(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210939395.6 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 泉州匹克 鞋业有限公司 地址 362018 福建省泉州市丰泽区东海镇 东宝工业区 (72)发明人 许志华　黄征　 (74)专利代理 机构 南京鼎傲知识产权代理事务 所(普通合伙) 32327 专利代理师 刘焕敏 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/10(2017.01) G06T 7/80(2017.01) (54)发明名称 一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法 (57)摘要 本发明公开了一种从多张RGB图片重建3D脚 模型的方法， 具体包括如下步骤： S1、 先打印出提 供的标注板， 将脚按照提示放在标注板上， 利用 手机或者摄像头环绕脚拍摄一圈， 保存视频； S2、 将视频分割成图片， 遍历图片筛选出各个方向上 最清晰的图片， 并按照图片的顺序将所得到的 图 片分成20份， 并在每一份中筛选出其中最清晰的 一张保留， 本发明通过图片重建3D脚模 型的方法 来取代了传统通过激光扫描来获取脚模型的方 法， 该方法不仅操作便捷， 同时使使用人员在定 制鞋垫时， 无需本人亲自前往鞋垫厂进行脚部模 型的获取， 极大的方便了人们， 同时该方法成本 低、 操作便捷， 无需昂贵的费用， 进一步改善了人 们的生活需求， 满足大众使用的需要。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115457194 A 2022.12.09 CN 115457194 A 1.一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特 征在于： 具体包括如下步骤： S1、 先打印出提供的标注板， 将脚按照提示放在标注板上， 利用手机或者摄像头环绕脚 拍摄一圈， 保存视频； S2、 将视频分割成图片， 遍历图片筛选出各个方向上最清晰的图片， 并按照图片的顺序 将所得到的图片分成20份， 并在每一份中筛 选出其中最清晰的一张保留； S3、 将步骤S2中得到的2 0图片直接使用opencv提供的calibrateCameraAruco()函数进 行标定来得到相机的内参和外参， 并对得到的相机内外参数进行优化处 理； S4、 使用detect ron2去掉这20张图片的背景， 只保留脚的部分； S5、 根据步骤S2中和S3中得到的相机内参、 每 张图片对应的外参和分割后的图片， 使用 体素雕刻的方法得到脚的体素； S6、 将步骤S5中得到的体素转化为网格并通过平滑函数进行平滑处理， 得到最后的3d 脚模型。 2.根据权利要求1所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S1中， 在拍摄视频时， 需要将标定板全部拍摄进去， 并且拍摄距离不宜太远， 保持拍摄距 离为50‑80cm。 3.根据权利要求1所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S2中， 在筛选和判断各个方向上最清晰的图片时， 使用opencv中的laplace的封装 方法来 进行判断。 4.根据权利要求1所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S3中， 将20张图片不进行预处理直接使用opencv提供的calibrateCameraAruco()函数 进行标定， 将图片不进 行预处理的原因为： 一个原因为了加强效果或者加快速度， 另外一个 原因是该软件的使用场景为室内， 且标定的图片场景较为简单， 只包括地板， 标定板和脚， 因此可以不对图片进行 预处理。 5.根据权利要求1所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S4中， 由于detectr on2目标检测的框架， 因此需要对输出部分进行改写， 将检测到的脚部 部分扣出来， 去掉背景。 6.根据权利要求5所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 所述 S4中， 训练图片最多有20000多张， 且分割结果的准确率在96.2%， 而步骤S2中得到的图片为 20张， 即使有1 ‑2张图片分割效果不佳， 也不影响最后的结果， 因此， 本方法足够 满足使用要 求。 7.根据权利要求4所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S5中， 使用体素雕刻得到每张图片对应的体素， 并将所有的体素根据步骤S3得到的相机 内外参来调整到正确的坐标， 然后合并得到脚的体素。 8.根据权利要求1所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S6中， 将得到的脚的体素转化为网格并进行平滑处理， 体素转化为网格所使用的函数是 skimage库中的measure.marching_cubes()， 而在平滑处理时， 主要使用Open3d中的 filter_smooth_taubi n()函数来对3d模型进行平 滑， 从而得到最终的脚模型。 9.根据权利要求8所述的一种从多张RGB图片重建3D脚模型的方法， 其特征在于： 在步 骤S6中， 平滑 函数有很多， 其中Laplacian平滑 算法简单， 所耗费时间少， 但是会引起网格的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457194 A 2收缩； Curvature平滑算法将网格顶点沿其法矢方向以平均曲率的大小移动来调整网格顶 点； Taubin平滑算法在Laplacian平滑算法中引入了信号处理的知识， 增加了一种加权算 法， 将收缩的网格放大回去； 因为3d脚模型并不是太大， 各个平滑算法处理速度不会相差太大， 且本方法的目的就 是为了得到精确的脚部数据， 因此使用Open3d中的filter_smooth_taubin()函数对3d模 型进行平 滑， 来得到最终的脚模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457194 A 3