CN104778751A - 人体脚型足弓检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人体脚型检测技术领域，提供了人体脚型足弓检测方法，包括：利用实物数字化装置获取待检测足部的离散点云数据；生成网格曲面；使网格曲面生成为一个封闭曲面；建立局部坐标系；求取封闭曲面与方程z-5=0的平面交点，将所得的交点进行首位相连，生成封闭曲线；以x=a为分割面，a表示实数，分割为2个点集合；找到y坐标的最大交点A和B；记A、B点连线的中点为E，作垂直于直线AB的直线，并计算该垂直直线与封闭曲线的2个交点F和G；计算线段EF和FG的长度比值r；将长度比值r与足弓判断标准进行比较，判定足弓类型。本发明提高了人体脚型足弓检测的可靠性，精确度高，0误诊率，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及人体脚型检测技术领域，特别涉及人体脚型足弓检测方法。
背景技术
健壮的脚明显的特点是脚趾舒展没有挤压、灵活而有力量，脚掌前部肌肉发达，足弓完全形成，有弹性、有力量感。这种脚型抓地力强，平衡稳定性很好，不容易摔倒。而现代许多城市儿童的脚细长，脚掌肌肉软弱无力，足底扁平，抓地无力，平衡稳定性及抗震能力都很差，很容易跌倒受伤，甚至伤及身体其他部位，所以能够准确的检测出足弓类型，进而通过矫正拥有一双强健的脚，对提高孩子的生活素质和身体发育健康非常有意义。
目前，任何检测机构都是通过人工肉眼对足底进行观察确定足弓脚型，存在误差大，花费时间长，效率低，误诊率高的问题。
因此，人体脚型检测技术领域急需一种通过三维扫描自动判定足弓类型，效率高，精准度高，0误诊率的人体脚型足弓检测方法。
发明内容
本发明提供了人体脚型足弓检测方法，技术方案如下：
人体脚型足弓检测方法，包括如下步骤：
步骤一，利用实物数字化装置获取待检测足部的离散点云数据；
步骤二，采用移动立方体Marching Cub方法对获得的足部离散点云数据进行三角化，生成网格曲面；
步骤三，对所得网格曲面进行孔洞修复，使通过三角化生成的网格曲面为一个封闭曲面；
步骤四，建立局部坐标系，为三维坐标系，并使全局坐标系与局部坐标系重合；
步骤五，求取步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点，将所得的交点进行首位相连，生成封闭曲线；
步骤六，以x=a为分割面，a表示实数，将步骤五所得交点分割为2个点集合；
步骤七，分别在2个点集中找到y坐标的最大交点，分别记为点A和点B；
步骤八，记A、B点连线的中点为E，作垂直于直线AB的直线，并计算该垂直直线与步骤五所得封闭曲线的2个交点F和G；
步骤九，计算线段EF和FG的长度比值r，即r = EF/FG；
步骤十，将步骤九求得的长度比值r与足弓判断标准进行比较，进而判定足弓类型。
优选的，在上述人体脚型足弓检测方法中，步骤一中的实物数字化装置为白光扫描仪或激光扫描仪。
优选的，在上述人体脚型足弓检测方法中，步骤四中局部坐标系建立方法的具体步骤为：取足底平面为XOY平面，由足底指向小腿的一侧的XOY平面法向量为局部坐标系z轴正方向，位于XOY平面内并由足底指向脚尖方向的单位向量为x轴正方向，y轴垂直于X轴，y轴正方向根据右手坐标系规则确定。
优选的，在上述人体脚型足弓检测方法中，步骤五中求取步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点的具体步骤为：
首先，将网格曲面中的每一个三角形的三个顶点带入方程z-5并判定结果的正负号；
进一步地，如果三个顶点同号，则证明当前三角形与平面不相交，退出流程；如果异号，则分别计算三角形三条边与平面的交点，必有两个交点落在三角形上。
优选的，在上述人体脚型足弓检测方法中，步骤十中足弓的判定标准为：FG=0为拱形足，r＞1.5为常态足，1＜r≤1.5为中间型，2/3＜r≤1为轻度扁平足，0.5＜r≤2/3为中度扁平足，1/3＜r≤0.5与EF=0都为重度扁平足。
本发明的有益效果是：
本发明通过实物数字化装置对足底进行数据采集，再采用移动立方体Marching Cub方法对足弓进行判断，实现自动判断足弓类型的目的，相对于现有技术通过肉眼判断足弓而言，克服了肉眼诊断的操作复杂、步骤繁琐的缺点。本发明属于工业级精度，坐标数据更加稠密准确，提高了人体足弓检测的可靠性，精确度高，0误诊率，效率高，广泛用于校正鞋量脚定制，足弓检测，科研单位研究等方面，具有广泛的适用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1是本发明封闭曲面与方程z-5=0的平面交点结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种人体脚型足弓检测方法，解决了肉眼诊断的操作复杂、步骤繁琐、误差率大，误诊率高、效率低的问题。
为了使本发明技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
图1是本发明封闭曲面与方程z-5=0的平面交点结构示意图，如图1所示，人体脚型足弓检测方法，包括如下步骤：
步骤一，利用实物数字化装置获取待检测足部的离散点云数据；
步骤二，采用移动立方体Marching Cub方法对获得的足部离散点云数据进行三角化，生成网格曲面；
步骤三，对所得网格曲面进行孔洞修复，使通过三角化生成的网格曲面为一个封闭曲面；
步骤四，建立局部坐标系，为三维坐标系，并使全局坐标系与局部坐标系重合；
步骤五，求取步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点，将所得的交点进行首位相连，生成封闭曲线；
步骤六，以x=a为分割面，a表示实数，将步骤五所得交点分割为2个点集合；
步骤七，分别在2个点集中找到y坐标的最大交点，分别记为点A和点B；
步骤八，记A、B点连线的中点为E，作垂直于直线AB的直线，并计算该垂直直线与步骤五所得封闭曲线的2个交点F和G；
步骤九，计算线段EF和FG的长度比值r，即r = EF/FG；
步骤十，将步骤九求得的长度比值r与足弓判断标准进行比较，进而判定足弓类型。
优选的，本实施例步骤一中的实物数字化装置为白光扫描仪或激光扫描仪。
优选的，本实施例步骤四中局部坐标系建立方法的具体步骤为：取足底平面为XOY平面，由足底指向小腿的一侧的XOY平面法向量为局部坐标系z轴正方向，位于XOY平面内并由足底指向脚尖方向的单位向量为x轴正方向，y轴垂直于X轴，y轴正方向根据右手坐标系规则确定。
优选的，本实施例步骤五中求取步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点的具体步骤为：
首先，将网格曲面中的每一个三角形的三个顶点带入方程z-5并判定结果的正负号；
进一步地，如果三个顶点同号，则证明当前三角形与平面不相交，退出流程；如果异号，则分别计算三角形三条边与平面的交点，必有两个交点落在三角形上。
优选的，本实施例步骤十中足弓的判定标准为：FG=0为拱形足，r＞1.5为常态足，1＜r≤1.5为中间型，2/3＜r≤1为轻度扁平足，0.5＜r≤2/3为中度扁平足，1/3＜r≤0.5与EF=0都为重度扁平足。
本发明通过实物数字化装置对足底进行数据采集，再采用移动立方体Marching Cub方法对足弓进行判断，实现自动判断足弓类型的目的，相对于现有技术通过肉眼判断足弓而言，克服了肉眼诊断的操作复杂、步骤繁琐的缺点。本发明属于工业级精度，坐标数据更加稠密准确，提高了人体足弓检测的可靠性，精确度高，0误诊率，效率高，广泛用于校正鞋量脚定制，足弓检测，科研单位研究等方面，具有广泛的适用性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.人体脚型足弓检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，利用实物数字化装置获取待检测足部的离散点云数据；
步骤二，采用移动立方体Marching Cub方法对获得的足部离散点云数据进行三角化，生成网格曲面；
步骤三，对所得网格曲面进行孔洞修复，使通过三角化生成的网格曲面为一个封闭曲面；
步骤四，建立局部坐标系，为三维坐标系，并使全局坐标系与局部坐标系重合；
步骤五，求取所述步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点，将所得的交点进行首位相连，生成封闭曲线；
步骤六，以x=a为分割面，a表示实数，将所述步骤五所得交点分割为2个点集合；
步骤七，分别在2个点集中找到y坐标的最大交点，分别记为点A和点B；
步骤八，记A、B点连线的中点为E，作垂直于直线AB的直线，并计算该垂直直线与步骤五所得封闭曲线的2个交点F和G；
步骤九，计算线段EF和FG的长度比值r，即r = EF/FG；
步骤十，将所述步骤九求得的长度比值r与足弓判断标准进行比较，进而判定足弓类型。
2.根据权利要求1所述的人体脚型足弓检测方法，其特征在于，所述步骤一中的实物数字化装置为白光扫描仪或激光扫描仪。
3.根据权利要求1所述的人体脚型足弓检测方法，其特征在于，所述步骤四中局部坐标系建立方法的具体步骤为：取足底平面为XOY平面，由足底指向小腿的一侧的XOY平面法向量为局部坐标系z轴正方向，位于XOY平面内并由足底指向脚尖方向的单位向量为x轴正方向，y轴垂直于X轴，y轴正方向根据右手坐标系规则确定。
4.根据权利要求1所述的人体脚型足弓检测方法，其特征在于，所述步骤五中求取所述步骤三所得的封闭曲面与方程z-5=0的平面交点的具体步骤为：
首先，将网格曲面中的每一个三角形的三个顶点带入方程z-5并判定结果的正负号；
进一步地，如果三个顶点同号，则证明当前三角形与平面不相交，退出流程；如果异号，则分别计算三角形三条边与平面的交点，必有两个交点落在三角形上。
5.根据权利要求1所述的人体脚型足弓检测方法，其特征在于，所述步骤十中足弓的判定标准为：FG=0为拱形足，r＞1.5为常态足，1＜r≤1.5为中间型，2/3＜r≤1为轻度扁平足，0.5＜r≤2/3为中度扁平足，1/3＜r≤0.5与EF=0都为重度扁平足。
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|---|---|
| CN (1) | CN104778751A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107330244A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-11-07 | 福建师范大学 | 足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质 |
| CN107945877A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-04-20 | 福建师范大学 | 一种基于足弓活体骨惯量主轴的足弓杆系结构构建方法 |
| CN108597024A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-28 | 湖南大学 | 一种基于格网模型和断面线的脚型参数获取方法 |
| CN112353383A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-12 | 吴志龙 | 一种脚部形态的检测方法和脚型扫描仪 |
| CN112932463A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-11 | 福建中医药大学附属人民医院（福建省人民医院） | 一种便捷测量与判断扁平足方法及装置 |
| CN113180335A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 西安福音康复健康产业有限公司 | 一种足部数据测量方法及鞋垫定制方法 |
| CN114271584A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 厦门倍安健康科技有限公司 | 高精度匹配足弓垫的系统、方法、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101103854A (zh) * | 2007-04-13 | 2008-01-16 | 浙江大学 | 综合三维脚型全局参数和局部横截面调整的个性化鞋楦模型生成方法 |
| CN101889753A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 武汉大学 | 非刚性肢体手工围度测量的交互式变形与测量仿真方法 |
| CN102578762A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 欧立达股份有限公司 | 判别足弓形态的量测方法 |
| CN103971409A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 福州大学 | 一种利用rgb-d摄像机测量足部三维脚型信息及三维重建模型的方法 |
-
2015
- 2015-04-14 CN CN201510174455.XA patent/CN104778751A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101103854A (zh) * | 2007-04-13 | 2008-01-16 | 浙江大学 | 综合三维脚型全局参数和局部横截面调整的个性化鞋楦模型生成方法 |
| CN101889753A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 武汉大学 | 非刚性肢体手工围度测量的交互式变形与测量仿真方法 |
| CN102578762A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 欧立达股份有限公司 | 判别足弓形态的量测方法 |
| CN103971409A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 福州大学 | 一种利用rgb-d摄像机测量足部三维脚型信息及三维重建模型的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 何凯 等: "关于扁平足测量方法及评估指标的研究与进展", 《世界最新医学信息文摘》 * |
| 侯曼 等: "用计算机三维重建技术对扁平足形态特征的研究", 《体育科学》 * |
| 回俊岭 等: "扁平足X线片测量法与比值法、三线法的比较", 《解剖学杂志》 * |
| 弓太生 等: "扁平足的检测及矫正方法", 《中国皮革》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107330244A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-11-07 | 福建师范大学 | 足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质 |
| CN107330244B (zh) * | 2017-06-01 | 2020-10-30 | 福建师范大学 | 足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质 |
| CN107945877A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-04-20 | 福建师范大学 | 一种基于足弓活体骨惯量主轴的足弓杆系结构构建方法 |
| CN107945877B (zh) * | 2017-10-19 | 2021-06-25 | 福建师范大学 | 一种基于足弓活体骨惯量主轴的足弓杆系结构构建方法 |
| CN108597024A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-28 | 湖南大学 | 一种基于格网模型和断面线的脚型参数获取方法 |
| CN108597024B (zh) * | 2018-05-02 | 2021-03-19 | 湖南大学 | 一种基于格网模型和断面线的脚型参数获取方法 |
| CN112353383A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-12 | 吴志龙 | 一种脚部形态的检测方法和脚型扫描仪 |
| CN112932463A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-11 | 福建中医药大学附属人民医院（福建省人民医院） | 一种便捷测量与判断扁平足方法及装置 |
| CN113180335A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 西安福音康复健康产业有限公司 | 一种足部数据测量方法及鞋垫定制方法 |
| CN114271584A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 厦门倍安健康科技有限公司 | 高精度匹配足弓垫的系统、方法、电子设备及存储介质 |
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