[发明专利]一种基于格网模型和断面线的脚型参数获取方法

权利要求书

1.一种基于格网模型和断面线的脚型参数获取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：获取脚型的点云模型，以索引的方式将离散的点云构成相互连接的格网得到格网模型；

步骤2：基于步骤1中格网模型构建脚型的X-Y-Z局部坐标系；

其中，按照步骤A-步骤C构建所述X-Y-Z局部坐标系：

步骤A：设定水平面并以水平面为基准生成序列平面，再将序列平面作为切割平面对格网模型进行切割生成断面线，并选择水平位置最低的闭合断面线所在的平面为基准Z平面；

步骤B：获取所述基准Z平面的断面线上转动惯量值最小的轴并作为X轴，以及获取所述基准Z平面上闭合断面线的质心并作为原点O；

步骤C：基于步骤A中的基准Z平面和步骤B中的X轴采用右手原则确定Y轴；

步骤3：在预设特征断面线上设置搜索窗口来获取待测参数相对应的特征点，再依据所述相对应的特征点计算出所述待测参数；

a：所述待测参数为脚长或脚宽时，计算所述待测参数的相对应特征点之间的欧式距离，所述欧式距离为相对应的待测参数的值；

b：所述待测参数为跖围或跗围或兜围时，基于所述X-Y-Z局部坐标系将所述待测参数相对应的特征点所在平面作为切割平面，再利用切割平面切割所述格网模型得到跖围断面线或跗围断面线或兜围断面线，再计算出所述跖围断面线或跗围断面线或兜围断面线的轮廓长度，所述轮廓长度为相对应的待测参数的值；

其中，所述待测参数为脚长或脚宽或跖围或跗围时，选择步骤A中基准Z平面的断面线作为预设特征断面线；

所述待测参数为兜围时，选择以O-XZ平面作为切割平面对步骤1中格网模型进行切割生成的断面线以及所述基准Z平面的断面线作为预设特征断面线；

e：提取脚型的跖围的过程为：以过脚掌内外侧端点以及垂直X轴的平面作为切割平面，切割所述格网模型得到跖围断面线，再计算所述跖围断面线的长度；

f：提取脚型的跗围的过程为：在基准Z平面的断面线上，沿着Y轴在脚中部内侧设置矩形搜索窗口，并在距离脚掌中部10cm范围以内的搜索脚掌中部最凹点，再以过脚掌外侧端点和脚掌中部最凹点以及垂直于O-XY的平面作为切割平面，切割所述格网模型得到跗围断面线，再计算所述跗围断面线的长度；

g：提取脚型的兜围的过程为：以O-XZ平面作为切割平面切割所述格网模型得到反映脚背形状的断面线，并在反映脚背形状的断面线上对应距离脚后端[0,10]cm范围内利用矩形搜索窗口搜索脚背最凹点，再以过脚跟后端点和脚背最凹点以及垂直于O-YZ的平面作为切割平面，切割所述格网模型得到兜围断面线，再计算所述兜围断面线的长度。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：以切割平面对格网模型进行切割生成断面线的过程如下：

步骤D：获取切割平面与格网模型的交点；

步骤E：根据方向一致性准则和距离大小确定各个所述交点之间的邻接关系，再依据所述邻接关系将获取的交点依次连接为断面线；

其中，满足所述方向一致性准则的前提下选择距离最近的两个交点作为邻接交点；

所述方向一致性准则为：

v1·v2＞＝0

向量v1是从A到B的两个邻接交点确定的当前方向向量，向量v2是交点B到下一邻接交点C的方向向量。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于：断面线的长度按照如下公式计算：

其中，L为单条断面线的长度，V_i，V_i+1表示断面线上邻接的两个点，n为单条断面线上离散交点的个数。