[发明专利]一种基于图像识别及三维建模技术的矫形鞋制作方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像识别及三维建模技术的矫形鞋制作方法，包括：采集足部图像，获得源数据；利用网络收集源数据；图像识别，即利用计算机对图像按先后顺序进行复原、增强、分割，转化成可供三维建模的二次数据；三维建模，即利用二次数据进行三维特征提取标记、坐标转换及点云拼接、模型全局优化，形成与真实足部形状一致的足部三维模型；根据患者足部畸变情况，对足部三维模型进行修正，形成能够包含至少一种疾病治疗方案的修正三维模型；根据修正三维模型制作鞋子，鞋子的内底与还原到真实足部比例的修正三维模型足底完全贴合，鞋面内侧任一点与足上部的最小直线距离＜0.48cm；

所述采集足部图像，包括以下方式中的一种或者多种方式的任意组合：足部穿上置有传感器的可穿戴装置，通过读取足部不同位置的形变数据计算出足部图像数据；足部穿上印有图案的可穿戴装置后，可穿戴装置上的图案发生形变，通过拍摄不少于2张的可穿戴装置形变图案获得足部形状数据；用可变形的材料包裹足部，可变形材料中内置能够标记位置的传感器，通过读取传感器位置和位移计算出足部图像数据；将足部放进液体或气体中，液体或气体内置能够标记位置的传感器，通过读取传感器位置和位移计算出足部图像数据；

所述坐标转换及点云拼接，是将图片数据的二维坐标值转换为三维坐标值，并将多张图像以特征点或轮廓为结合点进行点云拼接形成实际匹配关系，形成初级三维模型，其坐标转换的步骤按先后顺序包括：比例变换，即调整各图像的比例关系使所有图像的比例尺保持一致；二维坐标转换成三维坐标；

所述模型全局优化，包括以下优化方式中的一种或多种方式的任意组合：去噪、修补模型缺陷、分割局部图像、图像结构化、立体图像表面平滑；

所述对足部三维模型进行修正，包括以下方式中的一种或者多种方式的任意组合方式：足部三维模型符合扁平足标准的，将足部三维模型的足弓形状与同比例标准健康足弓进行对比并计算两者足弓高的高度差，然后在足部三维模型足弓位置设置具有一定弧形的凹陷部，该凹陷部的弧形的高是上述高度差的1/4-1/2；足部三维模型符合弓形足标准的，将足部三维模型的足弓形状与同比例标准健康足弓进行对比并计算两者足弓高的高度差，然后在足部三维模型足弓位置设置具有一定弧形的凸出部，该凸出部的弧形的高是高度差的1/5-1/2；足部三维模型符合马蹄足标准的，以靠近足跟的足弓最低点为基点，基点保持三维坐标不变，将包含基点、足后跟骨的足部三维模型足跟以基点为旋转点向腿部方向旋转，旋转角度不超过5度，然后将旋转压缩的足部三维模型进行图像平滑处理；足部三维模型符合足内翻标准的，以足趾中心点-足部重心或跟中心点-足部重心为界限，将内侧足底整体下移2-5mm，同时将外侧足底整体上移同等的距离，然后将调整后的足部三维模型进行图像平滑处理；足部三维模型符合足外翻标准的，以足趾中心点-足部重心或跟中心点-足部重心为界限，将内侧足底整体上移2-5mm，同时将外侧足底整体下移同等的距离，然后将调整后的足部三维模型进行图像平滑处理；

所述鞋子，其制作方式按照以下方式中的一种或者多种方式的任意组合方式：足部三维模型符合扁平足标准的，鞋内底其与足弓相对应的位置采用MD、TPR、聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种材料制作；足部三维模型符合弓形足标准的，鞋内底其与足弓相对应的位置采用乙酸乙烯共聚物、硅橡胶、热塑性聚氨酯弹性体、TR、BPU、热塑弹性橡胶底中的一种材料制作；足部三维模型符合弓形足标准的，在鞋底部外侧、跖骨后方位置设置两个平行横条，横条采用橡胶制作粘贴于鞋底外侧、且平行于足弓的弧顶，横条宽度为0.8-1.5cm；足部三维模型符合足内翻标准的，以足趾中心点-足部重心或跟中心点-足部重心为界限将鞋底分为鞋底内侧和鞋底外侧，鞋底内侧采用易变形的弹性材料制作，鞋底外侧采用不易变形的刚性材料制作；足部三维模型符合足外翻标准的，以足趾中心点-足部重心或跟中心点-足部重心为界限将鞋底分为鞋底内侧和鞋底外侧，鞋底外侧采用易变形的弹性材料制作，鞋底内侧采用不易变形的刚性材料制作。