)，分別安裝在箱體(4)內(nèi)部的圖像采集組件(I)和電源(5)，設(shè)置在箱體(4)外部并用于向電腦實(shí)時(shí)傳輸足跡步態(tài)信息的USB接口(6)； 其特征在于，還包括:安裝在箱體(4)內(nèi)部并分別與圖像采集組件(I)、電源(5)和USB接口(6)電連接的FPGA芯片(2)； 所述圖像采集組件(I)包括集成安裝板(9)和等間距均勻分布在集成安裝板(9)上的多個(gè)光電耦合陣列，多個(gè)光電耦合陣列靠近蓋板(3)并通過集成安裝板(9)分別與FPGA芯片(2)和電源(5)電連接； 所述蓋板(3)上設(shè)置有與光電耦合陣列一一對(duì)應(yīng)的孔陣列(31)，用于透射光電耦合陣列的光電稱合信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡步態(tài)采集裝置，所述光電耦合陣列采用東芝公司的TLP2398光耦或TLP2395光耦，用于自動(dòng)采集人的歩長(zhǎng)、歩角、足長(zhǎng)和壓力點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡步態(tài)采集裝置，其特征在于，所述FPGA芯片(2)采用Altera公司的EP4CE6芯片或EP4CE40芯片，用于接收光電耦合陣列的反饋信號(hào)，并將此反饋信號(hào)分析整合成相應(yīng)的足跡步態(tài)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡步態(tài)采集裝置，其特征在于，所述蓋板(3)的長(zhǎng)X寬為3m X 0.5mο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡步態(tài)采集裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在所述箱體(4)外部并與電源(5)電連接的電源接口(7)，通過電源接口(7)給電源(5)供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡步態(tài)采集裝置，其特征在于，所述電源(5)采用220V交流電源，用于給圖像采集組件(I)和FPGA芯片(2 )供電。
【文檔編號(hào)】G06K9/20GK203561518SQ201320722822
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】閆天財(cái), 劉健飛, 茍敬德, 朱丹丹, 韓正臣, 安亞娟 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春方圓光電技術(shù)有限責(zé)任公司