本发明专利技术公开了一种足底图像快速采集装置及足底检测系统，该采集装置包括透明的U型支架，所述U型支架包括横板以及与横板连接且平行设置的两块支撑立板；所述横板下方位于两块支撑立板之间安装有用于采集足底图像的相机；还包括光源，所述光源布置在支撑立板的下端。采集装置通过透明的U型支架对待采集者进行支撑，相机布置在U型支架底板，并在U型支架的支撑立板下端布置光源。这样使得光线可沿U型支架传播减少漫反射，从而让采集到的足底图像的轮廓更加清晰，脚掌与脚趾之间的分界更加明显，便于后期对脚掌区域的分割。便于后期对脚掌区域的分割。便于后期对脚掌区域的分割。
【技术实现步骤摘要】
一种足底图像快速采集装置及足底检测系统
[0001]本专利技术属于医疗健康
，尤其涉及一种足底图像快速采集装置及足底检测系统。
技术介绍
[0002]足底健康是人体健康的重要组成部分，足底问题通常与姿势不良、运动受限、疼痛和其他身体不适相关。因此，足底检测在诊断和治疗足部疾病以及改善身体姿势和运动方面具有重要意义。
[0003]传统的足底检测设备通常使用复杂的传感器和电子元件来获取足底的压力、重心和步态等信息。然而，这些设备往往体积庞大、操作复杂、佩戴不舒适，并且需要专业技术人员进行操作和解读结果。因此，对于一般用户来说，使用传统的足底检测设备存在一定的不便利性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种足底图像快速采集装置及足底检测系统，该采集装置能够快速清晰的采集足底图像，从而使得该足底检测系统能够根据采集到的足底图像快速的获取足弓指数。
[0005]为了解决上述所提到的技术问题，本专利技术具体采用以下技术方案：一种足底图像快速采集装置，包括透明的U型支架，所述U型支架包括横板以及与横板连接且平行设置的两块支撑立板，且所述横板与支撑立板交界处倒圆角；所述横板下方位于两块支撑立板之间安装有用于采集足底图像的图像采集设备；还包括光源，所述光源布置在支撑立板的下端，且所述光源发射的光线从所述支撑立板底部垂直射入，并经所述倒圆角改变传播路径后由所述横板射出，并在足底与横板上的接触面处被反射。
[0006]作为一种改进，所述U型支架由高折射率和透光性能的聚碳酸酯板或亚克力制作。
[0007]作为一种改进，所述光源为绿光灯带，沿支撑立板纵深方向布置。
[0008]作为一种改进，还包括底板，所述底板上开设有安装槽，所述支撑立板下端插接于安装槽内；所述安装槽底部开有沉槽，所述光源布置在沉槽内。
[0009]作为一种改进，所述底板上设置有相机安装座，所述相机固定在相机安装座内；所述图像采集设备为相机，且相机前方设置有偏振片；所述偏振片为前后两片，两片偏振片的安装角度呈22
°
～28
°
错开。
[0010]作为一种改进，所述底板开有镂空，从而降低整个装置的重量，使得整个装置便于携带。
[0011]作为一种改进，所述底板顶面敷设有镜面，从而方便通过该镜面观察足底情况。
[0012]作为一种改进，所述底板上固定有用于支撑上位机的支撑架；所述支撑架可伸缩。
[0013]本专利技术还提供一种足底检测系统，包括上述足底图像快速采集装置；还包括与足底图像快速采集装置中的图像采集设备连接(或进行数据通信)用于足底图像处理的上位
机，所述上位机包括：
[0014]数据集模块，用于存储预先采集到的不同采集者在不同外界光照条件、不同站立姿态下的足型样本图像；所述足型样本图像包括界线分明的脚掌轮廓与脚趾轮廓；
[0015]标记模块，用于标记所述足型样本图像上的足型轮廓；
[0016]样本增广模块，用于对标注好的所述足型样本图像进行增广；
[0017]模型训练模块，用于利用增广后的所述足型样本图像训练实例分割模型；
[0018]实例分割模块，用于利用训练好的实例分割模型对所述足底图像快速采集装置采集到的待测足底图像进行实例分割获得足底接触面轮廓的连通域F；所述连通域F为去除脚趾轮廓后的足底接触面轮廓；
[0019]足弓指数获取模块，用于根据连通域F计算足弓指数。
[0020]作为一种改进，所述样本增广模块通过高斯模糊、加入椒盐噪声、增强图像亮度对标注好的足型样本图像进行增广；其中，经过增强图像亮度方式进行增广得到的足型样本图像占比大于经过所述高斯模糊和所述加入椒盐噪声两种方式进行增广得到的足型样本图像占比之和。
[0021]作为一种改进，所述足弓指数获取模块包括：
[0022]最低点获取模块，用于计算连通域F边缘轮廓的最低点POINT_BOTTOM；
[0023]最高点获取模块，用于分别计算足型连通域F上半部分最左边的点POINT_LEFT和最右边的点POINT_RIGHT，并根据POINT_LEFT和POINT_RIGHT沿着连通域F的边缘计算出足底对应的第二根脚趾处的点POINT_TOP；
[0024]连通域分割模块，用于计算点POINT_TOP与点PPOINT_BOTTOM线段L，用点POINT1和POINT2将L平均分成3等分；计算垂直于L并与L交于点POINT1的线L1，计算垂直于L并与L交于点POINT2的线L2.用L1和L2将足型连通域F分成3份，分别记为连通域A、连通域B、连通域C；
[0025]指数计算模块，用于计算足弓指数FOOT_INDEX＝B/(A+B+C)。
[0026]本专利技术的有益之处在于：
[0027]本专利技术中提供的采集装置通过透明的U型支架对待采集者进行支撑，相机等图像采集设备布置在U型支架底板，并在U型支架的支撑立板下端布置光源。这样使得光线在沿U型支架内传播，并保证大量光线聚集在足底与横板形成的接触面上，从而减少漫反射，降低了因漫反射现象而导致采集的图像轮廓不清晰的概率，也即，本专利技术通过将光源发射的光线通过U型支架传播来降低外界环境光照的影响，从而让采集到的足底图像的轮廓更加清晰，脚掌与脚趾之间的分界更加明显，便于后期对脚掌区域的标记、分割。
[0028]传统方式受到光照条件的限制，因此，只能在同一地点同一光照条件下采集图像来进行训练，从而使得训练得到的实例分割模型仅仅只适用于单一场景，大大降低了算法的鲁棒性。而本申请中，通过上述的光源设置方式大大降低了不同场景中不同光照条件的影响，因此，为了提高足底检测系统的鲁棒性，利用采集装置采集不同光照条件、不同站立姿态(因为上述的图像采集装置独特的光照方式，提升了足底轮廓的亮度，同时降低了外界光照的影响，从而使得即使不同站立姿态下足底变化也能够被清晰捕获，因此，可采集不同站立姿态下的足底图像)下的足型样本图像；并利用样本增广模块通过各种手段(包括高斯模糊、加入椒盐噪声、增强图像亮度)，尤其是亮度增强(也即亮度增强的权重或占比大于其
他样本增广手段)进行样本增广，进一步降低不同场景下外界光照的影响，使得本专利技术的足底检测系统具有更强的适应性。
[0029]而本专利技术提供的足底检测系统通过对上述采集到的足底图像(例如，其中的脚趾轮廓与脚掌轮廓界限分明，或少量连接)进行实例分割，获得不包含脚趾部分的连通域F，并利用连通域F快速计算出足弓指数，以供医务人员或用户自身快速获取足弓情况，便于采取相应的措施来改善足底健康。
附图说明
[0030]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一简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图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，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种足底图像快速采集装置，其特征在于：包括透明的U型支架，所述U型支架包括横板，以及与所述横板连接且平行设置的两块支撑立板，且所述横板与支撑立板交界处倒圆角；所述横板下方位于两块所述支撑立板之间安装有用于采集足底图像的图像采集设备；还包括光源，所述光源布置在所述支撑立板的下端，且所述光源发射的光线从所述支撑立板底部垂直射入，并经所述倒圆角改变传播路径后由所述横板射出，并在足底与横板上的接触面处被反射。2.根据权利要求1所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：所述U型支架由聚碳酸酯板或亚克力制作。3.根据权利要求1所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：所述光源为绿光灯带，沿所述支撑立板纵深方向布置。4.根据权利要求1所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：还包括底板，所述底板上开设有安装槽，所述支撑立板下端插接于安装槽内；所述安装槽底部开有沉槽，所述光源布置在沉槽内。5.根据权利要求4所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：所述底板上设置有安装座，所述图像采集设备固定在所述安装座内；所述图像采集设备为相机，且其前方设置有偏振片；所述偏振片为前后两片，两片偏振片的安装角度呈22
°
～28
°
错开。6.根据权利要求4所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：所述底板开有镂空，且顶面敷设有镜面。7.根据权利要求6所述的一种足底图像快速采集装置，其特征在于：所述底板上固定有用于支撑上位机的支撑架；所述支撑架可伸缩。8.一种足底检测系统，其特征在于包括权利要求1～7中任意一项所述的足底图像快速采集装置；还包括与所述足底图像快速采集装置中的图像采集设备连接用于足底图像处理的上位机；所述上位机包括：数据集模块，用于存储预先采集到的不同采集者在不同外界光照条件、不同站姿下的足型样本图像；所述足型样本图像包括界线分明的脚掌轮廓与脚趾轮廓；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王月，党杉，谢海琼，张梨，左陶强，杨智云，张建中，高彦军，武继祥，
申请(专利权)人：重庆生物智能制造研究院重庆凯闻思健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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