CN111358469B - 一种足底压力检测装置及足部健康检测装置和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种足底压力检测装置及足部健康检测装置和检测方法，涉及足底压力数字检测领域，足底压力检测装置包括数据采集模块、通信模块和叉指电极阵列和高阻导电层组成的压力传感器；足部健康检测装置包括足底压力检测装置、客户端、服务端，客户端与足底压力检测装置连接，用于对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康状态检测结果；服务端与客户端连接，用于存储客户端传输的原始数据和足部健康检测结果。本发明的有益效果是足底压力检测装置具有成本低、不易损坏、一致性好和动态响应快的优点；本发明的足部健康检测装置能够根据足底压力计算得到足部健康检测结果，检测结果准确，对人体健康给出了预警提示。
Description
技术领域
本发明属于足底压力数字检测领域，尤其涉及一种足底压力检测装置及足部健康检测装置和检测方法。
背景技术
人的双脚是人体重力的主要承载位置之一，在运动生物力学研究及分析中，足底压力是一个重要的研究对象；另外，在中医理论中足底又映射了身体各部位的穴位点，因此中医研究认为足部健康与人体健康有着密切关系，足底压力分析在中医研究中的应用也逐渐广泛；与此同时，医学研究领域中，糖尿病足的足部分析与风险点预警也正在像数字化检测方式过度；除此之外，与足部有关的鞋履个性化订制、足部及骨骼健康矫正、鞋子品牌店的新型促销消费模式等等，都用到了足底压力检测设备。
目前关于足底压力分析主要有两种方式：一是通过传统的足底观察和按压反馈检测方式，二是基于柔性压力传感器的足底压力检测方法。前者主观成分较多，效率较低，后者是基于现有的柔性压力传感器技术，进行足底压力的数字化，但柔性压力传感器技术尚未发展成熟，还存在一定的技术缺陷，由于柔性压力传感需要在柔性基材上印刷力敏材料，所以印刷工艺要求较高，就导致成本高，而且大幅面印刷容易存在整个幅面一致性差的问题，大幅面的阵列压力传感器受压力后，其恢复主要依靠基材的弹性，幅面越大，弹性恢复越慢，造成动态响应慢加工成本较高、柔性传感器易损坏、寿命短等问题，很难大规模商用，目前主要应用于较专业的科研领域。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种足底压力检测装置及足部健康检测装置和检测方法。
本发明的技术解决方案如下：
本发明第一方面提供一种足底压力检测装置，包括：
压力传感器，用于获取足底压力数据，压力传感器包括叉指电极阵列以及覆盖在叉指电极阵列上的高阻导电层；
数据采集模块，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；
通信模块，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。
作为优选技术方案，高阻导电层指电阻在1兆欧姆以上的导电层，可以采用氮化物膜或者碳膜等。
本发明第二方面提供一种足部健康检测装置，包括：
压力传感器，用于获取足底压力数据，压力传感器包括叉指电极阵列以及覆盖在叉指电极阵列上的高阻导电层；
数据采集模块，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；
通信模块，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。
客户端，与通信模块连接，用于对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康检测结果；
服务端，与客户端连接，用于存储客户端传输的原始数据和足部健康检测结果。
作为优选技术方案，所述客户端包括：
数据采集和滤波模块，用于对接收到的足部压力数据进行滤波、去噪、插值处理；
数据图形化模块，用于将数据采集和滤波模块处理后的压力数据生成足部压力图像，并对足部压力图像处理；
图像识别和分析模块，用于根据数据图形化模块处理后的足部压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，并提取脚型轮廓图；根据数据采集和滤波模块处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度，输出身体平衡性指标、足弓指数、内外翻系数、内外翻角度和拇外翻角度检测结果。
作为优选技术方案，所述客户端还包括：
综合分析模块，与图像识别和分析模块连接，用于对图像识别和分析模块计算得到的数据进行融合分析计算，得到最终足部健康检测结果。
作为优选技术方案，还包括公众号平台，与服务端连接，用于接收和显示服务端发送的足部健康检测结果。
本发明第三方面提供一种足部健康检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集足底压力数据；
S2、对足底压力数据进行处理；根据处理后的足底压力数据生成足底压力图像；对足底压力图像进行处理，并提取双脚图像，对双脚足底压力图像按照预定的分区规则进行分区，并提取出脚型轮廓图；根据处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度。
作为优选技术方案，
所述步骤S1的具体实施过程包括：通过足底压力采集装置采集的足底压力数据包括静态足底压力数据和步态足底压力数据；
所述步骤S2的具体实施过程包括：通过数据采集和滤波模块对静态足底压力数据和步态足底压力数据进行滤波、去噪以及双线线性插值处理；根据处理后的静态足底压力数据计算身体压力重心坐标数组，根据身体压力重心坐标数组计算得到身体压力重心坐标矩阵面积；通过数据图形化模块将处理后的压力数据生成足底压力图像，并对生成的足底压力图像进行膨胀腐蚀处理，使足底压力图像边缘过渡平滑，更加接近真实的足底压力图像；通过图像识别和分析模块根据处理后的足底压力图像提取双脚足底压力图像，并对足底压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，根据双脚足底压力图像提取脚型轮廓图，脚型轮廓图包括静态脚型轮廓图和步态脚型轮廓图；根据分区后的足底压力图像计算各分区的压力和各分区的面积，根据各分区的压力计算得到足弓指数和内外翻检测结果，根据各分区的面积计算得到足弓指数检测结果，根据静态脚型轮廓图计算拇指外翻角度值，得到拇指外翻角度检测结果，根据步态脚型轮廓图计算得到内外八角度值，得到内外八角度检测结果。
作为优选技术方案，还包括步骤S3，所述步骤S3的具体实施过程包括：通过综合分析模块对根据各分区的压力计算得到足弓指数和根据各分区的面积计算得到足弓指数进行融合分析计算，最终输出足弓指数检测结果。
作为优选技术方案，所述步骤S2中的具体计算方法包括：
(a)身体平衡性：根据步骤S2处理后的足底压力数据，计算每一帧的身体压力重心坐标，该检测时间段内所有帧计算出的身体压力重心坐标组成身体压力重心坐标矩阵，计算该身体压力重心坐标矩阵在坐标系中的面积，身体压力重心坐标矩阵面积的计算方法包括：通过仿射变换将坐标矩阵进行360°旋转；直至找到坐标轴方向最远两个点的距离最大值；以这两个点作为长轴，制作一个包含所有点的椭圆，计算该椭圆面积，该椭圆面积即为身体压力重心坐标矩阵面积；根身体压力重心坐标矩阵面积所属阈值区间得出身体平衡性检测结果；
(b)足弓指数：把步骤S2生成的左右脚足压图像分别去掉脚趾部分后按长度L进行三等分区得到A区、B区和C区；分别计算出各个分区的面积值SA、SB、SC和压力值PA、PB、PC；计算得到足弓部分的面积占比和压力占比，面积占比计算方法：压力占比计算方法：/>
(c)内外翻系数：把步骤S2生成的左右脚的足压图像分别按长度方向进行等比例三分区，分为脚趾区、中间区和脚跟区，然后再将脚趾区和中间区沿宽度方向等比例两分区，其中，脚趾区分为LFF区和MFF区；中间区分为LMF区和MMF区；计算各个分区的压力，根据各个分区的压力计算内外翻系数：其中，MFF、MMF、LFF、LMF分别为MFF、MMF、LFF、LMF对应的各个分区足压；得到内外翻系数检测结果；
(d)拇外翻角度：根据步骤S2中提取的静态脚型轮廓图分别识别出左右脚掌内侧最高凸起点和拇指最高凸起点，连接两个凸起点，计算出该连线和脚掌纵向的角度值，即为拇外翻角度值α；
(e)内外八角度：根据步骤S2中的步态脚型轮廓图找出每个传感点的最大值组成的一帧足压数据即为最值帧足部压力图；根据最值帧足部压力图中的运动趋势识别出脚的前进方向；然后用最小外接矩形框包围最值帧足部压力图，计算矩形压力框与前进方向形成的夹角θ，根据夹角θ得到内外八角度的检测结果；
作为优选技术方案，所述步骤(3)中的融合计算方法包括：通过权重值，融合足弓部分压力占比和面积占比，计算得到足弓检测结果，计算公式为ARCHINDEX＝Ws*ARCHINDEX1+Wp*ARCHINDEX2，其中，ARCHINDEX1为足弓部分面积占比，计算方法为ARCHINDEX2为足弓部分压力占比，计算方法为Ws、Wp分别为面积和压力所占的权重值。
本发明的有益效果是：
1、本发明中的足底压力检测装置采用高密度叉指电极阵列和高阻碳膜组成的压力传感器，具有成本低、不易损坏、一致性好、动态响应快的优点，并且检测结果准确，能够真实的反映足底健康指标。
2、本发明中的足部健康检测装置基于足底压力检测装置检测出足底真实的压力，并结合客户端中的数据采集和滤波模块、数据图形化模块和图像识别和分析模块对足底压力数据进行处理和生成图形，并对生成的图形进行分析和计算，从而得到身体平衡性、足弓、内外翻、内外八、拇外翻等多个足部健康指标，检测结果准确且检测方便，对人体健康给出了预警提示。
3、本发明中的足部健康检测方法能够准确计算得到身体平衡性、足弓、内外翻、内外八、拇外翻等多个足部健康指标，检测结果准确且检测方便，对人体健康给出了预警提示。
附图说明
图1为实施例1中足底压力检测装置的结构示意图；
图2为实施例1中足底压力检测装置的剖视图；
图3为实施例2中足部健康检测装置的系统原理框图；
图4为实施例3中足部健康检测方法的流程框图；
图5为实施例3中足部健康检测方法中根据足弓分区规则所获得的区域划分图；
图6为实施例3中足部健康检测方法中根据内外翻系数分区规则所获得的区域划分图；
图7为实施例3中足部健康检测方法中根据拇指外翻角度所获得的图；
图8为实施例3中足部健康检测方法中根据内外八角度所获得的图；
附图标记：
10、压力传感器；11、数据采集模块；12、表面皮革层；13、高阻导电层；14、叉指电极阵列；15、外壳；16、供电和通信接口；20、通信模块；30、客户端；31、数据采集和滤波模块；32、数据图形化模块；33、图像识别和分析模块；34、综合分析模块；40、服务端；50、公众号平台。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1～2所示，本实施例提供一种足底压力检测装置，该足底压力检测装置包括外壳15以及设置在外壳15上的足底压力采集装置，通过足底压力采集装置采集足底压力数据。本实施例中足底压力采集装置包括压力传感器10和数据采集模块11，压力传感器10包括叉指电极阵列14和高阻导电层13，高阻导电层13是指电阻在1兆欧姆以上的导电层。本实施例中的叉指电极阵列14是在PCB上使用铜导线绘制叉指电极阵列，通过铜导线把电极阵列的两个电极都引出来，用于接到采样模块进行电极阻抗检测。本实施例中的高阻导电层13采用高阻碳膜，高阻碳膜的成本低；在实际应用中，高阻导电层13还可以采用氮化膜，如氮化镓，具体本领域技术人员可以根据实际情况而定。采用高阻碳膜13覆盖在叉指电极阵列14上，通过高阻碳膜13的有效区面积把叉指电极阵列14全部覆盖住，周围密封，防止外部空气和叉指电极接触造成氧化，只要当施加一定压力之后，高阻碳膜13和叉指电极阵列14密切接触，进而使叉指电极阵列14的两个电极之间电阻发生变化，这样就可以通过检测叉指电极阵列14两端电阻来反映施加力的变化，压力和电阻的相关曲线之间的换算方法为现有技术，具体换算方法可以参考专利CN104089741A，也可以采用现有技术中的其他方法，本领域技术人员可以根据需要灵活选用。叉指电极阵列14与数据采集模块11连接，通过数据采集模块11用于将压力传感器的模拟信号转化为数字信号，并进行初步滤波；高阻碳膜13上设置有表面皮革层12，表面皮革层12的上表面丝印有标记，用于指示测量区域。外壳15上还设置有供电和通信接口16，用于连接电源和接收外部的指令，通信模块20与足底压力采集装置连接，用于将采集的足底压力数据传输至外部，并通过外部显示检测到的压力数据，本实施例中的外部可以是客户端，也可以是手机终端。
本实施例采用高密度叉指电极阵列和高阻碳膜组成的压力传感器具有成本低、不易损坏、一致性好、动态响应快的优点，并且检测结果准确，能够真实的反映足底健康指标。
实施例2
本实施例提供一种足部健康检测装置，该装置包括实施例1中的足底压力检测装置以及客户端30、服务端40以及公众号平台50。
本实施例中的足底压力检测装置结构同实施例1，本实施例中不再赘述。
本实施例中的客户端30与足底压力检测装置中的通信模块20连接，用于接收足底压力检测装置传输的压力数据，并对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康检测结果。本实施例中，客户端30包括数据采集和滤波模块31、数据图形化模块32、图像识别和分析模块33，数据采集和滤波模块31用于对接收到的足部压力数据进行滤波、去噪、插值处理；数据图形化模块32用于将数据采集和滤波模块处理后的压力数据生成足部压力图像，并对数据图形化模块生成的压力图像进行膨胀腐蚀处理，使足底压力图像边缘过渡平滑，更加接近真实的足底压力图像。图像识别和分析模块33用于对处理后的足压数据和处理后的足底压力图像进行分析和计算，包括根据足压数据计算COP坐标数组(身体压力重心)，根据COP坐标数组计算COP坐标矩阵面积，根据COP坐标矩阵面积值即可计算得到身体平衡性检测结果；根据足底压力图像区分出左右脚，提取左右脚图像，对左右脚的足底压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，计算各分区的面积和压力，根据各分区的压力即可计算得到足弓指数和内外翻系数的检测结果，根据各分区的面积即可计算得到足弓指数检测结果；并根据左右脚的足底压力图像提取脚型轮廓图，根据脚型轮廓图计算拇指外翻角度值和内外八角度值，即可得到拇外翻和内外八检测结果，并输出人体姿态检测结果。
服务端40与客户端30交互，用于存储客户端30传输的原始数据和足部健康检测结果；服务端40还具有数据库功能，用于对原始数据和足部健康结果的统计和检索。
公众号平台50与服务端40交互，用于向服务端请求评判指标数据，并显示接收到的评判指标数据。
本实施例中基于足底压力检测装置检测出足底真实的压力，并结合客户端中的数据采集和滤波模块、数据图形化模块和图像识别和分析模块对足底压力数据进行处理和生成图形，并对生成的图形进行分析和计算，从而得到身体平衡性、足弓、内外翻、内外八、拇外翻等多个足部健康指标，检测结果准确且方便，对人体健康给出了预警提示。另外，本实施例中的公众号平台还可以为测试者提供检测结果和预警信息，多渠道方便快捷的获取检测结果和预警信息，使用方便。
作为本实施例的优选技术方案，其还可以具有以下技术特征：
客户端30还包括综合分析模块34，综合分析模块34与图像识别和分析模块33连接，用于对图像识别和分析模块33计算得到的数据进行融合分析计算，本实施例中是对根据各分区的压力计算得到足弓指数和根据各分区的面积计算得到足弓指数这两个结果进行融合分析计算，最终输出足弓指数检测结果，在实际应用中，还可以对身体平衡性、内外翻、内外八和拇外翻等结果进行融合分析计算，具体本领域技术人员可以根据实际情况而定。通过综合分析模块融合对两个或两个以上的结果进行融合分析计算，使测量和评估的结果更加准确，从而能够为人体健康提供预警。
实施例3
如图4所示，本实施例提供一种足部健康检测方法，包括以下步骤：
S1、通过足底压力采集装置采集足底压力数据，本实施例中，采集的足底压力数据包括静态足底压力数据和步态足底压力数据，静态足底压力数据为测试者站在足底压力采集装置上保持静止状态测得的数据；步态足底压力数据为测试者身体方向沿着压力采集设备的横向踏过足底压力采集装置所采集的压力数据，取整个步态过程的压力数据；并通过通信模块20传输至客户端30；
S2、通过数据采集和滤波模块31对静态足底压力数据和步态足底压力数据进行滤波、去噪以及双线线性插值处理；通过数据图形化模块32将数据采集和滤波模块31处理后的压力数据生成彩色的足底压力图像，并对生成的足底压力图像进行膨胀腐蚀处理，使足底压力图像边缘过渡平滑，更加接近真实的足底压力图像；通过图像识别和分析模块33对处理后的足压数据和处理后的足底压力图像进行分析和计算，包括根据足压数据计算COP坐标数组(身体压力重心)，根据COP坐标数组计算COP坐标矩阵面积；根据足底压力图像区分出左右脚，提取左右脚图像，对左右脚的足底压力图像进行分区处理，计算各分区的面积和压力；并根据左右脚的足底压力图像提取脚型轮廓图，并根据脚型轮廓图计算拇指外翻角度值和内外八角度值。具体计算方法包括：
(1)身体平衡性：
根据步骤S2处理后的足底压力数据，计算每一帧的压力重心作为COP(身体压力重心)坐标，该检测时间段内所有帧计算出的COP坐标组成COP坐标矩阵，计算该COP坐标矩阵在坐标系中的面积，COP坐标矩阵面积的计算方法包括：通过仿射变换将坐标矩阵进行360°旋转；直至找到坐标轴方向最远两个点的距离最大值；以这两个点作为长轴，制作一个包含所有点的椭圆，计算该椭圆面积，该椭圆面积即为COP的矩阵面积；根据COP坐标矩阵的面积所属阈值区间得出身体平衡性检测结果：身体平衡性与COP坐标矩阵面积的关系如表1所示：
表1身体平衡性与COP坐标矩阵面积的关系
| COP坐标矩阵面积/mm2 | 身体平衡性 |
| 0≤COP坐标矩阵面积≤50 | 稳定 |
| 50＜COP坐标矩阵面积≤100 | 较稳定 |
| 100＜COP坐标矩阵面积≤150 | 轻微不稳定 |
| 150＜COP坐标矩阵面积≤100 | 重度不稳定 |
(2)足弓指数：
a)如图5所示，把步骤S2生成的左右脚足压图像分别去掉脚趾部分后按长度L进行三等分区；
b)分别计算出各个分区的面积值SA、SB、SC，和压力值PA、PB、PC；
c)计算足弓部分的面积占比和压力占比，其中ARCHINDEX1为足弓部分所占面积，ARCHINDEX2为足弓部分所占压力；
(3)内外翻系数：
如图6所示，把步骤S2生成的左右脚的足压图像分别按长度方向进行等比例三分区，分为脚趾区、中间区和脚跟区，然后再将脚趾区和中间区沿宽度方向等比例两分区，其中，脚趾区分为LFF区和MFF区；中间区分为LMF区和MMF区；脚跟区为Heel区。计算各个分区的压力，利用以下公式计算出内外翻系数，然后根据经验阈值进行指标对应，得出内外翻系数检测结果：
其中，MFF、MMF、LFF、LMF分别为MFF、MMF、LFF、LMF对应的各个分区的足压。
当内外翻系数＞0.12，检测结果显示外翻；
当-0.3≤内外翻系数≤0.12，检测结果显示正常；
当内外翻系数＜-0.3，检测结果显示内翻。
(4)拇外翻角度：
如图7所示，根据步骤S2中提取的第一静态脚型轮廓图分别识别出左右脚掌内侧最高凸起点和拇指最高凸起点，连接两个凸起点，计算出该连线和脚掌纵向的角度值，即为拇外翻角度值α，根据拇外翻角度值α得到拇指外翻检测结果。
当α≤15°，检测结果显示正常；
当α＞15°，检测结果显示拇指外翻。
(6)内外八角度：
如图8所示，根据步骤S2中的第一步态脚型轮廓图找出每个传感点的最大值组成的一帧足压数据即为最值帧足部压力图；根据最值帧足部压力图中的运动趋势识别出脚的前进方向；然后用最小外接矩形框包围最值帧足部压力图，计算这个矩形压力框和前进垂直方向形成的夹角θ，根据夹角θ得到内外八角度的检测结果。
当θ向外角度＞5°，检测结果显示外八；
当θ向内角度＞5°，检测结果显示内八；
当0≤θ≤5°，检测结果显示正常。
S3、通过综合分析模块34对步骤S2计算的结果进行融合分析计算，得到最终的检测结果，综合分析模块34通过深度学习，不断优化两种或者两种以上方法的权重占比，最终让评判结果越来越准确。具体融合分析计算方法包括：
(1)足弓指数：根据权重值，融合各分区压力和面积占比计算出足弓检测结果；
ARCHINDEX＝Ws*ARCHINDEX1+Wp*ARCHINDEX2
其中ARCHINDEX1为足弓部分所占面积，ARCHINDEX2为足弓部分所占压力，Ws、Wp分别为面积和压力所占的权重，Ws、Wp的权重初始输入值为0.8和0.2，然后通过定期对数据库中足弓的人工标记，结合现有深度学习算法，进行参数的自动学习迭代，不断优化调整这两个参数；ARCHINDEX为最终的足弓检测结果。
当0≤ARCHINDEX＜0.1时，检测结果显示重度高足弓；
当0.1≤ARCHINDEX＜0.21时，检测结果显示轻度高足弓；
当0.21≤ARCHINDEX＜0.26时，检测结果显示正常足弓；
当0.26≤ARCHINDEX＜0.3时，检测结果显示轻度扁足弓；
当ARCHINDEX≥0.3时，检测结果显示重度扁足弓。
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种足部健康检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集足底压力数据；
S2、对足底压力数据进行处理；根据处理后的足底压力数据生成足底压力图像；对足底压力图像进行处理，并提取双脚图像，对双脚足底压力图像按照预定的分区规则进行分区，并提取出脚型轮廓图；根据处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度；
所述步骤S1的具体实施过程包括：通过足底压力采集装置(10)采集的足底压力数据包
括静态足底压力数据和步态足底压力数据；
所述步骤S2的具体实施过程包括：通过数据采集和滤波模块(31)对静态足底压力数据和步态足底压力数据进行滤波、去噪以及双线线性插值处理；根据处理后的静态足底压力数据计算身体压力重心坐标数组，根据身体压力重心坐标数组计算得到身体压力重心坐标矩阵面积；通过数据图形化模块(32)将处理后的压力数据生成足底压力图像，并对生成的足底压力图像进行膨胀腐蚀处理，使足底压力图像边缘过渡平滑，更加接近真实的足底压力图像；通过图像识别和分析模块(33)根据处理后的足底压力图像提取双脚足底压力图像，并对足底压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，根据双脚足底压力图像提取脚型轮廓图，脚型轮廓图包括静态脚型轮廓图和步态脚型轮廓图；根据分区后的足底压力图像计算各分区的压力和各分区的面积，根据各分区的压力计算得到足弓指数和内外翻检测结果，根据各分区的面积计算得到足弓指数检测结果，根据静态脚型轮廓图计算拇指外翻角度值，得到拇指外翻角度检测结果，根据步态脚型轮廓图计算得到内外八角度值，得到内外八角度检测结果；
还包括步骤S3，所述步骤S3的具体实施过程包括：通过综合分析模块(34)对根据各分区的压力计算得到足弓指数和根据各分区的面积计算得到足弓指数进行融合分析计算，最终输出足弓指数检测结果；
所述步骤S2中的具体计算方法包括：
(a)身体平衡性：根据步骤S2处理后的足底压力数据，计算每一帧的身体压力重心坐标，该检测时间段内所有帧计算出的身体压力重心坐标组成身体压力重心坐标矩阵，计算该身体压力重心坐标矩阵在坐标系中的面积，身体压力重心坐标矩阵面积的计算方法包括：通过仿射变换将坐标矩阵进行360°旋转；直至找到坐标轴方向最远两个点的距离最大值；以这两个点作为长轴，制作一个包含所有点的椭圆，计算该椭圆面积，该椭圆面积即为身体压力重心坐标矩阵面积；根身体压力重心坐标矩阵面积所属阈值区间得出身体平衡性检测结果；
(b)足弓指数：把步骤S2生成的左右脚足压图像分别去掉脚趾部分后按长度L进行三等分区得到A区、B区和C区；分别计算出各个分区的面积值SA、SB、SC和压力值PA、PB、PC；计算得到足弓部分的面积占比和压力占比，面积占比计算方法：
，压力占比计算方法：/>；
(c)内外翻系数：把步骤S2生成的左右脚的足压图像分别按长度方向进行等比例三分区，分为脚趾区、中间区和脚跟区，然后再将脚趾区和中间区沿宽度方向等比例两分区，其中，脚趾区分为LFF区和MFF区；中间区分为LMF区和MMF区；计算各个分区的压力，根据各个分区的压力计算内外翻系数：，其中，MFF、MMF、LFF、LMF分别为MFF、MMF、LFF、LMF对应的各个分区足压；得到内外翻系数检测结果；
(d)拇外翻角度：根据步骤S2中提取的静态脚型轮廓图分别识别出左右脚掌内侧最高凸起点和拇指最高凸起点，连接两个凸起点，计算出该连线和脚掌纵向的角度值，即为拇外翻角度值α；
(e)内外八角度：根据步骤S2中的步态脚型轮廓图找出每个传感点的最大值组成的一帧足压数据即为最值帧足部压力图；根据最值帧足部压力图中的运动趋势识别出脚的前进方向；然后用最小外接矩形框包围最值帧足部压力图，计算矩形压力框与前进方向形成的夹角θ，根据夹角θ得到内外八角度的检测结果；
所述步骤S3中的融合计算方法包括：通过权重值，融合足弓部分压力占比和面积占比，计算得到足弓检测结果，计算公式为ARCHINDEX＝Ws*ARCHINDEX1 +Wp*ARCHINDEX2，其中，ARCHINDEX1为足弓部分面积占比，计算方法为，ARCHINDEX2为足弓部分压力占比，计算方法为/>， Ws、Wp分别为面积和压力所占的权重值。
2.一种采用权利要求1所述的足部健康检测方法的足底压力检测装置，其特征在于，包括：
压力传感器(10)，用于获取足底压力数据，压力传感器(10)包括叉指电极阵列(14)以及覆盖在叉指电极阵列(14)上的高阻导电层(13)；
数据采集模块(11)，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；通信模块(20)，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。
3.一种采用权利要求1所述的足部健康检测方法的足部健康检测装置，其特征在于，包括：
压力传感器(10)，用于获取足底压力数据，压力传感器(10)包括叉指电极阵列(14)以及覆盖在叉指电极阵列(14)上的高阻导电层(13)；
数据采集模块(11)，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；通信模块(20)，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据；
客户端(30)，与通信模块(40)连接，用于对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康检测结果；
服务端(40)，与客户端(30)连接，用于存储客户端(30)传输的原始数据和足部健康检测结果。
4.根据权利要求3所述的一种足部健康检测装置，其特征在于，所述客户端(30)包括：数据采集和滤波模块(31)，用于对接收到的足部压力数据进行滤波、去噪、插值处理；数据图形化模块(32)，用于将数据采集和滤波模块(31)处理后的压力数据生成足部压力图像，并对足部压力图像处理；
图像识别和分析模块(33)，用于根据数据图形化模块(32)处理后的足部压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，并提取脚型轮廓图；根据数据采集和滤波模块(31)处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度，输出身体平衡性指标、足弓指数、内外翻系数、内外翻角度和拇外翻角度检测结果。
5.根据权利要求4所述的一种足部健康检测装置，其特征在于，所述客户端(30)还包括：
综合分析模块(34)，与图像识别和分析模块(33)连接，用于对图像识别和分析模块(33)计算得到的数据进行融合分析计算，得到最终足部健康检测结果。
6.根据权利要求3所述的一种足部健康检测装置，其特征在于，还包括公众号平台(50)，与服务端(40)连接，用于接收和显示服务端(40)发送的足部健康检测结果。
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