[发明专利]一种足底压力分布图获取方法

权利要求书

1.一种足底压力分布图获取方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)通过3D扫描得到脚掌3D模型，导出整个脚掌到投影平面的高度信息D，然后找到脚掌的最高点max(ΔD)和最低点min(D)，最后计算得到得高度信息的极差R和整个脚掌与最低点之间的距离ΔD；

R＝max(ΔD)-min(ΔD)，

2)通过设置于鞋垫上的分布式压力传感组件采集脚底的压力数据，所述分布式压力传感组件包括：用于测前脚掌压力的薄膜压力传感器、用于测足弓侧部压力的薄膜压力传感器和用于测脚后跟压力的薄膜压力传感器；

所述用于检测前脚掌压力的薄膜压力传感器分别为第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器、第三薄膜压力传感器和第四薄膜压力传感器，第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器和第三薄膜压力传感器沿斜直线均匀分布；在脚放置在鞋垫上的情况下，所述斜直线平行于第五脚趾根部和大脚趾根部的连线，所述第四薄膜压力传感器位于第二薄膜压力传感器和第三薄膜压力传感器之间位置的前方，且第四薄膜压力传感器位于第二脚趾根部的后方；

所述用于检测足弓侧部压力的薄膜压力传感器为第五薄膜压力传感器，在脚放置在鞋垫上的情况下，第五薄膜压力传感器位于足弓外侧的中部；

所述用于检测脚后跟压力的薄膜压力传感器分别为第六薄膜压力传感器、第七薄膜压力传感器和第八薄膜压力传感器；在脚放置在鞋垫上的情况下，第六薄膜压力传感器和第七薄膜压力传感器沿脚跟横向布置，第六薄膜压力传感器靠近脚跟外侧边部，第七传感器靠近脚跟内侧边部；第八薄膜压力传感器位于第六薄膜压力传感器的前方且靠近脚跟外侧边部，或者第八薄膜压力传感器位于第七薄膜压力传感器的前方且靠近脚跟内侧边部；

3)对各薄膜压力传感器采集的数据进行滤波处理消除高频信号；

4)根据正常人体重范围设计的压力测量范围为200kg，转换到电学测量为4096个压力等级，得到根据高度信息的衰减系数m，m＝4096/R；

5)根据如下公式计算足底压力未知点a_xy的压力b_xy，下标x＝1,2,......n，y＝1,2,......n；

b_xy＝

((b1_ij-m*(ΔD1_ij-ΔD_xy)+(b2_ij-m*(ΔD2_ij-ΔD_xy))+(b3_ij-m*(ΔD3_ij-ΔD_xy))+(b4_ij-m*(ΔD4_ij-ΔD_xy))+(b5_ij-m*(ΔD5_ij-ΔD_xy))+(b6_ij-m*(ΔD6_ij-ΔD_xy))+(b7_ij-m*(ΔD7_ij-ΔD_xy))+(b8_ij-m*(ΔD8_ij-ΔD_xy)))/8

将与八个薄膜压力传感器对应的足底检测点分别命名为a1_ij、a2_ij、a3_ij、a4_ij、a5_ij、a6_ij、a7_ij和a8_ij，上式中b1_ij为a1_ij点处的压力，b2_ij为a2_ij点处的压力，b3_ij为a3_ij点处的压力，b4_ij为a4_ij点处的压力，b5_ij为a5_ij点处的压力，b6_ij为a6_ij点处的压力，b7_ij为a7_ij点处的压力，b8_ij为a8_ij点处的压力；

上式中将ΔD1_ij为a1_ij点和最低点之间的距离，ΔD2_ij为a2_ij点和最低点之间的距离，ΔD3_ij为a3_ij点和最低点之间的距离，ΔD4_ij为a4_ij点和最低点之间的距离，ΔD5_ij为a5_ij点和最低点之间的距离，ΔD6_ij为a6_ij点和最低点之间的距离，ΔD7_ij为a7_ij点和最低点之间的距离，ΔD8_ij为a8_ij点和最低点之间的距离；

6)在得到足底所有点的压力后，将各点的压力值映射为灰度值，再将灰度映射结果做RGB映射，得到足底压力云图。