足底压力信息分析方法、装置及系统制造方法及图纸

一种足底压力信息分析方法、装置及系统，包括：获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；根据已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，扩充数据集包括已知数据集；根据扩充数据集分析足底压力信息得到分析结果。从而丰富了足底压力信息数据类型，并且对压力信息数据进行扩充，从而，丰富了足底压力数据分析的信息，继而优化了分析结果，减少了分析误差，节约了传感器的硬件成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量数据分析处理领域，具体涉及一种足底压力信息分析方法、装置及系统。
技术介绍
足底压力测量装置分为鞋垫式和平板式。其中平板式足底压力测量装置使用薄膜压力传感器阵列，在很小的区域内，密布成千上万个压力传感器，到达精细测量足底压力的目的，但其成本高昂，难以大规模推广和民用化普及。鞋垫式足底压力测量装置为了达到轻便地持续使用，将压力传感测量装置制作成鞋垫样式，置于鞋中连续测量足底压力信息。由于鞋垫面积远小于平板式装置面积，传感器数量大大减少，为控制成本，很多机构制作了压力传感器数目很少的测力鞋垫，每只鞋垫的传感器数目均少于20个。数目的极大减少，对足底压力分布测量的精度也降低，多点式足底压力测试鞋垫的压力信息计算方法也变得极为关键。多点式足底压力测试鞋垫的压力信息包括足底压力、足底压强、足底冲量、足底压力中心及轨迹。其计算方法通常采用离散点分析法，其方法如下：分布在鞋垫上的多个压力传感器，相当于压力曲面的采样点，通常分布在足底压力曲线的关键部位。通过传感器的数据，可以分析得到足底压力曲面分布的大致情况。通过计算各个单点的足底压力信息，综合分析出整足的足底压力信息。单点的足底压力值F，可以通过压力与感应量之间的对应关系得到，多依赖于传感器的传感原理，通过查表和公式计算方式直接得到。单点的足底压强值P，可以通过压强的定义公式得到，即P＝F/S，式中，F为单点的足底压力值，S为单点传感器的感应面积；单点的足底冲量I，可以通过冲量的定义公式得到，即I＝ΣF·Δt，式中，F为单点的足底压力值，Δt为每次采样的周期；足底压力中心C，可以通过压力中心的定义公式得到，即C(x)＝(ΣxF)/(ΣF)，C(y)＝(ΣyF)/(ΣF)，式中，x,y为传感器单点的平面坐标参数，F为传感器单点的压力值。通过单点的足底压力信息，可以综合分析各个区域的足底压力信息，其中分析主要参考区域内的足底压力信息和认为经验性分析，也包括由单点足底压力信息呈现的整个足底压力的变化趋势即大致分布。这样的分析方法虽然数据量小，数据获取简易，但是人为经验对分析结果影响较大，评估结果量化率低，压力信息数据过于单一。
技术实现思路
本申请提供一种足底压力信息分析方法、装置及系统，以实现丰富对足底压力信息数据分析，优化分析结果。根据第一方面，一种实施例中提供一种足底压力信息分析方法，包括：获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；根据已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，扩充数据集包括已知数据集；根据扩充数据集分析足底压力信息得到分析结果。根据第二方面，一种实施例中提供一种足底压力信息分析装置，包括：已知数据集获取模块，用于获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；扩充数据集建立模块，用于根据已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，扩充数据集包括已知数据集；压力信息分析模块，用于根据扩充数据集分析足底压力信息。根据第三方面，一种实施例中提供一种足底压力信息分析系统，包括：数据采集装置，用于设置在足底，采集足底压力并转换为用于表征压力信息数据的已知数据集的电信号；上述的足底压力信息分析装置。依据上述实施例的足底压力信息分析方法、装置及系统，由于已知数据集中包含了压力值、压强值和冲量值中的至少一种，并且根据已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，从而丰富了足底压力信息数据类型，并且对压力信息数据进行扩充，从而，丰富了足底压力数据分析的信息，继而优化了分析结果，减少了分析误差，节约了传感器的硬件成本。附图说明图1为本实施例公开的一种足底压力信息分析系统示意图；图2为本实施例中多个足底压力传感器布置在鞋垫的一种示意图；图3为本实施例公开一种足底压力信息分析装置结构示意图；图4为本实施例公开的一种足底压力信息分析方法流程图；图5为本实施例中扩充数据集在时域上的一种示例示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。请参考图1，为本实施例公开的一种足底压力信息分析系统示意图，该足底压力信息分析系统包括信号连接的数据采集装置1和足底压力信息分析装置2，其中：数据采集装置1可以包括多个足底压力传感器，用于设置在足底，采集足底压力并转换为用于表征压力信息数据的已知数据集的电信号。请参考图2，多个足底压力传感器11基于预设规则布置在鞋垫中，用于分别采集各个布置位置的足底压力并转换为电信号，通常，该电信号为模拟信号，可以通过模数转换模块将模拟信号转换为电信号。在具体实施例中，在基于预设规则将多个足底压力传感器11布置在鞋垫中时，多个足底压力传感器11按照足底压力分布区域变化大小布置在鞋垫中，高压力和/或压力变化快区域布置的足底压力传感器11的密集程度大于低压力和/或压力变化慢区域布置的足底压力传感器11的密集程度。足底压力信息分析装置2用于对数据采集装置1发送的已知数据集进行相应的处理，而后，基于这些数据集进行足底压力信息分析。本实施例的专利技术点在于基于这些数据集进行足底压力信息分析。在具体实施例中，数据采集装置1和足底压力信息分析装置2之间可以通过无线网络进行数据交互，其中无线网络可以是例如WiFi、蓝牙等现有的或将来出现的无线数据交互方式。请参考图3，为本实施例公开一种足底压力信息分析装置结构示意，该足底压力信息分析装置包括：已知数据集获取模块21、扩充数据集建立模块22和压力信息分析模块23，其中：已知数据集获取模块21用于获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；扩充数据集建立模块22用于根据已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，扩充数据集包括已知数据集；压力信息分析模块23用于根据扩充数据集分析足底压力信息。在优选的实施例中，扩充数据集建立模块22包括：插值单元，用于根据已知数据集在已知点压力信息数据之间进行插值，以得到插值数据集；重构单元，用于重构已知数据集和插值数据集得到扩充数据集。在优选的实施例中，插值单元包括：距离获取单元，用于获取已知数据集中已知点两两之间的距离；分组单元，用于根据两两之间的距离对已知数据集进行分组，得到分组结果；插值子单元，用于基于预设模型对待插值点进行插值，以得到插值数据集。在优选的实施例中，还包括：标识模块，用于在扩充数据集中以可视化方式区分标识已知数据集。请参考图4，为本实施例公开的一种足底压力信息分析方法流程图，本实施例的整体专利技术构思为：首先获取已知点传感器的压力信息数据集，包括含有单点位置的压力集、压强集和冲量集等信息，其次在以已知点的压力信息为原始信息，对压力各维度信息进行数据插值，得到足够数据量的点分布情况，构建各维度压力信息曲面图形，之后对曲面进行光滑化处理，得到曲面图形，最终依据原始数据和插值数据计算分析足底压力的复合信息。该足底压力信息分析方法包括如下步骤：步骤100，已知数据集获取。获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种。请参考图2，在鞋垫中基于预设规则布置有多个足底压力传感器11，这些传感器能够采集其相应点位置的足底压力，本实施例中，将这些能够采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种足底压力信息分析方法，其特征在于，包括：获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，所述压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；根据所述已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，所述扩充数据集包括所述已知数据集；根据所述扩充数据集分析足底压力信息得到分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种足底压力信息分析方法，其特征在于，包括：获取足底已知点压力信息数据的已知数据集，所述压力信息数据包括压力值、压强值和冲量值中的至少一种；根据所述已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集，所述扩充数据集包括所述已知数据集；根据所述扩充数据集分析足底压力信息得到分析结果。2.如权利要求1所述的足底压力信息分析方法，其特征在于，所述根据所述已知数据集建立足底压力信息数据的扩充数据集包括：根据所述已知数据集在已知点压力信息数据之间进行插值，以得到插值数据集；重构所述已知数据集和所述插值数据集得到所述扩充数据集。3.如权利要求2所述的足底压力信息分析方法，其特征在于，所述根据所述已知数据集在已知点压力信息数据之间进行插值，包括：获取所述已知数据集中已知点两两之间的距离(h)；根据所述两两之间的距离(h)对所述已知数据集进行分组，得到分组结果；基于预设模型对待插值点进行插值，以得到插值数据集。4.如权利要求1-3任意一项所述的足底压力信息分析方法，其特征在于，所述根据所述扩充数据集分析足底压力信息得到分析结果，包括以下步骤中的至少一种：基于位置坐标确定等值线曲面；获取预设区域的扩充数据集和数据点数，得到预设区域的区域均值；分别获取不同区域的扩充数据集，分别获取不同区域的区域均值，根据不同的区域均值求取不同区域之间的区域均值比；获取采样时间范围内每个时刻的压力扩充数据集，拟合各时刻的压力扩充数据得到拟合曲线。5.如权利要求1-3任意一项所述的足底压力信息分析方法，其特征在于，在所述根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璟，王新安，王墨，谢峥，黄武龙，何想，吴希凯，田玉成，
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