一种脚型动态形状获取方法

摘要

本发明公开了一种脚型动态形状获取方法。该方法实现了对人脚运动变化过程中各时刻脚型的三维形状获取。首先给脚型穿着带有标记点的袜子，用多个相机，在多个视角全方位地对袜子上的标记点在各时刻的位置进行跟踪。然后基于第一帧的三维脚模型，对后续帧中跟踪到的可见的二维图像标记点进行双目相机匹配，并进行三维坐标重建，从而得到各帧时刻，可见标记点的三维位置。最后，从第一帧三维脚模型开始，通过迭代地对前一帧的三维脚模型在后一帧时刻可见标记点的位置约束下进行变形来得到后一帧的三维脚模型。本发明避免了传统立体视觉方法中光学标记点的配置和清除工作，并节约了使用光学标记点所带来的成本，同时整个过程交互较少，使用方便可靠。

主权项

1.一种脚型动态形状获取方法，其特征在于包括如下步骤：1)在被测脚型上穿上带有标记点的袜子；2)在拍摄区域周围放置10个用于记录脚型变形过程的相机；3)10个相机中的若干台相机同步记录脚型的运动变形过程，得到相应数量的跟踪视频；4)提取跟踪视频中每一帧的二维图像标记点；5)根据立体视觉的原理重建第一帧三维脚模型作为参考模型，在重建过程中得到第一帧二维图像标记点的双目相机匹配关系，并将第一帧作为当前帧，迭代步骤6)到步骤12)的操作，直到视频中的每一帧都重建出一个三维脚模型为止；6)根据双目相机匹配关系，建立当前帧的二维图像标记点和当前帧所对应的三维脚模型点之间的对应关系；7)根据立体视觉原理，将当前帧对应的三维脚模型点投影到二维相机图像中，得到脚模型投影点；8)建立脚模型投影点与下一帧二维图像标记点之间的对应关系；9)在两个双目相机图像中，将由同一个脚模型点投影得到的两个二维投影点分别对应的下一帧中的两个二维图像标记点确定为具有双目相机匹配关系的一对二维图像标记点；10)根据立体视觉中双目几何关系，由下一帧的双目相机匹配关系重建出下一帧中那些可见标记点的三维坐标；11)根据步骤8)所得到的当前帧三维脚模型投影点与下一帧二维图像标记点之间的对应关系，以及步骤10)所得到的下一帧的那些可见标记点的三维坐标，求出在当前帧模型中那些在下一帧时刻可见的标记点在下一帧时刻的三维位置；12)在下一帧可见标记点的三维坐标的约束下，选择对偶拉普拉斯网格编辑的方法，将当前帧已经重建出的三维脚模型进行变形，从而得到下一帧的三维脚模型。