[發(fā)明專利]一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710903880.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109583273A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董波;郭寶珠;張吉昌;于昕曄;王國(guó)建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連恒銳科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/34;G06K9/62;G06N3/08
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

1.一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

海量足跡數(shù)據(jù)獲取模塊，包括：動(dòng)態(tài)足跡數(shù)據(jù)的獲取、靜態(tài)足跡數(shù)據(jù)的獲取、用戶輸入的個(gè)人信息的獲取；

數(shù)據(jù)屬性統(tǒng)一模塊，包括：數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一模塊和數(shù)據(jù)維度統(tǒng)一模塊；

標(biāo)簽文件制作模塊，對(duì)獲取到的海量足跡數(shù)據(jù)和用戶信息進(jìn)行分類整理；

圖像預(yù)處理模塊，對(duì)赤足或者穿襪足跡圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

數(shù)據(jù)集制作模塊，將完成預(yù)處理的赤足或者穿襪足跡圖像數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；

深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及調(diào)整模塊，設(shè)計(jì)針對(duì)海量足跡圖像的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，循環(huán)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一模塊分為以下兩種情況：

(1)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)需要通過(guò)某段時(shí)間的平均處理，轉(zhuǎn)換成靜態(tài)數(shù)據(jù)，在平均過(guò)程中，無(wú)法獲取的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)做特征提取，直接形成一維數(shù)據(jù)做訓(xùn)練或者測(cè)試；

(2)對(duì)于能獲取行走過(guò)程中步幅特征信息的數(shù)據(jù)，要通過(guò)自動(dòng)特征提取，以同名點(diǎn)軌跡的方式形成一維數(shù)據(jù)，做訓(xùn)練或者測(cè)試。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)維度統(tǒng)一模塊分為以下兩種情況：

(1)對(duì)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，采用仿真碰撞的方法，構(gòu)建虛擬硬質(zhì)成痕客體，記錄三維腳與客體碰撞的點(diǎn)集，記錄點(diǎn)集到成痕客體的垂直距離，以高度為信息形成高度圖；

(2)二維赤足或者穿襪足跡數(shù)據(jù)，對(duì)于背景復(fù)雜的痕跡圖能通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行處理，

a、生成或者采集多種含赤足或者穿襪足跡的背景圖用于訓(xùn)練；

b、人工或者自動(dòng)去除背景的方式提出赤足或者穿襪足跡前景圖；

(3)一維數(shù)據(jù)認(rèn)為是經(jīng)過(guò)初始特征提取的量，經(jīng)過(guò)降維投影，與其他數(shù)據(jù)特征結(jié)合使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，圖像預(yù)處理模塊，具體為：

1)自動(dòng)篩選：通過(guò)批量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，將圖像輸入訓(xùn)練好的CNN模型中判別是否滿足要求，將滿足要求的留下，不滿足要求的剔除不參與后續(xù)步驟；

2)將足跡圖像分辨率歸一化；

3)將歸一化后的足跡圖像進(jìn)行局部區(qū)域分割。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，將足跡圖像分辨率歸一化有以下兩種方式：

(1)人工方式：需要標(biāo)記出赤足或者穿襪足跡同名點(diǎn)位置，同名點(diǎn)位置共4個(gè)點(diǎn)，即足趾內(nèi)緣突點(diǎn)、足趾外緣突點(diǎn)、足跟后緣突點(diǎn)，最長(zhǎng)趾前緣突點(diǎn)；每幅圖按照4個(gè)點(diǎn)的尺度做x/y方向的歸一即可；

(2)自動(dòng)方式：通過(guò)批量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，來(lái)對(duì)赤足或者穿襪足跡圖像做自動(dòng)同名點(diǎn)的標(biāo)記，每幅圖按照4個(gè)點(diǎn)的尺度做x/y方向的歸一，訓(xùn)練的特征包括角點(diǎn)、點(diǎn)間的相互關(guān)系、整幅圖；方式包括基于深度學(xué)習(xí)的全卷積網(wǎng)絡(luò)、基于圖像幾何變換的同名點(diǎn)配準(zhǔn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種海量足底壓力數(shù)據(jù)的分析處理系統(tǒng)，其特征在于，局部區(qū)域分割具體為：

(1)將所有圖像進(jìn)行尺度歸一化，歸一化的過(guò)程包括提取目標(biāo)足跡區(qū)域，將提取區(qū)域補(bǔ)0成正方形，利用插值法進(jìn)行滿足后續(xù)處理需求的圖像縮放；

(2)將歸一化之后的足跡圖像根據(jù)足趾區(qū)、足跖區(qū)、足弓區(qū)和足跟區(qū)進(jìn)行矩形區(qū)域分割，得到局部區(qū)域圖像；

(3)將所有分割得到的局部區(qū)域圖像按照局部區(qū)域類別進(jìn)行分類，即將所有足趾區(qū)圖像放在一起，所有足跖區(qū)圖像放在一起，所有足弓區(qū)圖像放在一起，所有足跟區(qū)圖像放在一起；在每個(gè)區(qū)域類別下又將圖像按照從屬用戶ID進(jìn)行分類，即屬于同一用戶的足趾區(qū)、足跖區(qū)、足弓區(qū)、足跟區(qū)圖像單獨(dú)放在一起。