申请/专利权人：东华大学

申请日：2024-03-25

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118260817A

主分类号：G06F30/10

分类号：G06F30/10;G06F30/27;G06T17/30;G06F18/2135;G06F18/23213

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明涉及基于NURBS技术的医用压力袜尺码设计方法，首先获取人体小腿的点云数据，并对其进行数据标准化，其次进行截面的提取与重采样，对重采样后的数据进行周长分析，找出特征面后在特征面上根据曲率筛选出曲率特征点，并进行数量统一化，得到由构造NURBS曲面的特征点数据形成的矩形网格，然后利用特征点数据反向求出每一层控制点，每一层控制点共同构成一个完整小腿的控制点模型；通过主成分分析技术确定对于描述小腿形状最为重要的三个特征，并基于特征重构出新的控制点模型，最后构建NURBS曲面制作小腿模型，并发送给设计师定制医用压力袜。本发明可以更快速地生成高精度人体小腿模型，适用于对医用压力袜进行快速尺码设计及定制。

主权项：1.基于NURBS技术的医用压力袜尺码设计方法，其特征在于包括如下步骤：1使用三维扫描仪获取人体小腿的点云数据，并对其进行数据标准化，得到标准化后的人体小腿点云数据；2采用预设的一组等距平行平面与标准化后的人体小腿点云数据相交，将标准化后的人体小腿点云数据投影到所述预设的一组等距平行平面上，获得投影点数据，即由点云构成的截面轮廓；然后将投影点数据转换到极坐标系中进行曲线拟合，再对拟合得到的曲线进行等间距重采样，获得重采样后的数据；3先将步骤2重采样后的数据进行周长分析，找出相应高度下的几个特征面，然后在特征面上根据曲率筛选出曲率特征点，再利用聚类算法将每一特征面上的曲率特征点进行数量统一化，得到由构造NURBS曲面的特征点数据形成的矩形网格；4根据NURBS曲线的构造公式，利用特征点数据反向求出每一层NURBS曲线的控制点，每一层的控制点共同构成一个完整小腿的控制点模型；5通过主成分分析技术确定对于描述小腿形状最为重要的特征为小腿长度、腓肠肌的相对高度以及腓肠肌的厚度，并从步骤4的控制点模型中提取小腿长度、腓肠肌的相对高度以及腓肠肌的厚度数据，通过下述公式重构出新的控制点模型； 其中，Vi表示重构的控制点模型，表示所有样本的平均模型，α1、α2和α3分别表示小腿长度、腓肠肌的厚度以及腓肠肌的相对高度这三个主成分的特征向量，和分别表示小腿长度、腓肠肌的厚度以及腓肠肌的相对高度这三个主成分的特征值，σ1、σ2和σ3分别表示小腿长度、腓肠肌的厚度以及腓肠肌的相对高度这三个主成分对应的权重；6利用弦长参数化法，根据特征点的弦长分布计算出u方向和v方向的节点向量，再将u方向和v方向的节点向量分别取平均值作为构造NURBS曲面的节点矢量；在matlab中调用NURBSToolbox的nrbmak函数，使用步骤5中重构的控制点模型和节点矢量直接构建NURBS曲面，再使用nrbplot函数绘制出NURBS曲面；其中，u方向为沿着横截面数据点排列的方向，v方向为沿着纵截面数据点排列的方向；7基于3D打印技术，根据步骤6构建的NURBS曲面制作小腿模型，并发送给设计师定制医用压力袜。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东华大学 基于NURBS技术的医用压力袜尺码设计方法

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