[发明专利]一种基于人脚图像的脚型分类方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种基于人脚图像的脚型分类方法，属于图像处理的技术领域。

(二)背景技术

人每天都要行走，而鞋子的舒适度直接影响了脚的舒适度以及行走过程中的舒适度，同时也影响了一个人的生活质量。随着生产力的发展，可供选择的鞋子越来越多，但并不是每一款鞋子都是适合自己的。要想选择一双合脚舒适的鞋子，不但要考虑脚的大小，还要考虑鞋的款式。一般，根据五个脚趾的长短，人的脚型可以分为埃及脚、罗马脚、希腊脚。当脚的大拇指长于其他脚趾时，该脚型就是埃及脚，这类脚型比较适合穿斜头鞋。而当第二脚趾长于其他脚趾的时，则该脚型属于希腊脚型指，此种脚型适合穿尖头鞋。罗马脚的五个脚趾长度都差不多，看起来比较齐，适合穿圆头或方头的鞋。

随着经济水平的不断提高，人们的购买能力与日俱增，尤其是在互联网高度发展的今天，网购已经成为生活中必不可少的一项需求。而单纯依靠一个鞋码，用户很难买到适合自己的鞋子。如果能辅以脚型数据作为鞋码及鞋款选择的参考数据，将必然能够帮助用户买到更为合适的鞋子，减少鞋子退换的可能性，这既可以满足用户的需求，又可以提高商户的服务质量，减少服务纠纷。

本发明需要采集用户的正面脚图像，需要将脚放在一个简单的背景上，采集图像数据，提取脚掌的边缘轮廓，并根据脚掌轮廓关键位置信息完成脚型的划分。

(三)发明内容

目的：

本发明的目的是通过人脚图像对人的脚型进行分类，根据用户的脚型，为用户网络购鞋推荐合适的鞋款。该方法通过对人脚图像的处理获取用户的脚型，网络商户则可以根据用户提供的基本数据以及得到的脚型数据，为用户推荐合适的鞋码和款式。同时该发明还可用于鞋子私人定制服务，以此来满足用户需求，提高商户的服务质量，进而也提高商户的营业收入。

技术方案：

本发明一种基于人脚图像的脚型分类方法，其步骤如下：

步骤一：数据库的建立

本方案需要收集大量的人脚正面的图像，对不同的脚进行脚型特征学习,以便保证后期分类的准确性。收集过程包括以下三个方面：

(1)图像获取

将穿着纯色袜子的脚踩在水平地面上，并要求地面背景色与袜子颜色有一定的区分度，如穿黑色的袜子踩在浅色的地板上。镜头在脚的正上方垂直向下进行拍摄，尽量使脚的中轴线与图像的垂直方向保持一致，并且保证脚掌部分全部包含在图像中。同时确保图像背景简单，不要有其他物体进来，即图像中只有脚目标和地面背景；

(2)数据收集

在保证采集背景与袜子颜色有足够区分度的情况下，变换不同的背景以及袜子颜色，对不同的人进行正面脚成像，共收集到300幅实验样本；

(3)样本真值的产生

标准脚型分为罗马脚、希腊脚和埃及脚(如图1所示)，我们对一幅图像的脚型类别进行人工给定，为了保证脚型分类的准确性，我们有5人对图像进行人工分类，并按大多数原则来确定图像的脚型类别，该类别即为该图像的脚型真值；

步骤二：预处理去阴影

对于收集到的300幅实验图像，由于光照环境不同，使得人脚掌的边缘处经常存在阴影，给后续的分割以及脚掌轮廓的定位带来困难，本发明中，我们采用显著性方法对脚掌部位进行增强，去除脚掌部位的阴影干扰。

所述的“显著性方法”，详述如下：

(1)颜色空间转换

将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，包括两个步骤，首先将RGB颜色空间转换成XYZ颜色空间，再由XYZ颜色空间转换到Lab颜色空间。

①RGB颜色空间转换成XYZ颜色空间的方法如下:

②XYZ颜色空间转换成Lab颜色空间的方法如下:

L＝116*f(Y)-16

a＝500*[f(X)-f(Y)]

b＝200*[f(Y)-f(Z)

其中

上面公式中，L、a、b即为Lab色彩空间三个通道的值。

(2)获取各通道均值

Lab颜色空间中，每一个像素点对应一组通道值(L值，a值，b值)，遍

历整个图像的所有像素点，计算出每个通道均值和

上面公式中，n为图像中像素点个数；

(3)去除阴影

令(L_i，a_i，b_i)为图像中第i个像素在L、a、b三个通道的值，则根据显

著性公式，第i个像素的显著值为