[发明专利]一种测量足部尺寸的方法与系统

说明书

本发明提供一种测量足部尺寸的方法与系统。所述方法包括：S1，对所获取的足部图像进行透视畸变纠正；S2，基于纠正后的足部图像提取足印特征集合，利用预先建立的映射关系获取所述足部图像对应的足部尺寸集合。本发明利用统计数据建立三维脚型样本数据库，在脚型特征大数据的支持下，用户仅仅通过智能终端拍照就能够实现满足精度要求的脚型尺寸测量，投资少、简单可靠，操作方便，灵活性强，测量误差小精度高。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地，涉及一种测量足部尺寸的方法与系统。

背景技术

目前对于足部尺寸的测量，传统测量方式是使用具有刻度的尺子等实体测量工具进行测量，例如，通过使用布尺、钢卷尺、测高仪以及自制的一些简易工具(划笔、油印板等)进行测量，以获得足部相关部位的高度、宽度、长度等尺寸。这种方法投资少，操作简单，方便灵活，并且便于短时间内在不同测量地点进行测量。

早年，我国开展的大规模脚型调查，主要使用具有刻度的尺子进行足部尺寸测量。但该方法效率低，劳动强度大，测量结果需手工记录，重复性差，对测量者的技术要求较高，且无法在短时间内进行快速准确的大量测量。

在计算机视觉、电子学、图像学及信息学等的影响下，人体测量技术经历了由接触式到非接触式、由二维到三维的发展，并向自动化测量和利用计算机测量处理分析的方向发展。

足部测量作为人体测量的重要组成部分，也正在逐步尝试使用三维测量技术作为主要测量方法和手段。虽然三维测量技术种类繁多，但应用在脚型测量领域的技术主要分为三大类：基于被动立体视觉的三维重建法、摄像头终端预置法和基于激光三维扫描的脚型重建法。

其中，基于被动立体视觉的三维重建法包括激光三维扫描，结构光三维扫描等技术。

基于被动立体视觉的三维重建法原理如图1所示，基于人眼睛双目视差原理，两个或两个以上摄像机同时拍摄被测量物体的二维图像，通过两幅二维图像的匹配，建立物体的三维形貌，将二维图像恢复到三维图像。若使用两个以上摄像机时，可以提供更多信息，有利于三维图像恢复。例如，采用多相机对待测脚进行多角度拍摄获取脚型的方法，或者采用12个普通PC摄像机采集目标脚型的方法，或者基于立体视觉稠密重建技术重建三维脚型的方法，或者使用10个摄像机全方位拍摄脚部图像，对脚型进行三维重建，或者采用6个相机加足底压力测量仪的测量方法等等，都属于被动立体视觉类方法。

所述基于被动立体视觉的三维重建法需要从待测物体图像上提取稳定的特征点进行两幅图像之间的匹配，不仅计算量大，而且需要待测物体表面具有丰富的纹理信息。

所述摄像头终端预置法的案例有申请号为20150122269.1的中国专利“一种基于摄像头的尺寸测量方法及装置”。所述专利将摄像头预置，根据焦距获取目标对象在垂直于摄像头中心光轴的平面的投影尺寸并计算得到所述目标对象的尺寸。

所述基于激光三维扫描的脚型重建法，其原理如图2所示，其工作过程是：线激光器发出的激光照射在被测量物体表面，在物体表面形成一条明亮的光带；CCD摄像机获取物体表面包含激光条纹的二维图像；通过计算机对二维图像进行处理，提取物体光切面上的二维轮廓。平移被测物体或平移线激光器与CCD摄像机组成的传感单元，使激光平面以一定的间隔扫过物体表面，在物体表面形成一系列的光切面二维轮廓，运用如图3所示的三角测距原理，进而求得被测物体的三维轮廓。

基于激光三维扫描的脚型重建法有较多的案例。除了学术上的研究，目前也有许多公司推出了基于激光扫描的脚型测量产品，例如Vorum公司的CANFIT-PLUSTM脚型扫描设备，Shoe Master制鞋软件中的脚部测量模块，Vitus人体扫描系统中的脚型扫描模块PEDUS也采用了激光扫描方法。国内航空工业总公司303所和轻工制鞋研究所研制的脚型测量系统以及中国皮革制鞋工业研究院与四川大学开发的一套脚/楦型激光测量系统。