Способ измерения поверхности стопы и голени

 

Изобретение относится к легкой промышленности , в частности к обувной, и может быть использовано для повышения точности и скорости измерения бесконтактного измерения стопы и голени человека. Способ измерения заключается в освещении измеряемой поверхности плоскими лучами света, получении изображения стопы и голени с помощью двух телекамер. Оптические оси телекамер направлены под острыми углами к опорной плоскости. Стопу и голень освещают двумя группами расходящихся плоских лучей. Линии пересечения лучей параллельны опбрной плоскости и перпендикулярны проекциям оптических осей телекамер на опорную плоскость. 1 з.п.флы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 43 0 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР -" <1- -"А4 4Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - :

1 i>i Х, Q Д= ." F(К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Телекамеры, снабженные ФПЗС-часть (21) 4772316/12 (22) 20.12.89 (46) 30,08.92. Бюл, ¹ 32 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С.М. Кирова (72) А,Г, Комиссаров. Ю.А. Карагезян, Б,Н. Бирюк и С.Л. Горелик (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1673029, кл. А 43 0 1/02, 1988. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

СТОПЫ И ГОЛЕНИ (57) Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к обувной, и может быть использовано для повышения

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к области измерения размеров стопы и голени человека.

Цель изобретения состоит в упрощении условий измерений при повышении точности и скорости измерений за счет освещения поверхности пучками расходящихся плоских лучей.

На фиг,1 изображено устройство для реализации способа; на фиг.2 и 3 — схема расчета координат поверхности.

Устройство, реализующее способ включает в себя опорную площадку 1 для измерения стопы 2, телекамеры, содержащие объективы 3 и фоточувствительные мишени

4 типа ФПЗС-матриц, Осветитель выполнен в виде четырех источников проекционного типа 5. Диапроекторы 5 проектируют на поверхность стопы изображение трафаретов, которые представляют собой набор параллельных опорной площадке 1 прямых светлых линий. Оптические оси телекамер 3 составляют с вертикальной осью угол

„„Я3 „„1757599 А1 точности и скорости измерения бесконтактного измерения стопы и голени человека, Способ измерения заключается в освещении измеряемой поверхности плоскими лучами света, получении изображения стопы и голени с помощью двух телекамер. Оптические оси телекамер направлены под острыми углами к опорной плоскости. Стопу и голень освещают двумя группами расходящихся плоских лучей, Линии пересечения лучей параллельны опорной плоскости и перпендикулярны проекциям оптических осей телекамер на опорную плоскость. 1 з.п.флы, 3 ил. матрицы ФПЗС связаны матрицами ФПЗС с ЭВМ. на которую подается код адресов освещенных элементов матриц 4.

Измерение координат поверхности стопы и голени производят следующим образом, Стопа 2 устанавливается на опорной площадке 1 между телекамерами. Последовательно включаются проекторы 5. Во время работы каждого из четырех проекторов в

ЭВМ вводится набор координат освещенных элементов матриц 4. В памяти ЭВМ оказываются занесенными 4 массива данных, описывающих внутреннюю и наружную поверхность стопы и внутреннюю и наружную поверхности широкой части икры.

Расчет координат точек поверхности производят, используя следующие формулы:

1757599

Х вЂ” (— cos а) +

sIn.à cosa

CI sInpi sin a- sin Д cos a ml с

У вЂ” А

CI sin Д ° cos а+- - sinÄ sin а mi с

Zi =B

sin (г-Д)— где Xi — координата, перпендикулярная оптической оси телекамеры;

Yl — координата, перпендикулярная Xi u параллельная опорной плоскости, причем для расчета значения используют ранее расчитанное Xl;

Zi — координата, перпендикулярная. опорной плоскости и Xl, У ;

1 — индекс рассчитываемой точки;

j — индекс рассматриваемого плоского луча;

А — положение внешнего оптического центра объектива телекамеры по координате У;

 — положение внешнего оптического центра объектива телекамеры по координате Z; а — угол наклона оптической оси телекамеры к оси Z;

f — внутреннее фокусное расстояние обьектива в телекамере;

Д вЂ” угол между оптической осью телекамеры и лучем jj;

Cj — расстояние по оптической оси от оптического центра телекамеры до луча jj, mi — координата изображения точки (на мишени камеры в плоскости У2; п — координата изображения точки l на мишени камеры в плоскости ХУ, Координаты иэобрежения точек гп ; пл отсчитывают от точки пересечения оптической оси с мишенью телекамер, а при значениях m<0 при расчете угла Д берут значение тг — Pj .

Таким образом, может быть получен набор координат поверхности стопы Х, Y, Z, по которым путем интерполяции строится каркас поверхности стопы и голени в соответствии с требованиями пользователя.

Способ позволяет автоматизировать процесс измерения формы и размеров стопы и голени с представлением результата в цифровом виде.

Формула изобретения

Способ измерения поверхности стопы и голени, заключающийся в освещении измеряемой поверхности плоскими лучами света, получении изображения стопы и голени с помощью двух телекамер, оптические оси которых направлены под острыми углами к опорной плоскости. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технической реализации способа при повы5 шении точности и скорости измерений, стопу и голень освещают двумя группами . расходящихся плоских лучей. линии пересечения которых параллельны опорной плоскости и перпендикулярны проекции

10 оптических осей телекамер на опорную плоскость, а координаты поверхности рассчитывают по формулам

15 cos а f 1 — (— cos а) + mi

З}Па СОза (J ° 5lnpI $Ina — + slnPI .cosamI с, v — аС05

sin (л-Д)—

20 с з1пД cosa+T slnpI sin ami

Cl

Ъ=В где XI — координата, перпендикулярная оптической оси телекамеры;

25 Yi — координата, перпендикулярная Х и параллельная опорной плоскости, причем для расчета значения используют ранее рассчитанное значение Х;;

Zi — координата, перпендикулярная

ЗО опорной плоскости Xi, Yl, I — индекс рассчитываемой точки;

) — индекс рассматриваемого плоского луча;

А — положение внешнего оптического

35 центра объектива телекамеры по координате У;

 — положение внешнего оптического центра объектива телекамеры по координате 7;

40 а — угол наклона оптической оси телекамеры к оси Z;

f — внутреннее фокусное расстояние объектива в телекамере, Д- угол между оптической осью телека45 меры и лучем j, Cj — расстояние по оптической оси от оптического центра телекамеры до луча j, mi — координата изображения точки на мишени камеры в плоскости YZ; . ni — координата иэображения точки на мишени камеры в плоскости ХУ, причем координаты изображения точек пц;, hIj отсчитывают от точки пересечения оптической оси с мишенью телекамер, а при зна55 чениях гп<0 при асчете угла Д берут значения ж -Д.

2. Способ по и 1. отличающийся тем, что стопу и голень освещают четырьмя группами плоских лучей, линии пересечения

1757599 которых расположены попарно на уровне широкой части голени и на уровне стопы, причем верхние линии расположены ближе к ноге, чем нижние.

1757599

Составитель Д. Медзерян

Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2948 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5