CN105333821A - 基于图像处理的非接触式足部数据测量机 - Google Patents

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孙婉莹
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Abstract

一种基于图像处理的非接触式足部数据测量机，包括左右两侧安装有侧板的箱体和控制终端，箱体的顶板一侧设有开口，顶板一侧的开口延伸至箱体前侧板的下部，箱体内的下部设有与箱体顶板一侧的开口相对应的足部支撑板，足部支撑板的一侧设有与控制终端连接的控制主机，箱体内设有与控制主机连接的照明设备，摄像头和/或实物扫描仪；本发明通过图像处理算法对脚部正面图像进行处理，得到精确脚部数据，并且本发明产品外观在3D扫描仪基础上有所创新，并提升便携性、耐用性；在软件上拥有与硬件配套的人机交互的软件，可自动矫正算法并控制拍照、测量等一系列用户行为。

Description

基于图像处理的非接触式足部数据测量机
技术领域
本发明涉及一种足部数据测量机，具体涉及一种非接触式足部数据测量机。
背景技术
测量物体大小的方法分为两种。最早出现的是接触式测量方法，代表是三维坐标测量机，虽然精度较高，但是由于体积较大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点，使其应用领域受到限制。现有专利技术包括鞋码测量仪通过一个类似脚底形状的模型，在上面标上刻度，使用时需要使用者踩上去，人工读数，读出脚长，脚宽等参数、康博儿童鞋业有限公司申请的足部测量仪等。
后来出现了非接触式测量方法，主要分两类：
一类是被动方式，就是不需要特定的光源，完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描，常采用双目技术，但是精度低，只能扫描出有几何特征的物体，不能满足很多领域的要求。
另一类是主动方式，就是像物体投射特定的光，其中代表技术激光线式的扫描，精度比较高，但是由于每次只能投射一条光线，所以扫描速度慢。另外，由于激光会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害，所以不能应用于某些特定领域。
新兴的技术是结构光式的扫描，结构光也属于主动方式，通过投影或者光栅投射同时多条光线，就可以采取物体的一个表面，只需要几个面的信息就可以完成扫描，最大的特点是扫描速度快，而且可编程实现。
还有一种是低频脉冲波(低频声波)式原理，主要应用于物位测量方面。基于二维数组波束形成器传送低频脉冲，凭借可视3D物位扫描仪接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，通过估算回波到达的时间和方向，处理器形成一个物料表面的三维图，这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图像，可以在远端屏幕上显示出来。目前3D扫描仪多用于鞋类高端定制品牌门店中，用于脚部信息采集，为鞋类定制提供数据支持。
综上所述，接触式测量方法物体笨重、造价高并且不易测量柔软的物体，不便于大面积推广用于制鞋；现有非接触式技术虽然可以提取脚部的3D模型，却不可以提取脚部关键部位的精确数值，对制鞋并无很大帮助；此外，现有3D扫描仪的价格昂贵，只适用于高端定制类的鞋店，普及面很窄。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术存在的无法精确提取脚部关键部位精确数值的问题，利用本发明技术方案对脚部进行拍照来采集信息，利用图像处理技术，经过处理之后得到脚长，脚宽等精确的脚部二维数值，可用于推荐鞋码和简单定制。
一种基于图像处理的非接触式足部数据测量机，包括左右两侧安装有侧板2的箱体1和控制终端5，其特征在于：所述箱体1的顶板一侧设有开口，所述顶板一侧的开口延伸至箱体1前侧板的下部，所述箱体1内的下部设有与所述箱体1顶板一侧的开口相对应的足部支撑板3，所述足部支撑板3的一侧设有与所述控制终端5连接的控制主机4，所述箱体1内设有均与所述控制主机4连接的照明设备6，摄像头8和/或实物扫描仪7。
作为优选，所述控制终端5通过有线或者无线的方式与所述控制主机4连接。
作为优选，所述控制终端5为电脑或IPD。
作为优选，所述控制主机4包括微型计算机处理系统403，供电系统402和散热风扇401，所述供电系统402分别与微型计算机处理系统403，散热风扇401，照明设备6连接。
进一步地，所述微型计算机处理系统403包括数据采集模块，储存模块，图像处理模块，信息交互模块，显示模块和导出模块。
作为优选，所述摄像头8至少为一个。
作为优选，所述实物扫描仪7设在箱体1内的底部、足部支撑板3的下面。
作为优选，所述照明设备6设在箱体1内的侧壁上，所述照明设备6为LED灯带。
作为优选，所述微型计算机系统采用树莓派处理系统。
作为优选，所述箱体1的底部、足部支撑板3的下面设有体重秤。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.利用本发明技术方案对脚部进行拍照来采集信息，利用图像处理技术，经过处理之后得到脚长，脚宽等精确的脚部二维数值，可用于推荐鞋码和简单定制；
2.本发明的市场售价仅为现有技术发明的1/10，可用于所有鞋类品牌的实体店中，普及面广；
3.通过图像处理算法对脚部正面图像进行处理，得到精确脚部数据；
4.产品外观在3D扫描仪基础上有所创新，并提升便携性、耐用性；
5.拥有与硬件配套的人机交互的软件，可自动矫正算法并控制拍照、测量等一系列用户行为。
附图说明
图1所示为基于图像处理的非接触式足部数据测量机的结构示意图；
图2所示为基于图像处理的非接触式足部数据测量机控制系统示意图；
图3所示为基于图像处理的非接触式足部数据测量机控制系统控制流程图。
具体实施方式
如图1、图2所示，基于图像处理的非接触式足部数据测量机，包括左右两侧安装有侧板2的箱体1和控制终端5，控制终端5为电脑或者IPD；其中箱体1的顶板一侧设有开口，顶板一侧的开口延伸至箱体1前侧板的下部，箱体1内的下部设有与箱体1顶板一侧的开口相对应的足部支撑板3，足部支撑板3的一侧设有控制主机4，控制主机4通过有线或者无线的方式与控制终端5连接；箱体1的侧壁上设有照明设备6，照明设备6为LED灯带；箱体1的底部、足部支撑板3的下面设有实物扫描仪7，实物扫描仪7通过有线或无线方式与控制主机4连接；箱体1的顶板内设有摄像头8，控制主机4通过有线或者无线方式与摄像头8连接，摄像头8可以为一个，也可以随着采集数据的增多，增加摄像头的数量。
如图2所示控制主机4包括微型计算机处理系统403，供电系统402和散热风扇401。
供电系统402包括220V转12V6A的电源适配器，以及分线端子将电源并联出三个端口，其中一个端口接12V转5V2A电源模块，用于微型计算机处理系统403的供电，一个接口直接接上散热风扇401，最后一个接口接照明设备6。
微型计算机处理系统403采用树莓派处理系统，配上SanDisk16GB的SD卡，后续的软件开发都是基于树莓派的linux系统之下开发，包括利用raspberrypicamera进行拍照的程序，及对采集的图片进行处理的程序；微型计算机处理系统403包括数据采集模块，存储模块，图像处理模块，信息交互模块，显示模块和导出模块。
本发明中对于足部图像的信息采集，不一定采用上述实施例中的同时采用摄像头8和实物扫描仪7对足部的正面和足部的底部进行图像信息采集，也可以只选择摄像头8对足部的正面进行图像信息采集，或者只选择实物扫描仪7对足部的底部进行图像信息采集。
在本发明技术方案中还可以增加足部压强的测量，即在足部支撑板3的下面增加体重秤来达到采集重量的目的，在通过扫描出的图像计算足底面积，从而计算出足部压强。
基于图像处理的非接触式足部数据测量机测量足部数据信息的工作流程如下：
a.同时对一名客户或者多名客户进行足部测量，在控制终端输入客户基本信息，提示客户将左脚(右脚)放置在足部支撑板上。
b.客户将脚部放在足部支撑板上，脚后跟轻触箱体1的前侧板并确认脚部尽量与前侧板垂直，避免外八或者内八。
c.控制主机控制摄像头对客户的左脚(右脚)进行正面拍照，或者控制主机控制实物扫描仪对客户的左脚(右脚)的脚底进行扫描；
d.测量结束换右脚(左脚)，重复b，c的流程
e.控制主机对拍摄到的图片或扫描到的图片进行分析处理，若分析结果没有超出设定的测量范围，则控制主机保存扫描结果，并将扫描结果反馈给控制终端；若分析结果超出设定的测量范围，则控制主机保存扫描结果并返回到步骤a，对客户的左脚和右脚重新进行扫描，直到得到正确的扫描结果为止，或者记录下错误的备注信息。
这里公开的实施例是示例性的，其仅是为了对本发明进行解释说明，而并不是对本发明的限制，本领域技术人员可以预见的改良和扩展都包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于图像处理的非接触式足部数据测量机，包括左右两侧安装有侧板(2)的箱体(1)和控制终端(5)，其特征在于：所述箱体(1)的顶板一侧设有开口，所述顶板一侧的开口延伸至箱体(1)前侧板的下部，所述箱体(1)内的下部设有与所述箱体(1)顶板一侧的开口相对应的足部支撑板(3)，所述足部支撑板(3)的一侧设有与所述控制终端(5)连接的控制主机(4)，所述箱体(1)内设有均与所述控制主机(4)连接的照明设备(6)，摄像头(8)和/或实物扫描仪(7)。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述控制终端(5)通过有线或者无线的方式与所述控制主机(4)连接。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述控制终端(5)为电脑或IPD。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述控制主机(4)包括微型计算机处理系统(403)，供电系统(402)和散热风扇(401)，所述供电系统(402)分别与微型计算机处理系统(403)，散热风扇(401)，照明设备(6)连接。
5.根据权利要求4所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述微型计算机处理系统(403)包括数据采集模块，储存模块，图像处理模块，信息交互模块，显示模块和导出模块。
6.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述摄像头(8)至少为一个。
7.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述实物扫描仪(7)设在箱体(1)内的底部、足部支撑板(3)的下面。
8.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述照明设备(6)设在箱体(1)内的侧壁上，所述照片设备(6)为LED灯带。
9.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述微型计算机处理系统采用树莓派处理系统。
10.根据权利要求1所述的基于图像处理的非接触式足部数据测量机，其特征在于：所述箱体(1)的底部、足部支撑板(3)的下面设有体重秤。
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