[發明專利]一種基于格網模型和斷面線的腳型參數獲取方法

有效

• 申請號: 201810411230.5
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108597024B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 周朗明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

本發明公開了一種基于格網模型和斷面線的腳型參數獲取方法，包括步驟1：獲取腳型的點云模型，再將點云構成相互連接的格網得到格網模型；步驟2：基于格網模型構建腳型的X?Y?Z局部坐標系；步驟3：在預設特征斷面線上設置搜索窗口來獲取待測參數相對應的特征點，再計算出待測參數；待測參數為腳長或腳寬時，計算待測參數的特征點之間的歐式距離；待測參數為跖圍或跗圍或兜圍時，基于X?Y?Z局部坐標系將待測參數相對應的特征點所在平面作為切割平面，切割格網模型得到跖圍斷面線或跗圍斷面線或兜圍斷面線，再計算出跖圍斷面線或跗圍斷面線或兜圍斷面線的輪廓長度。本發明通過上述方法可以實現腳型參數的高精度自動提取。

技術領域

本發明屬于腳型參數測量技術領域，具體涉及一種基于格網模型和斷面線的腳型參數獲取方法。

背景技術

雙腳是人身體的重要部位，隨著生活水平的不斷提高，人們對鞋子的舒適度要求越來越高，個性化制鞋成為趨勢。而作為制鞋的前提是需要獲取到腳部的各類參數。傳統量測方式是讓有經驗的專業人員利用軟皮尺進行量測記錄。其缺點如下：(1)效率不高，需要人工量測；(2)數據的精度依賴于專業人員的經驗，數據重現性不好；(3)量測方式不靈活，需要專業人員和工具輔助。

隨著各種類型的三維掃描儀的普及立體視覺方法的應用，獲取到人體腳型的三維點云數據變得越來越容易。利用計算機輔助的數字化量測軟件可以對腳型參數進行量測和估計，但是仍然需要人工交互的方式來確定精確的參數，因此，急需一種可以自動獲取精確的腳型參數的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于格網模型和斷面線的腳型參數獲取方法，可以以較高的精度、自動化地提取出腳型參數。

本發明提供的一種基于格網模型和斷面線的腳型參數獲取方法，包括如下步驟：

步驟1：獲取腳型的點云模型，以索引的方式將離散的點云構成相互連接的格網得到格網模型；

步驟2：基于步驟1中格網模型構建腳型的X-Y-Z局部坐標系；

其中，按照步驟A-步驟C構建所述X-Y-Z局部坐標系：

步驟A：設定水平面并以水平面為基準生成序列平面，再將序列平面作為切割平面對格網模型進行切割生成斷面線，并選擇水平位置最低的閉合斷面線所在的平面為基準Z平面；

步驟B：獲取所述基準Z平面的斷面線上轉動慣量值最小的軸并作為X軸，以及獲取所述基準Z平面上閉合斷面線的質心并作為原點O；

步驟C：基于步驟A中的基準Z平面和步驟B中的X軸采用右手原則確定Y軸；

步驟3：在預設特征斷面線上設置搜索窗口來獲取待測參數相對應的特征點，再依據所述相對應的特征點計算出所述待測參數；

a：所述待測參數為腳長或腳寬時，計算所述待測參數的相對應特征點之間的歐式距離，所述歐式距離為相對應的待測參數的值；

b：所述待測參數為跖圍或跗圍或兜圍時，基于所述X-Y-Z局部坐標系將所述待測參數相對應的特征點所在平面作為切割平面，再利用切割平面切割所述格網模型得到跖圍斷面線或跗圍斷面線或兜圍斷面線，再計算出所述跖圍斷面線或跗圍斷面線或兜圍斷面

線的輪廓長度，所述輪廓長度為相對應的待測參數的值；

其中，所述待測參數為腳長或腳寬或跖圍或跗圍時，選擇步驟A中基準Z平面的斷面線作為預設特征斷面線；

所述待測參數為兜圍時，選擇以O-XZ平面作為切割平面對步驟1中格網模型進行切割生成的斷面線以及所述基準Z平面的斷面線作為預設特征斷面線。