本發(fā)明涉及三維掃描技術(shù)和計(jì)量測(cè)量領(lǐng)域。特別涉及基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

目前，中國(guó)已經(jīng)超過(guò)美國(guó)成為全球最大的電子商務(wù)市場(chǎng)，其中鞋服類所占份額位居在線購(gòu)物市場(chǎng)第一位。伴隨鞋類在線市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的同時(shí)，鞋類網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)、垂直電商在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遇到了制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸：網(wǎng)購(gòu)用戶因不能試穿而導(dǎo)致有效的購(gòu)物體驗(yàn)欠缺，從而造成消費(fèi)者網(wǎng)購(gòu)時(shí)容易發(fā)生成交猶豫以及成交后存在高退換貨率的現(xiàn)象。鞋子與腳型的匹配程度決定了穿著鞋子時(shí)的舒適程度。只有充分了解腳的特點(diǎn)，根據(jù)腳型規(guī)律才能為消費(fèi)者制造出、挑選出穿著舒適的鞋子。如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)、三維掃描技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而為解決上述鞋類難題提供方法。

三維掃描技術(shù)，是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。三維掃描技術(shù)能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。而且其測(cè)量結(jié)果能直接與多種軟件接口，這使其在cad、cam、cims等技術(shù)應(yīng)用日益普及的今天很受歡迎。在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)中，三維掃描儀作為一種快速的立體測(cè)量設(shè)備，因其測(cè)量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。用三維掃描儀對(duì)手板，樣品、模型進(jìn)行掃描，可以得到其立體尺寸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能直接與cad/cam軟件接口，在cad系統(tǒng)中可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、修補(bǔ)、再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造，可以極大的縮短產(chǎn)品制造周期。

大數(shù)據(jù)技術(shù)，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程并無(wú)太大差異，主要區(qū)別在于：由于大數(shù)據(jù)要處理大量、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，所以在各個(gè)處理環(huán)節(jié)中都可以采用mapreduce等方式進(jìn)行并行處理。大數(shù)據(jù)可以通過(guò)mapreduce這一并行處理技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)的處理速度。mapreduce的設(shè)計(jì)初衷是通過(guò)大量廉價(jià)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)并行處理，對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求不高，其突出優(yōu)勢(shì)是具有擴(kuò)展性和可用性，特別適用于海量的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的混合處理。mapreduce將傳統(tǒng)的查詢、分解及數(shù)據(jù)分析進(jìn)行分布式處理，將處理任務(wù)分配到不同的處理節(jié)點(diǎn)，因此具有更強(qiáng)的并行處理能力。mapreduce是一套軟件框架，包括map(映射)和reduce(化簡(jiǎn))兩個(gè)階段，可以進(jìn)行海量數(shù)據(jù)分割、任務(wù)分解與結(jié)果匯總，從而完成海量數(shù)據(jù)的并行處理。

具體而言，三維掃描技術(shù)能夠完整地采集消費(fèi)者三維腳型數(shù)據(jù)，依據(jù)這個(gè)三維腳型數(shù)據(jù)可以為消費(fèi)者尋找到或定制一雙舒適的鞋子。現(xiàn)有三維腳型掃描技術(shù)中通常采用激光和結(jié)構(gòu)光柵原理來(lái)獲取腳部表面的三維坐標(biāo)。基于這些原理所開(kāi)發(fā)的商用腳型掃描設(shè)備成像結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其使用機(jī)械傳動(dòng)裝置精密地控制和移動(dòng)多組光柵和高精度工業(yè)ccd攝像頭組合，再加上需要一個(gè)強(qiáng)大的圖形圖像處理單元，使得設(shè)備成本高昂，這是鞋業(yè)相關(guān)企業(yè)所不能承擔(dān)的。也正是因?yàn)槠涓甙旱某杀荆砸淮沃荒軠y(cè)量一只腳，大大降低了掃描的效率和用戶體驗(yàn)滿意度。中國(guó)專利200310108856.2，基于特定網(wǎng)格圖案的三維腳型測(cè)量和建模的方法，用印有網(wǎng)格的襪子穿在入的腳上，然后通過(guò)多個(gè)數(shù)碼相機(jī)或者攝像機(jī)同時(shí)拍攝，確保每個(gè)網(wǎng)格的角點(diǎn)(corner)被至少兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)或者攝像機(jī)拍到，然后基于立體視覺(jué)和光學(xué)成像的原理，恢復(fù)出所有網(wǎng)格角點(diǎn)的三維位置；在此基礎(chǔ)上，利用這些恢復(fù)出的角點(diǎn)的三維位置，重新擬合出覆蓋在人腳上的三維網(wǎng)格，最后根據(jù)三維網(wǎng)格對(duì)標(biāo)準(zhǔn)腳的空間位置約束，通過(guò)變形建模方法，建立特定的三維腳型的模型，并計(jì)算出腳型的參數(shù)。基于每個(gè)網(wǎng)格的角點(diǎn)重新擬合得到三維網(wǎng)格，計(jì)算復(fù)雜程度較高。

中國(guó)專利201010298713.2，三維足部掃描儀，該三維足部掃描儀能形成人體足部的圖像或三維數(shù)據(jù)記錄，用于鞋楦的制作。該三維足部掃描儀包括：足部掃描裝置，用于拍攝足部?jī)?nèi)側(cè)圖像、足部外側(cè)圖像和足部底部圖像；以及足部圖像分析系統(tǒng)，用于對(duì)所述足部?jī)?nèi)側(cè)圖像、足部外側(cè)圖像和足部底部圖像進(jìn)行分析以獲取三維足部數(shù)據(jù)。本發(fā)明首先利用多個(gè)攝像頭拍攝足部?jī)?nèi)側(cè)、外側(cè)和底部的圖像，再對(duì)圖像進(jìn)行校正和拼接，并提取完整的足部?jī)?nèi)側(cè)、外側(cè)和底部輪廓，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)三維足部數(shù)據(jù)生成足部三維模型,其攝像頭為固定，且需要耗費(fèi)較多的攝像頭完成足部?jī)?nèi)側(cè)、外側(cè)和底部的圖像的拍攝。

此外，還有一種基于拍照原理的腳型測(cè)量?jī)x，采用單攝像頭或多攝像頭拼接，通過(guò)拍攝腳的底面和側(cè)面輪廓進(jìn)行測(cè)量。這種方式受攝像頭的拍攝范圍限制，為了拍攝整個(gè)腳型，攝像頭和被拍攝物的距離很大，從而使得掃描箱體需要占用很大空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供可自動(dòng)尋軌拍照和圖像處理的三維腳型測(cè)量裝置。

解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量方法，包括如下步驟：

控制第一攝像頭實(shí)時(shí)拍攝腳部底面得到底面輪廓線，

根據(jù)所述底面輪廓線得到雙腳的底面閉合輪廓線，

在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線，

根據(jù)上述底面閉合輪廓線和側(cè)面輪廓線建立得到三維腳型。

更進(jìn)一步，對(duì)所述第一攝像頭的控制方法具體為：

將所述第一攝像頭調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的初始位置，

第一攝像頭從上述初始位置按照選定的方向開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，

在該些照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域，對(duì)拍照后得到的每一幀照片的有效區(qū)域進(jìn)行圖像處理并提取出腳部底面輪廓線，在上述當(dāng)前位置拍照并檢測(cè)底面輪廓線并得到有效坐標(biāo)；

沿所述底面輪廓線延伸的方向，將上述有效處理區(qū)域中距離所述有效坐標(biāo)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)作為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并將攝像頭移動(dòng)至其中心與該位置坐標(biāo)重合，

由初始位置開(kāi)始記錄到的所有有效坐標(biāo)即為底面閉合輪廓，

所述有效坐標(biāo)為：當(dāng)所述第一攝像頭的中心點(diǎn)與檢測(cè)到的輪廓線上的一點(diǎn)重合或者距離小于一設(shè)定閾值，則所述第一攝像頭所在的位置在軌跡坐標(biāo)系xoy中的坐標(biāo)。

更進(jìn)一步，若沒(méi)有檢測(cè)到腳部底面輪廓，則所述第一攝像頭繼續(xù)在選定方向上移動(dòng)，直到檢測(cè)出第一張有底面輪廓的照片所在對(duì)應(yīng)的位置。

更進(jìn)一步，在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線的方法具體包括：

將所述第二攝像頭調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的初始位置，第二攝像頭從上述初始位置拍攝第一張照片；

將第二攝像頭按照選定的方向移動(dòng)到第二個(gè)位置并拍照，將拍攝的兩張照片進(jìn)行拼接后進(jìn)行圖像處理，并提取出側(cè)面的輪廓；

上述第二攝像頭在初始位置和第二個(gè)位置所拍攝的照片中的重疊區(qū)域，用以通過(guò)特征檢測(cè)的方法進(jìn)行圖像拼接，上述第二攝像頭在初始位置和第二個(gè)位置所拍攝的照片覆蓋的物理空間的范圍大于所要求測(cè)量的最大腳長(zhǎng)。

更進(jìn)一步，所述第一攝像頭被配置為用以拍攝腳部底面所用的攝像頭，所述第二攝像頭被被配置為用以拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭，

還包括：用以將所述第一攝像頭和/或所述第二攝像頭按照軌跡運(yùn)動(dòng)的雙向?qū)к壓陀靡钥刂扑龅谝粩z像頭和/或所述第二攝像頭在所述雙向?qū)к壣弦苿?dòng)的步進(jìn)電機(jī)。

基于上述，本發(fā)明還提供了一種基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置，包括：一承重單元、底面輪廓系統(tǒng)、側(cè)面輪廓線系統(tǒng)以及處理單元，

所述承重單元用以承載雙腳，并作為腳底輪廓線所在平面，

所述底面輪廓系統(tǒng)，用以控制第一攝像頭實(shí)時(shí)拍攝腳部底面得到底面輪廓線，以及，根據(jù)所述底面輪廓線得到雙腳的底面閉合輪廓線，

所述側(cè)面輪廓線系統(tǒng)，用以在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線，

所述處理單元用以，對(duì)上述過(guò)程拍攝的照片進(jìn)行圖像矯正、圖像去噪、邊緣檢測(cè)和邊緣提取的圖像圖像處理方式，并根據(jù)上述底面閉合輪廓線和側(cè)面輪廓線建立得到三維腳型。

更進(jìn)一步，所述底面輪廓系統(tǒng)包括：自動(dòng)尋軌拍照單元、圖像識(shí)別單元，

所述自動(dòng)尋軌拍照單元用以，通過(guò)所述步進(jìn)電機(jī)控制所述導(dǎo)軌上的攝像頭機(jī)動(dòng)尋址并拍照；

所述圖像識(shí)別單元用以，將攝像頭拍攝得到的圖像進(jìn)行預(yù)處理和圖像輪廓提取，以及測(cè)量出符合要求的照片。

更進(jìn)一步，所述承重單元包括：承重板和底座，在所述底座與承重板之間形成一中空腔體，在腔體內(nèi)安裝有多個(gè)用以將所述承重板和所述底座兩兩相連的支撐部。

本發(fā)明還提供了一種基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置，按照所述的方法進(jìn)行操作，還包括：

一承載平臺(tái)，所述承載平臺(tái)上設(shè)置有：用以承重和測(cè)量雙腳的透明承重板、用以提供滑動(dòng)軌道的縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к墸?/p>

在所述縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к壣暇O(shè)置有拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭和拍攝腳部底面所用的攝像頭，

以及，用以控制攝像頭移動(dòng)拍攝腳部側(cè)面或底面的步進(jìn)電機(jī)，

所述透明承重板位于第一水平面，所述攝像頭所拍攝的腳部底面的照片位于第三平面，所述攝像頭的移動(dòng)軌跡位于第二水平面，所述拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭位于第四水平面。

通過(guò)上述的三維腳型測(cè)量方法的控制方法，包括如下步驟：

通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述攝像頭進(jìn)行雙向?qū)к壍膶ぶ罚?/p>

根據(jù)尋址獲取得到底面閉合輪廓線，

以及根據(jù)多點(diǎn)連續(xù)圖像拼接獲取得到側(cè)面輪廓線。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明中提供的基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量方法，通過(guò)控制第一攝像頭實(shí)時(shí)拍攝腳部底面得到底面輪廓線，根據(jù)所述底面輪廓線得到雙腳的底面閉合輪廓線，在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線，根據(jù)上述底面閉合輪廓線和側(cè)面輪廓線建立得到三維腳型。能夠不受攝像頭拍攝范圍范圍的限制，僅占用較小的空間。同時(shí)，采用能夠同時(shí)測(cè)量出雙腳的三維腳型，提升了掃描測(cè)量效率和用戶體驗(yàn)度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量方法流程圖；

圖2是圖1中對(duì)第一攝像頭的控制方法流程圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中的基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中裝置的水平坐標(biāo)示意圖；

圖5是在圖3中選取的底面攝像頭所拍攝的照片的有效處理區(qū)域；

圖6是發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考一些示例實(shí)施例描述本公開(kāi)的原理。可以理解，這些實(shí)施例僅出于說(shuō)明并且?guī)椭绢I(lǐng)域的技術(shù)人員理解和實(shí)施例本公開(kāi)的目的而描述，而非建議對(duì)本公開(kāi)的范圍的任何限制。在此描述的本公開(kāi)的內(nèi)容可以以下文描述的方式之外的各種方式實(shí)施。

如本文中所述，術(shù)語(yǔ)“包括”及其各種變體可以被理解為開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)，其意味著“包括但不限于”。術(shù)語(yǔ)“基于”可以被理解為“至少部分地基于”。術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”可以被理解為“至少一個(gè)實(shí)施例”。術(shù)語(yǔ)“另一實(shí)施例”可以被理解為“至少一個(gè)其它實(shí)施例”。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量方法流程圖，步驟s100控制第一攝像頭實(shí)時(shí)拍攝腳部底面得到底面輪廓線，步驟s101根據(jù)所述底面輪廓線得到雙腳的底面閉合輪廓線，步驟s102在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線，步驟s103根據(jù)上述底面閉合輪廓線和側(cè)面輪廓線建立得到三維腳型。在步驟s100中，可以通過(guò)控制第一攝像頭移動(dòng)到不同位置處，拍攝出腳部底面得到底面輪廓線。在步驟s101中求得左右腳雙腳的閉合輪廓線，可以左右腳分別求得。在步驟s102中測(cè)量得到左右腳的側(cè)面輪廓線，得到豎直方向上的數(shù)據(jù)。步驟s103中根據(jù)在步驟s101中和步驟s102測(cè)量得到的底面閉合輪廓線以及側(cè)面輪廓線。

作為本實(shí)施例中的優(yōu)選，圖2是圖1中對(duì)第一攝像頭的控制方法流程圖，對(duì)所述第一攝像頭的控制方法具體為：

步驟s200將所述第一攝像頭調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的初始位置，

步驟s201第一攝像頭從上述初始位置開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，

步驟s202對(duì)拍照后得到的每一幀照片進(jìn)行處理并提取出腳部底面輪廓線的該些照片，若沒(méi)有檢測(cè)到腳部底面輪廓，則所述第一攝像頭繼續(xù)在選定方向上移動(dòng)，直到檢測(cè)出第一張有底面輪廓的照片所在對(duì)應(yīng)的位置。

步驟s203在該些照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域，在當(dāng)前被判定為底面輪廓的照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中距離中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)被紀(jì)錄為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并同時(shí)發(fā)送給用以控制攝像頭在水平、豎直方向移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)。由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)橫向和縱向?qū)к墝⒌酌鏀z像頭移動(dòng)到此位置。

步驟s204將上述有效處理區(qū)域中距離所述中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)作為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并根據(jù)所述位置坐標(biāo)確定得到當(dāng)前位置，若所述輪廓線與該些照片中當(dāng)前照片的中心點(diǎn)的最小距離大于一設(shè)定閾值，則向最小距離的輪廓點(diǎn)的方向移動(dòng)第一攝像頭使得所述第一攝像頭的中心點(diǎn)與該輪廓點(diǎn)重合；

若所述輪廓線與當(dāng)前照片的中心的最小距離小于一設(shè)定閾值，則繼續(xù)拍照并提取出照片。

步驟s205在上述當(dāng)前位置拍照并檢測(cè)底面輪廓線并得到有效坐標(biāo)，沿所述底面輪廓線延伸的方向，找出有效坐標(biāo)后形成閉合的輪廓線；沿著輪廓線延伸的方向不斷重復(fù)，直到找到的有效坐標(biāo)形成閉合的輪廓線。

步驟s206所述有效坐標(biāo)為：當(dāng)所述第一攝像頭的中心點(diǎn)與檢測(cè)到的輪廓線上的一點(diǎn)重合，則所述第一攝像頭所在的位置在軌跡坐標(biāo)系xoy中的坐標(biāo)。

在上述步驟步驟s200-步驟s206中，所述第一攝像頭被配置為用以拍攝腳部底面所用的攝像頭，所述第二攝像頭被被配置為用以拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭，

還包括：用以將所述第一攝像頭和/或所述第二攝像頭按照軌跡運(yùn)動(dòng)的雙向?qū)к壓陀靡钥刂扑龅谝粩z像頭和/或所述第二攝像頭在所述雙向?qū)к壣弦苿?dòng)的步進(jìn)電機(jī)。

具體地，可以將所述第一攝像頭調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的初始位置，第一攝像頭從上述初始位置按照選定的方向開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，在該些照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域，對(duì)拍照后得到的每一幀照片的有效區(qū)域進(jìn)行圖像處理并提取出腳部底面輪廓線，在上述當(dāng)前位置拍照并檢測(cè)底面輪廓線并得到有效坐標(biāo)；沿所述底面輪廓線延伸的方向，將上述有效處理區(qū)域中距離所述有效坐標(biāo)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)作為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并將攝像頭移動(dòng)至其中心與該位置坐標(biāo)重合，由初始位置開(kāi)始記錄到的所有有效坐標(biāo)即為底面閉合輪廓，所述有效坐標(biāo)為：當(dāng)所述第一攝像頭的中心點(diǎn)與檢測(cè)到的輪廓線上的一點(diǎn)重合或者距離小于一設(shè)定閾值，則所述第一攝像頭所在的位置在軌跡坐標(biāo)系xoy中的坐標(biāo)。

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中的基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，一種基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置，包括：一承重單元100、底面輪廓系統(tǒng)200、側(cè)面輪廓線系統(tǒng)300以及處理單元400，

所述承重單元100用以承載雙腳，并作為腳底輪廓線所在平面，

所述底面輪廓系統(tǒng)200，用以控制第一攝像頭實(shí)時(shí)拍攝腳部底面得到底面輪廓線，以及，根據(jù)所述底面輪廓線得到雙腳的底面閉合輪廓線，

所述側(cè)面輪廓線系統(tǒng)300，用以在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線，

所述側(cè)面輪廓線系統(tǒng)300中，在預(yù)設(shè)位置控制第二攝像頭拍攝得腳部側(cè)面照片得到雙腳的側(cè)面輪廓線的方法具體包括：

將所述第二攝像頭調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的初始位置，第二攝像頭從上述初始位置拍攝第一張照片；

將第二攝像頭按照選定的方向移動(dòng)到第二個(gè)位置并拍照，將拍攝的兩張照片進(jìn)行拼接后進(jìn)行圖像處理，并提取出側(cè)面的輪廓；

上述第二攝像頭在初始位置和第二個(gè)位置所拍攝的照片中的重疊區(qū)域，用以通過(guò)特征檢測(cè)的方法進(jìn)行圖像拼接，上述第二攝像頭在初始位置和第二個(gè)位置所拍攝的照片覆蓋的物理空間的范圍大于所要求測(cè)量的最大腳長(zhǎng)。

所述處理單元400用以，根據(jù)上述底面閉合輪廓線和側(cè)面輪廓線建立得到三維腳型。

作為本實(shí)施例中的優(yōu)選，圖5是在圖3中選取的底面攝像頭所拍攝的照片的有效處理區(qū)域，如圖5所示，在當(dāng)前被判定為底面輪廓的照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中距離中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)被紀(jì)錄為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并同時(shí)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)。由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)橫向和縱向?qū)к墝⒌酌鏀z像頭移動(dòng)到此位置。

作為本實(shí)施例中的優(yōu)選，所述底面輪廓系統(tǒng)200包括：自動(dòng)尋軌拍照單元、圖像識(shí)別單元，所述自動(dòng)尋軌拍照單元用以，控制步進(jìn)電機(jī)上的攝像頭拍照并機(jī)動(dòng)尋址；所述圖像識(shí)別單元用以，將攝像頭拍攝得到的圖像進(jìn)行預(yù)處理和圖像輪廓提取，以及測(cè)量出符合要求的照片。

在一些實(shí)施例中，自動(dòng)尋軌拍照單元還用以在光線較差時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償光照。

所述承重單元100包括：承重板和底座，在所述底座與承重板之間形成一中空腔體，在腔體內(nèi)安裝有多個(gè)用以將所述承重板和所述底座兩兩相連的支撐部。

在一些實(shí)施例中，所述承重板為鋼化玻璃。

在一些實(shí)施例中，所述承重板為透明玻璃。

圖4是圖3中裝置的水平坐標(biāo)示意圖，其中，b01為承重鋼化玻璃，上表面為腳底輪廓所在的平面，坐標(biāo)系uov；b02為底面攝像頭移動(dòng)的軌跡所在的平面，設(shè)為軌跡坐標(biāo)系xoy；b03為作為底面攝像頭的第一攝像頭所拍攝的照片的圖像平面，設(shè)為圖像坐標(biāo)系uov；b04為本裝置中作為底面攝像頭的第一攝像頭。

圖6是發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中基于自動(dòng)尋軌模式的三維腳型測(cè)量裝置示意圖，一承載平臺(tái)8，所述承載平臺(tái)8上設(shè)置有：用以承重和測(cè)量雙腳的透明承重板5、用以提供滑動(dòng)軌道的縱向?qū)к?和橫向?qū)к?，

在所述縱向?qū)к?和橫向?qū)к?上均設(shè)置有拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭6和拍攝腳部底面所用的攝像頭7，

以及，用以控制攝像頭橫向移動(dòng)拍攝腳部側(cè)面或底面的步進(jìn)電機(jī)(1,2)，

所述透明承重板5位于第一水平面，所述攝像頭所拍攝的腳部底面的照片位于第三平面，所述攝像頭的移動(dòng)軌跡位于第二水平面，所述拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭位于第四水平面。

具體操作方法為：

初始化底面的攝像頭的位置。通過(guò)圖3所示的驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電機(jī)a02將拍攝腳部側(cè)面所用的攝像頭6和拍攝腳部底面所用的攝像頭7送至定義的初始位置。

在一些實(shí)施例中，所述定義的初始位置為：坐標(biāo)平面內(nèi)指定的某個(gè)點(diǎn)，作為此坐標(biāo)的0點(diǎn)(原點(diǎn))，可以是任意一點(diǎn)。在本實(shí)施例中根據(jù)具體掃描的內(nèi)容(比如，腳的輪廓)選取使得攝像頭行走路線最短(或者尋址路線所耗時(shí)間最優(yōu))的起始點(diǎn)。這個(gè)初始位置和初始運(yùn)動(dòng)的方向確定了，則判定第一個(gè)輪廓點(diǎn)的具體方法也就可以確定了(因?yàn)樵诔跏嘉恢门臄z的圖像和從此位置此方向開(kāi)始拍攝到第一個(gè)輪廓的圖像要求有明顯的不同的特征)。

底面攝像頭從初始位置開(kāi)始實(shí)時(shí)拍照，圖像處理模塊對(duì)每一幀照片進(jìn)行處理并提取出腳底面的輪廓。如果判定沒(méi)有檢測(cè)到輪廓，底面攝像頭將向選定的方向移動(dòng)，直到檢測(cè)出第一張有底面輪廓的照片所在的位置為止。判定輪廓的條件是攝像頭的中心點(diǎn)與檢測(cè)到的輪廓線上的一點(diǎn)重合(即輪廓線經(jīng)過(guò)圖像中心點(diǎn))。符合此情形的攝像頭所在的位置在軌跡坐標(biāo)系xoy中的坐標(biāo)被紀(jì)錄為有效坐標(biāo)值。

如圖5所示，在當(dāng)前被判定為底面輪廓的照片中，選取以中心點(diǎn)p(u,v)為中點(diǎn)，邊長(zhǎng)為w的矩形區(qū)域?yàn)橛行幚韰^(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中距離中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的輪廓點(diǎn)被紀(jì)錄為下一個(gè)位置坐標(biāo)，并同時(shí)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)。由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)橫向和縱向?qū)к墝⒌酌鏀z像頭移動(dòng)到此位置。步進(jìn)電機(jī)可以是28步進(jìn)電機(jī)。

在當(dāng)前位置拍照并檢測(cè)底面輪廓，如果輪廓線與當(dāng)前照片的中心的最小距離大于一個(gè)閾值，則向最小距離的輪廓點(diǎn)的方向移動(dòng)攝像頭至攝像頭的中心點(diǎn)與該輪廓點(diǎn)重合；如果輪廓線與當(dāng)前照片的中心的最小距離小于這個(gè)閾值，則重復(fù)輪廓線位置尋找的步驟，該位置的坐標(biāo)被紀(jì)錄為有效坐標(biāo)值。

沿著輪廓線延伸的方向不斷重復(fù)上述步驟，直到找到的有效坐標(biāo)形成閉合的輪廓線。

重復(fù)上述步驟，找到另外一只腳的所有有效坐標(biāo)形成閉合的輪廓線。

將側(cè)面攝像頭移動(dòng)到初始化的位置。按照一定的步長(zhǎng)在每個(gè)預(yù)設(shè)的位置拍攝腳的側(cè)面照片。并且經(jīng)過(guò)圖像處理，拼接和提取側(cè)面輪廓。

在本實(shí)施例中，步長(zhǎng)被定義為攝像頭每次移動(dòng)的距離，此距離由每次拍攝的圖像的有效大小(如前所述拍攝的整個(gè)圖像中取的一定大小的區(qū)域，一般是以攝像頭中心為中心的一塊圖像區(qū)域。所有方法中涉及的圖像處理都只針對(duì)這個(gè)區(qū)域，叫做有效區(qū)域)決定。由于側(cè)面的輪廓圖像通過(guò)2-3副照片拼接而成，則此步長(zhǎng)一般要小于圖像的寬度，使得相鄰兩幅圖像之間有重疊區(qū)域，便于拼接。優(yōu)選地，2-3幅圖像拼接后的區(qū)域要超過(guò)最大的腳長(zhǎng)。

基于保存的標(biāo)準(zhǔn)腳部模型，通過(guò)上述步驟獲得的底面輪廓和側(cè)面輪廓，可以建立新的三維腳型，并且通過(guò)定義的算法自動(dòng)獲取腳部各關(guān)鍵部位的測(cè)量值。

雖然本公開(kāi)以具體結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作來(lái)描述，但是可以理解在所附權(quán)利要求書中限定的本公開(kāi)并不必然限于上述具體特征或動(dòng)作。而是，上述具體特征和動(dòng)作僅公開(kāi)為實(shí)施權(quán)利要求的示例形式。