臺灣博碩士論文加值系統

透過多台攝影機或數位相機擷取足部影像，並據此影像作為重建足部立體形狀之方法，使用者穿戴一只印有特殊設計的彩色特徵點編碼所製成的襪子，踩在本研究所設計之影像擷取平台中的強化玻璃上，利用多台的影像擷取裝置擷取足部各個方向影像，利用影像處理技術分析出影像中特徵點編碼圖案之編碼及位置，使用攝影機校正方法進行攝影機參數校正，並利用立體視覺方法，根據其特徵點編碼找出不同影像間之對應關係，藉由立體影像方式計算特徵點代表之世界座標中之三維座標點位置，進而組成立體曲面，經由不同曲面間之疊合重建出三維足部模型，進而量測三維足部尺寸。由於本研究使用的平台，是以成本低廉的網路攝影機作為取像裝置，並利用鋁擠型支架搭配強化玻璃所建構，整體硬體成本低廉，再利用本研究所撰寫的軟體系統，可達到成本低廉、量測快速等目標。

This study developed an apparatus and method that uses at least six digital cameras to capture images of the foot, which can reconstruct the 3D model of the foot rapidly. Users can only wear elastic socks, which have specially coded multicolored stripes or spots, and stands on the transparent plate of a platform. First from two parallel cameras under the transparent plate, the 3D contour about the sole of the foot can be computed and reconstructed through stereosis algorithm. Similarly, from the other four cameras at least around the upper part of the foot, four or more curved surfaces are combined to reconstruct 3D contour of the upper portion of the foot. Combining the bottom contours and upper contours of the foot the complete 3D foot model can be obtained.

中文摘要.....................................i
英文摘要.....................................ii
誌謝.........................................iii
目錄.........................................iv
表目錄.......................................vi
圖目錄.......................................vii
第一章 緒論.................................1
1.1研究動機與背景說明........................1
1.2文獻探討..................................2
1.3研究目的..................................6
1.4研究內容..................................6
第二章 背景知識介紹..........................7
2.1數位影像處理..............................7
2.1.1數位影像處理系統簡介....................7
2.1.2數位影像之取樣與量化....................8
2.1.3基本數位影像處理........................9
2.1.3.1影像前級處理..........................9
2.1.3.2影像中級處理..........................10
2.1.3.3型態學................................10
2.1.3.4影像分割..............................13
2.1.4色彩模型................................13
2.1.4.1 RGB色彩模型..........................13
2.1.4.2 HSI色彩模型..........................14
2.1.4.3 由RGB與HIS色彩模型之間的轉換.........15
2.1.5 色彩自我校正...........................16
2.2攝影機校正................................16
2.2.1 攝影機校正.............................16
2.2.2攝影機校正技術..........................18
2.2.2.1 Roger Tsai的校正技術.................19
2.2.2.2 Zhang的校正技術......................21
2.3立體視覺..................................27
2.3.1 平行攝影機.............................28
2.3.2 非平行攝影機...........................30
第三章 系統設計與建構........................32
3.1系統量測平台設計..........................32
3.2系統硬體架構規劃..........................33
3.3特徵點襪子的實作..........................35
3.4特徵點編碼設計............................36
3.5軟體系統設計..............................40
3.5.1軟體系統介面............................41
3.5.2攝影機影像預覽..........................42
3.5.3校正影像拍攝與攝影機校正................44
3.5.4足部影像拍攝與影像處理..................51
3.5.4.1背景濾除..............................54
3.5.4.2色彩校正..............................55
3.5.4.3色彩強化..............................55
3.5.4.4色彩分離..............................56
3.5.4.5區域成長法搜尋區塊....................57
3.5.5特徵點編碼計算..........................58
3.5.6立體視覺計算............................60
3.5.7繪圖引擎................................61
3.5.8計算足部尺寸............................62
第四章 結果與討論............................63
4.1 兩台攝影機三維重建.......................63
4.1.1建構空間平面............................63
4.1.2建構已知尺寸校正塊之兩垂直平面..........65
4.2 多台攝影機三維重建.......................67
4.2.1建構已知尺寸校正塊多個平面..............67
4.3 足部外型重建.............................70
第五章 結論與未來展望........................73
5.1結論......................................73
5.2未來展望..................................74
參考文獻.....................................75

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