本發(fā)明涉及腳型數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，同時涉及鞋及鞋墊類產(chǎn)品的定制領(lǐng)域以及足部護(hù)理領(lǐng)域，具體涉及一種用手機(jī)拍照或手機(jī)掃描的方式實現(xiàn)腳型數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集以及生成3d腳部模型的技術(shù)方法。

背景技術(shù)：

足部作為中外醫(yī)學(xué)所認(rèn)可的“人體第二心臟”，可見其重要性，人類足部的生理構(gòu)造雖然大同小異，但每個人的腳型特點及尺寸確實都千差萬別。當(dāng)前，人們對足部護(hù)理及個人健康數(shù)據(jù)的意識已經(jīng)逐漸加強(qiáng)，足部護(hù)理產(chǎn)品、個性化鞋類、鞋墊類產(chǎn)品，以及個人健康數(shù)據(jù)穿戴的需求也在持續(xù)增長。

一些較傳統(tǒng)制鞋業(yè)為生產(chǎn)制造出符合用戶腳型的鞋類及鞋墊產(chǎn)品，已開始采用一些傳統(tǒng)的進(jìn)行腳型的測量及腳型數(shù)據(jù)采集。但由于傳統(tǒng)測量方式由于設(shè)備笨重、成本高(在人民幣10萬左右/臺)、需要專業(yè)人力的配置、測量的空間及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制等等局限性，并未得到很好的實施。

絕大部分人都缺乏自己對足部的認(rèn)知，而不同的腳型在日常生活中對鞋、鞋墊的購買、甚至足部保養(yǎng)及護(hù)理的方式都是截然不同的。因此，怎樣使人們能夠既簡便、快捷，又準(zhǔn)確得到自己的腳部數(shù)據(jù)，這對于人體足部穿戴與護(hù)理，以及傳統(tǒng)鞋類研發(fā)產(chǎn)業(yè)升級都十分重要，但此前一直都沒有得到很好的解決。

傳統(tǒng)的足部數(shù)據(jù)采集方式大致分為3大類：

1.人工測量：使用工具繁復(fù)(布帶尺、鋼卷尺、劃筆、量高儀等)，在測量時如非專業(yè)人士可能會因測量位置的誤差導(dǎo)致測量結(jié)果的偏差，自行測量實施可能性較小，且工作效率低、勞動強(qiáng)度大、操作難度大、重復(fù)再現(xiàn)率低、測量者之間的誤差大；

2.量腳尺：相對人工測量而言，可實現(xiàn)自行測量，操作更簡便，但測量工具的便攜性稍差，且只能測量足部長度，無法得出足部寬度及足弓高度數(shù)據(jù)；

3.足部掃描儀：基于激光掃描，按一定頻率從一個或多個激光源發(fā)射激光線，使用多個攝像機(jī)分別從不同角度拍攝采集多幀圖像后得出足部數(shù)據(jù)，但設(shè)備昂貴(十萬左右/臺)、笨重(機(jī)器重量約40kg，需要占地1.5平方米左右，而且需要配置獨立顯示屏結(jié)合機(jī)器操作)、只能在固定地方使用(需要wifi連接才能操作，因為設(shè)備笨重不易挪動，也不利于收放)，同時，設(shè)備后續(xù)維護(hù)費用高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種通過使用手機(jī)對腳部拍攝兩張照片生成腳部模型及腳部尺寸數(shù)據(jù)，每個人都可以輕松操作，只要一部手機(jī)即可一個人獨立完成，無需巨額的設(shè)備投入的腳部數(shù)據(jù)模型的生成方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

一種使用手機(jī)拍照掃描生成腳部模型及數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟：

步驟一：將腳放在標(biāo)準(zhǔn)a4紙張上進(jìn)行拍照，保證腳與a4紙在手機(jī)屏幕的中央；

步驟二：截取所拍攝照片的中間部分并進(jìn)行灰度處理；

步驟三：找出a4紙的3個角，自動生成坐標(biāo)矩陣并計算出整張圖片上每個像素點與現(xiàn)實長度的對比關(guān)系；

步驟四：在a4紙內(nèi)找出腳部輪廓y軸向的最寬，x軸向最高的點，得到其像素點數(shù)量，通過每個像素點對比現(xiàn)實中的長度的值，計算出腳的長與寬；

步驟五：將手機(jī)橫向垂直靠于垂直放置，對空置背景進(jìn)行拍照采集，并讀取空置背景中每個像素坐標(biāo)點的色塊值，然后存入變量作為參考值；

步驟六：將腳側(cè)面放入拍照區(qū)域內(nèi)進(jìn)行拍照采集，并讀取此次采集圖像中每個像素坐標(biāo)點的色塊值；

步驟七：提取空置背景圖像中所有像素坐標(biāo)點色塊值與腳部側(cè)面圖像中的像素坐標(biāo)點色塊值進(jìn)行對比，剔除相同坐標(biāo)點中相同色塊值，若相同像素坐標(biāo)點中的色塊值不同則保留坐標(biāo)至新定義變量中，最后由保留坐標(biāo)值勾勒出腳部側(cè)面坐標(biāo)輪廓；

步驟八：提取橫向坐標(biāo)軸中同一縱向坐標(biāo)值中保留坐標(biāo)值的最大值lmax，將平面輪廓中得出的腳部長度值提取并定義為fl，定義現(xiàn)每個坐標(biāo)點長度為ltrue，則ltrue＝fl/lmax*1mm；

步驟九：通過每個像素坐標(biāo)點長度ltrue及腳部側(cè)面輪廓坐標(biāo)值得出腳部側(cè)面整體尺寸(包括足弓高度、足背高度等參數(shù))；

步驟十：由以上步驟構(gòu)建足部頂視及內(nèi)側(cè)視平面二維圖及各數(shù)據(jù)，再構(gòu)建足部三維圖。

進(jìn)一步的，手機(jī)拍照使用專用的app進(jìn)行拍照。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在解決傳統(tǒng)測量方法數(shù)據(jù)不夠精確的同時，解決了當(dāng)前已有的足部掃描儀的空間及設(shè)備使用局限。從測量方式看，用戶只需使用手機(jī)中帶有本技術(shù)的app，并按照簡單的說明對足部拍攝2張照片，即可得出足部的長度、寬度、足弓高度、足背高度等準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，操作簡便、快捷，并能自行測量，使用工具簡單、便攜性強(qiáng)(手機(jī)、a4紙)，完全避免測量者之間的誤差，實施方案可重復(fù)再現(xiàn)，易于推廣，解決了傳統(tǒng)測量方式的局限性，對商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和個人對個體數(shù)據(jù)的掌握，以及傳統(tǒng)制鞋類產(chǎn)業(yè)的升級，都具有非常重要的意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明手機(jī)拍照演示圖；

圖2是本發(fā)明步驟三中生成的坐標(biāo)矩陣示意圖；

圖3是本發(fā)明步驟四中計算腳部長與寬示意圖；

圖4是本發(fā)明步驟五中空置背景采集示意圖；

圖5是本發(fā)明步驟六中腳部圖像采集示意圖；

圖6是本發(fā)明步驟七中腳部輪廓生成示意圖；

圖7是本發(fā)明步驟九中腳部整體尺寸生成示意圖；

圖8是本發(fā)明步驟十中生成腳部三維圖的流程圖第一部分；

圖9是本發(fā)明步驟十中生成腳部三維圖的流程圖第二部分。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

一種使用手機(jī)拍照掃描生成腳部模型及數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟：

步驟一：將腳放在標(biāo)準(zhǔn)a4紙張上進(jìn)行拍照，保證腳與a4紙在手機(jī)屏幕的中央，如圖1；

步驟二：截取所拍攝照片的中間部分并進(jìn)行灰度處理；處理過后的圖片為黑白圖片，a4紙與腳的輪廓為連續(xù)的白色；

步驟三：找出a4紙的3個角，自動生成坐標(biāo)矩陣并計算出整張圖片上每個像素點與現(xiàn)實長度的對比關(guān)系，如圖2；

步驟四：在a4紙內(nèi)找出腳部輪廓y軸向的最寬，x軸向最高的點，得到其像素點數(shù)量，通過每個像素點對比現(xiàn)實中的長度的值，計算出腳的長與寬，如圖3；

步驟五：將手機(jī)橫向垂直靠于垂直放置，對空置背景進(jìn)行拍照采集，并讀取空置背景中每個像素坐標(biāo)點的色塊值，然后存入變量作為參考值，如圖4；

步驟六：將腳側(cè)面放入拍照區(qū)域內(nèi)進(jìn)行拍照采集，并讀取此次采集圖像中每個像素坐標(biāo)點的色塊值，如圖5；

步驟七：提取空置背景圖像中所有像素坐標(biāo)點色塊值與腳部側(cè)面圖像中的像素坐標(biāo)點色塊值進(jìn)行對比，剔除相同坐標(biāo)點中相同色塊值，若相同像素坐標(biāo)點中的色塊值不同則保留坐標(biāo)至新定義變量中，最后由保留坐標(biāo)值勾勒出腳部側(cè)面坐標(biāo)輪廓，如圖6；

步驟八：提取橫向坐標(biāo)軸中同一縱向坐標(biāo)值中保留坐標(biāo)值的最大值lmax，將平面輪廓中得出的腳部長度值提取并定義為fl，定義現(xiàn)每個坐標(biāo)點長度為ltrue，則ltrue＝fl/lmax*1mm；

步驟九：通過每個像素坐標(biāo)點長度ltrue及腳部側(cè)面輪廓坐標(biāo)值得出腳部側(cè)面整體尺寸(包括足弓高度、足背高度等參數(shù))，如圖7；

步驟十：由以上步驟構(gòu)建足部頂視及內(nèi)側(cè)視平面二維圖及各數(shù)據(jù)，再構(gòu)建足部三維圖，生成流程如圖8；

進(jìn)一步的，手機(jī)拍照使用專用的app進(jìn)行拍照。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在解決傳統(tǒng)測量方法數(shù)據(jù)不夠精確的同時，解決了當(dāng)前已有的足部掃描儀的空間及設(shè)備使用局限。從測量方式看，用戶只需使用手機(jī)中帶有本技術(shù)的app，并按照簡單的說明對足部拍攝2張照片，即可得出足部的長度、寬度、足弓高度、足背高度等準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，操作簡便、快捷，并能自行測量，使用工具簡單、便攜性強(qiáng)(手機(jī)、a4紙)，完全避免測量者之間的誤差，實施方案可重復(fù)再現(xiàn)，易于推廣，解決了傳統(tǒng)測量方式的局限性，對商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和個人對個體數(shù)據(jù)的掌握，以及傳統(tǒng)制鞋類產(chǎn)業(yè)的升級，都具有非常重要的意義。