[发明专利]一种足底压力分布图获取方法

说明书

本发明公开了一种足底压力分布图获取方法，其包括步骤：1)通过扫描得到脚掌3D模型，找到脚掌的最高点和最低点，计算得到得高度信息的极差和整个脚掌与最低点之间的距离；2)通过分布式压力传感组件采集脚底的压力数据；3)对数据进行滤波处理；4)得到根据高度信息的衰减系数；5)计算足底压力未知点的压力；6)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。本发明通过设计合理的薄膜压力传感器分布结构，再结合特定的算法，使得只采用8个薄膜压力传感器即可得到整个足底相对准确的压力分布情况，并且通过形成足底压力云图方便了用户直观的了解足底压力分布，且该方法实施成本低，实用性更强。

技术领域

本发明涉及足底压力分析技术领域，特别涉及一种足底压力分布图获取方法。

背景技术

足底压力是人体在静止站立或者动态行进时，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一个地面的反作用力。足底压力分布能反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，当下肢功能及足内结构轻微变化时,都将改变足底压力负荷的分配，可见对足底压力进行监测具有重要意义。

不正常的站立姿态及步态会从足底压力分布上反应出来。通过压力传感器可以采集到足底压力数据，目前拥有采集足底压力的压力垫的价格在1万元左右，价格昂贵，压力垫每平方厘米分布的压力点个数约为2个，整个压力垫传感器分布的点约为2000至3000个左右。

而如何通过少量的压力传感器即可准确的活动足底压力分布情况，以降低用户成本，是还有待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种足底压力分布图获取方法，以解决采用少量传感器准确获得足底压力分布情况的技术问题。

本发明足底压力分布图获取方法包括以下步骤：

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；