基于多個深度相機(jī)的足部三維重建及形態(tài)分析
發(fā)布時間:2021-02-09 19:18
足部是人類身體上十分重要的部位,不僅擔(dān)負(fù)著行走、負(fù)重的重要功能,還與全身的健康情況密切相關(guān),被稱為“人體的第二心臟”。作為對足部起支撐和保護(hù)的作用的鞋類,其合腳與否直接影響到足部的健康情況,長期穿著不合適的鞋子可能會誘發(fā)各種足部疾病,并且易于造成運(yùn)動損傷。隨著社會的進(jìn)步以及消費(fèi)水平的提高,人們對鞋類產(chǎn)品合腳性的要求也越來越高。如何設(shè)計(jì)并幫助消費(fèi)者購買到適合自己足部特征的鞋類產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)前很多鞋類企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)。目前的鞋類產(chǎn)品是依據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,并不能考慮到每一個消費(fèi)者足部形態(tài)的差異;而在網(wǎng)上購物流行的今天,想在線買到一雙合適的鞋子則更是會遇到很多困難。針對這些問題,目前主要有兩種解決方案:即個人定制技術(shù)和虛擬試穿技術(shù)。第一種方案是從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為消費(fèi)者提供個性化的服務(wù);第二種方案則是從購買環(huán)節(jié)為消費(fèi)者提供智能化的推薦。無論哪種方案,都離不開消費(fèi)者的足部尺寸數(shù)據(jù),而且尺寸數(shù)據(jù)越詳細(xì)、越精確,測量過程越簡便、越快捷,其所具有的應(yīng)用價值就越高。傳統(tǒng)的人工測量方法雖然簡單易行,但是其效率低、勞動強(qiáng)度大、測量結(jié)果與操作者的經(jīng)驗(yàn)水平有密切關(guān)系,因此很難滿足上述兩種解決方案的要求。隨...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 相關(guān)研究領(lǐng)域綜述
1.2.1 三維重建技術(shù)
1.2.2 足部測量方法
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容的提出
1.3.2 研究的技術(shù)路線
參考文獻(xiàn)
第二章 深度相機(jī)及其標(biāo)定方法介紹
2.1 深度相機(jī)介紹
2.1.1 硬件結(jié)構(gòu)
2.1.2 深度測量原理
2.1.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取
2.2 相機(jī)成像模型
2.2.1 針孔成像模型
2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換模型
2.2.3 鏡頭畸變模型
2.3 標(biāo)定方法分類
2.3.1 傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定方法
2.3.2 相機(jī)自標(biāo)定法
2.3.3 基于主動視覺的相機(jī)標(biāo)定法
2.4 深度相機(jī)的標(biāo)定
2.4.1 算法介紹
2.4.2 標(biāo)定過程及結(jié)果
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于多個深度相機(jī)的三維足部掃描系統(tǒng)
3.1 掃描系統(tǒng)框架
3.2 多個深度相機(jī)的標(biāo)定
3.2.1 計(jì)算初始位置
3.2.2 精細(xì)配準(zhǔn)
3.3 足部三維掃描及表面重建
3.3.1 點(diǎn)云預(yù)處理
3.3.2 表面重建
3.4 掃描系統(tǒng)性能評估
3.4.1 三維重建速度
3.4.2 三維重建精度
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 三維足部模型的自動測量算法
4.1 足部測量尺寸的確定
4.1.1 足部結(jié)構(gòu)分析
4.1.2 足部尺寸定義
4.2 足部特征點(diǎn)的自動定位
4.2.1 用于對齊的標(biāo)記點(diǎn)
4.2.2 用于測量的標(biāo)記點(diǎn)
4.3 足部測量過程
4.3.1 測量姿勢
4.3.2 數(shù)學(xué)表達(dá)式
4.4 算法驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 基于橢圓傅里葉擬合的足部形態(tài)預(yù)測
5.1 三維足部模型的參數(shù)化
5.1.1 構(gòu)造三維足部切割輪廓線模型
5.1.2 提取三維足部模型的投影輪廓
5.1.3 橢圓傅里葉分析
5.2 預(yù)測模型的建立
5.2.1 建立回歸方程
5.2.2 確定主成分?jǐn)?shù)目
5.3 三維足型的預(yù)測
5.3.1 提取足部圖像的輪廓線
5.3.2 預(yù)測三維足型
5.3.3 實(shí)驗(yàn)流程
5.4 誤差分析
5.4.1 整體誤差分析
5.4.2 圍長誤差分析
5.4.3 測量誤差
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
攻讀學(xué)位期間的研究成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞋號發(fā)展現(xiàn)狀的研究[J]. 劉洋,郭銀清. 西部皮革. 2016(05)
[2]最小二乘法在張正友標(biāo)定法中的應(yīng)用[J]. 李濤濤,何宇. 信息與電腦(理論版). 2015(23)
[3]基于噪聲分類的雙邊濾波點(diǎn)云去噪算法[J]. 袁華,龐建鏗,莫建文. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(08)
[4]基于NURBS曲面敏感點(diǎn)的曲面檢測測點(diǎn)優(yōu)化[J]. 賴金濤,傅建中,沈洪垚,甘文峰. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(07)
[5]應(yīng)用于三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪的改進(jìn)C均值算法[J]. 宋陽,李昌華,馬宗方,李智杰. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2015(12)
[6]人體特征斷面形狀擬合及圍度尺寸預(yù)測[J]. 夏明,王文玲,張文斌. 紡織學(xué)報. 2014(08)
[7]基于橢圓傅里葉的人體胸圍斷面形狀研究[J]. 夏明,陳益松,張文斌. 紡織學(xué)報. 2014(07)
[8]基于橢圓傅里葉描述子的香蕉形狀識別[J]. 胡孟晗,董慶利,劉寶林,張重陽,葉飛. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2014(01)
[9]一種擴(kuò)展小孔成像模型的魚眼相機(jī)矯正與標(biāo)定方法[J]. 涂波,劉璐,劉一會,金野,湯俊雄. 自動化學(xué)報. 2014(04)
[10]基于三個Kinect的個性化人體重建[J]. 喬思航,程志全,陳寅,黨崗. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2013(10)
博士論文
[1]基于橢圓傅里葉的女性體型分析與個性化原型定制研究[D]. 夏明.東華大學(xué) 2015
[2]傅里葉變換光譜信息獲取與控制技術(shù)研究[D]. 李濤.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[3]基于深度相機(jī)的三維物體與人體掃描重建[D]. 童晶.浙江大學(xué) 2012
[4]基于多視幾何的三維腳型測量技術(shù)與系統(tǒng)[D]. 高飛.浙江大學(xué) 2010
[5]基于腳型三維形貌的自動化鞋楦定制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 史輝.清華大學(xué) 2009
[6]流形三角網(wǎng)格的表面重采樣及其應(yīng)用[D]. 付妍.北京大學(xué) 2008
[7]點(diǎn)模型數(shù)字幾何處理若干技術(shù)研究[D]. 王仁芳.浙江大學(xué) 2007
[8]數(shù)字幾何處理的若干問題研究[D]. 毛志紅.上海交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]輪廓法三維形貌測量研究[D]. 黎培培.山東大學(xué) 2015
[2]基于多深度相機(jī)標(biāo)定的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型重構(gòu)[D]. 魯棟棟.杭州電子科技大學(xué) 2015
[3]基于線結(jié)構(gòu)光掃描的腳型重構(gòu)測量研究[D]. 袁振宇.安徽大學(xué) 2014
[4]雙邊濾波去噪方法及其應(yīng)用研究[D]. 張海榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]足部三維復(fù)合模型的有限元分析及其應(yīng)用[D]. 張晴晴.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[6]深度與彩色相機(jī)的聯(lián)合標(biāo)定及其在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用[D]. 琚旋.浙江大學(xué) 2014
[7]基于Kinect深度傳感器的三維重建技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 葉日藏.華南理工大學(xué) 2013
[8]足部三維重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田苗苗.中北大學(xué) 2013
[9]三維重建中的相機(jī)標(biāo)定方法研究[D]. 馮煥飛.重慶交通大學(xué) 2013
[10]基于Kinect深度信息的實(shí)時三維重建和濾波算法研究[D]. 陳曉明.上海交通大學(xué) 2013
本文編號:3026107
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 相關(guān)研究領(lǐng)域綜述
1.2.1 三維重建技術(shù)
1.2.2 足部測量方法
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容的提出
1.3.2 研究的技術(shù)路線
參考文獻(xiàn)
第二章 深度相機(jī)及其標(biāo)定方法介紹
2.1 深度相機(jī)介紹
2.1.1 硬件結(jié)構(gòu)
2.1.2 深度測量原理
2.1.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取
2.2 相機(jī)成像模型
2.2.1 針孔成像模型
2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換模型
2.2.3 鏡頭畸變模型
2.3 標(biāo)定方法分類
2.3.1 傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定方法
2.3.2 相機(jī)自標(biāo)定法
2.3.3 基于主動視覺的相機(jī)標(biāo)定法
2.4 深度相機(jī)的標(biāo)定
2.4.1 算法介紹
2.4.2 標(biāo)定過程及結(jié)果
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于多個深度相機(jī)的三維足部掃描系統(tǒng)
3.1 掃描系統(tǒng)框架
3.2 多個深度相機(jī)的標(biāo)定
3.2.1 計(jì)算初始位置
3.2.2 精細(xì)配準(zhǔn)
3.3 足部三維掃描及表面重建
3.3.1 點(diǎn)云預(yù)處理
3.3.2 表面重建
3.4 掃描系統(tǒng)性能評估
3.4.1 三維重建速度
3.4.2 三維重建精度
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 三維足部模型的自動測量算法
4.1 足部測量尺寸的確定
4.1.1 足部結(jié)構(gòu)分析
4.1.2 足部尺寸定義
4.2 足部特征點(diǎn)的自動定位
4.2.1 用于對齊的標(biāo)記點(diǎn)
4.2.2 用于測量的標(biāo)記點(diǎn)
4.3 足部測量過程
4.3.1 測量姿勢
4.3.2 數(shù)學(xué)表達(dá)式
4.4 算法驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 基于橢圓傅里葉擬合的足部形態(tài)預(yù)測
5.1 三維足部模型的參數(shù)化
5.1.1 構(gòu)造三維足部切割輪廓線模型
5.1.2 提取三維足部模型的投影輪廓
5.1.3 橢圓傅里葉分析
5.2 預(yù)測模型的建立
5.2.1 建立回歸方程
5.2.2 確定主成分?jǐn)?shù)目
5.3 三維足型的預(yù)測
5.3.1 提取足部圖像的輪廓線
5.3.2 預(yù)測三維足型
5.3.3 實(shí)驗(yàn)流程
5.4 誤差分析
5.4.1 整體誤差分析
5.4.2 圍長誤差分析
5.4.3 測量誤差
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
攻讀學(xué)位期間的研究成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞋號發(fā)展現(xiàn)狀的研究[J]. 劉洋,郭銀清. 西部皮革. 2016(05)
[2]最小二乘法在張正友標(biāo)定法中的應(yīng)用[J]. 李濤濤,何宇. 信息與電腦(理論版). 2015(23)
[3]基于噪聲分類的雙邊濾波點(diǎn)云去噪算法[J]. 袁華,龐建鏗,莫建文. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(08)
[4]基于NURBS曲面敏感點(diǎn)的曲面檢測測點(diǎn)優(yōu)化[J]. 賴金濤,傅建中,沈洪垚,甘文峰. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(07)
[5]應(yīng)用于三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪的改進(jìn)C均值算法[J]. 宋陽,李昌華,馬宗方,李智杰. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2015(12)
[6]人體特征斷面形狀擬合及圍度尺寸預(yù)測[J]. 夏明,王文玲,張文斌. 紡織學(xué)報. 2014(08)
[7]基于橢圓傅里葉的人體胸圍斷面形狀研究[J]. 夏明,陳益松,張文斌. 紡織學(xué)報. 2014(07)
[8]基于橢圓傅里葉描述子的香蕉形狀識別[J]. 胡孟晗,董慶利,劉寶林,張重陽,葉飛. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2014(01)
[9]一種擴(kuò)展小孔成像模型的魚眼相機(jī)矯正與標(biāo)定方法[J]. 涂波,劉璐,劉一會,金野,湯俊雄. 自動化學(xué)報. 2014(04)
[10]基于三個Kinect的個性化人體重建[J]. 喬思航,程志全,陳寅,黨崗. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2013(10)
博士論文
[1]基于橢圓傅里葉的女性體型分析與個性化原型定制研究[D]. 夏明.東華大學(xué) 2015
[2]傅里葉變換光譜信息獲取與控制技術(shù)研究[D]. 李濤.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[3]基于深度相機(jī)的三維物體與人體掃描重建[D]. 童晶.浙江大學(xué) 2012
[4]基于多視幾何的三維腳型測量技術(shù)與系統(tǒng)[D]. 高飛.浙江大學(xué) 2010
[5]基于腳型三維形貌的自動化鞋楦定制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 史輝.清華大學(xué) 2009
[6]流形三角網(wǎng)格的表面重采樣及其應(yīng)用[D]. 付妍.北京大學(xué) 2008
[7]點(diǎn)模型數(shù)字幾何處理若干技術(shù)研究[D]. 王仁芳.浙江大學(xué) 2007
[8]數(shù)字幾何處理的若干問題研究[D]. 毛志紅.上海交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]輪廓法三維形貌測量研究[D]. 黎培培.山東大學(xué) 2015
[2]基于多深度相機(jī)標(biāo)定的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型重構(gòu)[D]. 魯棟棟.杭州電子科技大學(xué) 2015
[3]基于線結(jié)構(gòu)光掃描的腳型重構(gòu)測量研究[D]. 袁振宇.安徽大學(xué) 2014
[4]雙邊濾波去噪方法及其應(yīng)用研究[D]. 張海榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]足部三維復(fù)合模型的有限元分析及其應(yīng)用[D]. 張晴晴.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[6]深度與彩色相機(jī)的聯(lián)合標(biāo)定及其在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用[D]. 琚旋.浙江大學(xué) 2014
[7]基于Kinect深度傳感器的三維重建技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 葉日藏.華南理工大學(xué) 2013
[8]足部三維重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田苗苗.中北大學(xué) 2013
[9]三維重建中的相機(jī)標(biāo)定方法研究[D]. 馮煥飛.重慶交通大學(xué) 2013
[10]基于Kinect深度信息的實(shí)時三維重建和濾波算法研究[D]. 陳曉明.上海交通大學(xué) 2013
本文編號:3026107
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xxkjbs/3026107.html
最近更新
教材專著