基于轴变形的脚楦匹配方法*

提出并实现了通过脚楦匹配方法来仿真人脚穿上鞋子的状态,能够直观、便利地检查和分析鞋类产品的舒适度。该方法包括三个步骤：首先,保持鞋楦的位置不动,调整脚型的位置,使其与鞋楦严格对齐;其次,基于轴线变形算法,对脚型进行略微变形,使其与鞋楦姿势匹配;最后,根据匹配结果生成脚楦多个截面的分析图,指导对鞋楦舒适度的分析和楦体修改。实验结果表明,该方法能够有效地检查鞋楦的舒适度,可应用到个性化定制业务。     

个性化鞋楦CAD系统的设计与实现

从普通三维扫描仪获得人脚的点云数据及其特征点，并通过造型软件得到人脚的三角网格模型；然后从三角网格模型中抽取出关键的脚形参数，再根据制鞋业的经验公式得到相对应的鞋楦参数；最后输出所定制的个性化鞋楦．实践证明，利用文中系统得到的结果精确可靠，可应用于各种不同需求的鞋楦定制．     

基于被动立体视觉的脚型建模与比对方法

为了解决个性化鞋楦开发中三维脚型获取与检索困难的问题,提出一种三维脚型精确建模与比对方法.运用已标定的双目照相机拍摄立体图像对,进行足部整体视差估计;在对立体图像对进行自动预处理后,采用非接触式的信息采集技术,运用基于复小波的相位相关技术对足部表面进行亚像素级小区域频域匹配,考虑顺序匹配约束、连续性约束和相关性约束条件,重建足部密集三维点云信息,并自动拼接不同角度点云生成相应的足部三维模型;对其归一化后,提取其高阶矩向量进行比对,为后续的三维鞋楦设计提供必要信息.实验结果表明,该方法使足部信息采集过程快捷可靠,重建过程不需要人工干预.     

鞋楦的数字化设计与软件开发

以逆向工程技术和软件开发为基础,对鞋楦的数字化设计进行研究：结合传统鞋楦制作技术,采用基于点云的散乱结构的均匀网格方法,对扫描获取的鞋楦点云数据进行精简;采用最小二乘逼近的方法,将处理后的点云数据拟合成NURBS曲线,进而采用蒙皮算法得到鞋楦曲面。开发了鞋楦数字化设计专用模块,为以后根据脚型对标准鞋楦进行个性化修改的开发奠定了基础。     

基于标记点图案的三维脚型建模与测量方法

面向个性化制鞋,提出并实现了一种新颖的基于立体视觉原理的三维脚型建模与测量方法.该方法把标记点图案设置在袜子上,通过10台普通摄像机来采集用户穿着这种袜子的脚型图像;然后从脚型图像中提取出标记点并进行匹配,根据立体视觉原理重建出袜子上各个标记点的三维几何位置,并利用三角化处理以及曲面细分等手段获取用户的三维脚型;最后根据制鞋工艺要求测量出制鞋相关的参数.实验结果表明,该方法可瞬间完成无盲区图像的采集,有效地减少了生物体抖动所带来的误差,使误差在±1mm之内,可应用于个性化制鞋服务.     

基于Intel Real Sense 3D实感技术的三维脚型测量与重构

提出一种基于Real Sense技术的足部参数测量方法,仪器装置携带方便、成本低廉、操作简洁。该算法运用Intel Real Sense技术,搭建了使用多台SR300的足型重建系统。该系统首先将从深度图像中获取的各个足面轮廓点云在系统规定世界坐标系内叠加融合,然后用ICP算法进行精准配准完成对点云的融合,最后得到完整足部轮廓点云并根据定义计算足部围度等足部系列参数。在进行重建的过程中运用纹理贴图技术进行渲染,得到3D图像。实验表明,该系统能够快速精确地完成三维脚型恢复和足部特征参数的提取,具有很好的鲁棒性。     

基于VR和Kinect的定制鞋设计

针对传统制鞋业定制化程度低,无法适应足部多样性、舒适性,造成鞋业资源的浪费,无法满足当代顾客追求个性化的心里等问题,提出了一种基于VR和Kinect的定制鞋设计方法。对个体足部特征进行测量分析,利用三维建模以及VR技术,实现个体鞋的定制设计。首先,使用Kinect3D摄像机进行足部三维扫描,获取足部深度信息数据并转换成点云数据,利用kd-tree算法及贪婪投影三角化算法进行足部点云的去噪处理和点云重构,在Meshlab软件中测量数据并结合MAYA软件完成三维鞋的建模。最后,结合Unity引擎,设计虚拟交互界面,实现纹理贴图和更换,完成定制鞋系统。结果证明,该系统可以快速的进行人机交互,实现鞋的三维定制,满足顾客个性化的心理需求,会对鞋业的发展产生很大的推进作用。     

三维轮廓光切法测量的图像获取及处理

介绍了基于光切法的脚型三维轮廓测量原理，针对多CCD光切测量系统组成，提出一种使用中轴跟踪和改进测偏原理相结合的高精度提取轮廓光带中心线的新方法，详述了光切面轮廓图像的提取及处理过程，并通过对提取中心线的坐标变换，获得了完整的脚型断面轮廓数据。实验结果表明该方法处理效果令人满意。     

基于WEB的鞋产品个性化定制系统

基于电子商务平台,提出了鞋产品的个性化定制系统。系统通过web形式获取客户对产品的形状要求,然后基于产品样式库,实现了鞋楦的参数化建模与精细调整,即根据客户输入的脚部参数构建满足这些参数要求的鞋楦模型。系统根据鞋楦模型生成其加工代码,完成鞋楦及鞋产品的生产,最后通过物流完成产品的配送。     

基于立体视觉的鞋楦数字化研究

针对鞋楦图像在三维重建中的匹配问题,提出一种改进的鞋楦数字化方法。对鞋楦表面做纹理网格化处理,利用Harris与Laplace算子相结合的方法提取特征点,采用改进的去除误匹配方法进行精匹配,通过双目视觉三角测量法求出匹配点的三维坐标。使用迭代近邻点算法实现不同方向点集的坐标融合和三维拼接,对全部三维点云数据进行三角网格化和曲面拟合,完成鞋楦三维重建。实验结果表明,该方法能便捷、高效地实现鞋楦数字化重建,可满足个性化制鞋需求。     

基于社区云的按需个性化流程构建方法研究

针对传统流程模式在互联网应用的局限性,为提高Web服务发现组合能力,提出了社区云的概念,用社区云组织管理Web服务,可以屏蔽服务多样性和多变性带来的复杂性。研究了服务的抽取和社区云服务池的构建方法以及相应的组织和管理机制。在此基础上,构建了一种适用于个性化按需流程生成的云计算支撑平台框架,给出了各个部分的作用及相互间的关系。通过该平台自动生成个性化按需流程,并验证了流程的正确性。     

满足客户个性化需求的服务匹配算法

为应用Web Services实现个性化流程,提出了一种满足客户个性化需求的服务匹配方法.基于虚拟旅游服务平台,将不同客户的兴趣偏好转化为对应不同权值的非功能性属性. 根据对非功能性属性语义的规范化表示,通过对非功能性属性语义和约束的匹配,以及对非功能性属性满意度的综合评价,实现了更贴近于客户需求的个性化流程.模拟算例表明,该算法有效,为个性化流程提供了可参考的求解算法,弥补了基于静态功能性属性服务匹配的不足.     

基于FPGA的RISC-V CPU矩阵乘法定制指令实现

RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,尤其是基于FPGA实现的RISC-V CPU可以为不同应用场景进行定制优化。本文主要研究了对在FPGA中实现的RISC-VCPU添加硬件实现的自定义指令的方法,并以信号处理中常见的矩阵乘法为例,增加专用的矩阵乘法指令对重复耗时的矩阵运算进行加速,提升其在特定应用领域的整体系统性能。     

基于Yocto Project的嵌入式应用设计

Yocto Project是一个开源项目,可以在任意硬件上（如x86、x86—64、ARM、PPC、MIPS）为任意嵌入式设备构建自定义嵌入式Linux应用所需的模板、工具和资源,极大地简化了开发过程。本设计主要基于Yocto Project在嵌入式设备上轻松定制嵌入式Linux应用,并实现Yocto Project的定制过程。     

膝关节CT图像处理及其矢量化

定制化人工膝关节置换具有较好的治疗效果，可显著减少病人置换手术后的各种并发症。本文通过对膝关节CT图像处理并提取、矢量化膝关节骨骼轮廓曲线，获得了在CAD软件可利用的轮廓曲线，为膝关节曲面的CAD三维重建及其二次设计铺就了技术路线。     

融CAD二次开发于Web页的快速协同设计系统

应用ObjectARX文件作为数据库中的共享对象,通过参数化设计加快专业CAD系统的开发速度;通过基于网页的用户交互,完成设计过程的协同;从而实现了多用户在实时状态下的多点协同设计过程.最后详细阐述了其结构框架和工作流程.     

膝关节CT图像处理及其矢量化

定制化人工膝关节置换具有较好的治疗效果,可显著减少病人置换手术后的各种并发症。本文通过对膝关节CT图像处理并提取、矢量化膝关节骨骼轮廓曲线,获得了在CAD软件可利用的轮廓曲线,为膝关节曲面的CAD三维重建及其二次设计铺就了技术路线。     

大批量定制产品的动态组织管理方法研究

用户的个性化需求决定了最终定制产品的多样性,多样化的定制产品的有效管理与组织生产是大批量定制生产的重要内容。研究了大批量生产模式下个性化产品(Customized Product for Mass Customization,CPMC)的数据模型,提出了基于产品属性信息的CPMC多维视图管理方法,将定制产品不同层次的属性信息投影到树型的数据结构从而实现CPMC的动态组织管理。最终,以定时器定制产品的管理为例对上述管理方法进行了实践。     

Mass customized testing and manufacturing via the Internet

This paper sets forth a global scheme for creating Internet-accessible machines that perform a variety of digital-physical operations in a highly flexible manner. The scheme integrates existing capabilities and technologies from a number of areas - laboratory science, automation and robotics, interconnect standards, object-oriented languages, relational databases, shipping services, and Internet providers. For scientific and medical research applications, the batch science machines described herein would serve as programmable laboratory technicians, perform the work of hundreds of humans, and help investigators tackle “big” problems. For consumer-related applications, the batch manufacturing machines described herein would allow individuals to design, order, and purchase many types of customized product at the touch of a button.