一种三维足型图像处理方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种三维足型图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。由于通过相邻两帧足型图像的点云获取的初始变换矩阵较小，减少点云拟合迭代的次数，从而可以提高图像拼接的速度。

A 3-D Foot Image Processing Method, Device, Electronic Equipment and Storage Media

The embodiment of the present invention provides a three-dimensional foot image processing method, device, electronic equipment and storage medium, which includes: acquiring point cloud P and Q of two adjacent frame foot images respectively; acquiring multiple feature point information of the point cloud P to form a feature point set Pi, which includes the spatial coordinates of the multiple feature points; and acquiring corresponding features on the point cloud Q. The feature point set Qi of feature point set Pi is fitted to the feature point set Qi and the feature point set Pi by transformation matrix, and the fitting results include fitting errors. If the fitting errors are less than the pre-set error threshold, the multi-frame images are iterated according to the above steps, and the iteration results are obtained. According to the iteration results, the multi-frame images are output. Characteristic point set fusion graph. Because the initial transformation matrix obtained from the point cloud of two adjacent foot images is small, the number of iterations of point cloud fitting is reduced, thus the speed of image mosaic can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种三维足型图像处理方法、装置、电子设备和存储介质
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种三维足型图像处理方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对鞋的舒适性要求也不断提高，健康意识也不断增强。通过量脚定制鞋子的方法可使鞋子与个人的足型参数相匹配，带来更好的舒适体验和更高的安全性，现已得到了越来越多的关注。量脚定制的关键是对个人足型参数的准确测量，现有的足部测量方法可以分人工测量和三维扫描测量两种。人工测量，一般是设计师手工拿直尺或者皮尺测量足型，得到足长、足宽、和脚的一些围长信息，这就需要找到脚上的一些特征点去定位长、宽、围长等参数，这些特征点是按照设计师的经验来标定的，没有统一的标准，不同的设计师测量出来的脚型参数并不完全相同，定制出来的鞋子也有很大差异，故而这种人工测量的方法效率低下，也使得定制鞋子无法做到标准化；三维扫描测量一般采用基于光学的测量方法，目前国内外已有多家公司和研究机构在进行相关研究，例如卢布尔雅那大学的BostjanNovak等研究人员利用4对CCD摄像头环绕在脚的周围，用一束激光线扫描过足部，利用激光多线三角测量拼接成一个完整的脚型三维图；首尔国立大学的HyunglaeLee等人，采用了立体视觉的方法进行了脚型三维扫描，他们使用了12个PC摄像头进行扫描拍摄，通过特征点匹配估计出脚型上每一个点的深度，再进行三维重建。目前国内脚型三维扫描，在三维图像处理算法方面与国外还有差距。周佳立等人利用双目视觉原理对脚型进行了三维扫描，采用了高清的数码相机，扫描出脚每个侧面的深度图之后再进行拼接，但由于点数较多，计算量很大，且每次迭代的距离较小，拼接的速度较慢，导致拼接过程耗时较长。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种三维足型图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，能够提高图像拼接的速度。第一方面，本专利技术实施例提供一种三维足型图像处理方法，包括：分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。可选的，在所述如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果这一步骤之前，还包括步骤：如果拟合误差大于设定的误差阈值，则继续在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，并更新所述变换矩阵；通过更新后的变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差。可选的，所述变换矩阵包括旋转矩阵和平移矩阵，所述旋转矩阵包括旋转初始值，所述平移矩阵包括平移初始值。可选的，根据所述相邻两帧足型图像点云的角度差值获取所述旋转初始值为，根据所述相邻两帧足型图像点云的距离差值获取所述平移初始值为。可选的，所述在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差，包括：在所述点云Q上采样特征点集Qi，使得Qi对应于Pi的特征点之间的距离之和小于距离阈值，所述距离阈值由最小二乘法计算得到；将特征点集Qi按变换矩阵旋转平移后与所述特征点集Pi进行拟合，得到所述拟合误差。可选的，所述更新所述变换矩阵，包括：根据所述距离阈值来计算并更新变换矩阵。可选的，所述如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果，包括：按所述变换矩阵将特征点集Qi旋转和平移，获得所述特征点集Qi到所述特征点集Pi的平均距离误差；若所述平均距离误差小于所述预先设定的误差阈值，则继续对下一帧图像进行迭代；若所述平均距离误差大于所述预先设定的误差阈值，则继续在所述点云Q上采样对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi。第二方面，本专利技术实施例提供一种三维足型图像处理方法的装置，包括：第一获取模块，用于分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；第二获取模块，用于获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；拟合模块，用于在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；判断模块，用于如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；输出模块，用于根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术实施例提供的三维足型图像处理方法中的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术实施例提供的三维足型图像处理方法中的步骤。本专利技术实施例中，分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。由于通过相邻两帧足型图像的点云获取的初始变换矩阵较小，减少点云拟合迭代的次数，从而可以提高图像拼接的速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供了的一种三维足型图像扫描装置；图2是本专利技术实施例提供的一种三维足型图像处理方法的流程示意图；图3是图1中步骤104之前的一种具体实施方式的的流程示意图；图4是图1中步骤103的一种具体实施方式的的流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种三维足型图像处理装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面首先结合相关附图来举例介绍下，本专利技术实施例可能用到的一种三维足型图像扫描装置，如图1所示，上述装置包括：透明凹槽1、驱动装置2、连杆架3、扫描仪4、支架5。其中，透明凹槽1用于放置足部，可以由钢化玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维足型图像处理方法，其特征在于，包括：分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。

【技术特征摘要】
1.一种三维足型图像处理方法，其特征在于，包括：分别获取相邻两帧足型图像的点云P、Q；获取所述点云P的多个特征点信息形成特征点集Pi，所述特征点集Pi包括所述多个特征点的空间坐标；在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差；如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果；根据所述迭代结果，输出所述多帧图像的特征点集融合图。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述如果拟合误差小于预先设定的误差阈值，则根据以上步骤对多帧图像进行迭代，得到迭代结果这一步骤之前，还包括步骤：如果拟合误差大于设定的误差阈值，则继续在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，并更新所述变换矩阵；通过更新后的变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述变换矩阵包括旋转矩阵和平移矩阵，所述旋转矩阵包括旋转初始值，所述平移矩阵包括平移初始值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述相邻两帧足型图像点云的角度差值获取所述旋转初始值为，根据所述相邻两帧足型图像点云的距离差值获取所述平移初始值为。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述点云Q上获取对应于所述特征点集Pi的特征点集Qi，通过变换矩阵将所述特征点集Qi与所述特征点集Pi进行拟合，得到拟合结果，所述拟合结果包括拟合误差，包括：在所述点云Q上采样特征点集Qi，使得Qi对应于Pi的特征点之间的距离之和小于距离阈值，所述距离阈值由最小二乘法计算得到；将特征点集Qi按变换矩阵旋转平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王墨，王新安，何想，黄武龙，谢峥，陈红英，何春舅，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44