基于线结构光视觉的定制鞋楦外形反求装置研发

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1、广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）基于线结构光视觉的定制鞋楦外形反求装置研发刘瑾二○一八年四月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111501221广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）基于线结构光视觉的定制鞋楦外形反求装置研发刘瑾指导教师姓名、职称：骆少明教授校外教师姓名、职称：丁康教授学科(专业)或领域名称：机械工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：2017.5.28ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyf

2、ortheDegreeofMaster(MasterofEngineering)ResearchandDevelopmentofCustomizedShoeLastShapeReverseDeviceBasedonLineStructuredLightVisionMasterDegreeCandidate:LiuJinSupervisor:Prof.LuoShaomingApril2018SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityof

3、TechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随着中国经济的快速发展，人民的生活水平也随之大幅度提高，尤其在穿着上也更加考虑舒适性和贴身性，鞋子是人们日常生活的必需品，一双好的合适的鞋子不仅能保护好脚部的健康，更能让人穿的舒适。人类正在进入信息化时代，计算机视觉在各个领域应用的更加广泛，特别是在制造业应用领域以及检验和医疗诊断领域，甚至在人工智能领域也取得了不凡的成绩。基于计算机视觉的三维逆向工程也成为当今社会科学研究的热点问题，由于线结构光三维重

4、构的效率和精度高，基于线结构光来测量脚的模型来制作鞋楦在私人定制鞋楦中越来越流行，越来越多的人开始私人定制鞋楦，鞋的灵魂在于鞋楦，鞋楦是制鞋的关键工序，制作一双好的鞋楦是制作一双好鞋的前提，以往鞋楦的制作都是由手工师傅用量尺来测量脚的尺寸，然后根据尺寸制作鞋楦。然而人工这种测量不仅精度低，效率也低。采用线结构光视觉扫描测量系统，能够帮助制鞋工人快速、准确地完成许多工作，有效缩短整个制鞋周期，并且是非接触式测量，相比以往传统的人工测量，优势明显。更能重构出脚踝以上的小腿部位三维图，以便于女性长靴的定制和

5、寒冷地区人们长筒靴的定制。该线结构光扫描测量系统硬件部分由线结构光扫描平台、线结构光发射器、映美精相机等几部分组成，线结构光扫描平台负责控制相机和激光的升降，映美精相机负责采集脚部上面的结构光扫描图像，通过图像处理技术重构脚部的三维模型，再将获得的三维模型利用逆向软件进一步优化，得到更加理想的脚部三维模型。这种私人鞋楦定制平台，操作简单，快捷高效，测量精度较高，能满足市场上对鞋楦制作的要求。本文将从鞋楦定制的系统需求出发，来设计这款基于线结构光视觉的鞋楦三维测量装置，然后根据设计好的结构和线结构光测量

6、的原理，设计本实验的测量方案，同时还介绍了本实验所采用的相机标定方法和激光条纹的中心提取算法。然后使用了本实验装置对脚部进行了一个测量，并对测量出来的脚部模型进行特征参数提取，将提取出来的特征参数与手工提取特征参数做一个对比，验证本实验装置的测量的精度满足要求。I广东工业大学硕士学位论文关键词：鞋楦定制；线结构光扫描；图像处理；三维重构IIAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,thepeople'slivingstandardh

7、asalsobeengreatlyimproved,especiallyinthewearandmoreconsiderationofcomfortandbodyfitting,shoesarethedailynecessitiesofpeople,agoodpairofsuitableshoesnotonlyprotectthehealthofthefoot,butalsomakepeoplewearcomfortable.Humanbeingsareenteringtheinformationag

8、e.Computervisioniswidelyusedinvariousfields,especiallyinthefieldofmanufacturingapplications,inthefieldofinspectionandmedicaldiagnosis,andeveninthefieldofartificialintelligence.Threedimensionalreverseengineeringbasedoncomputervisi