三维脚型测量系统的开发研究的开题报告一、题目：三维脚型测量系统的开发研究二、研究背景和意义：近年来，随着人们生活水平的不断提高，人们对运动的需求也越来越高。而对于运动这个行为，运动的起始动作往往是脚的接触地面。因此，研究脚型结构的特征以及足底压力分布等问题是非常关键的，这些信息有助于改善体育装备的设计和研发，提高运动表现和防止运动损伤。目前，市面上已经有商业化的脚型测量产品，如3D足球场的足部扫描仪、足感专业版的足型测量仪等，这些产品都可以在一定程度上满足人们的需求。但是，目前还没有一种系统可以实现对足部和脚型的全方位、真实测量。因此，本研究旨在开发一种全新的三维脚型测量系统，满足科学研究和体育装备研发的需要。三、研究内容：1.设计并制作一套全新的三维脚型测量系统；2.开发基于深度图像的脚型三维重建算法；3.研究脚型结构及其与足底压力分布之间的关系；4.分析脚型结构和足底压力分布特征对运动表现的影响。四、研究方法：1.硬件设计方面，采用一组激光条和双目立体视觉相机实现三维空间测量；2.软件设计方面，采用基于深度图像的三维重建算法实现脚型三维重建，并对重建结果进行后期处理和优化；3.利用数学建模和组合学理论，对脚型结构和足底压力分布特征进行综合分析。五、研究成果预期：1.一套全新的三维脚型测量系统，可以提供更加真实准确的脚型测量结果；2.基于深度图像的脚型三维重建算法，可以实现高效、准确的脚型三维重建；3.深入探究脚型结构和足底压力分布特征对运动表现的影响；4.对科学研究和体育装备研发具有广泛意义和应用价值。六、进度安排：1.前期调研和方案设计（3周）；2.硬件和软件开发（12周）；3.数据采集和三维重建（6周）；4.数据分析和研究成果整理（6周）。七、参考文献：1.刘镜波.压力与足底特征综合测量仪设计与实现[D].廊坊：河北工程大学,2014.2.毕永飞.基于双目立体视觉的数字测量系统研制[D].郑州：中原工学院,2018.3.李洋.足部三维重建关键技术的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学,2019.