[发明专利]一种赤足信息采集传感器的分布方法

权利要求书

1.一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，包括：

S1：确定脚底传感器的数量及分布方式；

S2：确定脚面传感器的数量及分布方式；

所述确定脚底传感器的数量采用以下公式：

N代表的是传感器数量，S代表的是一个成年人的平均足迹面积，单位mm²；d是足迹最小的采集单位平均直径，单位mm。

2.根据权利要求1所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，脚底传感器的分布方式，具体为：

A.依据穴位分布情况，将足底分区域；

B.构建以目标函数为参考的区域分布最优方法求解；

C.每个穴位区通过逐步计算二值图区域骨架的方法来分布传感器。

3.根据权利要求2所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，将足底分为三类区域：大穴位区、小穴位区和空白穴位区，大穴位区传感器数量为x，小穴位区传感器数量为y，空白穴位区传感器数量为z。

4.根据权利要求3所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，目标函数包括信息量、穴位重视量化程度、分布均匀性；其中基于信息量的求解方式为：

空白穴位区每平方毫米的信息量为h_A，h_A＝v，整体面积为S_A；大穴位区包括P个穴位区域，某个区域的面积为S_Bi，面积最小S_Bmin，面积最大为S_Bmax，面积越小，信息量越大，依据公式计算信息量；小穴位区域包括Q个穴位区域，某个区域的面积为S_Cj，面积最小S_Cmin，面积最大为S_Cmax，面积越小，信息量越大，依据公式计算信息量，这里构建目标函数H：

当在传感器数量N给定的条件下，

另外，每个区域的传感器密度不得少于平均d个/平方毫米，即

x,y_i,z_j＞d；

以上两点认为是约束条件c₁，c₂，则结合目标函数，得到如下关系：

满足c₁，c₂约束条件下有无穷多组解，这里采用近邻法或插入法或遗传算法或者神经网络算法求出最优解。

5.根据权利要求4所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，每个穴位区通过逐步计算二值图区域骨架的方法来分布传感器，具体如下：

假定穴位区的传感器数量为K，要进行最少T次的传感器布置，则每次需要分布K/T个传感器，具体步骤如下：

i.定义某穴位区的二值图为I，腐蚀次数初始为0；

ii.对I提取边缘，将传感器K/T个均匀分布在I的边缘上；

iii.对I进行腐蚀，并将腐蚀次数加1；

iv.判断腐蚀次数是否已经达到T，若是，则完成传感器分布；若否，则继续进行步骤ii。

6.根据权利要求1所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，确定脚面传感器的数量采用以下公式：

m＝f(C,Δ)；

将赤足分为n个圆，其中，Δ为多边形周长逼近圆周长的误差，C为圆的周长，m为满足误差条件的最小边个数，L为参考的跖趾围周长，L_i为每个圆的周长，M为传感器数量。

7.根据权利要求6所述一种赤足信息采集传感器的分布方法，其特征在于，脚面传感器的分布方式为均匀分布的方式。