基于剪影圖像系列的腳型三維測量方法與系統(tǒng)設計.pdf

1、物體三維測量技術分為接觸式測量和非接觸式測量，其中非接觸式測量在人體形貌測量方面應用廣泛，常用方法包括激光掃描、結構光投影和立體視覺等。在這些方法中，激光掃描法和結構光投影法測量精細、分辨率高，但由于其利用激光或結構光調制物體形貌，環(huán)境雜散光會造成嚴重干擾，因此對測量環(huán)境要求比較嚴格，且測量系統(tǒng)成本較高；立體視覺法是通過空間特征點重建實現三維測量，系統(tǒng)結構雖然簡單，但在重建前要進行特征提取與匹配，用于腳型測量時需要穿標有特征標記的襪子，

2、因此增加了測量成本。雖然三維測量技術已經十分成熟，但對腳型的三維測量至今沒有得到普及，其主要原因是對使用環(huán)境條件要求高，對顧客約束多，使用不方便。
　　經過對市場的需求分析，提出腳型三維測量的4點基本要求：（1）測量系統(tǒng)廉價，（2）沒有掃描移動部件，（3）對顧客無附加約束，（4）適用于商場環(huán)境。本文根據以上要求，針對腳型凸性且連通的三維形貌特征，結合鞋楦制做對腳型數據的需求特點，提出了基于剪影圖像系列的腳型三維測量方法：用5個攝像

3、頭從不同角度拍攝腳的剪影圖像，提取圖像中所有邊緣像素點建立中心投影模型，形成每個攝像頭的空間錐形切線束，描繪切線束與等間隔縱切面的線面交點軌跡并進行立方插值，得到5組不規(guī)則曲線，通過求解曲線之間的有效交點確定出腳型斷面多邊形，采用“三切線定圓法”擬合出斷面輪廓，從而實現腳型整體尺寸的三維測量。在測量系統(tǒng)整體設計中，依據腳型形貌特征制定了攝像頭的設置方案，并通過模板平移標定法所確定的單個攝像頭參數，完成了測量系統(tǒng)的整體標定；為提高系統(tǒng)標定