申请/专利权人：上海科技大学

申请日：2022-08-17

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN115500582B

主分类号：A43D1/02

分类号：A43D1/02;A61B5/107

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.01.10#实质审查的生效;2022.12.23#公开

摘要：本发明的足部三维轮廓采集系统，通过可共同形成足部表面轮廓采集光路以及足部底部轮廓采集光路的一半透半反镜、半透半反棱锥、设于半透半反棱锥顶部的棱锥顶部快门、由多个反射镜以及对应设置的一或多个反射镜快门构成的足部表面采集光路、一结构光投射光源以及一深度相机进行足部三维轮廓数据采集。本发明实现了仅需要一个相机和一个结构光投影对足部全范围表面三维轮廓数据的获取，降低了足部三维轮廓数据获取的成本，缩短了轮廓数据采集与处理的时间。并且由于结构光进入相机前需要经过多次反射，有效降低了噪声引入的可能；本发明可以选择焦距大的镜头，从而提高了足部轮廓数据采集的精度。

主权项：1.一种足部三维轮廓采集系统，其特征在于，所述系统包括：一足部表面轮廓采集光路、一足部底部轮廓采集光路、一结构光投射光源以及一深度相机，其中足部表面轮廓采集光路及足部底部轮廓采集光路由一半透半反镜、半透半反棱锥、设于半透半反棱锥顶部的棱锥顶部快门、由多个反射镜以及对应设置的一或多个反射镜快门构成的足部表面采集光路共同形成；其中，所述足部表面轮廓采集光路包括：半透半反镜、半透半反棱锥、足部表面采集光路；其中，所述结构光投射光源向所述半透半反镜投射结构光；所述半透半反镜将投射其上的结构光反射至所述半透半反棱锥上；所述半透半反棱锥将投射到其上的结构光反射至所述足部表面采集光路；所述足部表面采集光路将投射到其上的结构光反射至待测足部表面，并将待测足部表面反射回的结构光投射至所述半透半反棱锥，以供所述半透半反棱锥将该结构光反射至所述半透半反镜，由所述半透半反镜将投射到其上的结构光投射入所述深度相机，以采集足部表面三维轮廓数据；所述足部表面采集光路包括：一或多个分别对应一角度采集的足部表面采集子光路；每个足部表面采集子光路包括：第一反射镜、第二反射镜以及一反射镜快门；其中，在所述反射镜快门为打开状态时，所述第一反射镜将所述半透半反棱锥投射到其上的结构光反射至所述第二反射镜；所述第二反射镜将投射到其上的结构光以一角度投射至待测足部表面；所述第一反射镜将待测足部表面反射回的结构光反射至所述第一反射镜，以供所述第一反射镜将投射在其上的结构光投射至所述半透半反棱锥；所述半透半反棱锥包括：顶面结构以及侧面结构；其中，所述侧面结构用于将由所述半透半反镜将投射在其上的结构光至所述足部表面采集光路以及将足部表面采集光路投射的结构光反射至所述半透半反镜上；所述顶面结构，用于在所述棱锥顶部快门为打开状态时，将投射到所述半透半反棱锥的结构光投射至待测足部底部，并将待测足部底部反射回的结构光投射入所述深度相机；所述足部底部轮廓采集光路包括：半透半反镜、半透半反棱锥、棱锥顶部快门；其中，所述结构光投射光源向所述半透半反镜投射结构光；所述半透半反镜将投射其上的结构光反射至所述半透半反棱锥上；所述半透半反棱锥通过打开棱锥顶部快门将投射到其上的结构光投射至待测足部底部，并将待测足部底部反射回的结构光投射入所述深度相机，以采集足部底部三维轮廓数据；所述侧面结构包括：至少四个三角形侧面；所述第一反射镜与第二反射镜以两者之间反射的结构光的光轴的垂直方向为轴对称设置；所述结构光投射光源与半透半反镜之间设有一透镜，用于对结构光投射光源投射的结构光进行扩束；所述半透半反镜与深度相机之间设有一透镜，用于对投射到其上的结构光进行聚焦再进入所述深度相机；所述深度相机通过利用黑白标定板计算不同光路上经过多次反射变换后的相机的内参矩阵、畸变矩阵及与世界坐标系之间的变换关系来进行标定；所述足部表面采集子光路为至少四个。

全文数据：

权利要求：

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