[发明专利]一种基于脚部三维模型的定制鞋垫模型生成方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于脚部三维模型的定制鞋垫模型生成方法，属于三维图形分析处理领域。本发明首先对被测脚部使用三维建模方法获取脚部网格模型，再使脚部网格模型与模板脚模型进行初始对准，之后利用刚体配准算法与模板脚模型进行精确配准得到脚部网格模型准确法向，由准确法向和脚部网格模型中三维点的位置关系信息得到脚底曲面网格，脚底曲面网格在乘以真实脚长和脚部网格模型脚长的比例关系得到真实脚底曲面网格，将其沿脚部网格模型准确法向拉伸得到定制鞋垫模型，本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明从脚部网格模型到生成定制鞋垫模型完全由算法实现，操作简单方便，极大的降低研制定制鞋垫的成本。

主权项

1.一种基于脚部三维模型的定制鞋垫模型生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)获取脚部网格模型步骤；对被测脚部进行三维建模得到脚部网格模型；(2)获取脚部网格模型脚底面法向步骤；先估算出脚底面，再找到脚底面脚尖近似朝向和脚底面近似法向与模板脚模型脚尖朝向和脚底面法向的进行初始对准，再用配准算法使脚部网格模型与模板脚模型进行精确配准，得到脚部网格模型脚底面准确法向；所述模板脚模型是已进行了人工标定脚底面法向以及脚尖朝向的三维脚部网格模型；所述步骤(2)包括以下子步骤：(21)输入脚部网络模型，估算出脚部网格模型脚底面；(22)脚部网格模型沿脚底面的近似法向进行投影，得到二维平面投影，二维平面投影的最小外接矩形的长边方向即脚部方向；找出最小外接矩形长边两个端点邻域内的脚部网格模型三维点，计算其沿脚底面近似法向的高度值，其中高度值大的端点为脚后跟所在端，高度值小的端点为脚尖所在端，由脚尖和脚部方向得到脚尖近似朝向；(23)脚部网格模型利用脚底面近似法向和脚尖近似朝向进行旋转平移变换，使脚底面近似法向和脚尖近似朝向分别与模板脚模型的脚底面法向和脚尖朝向一致；(24)采用一致性点漂移(CPD)刚体配准算法，使脚部网格模型朝模板脚模型配准，配准后模板脚模型的脚底面法向即为脚部网格模型脚底面准确法向；(3)获取比例因子步骤；脚部网格模型沿脚底面准确法向进行投影，得到脚部网格模型的二维平面投影，根据二维平面投影的长度和真实脚长比例得到比例因子；(4)获取定制鞋垫步骤；先去除脚部网格模型侧面三维点，之后对剩下的网格模型进行聚类，得到脚底曲面，对脚底曲面边缘进行平滑操作，在按比例因子缩放得到真实脚底曲面，沿脚底面准确法向方向并拉伸得到定制鞋垫模型。