[發明專利]一種赤足信息采集傳感器的分布方法

有效

• 申請號: 201710903907.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109567317B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 董波;張吉昌;于昕曄;孫晰銳
• 申請（專利權）人: 大連恒銳科技股份有限公司
• 主分類號: A43D1/02
• 分類號: A43D1/02
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

1.一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，包括：

S1：確定腳底傳感器的數量及分布方式；

S2：確定腳面傳感器的數量及分布方式；

所述確定腳底傳感器的數量采用以下公式：

N代表的是傳感器數量，S代表的是一個成年人的平均足跡面積，單位mm²；d是足跡最小的采集單位平均直徑，單位mm。

2.根據權利要求1所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，腳底傳感器的分布方式，具體為：

A.依據穴位分布情況，將足底分區域；

B.構建以目標函數為參考的區域分布最優方法求解；

C.每個穴位區通過逐步計算二值圖區域骨架的方法來分布傳感器。

3.根據權利要求2所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，將足底分為三類區域：大穴位區、小穴位區和空白穴位區，大穴位區傳感器數量為x，小穴位區傳感器數量為y，空白穴位區傳感器數量為z。

4.根據權利要求3所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，目標函數包括信息量、穴位重視量化程度、分布均勻性；其中基于信息量的求解方式為：

空白穴位區每平方毫米的信息量為h_A，h_A＝v，整體面積為S_A；大穴位區包括P個穴位區域，某個區域的面積為S_Bi，面積最小S_Bmin，面積最大為S_Bmax，面積越小，信息量越大，依據公式計算信息量；小穴位區域包括Q個穴位區域，某個區域的面積為S_Cj，面積最小S_Cmin，面積最大為S_Cmax，面積越小，信息量越大，依據公式計算信息量，這里構建目標函數H：

當在傳感器數量N給定的條件下，

另外，每個區域的傳感器密度不得少于平均d個/平方毫米，即

x,y_i,z_j＞d；

以上兩點認為是約束條件c₁，c₂，則結合目標函數，得到如下關系：

滿足c₁，c₂約束條件下有無窮多組解，這里采用近鄰法或插入法或遺傳算法或者神經網絡算法求出最優解。

5.根據權利要求4所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，每個穴位區通過逐步計算二值圖區域骨架的方法來分布傳感器，具體如下：

假定穴位區的傳感器數量為K，要進行最少T次的傳感器布置，則每次需要分布K/T個傳感器，具體步驟如下：

i.定義某穴位區的二值圖為I，腐蝕次數初始為0；

ii.對I提取邊緣，將傳感器K/T個均勻分布在I的邊緣上；

iii.對I進行腐蝕，并將腐蝕次數加1；

iv.判斷腐蝕次數是否已經達到T，若是，則完成傳感器分布；若否，則繼續進行步驟ii。

6.根據權利要求1所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，確定腳面傳感器的數量采用以下公式：

m＝f(C,Δ)；

將赤足分為n個圓，其中，Δ為多邊形周長逼近圓周長的誤差，C為圓的周長，m為滿足誤差條件的最小邊個數，L為參考的跖趾圍周長，L_i為每個圓的周長，M為傳感器數量。

7.根據權利要求6所述一種赤足信息采集傳感器的分布方法，其特征在于，腳面傳感器的分布方式為均勻分布的方式。