[發明專利]一種足部測量裝置、多維度足部特征分析系統及方法

在審

• 申請號: 202110197904.8
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112998691A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 古瑋明
• 申請（專利權）人: 福建雙馳智能信息技術有限公司
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種足部測量裝置，其特征在于，包括基座，所述基座中央設有壓力分布測量臺；所述基座四角設有深度相機組件，所述深度相機組件包括深度相機、相機支撐立柱及相機橫向支撐架；所述相機支撐立柱安裝于所述基座上，所述深度相機安裝于所述相機支撐立柱上，由所述相機橫向支撐架固定安裝；所述深度相機的鏡頭朝向所述壓力分布測量臺布置；

所述壓力分布測量臺內嵌有重量測量部件及終端計算設備；

所述壓力分布測量臺包括載物墊、支撐立柱和不透明機殼；所述不透明機殼固定在所述基座中央，所述載物墊設于不透明機殼上以形成一不透明的容納空間，所述容納空間內設置有水平儀；所述支撐立柱豎直安裝在所述基座上，包括上段立柱和下段立柱；所述重量測量部件夾在上段立柱和下段立柱之間，所述基座上設有至少不為1的k個均勻布置于所述壓力分布測量臺的所述重量測量部件，用于獲取用戶的重量數據；

所述載物墊包括硅膠墊層和點陣壓阻式柔性力敏傳感器，所述硅膠墊層位于上層，所述硅膠墊層上面印刷有站立區指示框和標定組件基準線，所述站立區域提示框用于測量時提示用戶腳的站立位置，所述標定組件基準線用于自動標定狀態下校準與標定組件的定位；

所述點陣壓阻式柔性力敏傳感器位于底層，緊貼于所述不透明機殼上；所述點陣壓阻式柔性力敏傳感器用于獲取用戶的總足底壓力和足底壓力中心數據。

2.根據權利要求1所述的足部測量裝置，其特征在于，所述標定組件為的材質為鋁合金，結構為異型材，截面為凸型截面，所述截面包括第一豎靶、第二豎靶及第三豎靶，所述第一豎靶的標定靶面左右兩側各設有至少不為1的n個特征標記，所述第二豎靶的標定靶面左右兩側各設有至少不為2的n個特征標記，所述第三豎靶的標定靶面左右兩側各設有至少不為2的n個特征標記，所述特征標記均為深色圓環，圓心為淺色。

3.一種多維度足部特征分析系統，其特征在于，包括權利要求1或2所述的足部測量裝置、連接器和終端設備；所述連接器作為中間設備連接所述足部測量裝置和終端設備，用于接收所述終端設備的數據采集控制指令并控制所述足部測量裝置的各個組部件按照數據采集控制指令獲取原始數據，以及接收所述足部測量裝置獲取的原始數據并上傳給所述終端設備，以實現所述足部測量裝置與終端設備之間的數據交互；所述終端設備包括數據處理模塊和顯示模塊，所述處理模塊及顯示模塊用于基于獲取的原始數據，進行數據融合、三維重建、特征提取、報表顯示，以實現多維度足部特征的測量和可視化輸出。

4.一種應用所述多維度足部特征分析系統的多維度足部特征分析方法，其特征在于，包括深度相機組件外參標定方法，所述深度相機外參標定方法包括以下步驟：

步驟C100:調整足部測量裝置的位置，盡量使基座保持水平狀態；

步驟C200:將標定組件置于足部測量裝置上，確保足部測量裝置上無其他雜物，給多維度足部特征分析系統上電；

步驟C300:以載物墊上表面的標定基準線焦點為原點建立世界坐標系0_w-XYZ，將深度相機依次編號為i(i＝A,B,C,D)；將標定組件上的各個特征標記中心點依次編號為j(j＝1，2，…，m)，各個特征標記中心在世界坐標系中的世界坐標為

步驟C400：終端設備向連接器下發數據采集指令，連接器按照數據采集指令的要求控制足部測量裝置的深度相機組件采集一組點云數據和RGB數據，再將原始數據上傳給終端設備；

步驟C500：終端設備根據相機i的RGB圖像獲取特征標記中心點j的像素位置，然后在相機i的點云數據中找到特征標記中心點j的相機坐標再根據各個特征標記中心點j在世界坐標系0_w-XYZ中的世界坐標計算點j的世界坐標和對應相機坐標間的轉換旋轉矩陣R_i和平移矩陣T_i，這個R_i和T_i即為相機i的標定矩陣；

步驟C600：保存系統配置，完成標定。