【摘 要】
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足部三维重建在鞋履的私人定制、足部健康的评估、人体运动学的研究等领域具有重要的意义。本文开发出一套基于立体视觉的足部三维重建与楦型匹配系统,并实现了基于视觉的裸
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足部三维重建在鞋履的私人定制、足部健康的评估、人体运动学的研究等领域具有重要的意义。本文开发出一套基于立体视觉的足部三维重建与楦型匹配系统,并实现了基于视觉的裸脚三维重建、基于足底轮廓及足部模型的脚型参数测量等功能。由于足面特征信息较少,很难通过不同视角下的足面特征匹配来恢复其三维形状,故本文提出了一种基于特征光斑的足面三维重建方法,利用激光器向脚面投射激光光斑作为脚面的辅助特征。根据脚的形态规律,沿脚长方向进行区域划分,在每个区间内采用自适应阈值分割方法,提取脚面的俯视、侧视轮廓;设计实验建立激光点的空间分布.查找表,基于查找表在小邻域内进行俯视、侧视图中的光斑匹配,从而获得脚面激光点的三维坐标;最后基于脚面特征点采用三角剖分生成脚面的稀疏网格模型,并基于小邻域内的脚面灰度图像细分模型。在利用单张足底明暗图像来恢复足底表面各点相对高度的实验中,针对传统SFS算法采用的苛刻假设不符合本文实验坏境的问题,提出了一种基于灰度图像特征分区的足底三维重建方法。根据足底在图像中呈现的形态学特征,将足底分割成两个区域。通过实验,在这两个区域内分别统计分析足底表面点的高度值与其在图像中对应点的灰度值的关系,通过二者的对应关系以及灰度值恢复足底表面的高度信息。本文从足部轮廓图中提取出脚长、脚宽、前跗骨高度;并根据脚型规律在足部模型中定位出定义围长的3个特征点,基于特征点生成切割平面,计算切割平面与足部模型的交线长即为围长;并通过脚与鞋楦对应参数间的舒适度关系,利用脚型参数指导鞋楦的选择。目前,本文的主要研究成果已在足部测量设备中得到了应用。
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