脚型计算机辅助测量：系统校准与三维重建

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1、日川太学砸士学位论文第一章：引言斜盖5戆脚跟挡扳2上，芳使脚豹锱露靠近挡缀3，测量者面向镀溅者黛在黪裁熬痉像7上，握住手糕13，移动潢嫒14，妻嚣与麟簸簿尖接熊势壹，然嚣移麓零穰16使漪块18与脚的侧面接触，最厝即可显示擞上的脚长和脚宽数据。1．2．2jE接触式这穆方法囊蠲志淘蠢索秘您魄激及电子羟掇等先逡畿零，使鬻羹测爨系统与脚不发生壹接羧皴豹情况下，达捌澍量豹瓣豹。其特点麓：速度浚，壤确链高，适合予大量脚型的测量。(1)电幼投影法：这是荦蠲静瓣黧{#接被测爨方法，大多必辘测鬟辩静长、宽等特征酃像，要测爨其它特征点或达到三维数字化

2、就无法定观。如下圈l一2-4所器秀美国人发明盼一耱脚熬溺爨装置。该装置是出巍魄池维戒的敏感铸感嚣，按霾定鼷岿，黻颡步扫箍魏方式这裂溅爨瓣长和嬲宽懿嚣的。该装嚣从外观上看由金属壳体l、底座2、立柱3、信号盘4和平台6缀成。溅羹辩，当爱瓣躐袁瓣蔽程擎露上臣嚣，遴j霆挂耱接逶徽韵舜关，蓑健装程底痤鬃静溅源5窥1l发出毙豢，分剃瓣囊透镜4粒10,交成乎行兜线射澎艨黧；此时，脚型却遮挡了来自右和庄壁的相应光束，通过其光束被遮挡的程度，即来自光鼹’瞧6输出信号的数量，磷达到测量脚长域脚宽的目的。潮l一2—5是由美黧久发鞠鹃鬓辨一静零j瑟感光传

3、惑器溺麓辩銎静装鬟。该装置幽外形上看是～个呈长方形的容器，它是融传感器lO和7运送装鬣9军口网l-24全自动脚型测量装置鞠t-2—5感怒传感器脚型测量装置日川大擘硕士学住论文第一章：引言6，聚焦透镜1，白织灯2及电动机16和8组成。其测量原理是：当运送装置9按规定的直线轨迹移动时，滑动触点11有选择地与板15上的弓形触点13相互作用，从而与被测脚型的长度和宽度形成相适应的信号，并从光电显示器上显示触测结果。(2)现代光电测量方法这种方法采用计算机视觉技术，或者投影结构光的方式，通过分析投影到物体表面上变形的结构光信息，解调出物体的

4、面形。它不仅可以获得脚的各种特征点和特征值，而且能获得完整的、可视化的三维数字化信息。随着光电技术、计算机CAD／CAM技术的发展，这种方法已经成为当今脚型测量的主潮流。113光学三维传感及CAD／CAM技术1．3．1光学三维传感光学三维传感[21以其非接触、高精度、高速度等特点，已广泛用于机器视觉、面形检测、实物仿形、生物医学、制衣制鞋等领域。获取三维面形信息的基本方法可分为被动三维传感与主动三维传感。被动三维传感采用非结构光照明方式，从一个或多个摄象系统获取的二维图象中确定信息，形成三维面形数据。主动三维传感采用结构光照明，由

5、于三维面形对结构光场进行空间或时间调制，从携带有三维面形信息的观察光场中，通过特定的方法就可以解调得到三维面形数据。近年来，由于光电技术的发展和人们对此领域研究的深入，光学三维传感在相关领域的重要作用越来越突出，其优越性也得到了充分的体现。1．3．2CAD／CAM技术计算机辅助设计CAD可定义为【删用计算机系统来辅助一个设计工作的产生、修改、分析或优化。计算机辅助制造CAM可定义为通过对工厂生产资源的直接或间接的计算机接口联系，来达到用计算机系统对制造厂的作业进行设计、管理和控制Ⅲ．CAD／CAM技术具有高智力、知识密集、更新速度

6、快、综合性强、效益高、初始投入大等特点。它是当前国际上科技领域的前沿课题，也是世界各国竞相大量投资的高技术集成化制造系统(ComputerIntegratedManufacturing4四川大学硕士学位论文第一章：引言System，简称CIMS)的核心技术基础之一。在发达国家中，CAD／CAM技术已进入普及阶段，商品化软件已趋于成熟，应用普及，因而使产品的设计制造和组织生成的传统模式产生了深刻变革。它改变了工程技术人员的工作方式，缩短了产品研制周期，显著改善了产品质量，提高了开发新产品的成功率，打破了传统上的职业界限。它使密集性的

7、劳动行业逐步被密集性的中心工厂所代替，小批量产品生产能以大批量生产效率处理。目前，CAD／CAM技术在美、英、日、西欧诸国已经形成了一个推动各行各业技术进步的、能够创造大量财富的、具有相当规模的新兴产业部门一软件产业14J。1．3．3反向工程反向工程(ReverseEngineering)的出现出于以下两种需要【8l】：(1)某些产品采用手工设计即可满足实际需要，或在计算机出现以前相关的工艺和技术就已成熟。出于降低人力成本和缩短产品周期考虑，需要引入CAD／CAM技术。但产品设计并不是全部用CAD软件来完成，而是在现有的产品模型基

8、础上做一些局部修改。例如：在制楦业中，新款式植型的开发和设计基本上都是采用手工方式完成的，一种可行的CAD应用方案是：先对已有的各种款式鞋楦进行数字化，然后用CAD软件完成进一步的细节调整，直至最后用数控刻楦机加工出母楦。(2)某些根据人体工学原理