足部测量是人体测量学的一个部分,目前主要应用于制鞋工艺或网络购鞋领域中。鞋子作为日常用品保护和支撑着足部,如果经常穿戴不合脚的鞋子会引发足部疾病,甚至导致足部畸形,帮助消费者买到合适的鞋子可以有效保护消费者的足部。在这个电商时代,消费者更愿意在网上购物,但不经过实体试穿在网上是很难买到合脚的鞋子,为此电商推出了虚拟试穿、私人订制等方案来帮助消费者更好的挑选合脚的鞋子,这些方案都离不开消费者的足部尺寸,如何精确、快速、便捷的获取到足部尺寸数据是具有重要价值的。目前主要的足部测量方法为手工测量和基于三维重建的测量,手工测量所用的工具简单且易操作,但效率不高、劳动强度大;基于三维重建的测量精度高,但受到设备和算法的限制,难以方便快捷地测量足部。本文围绕方便快捷的足部测量方法展开研究,主要工作如下:(1)足部结构分析与测量参数表示:本文从制鞋工业的角度出发,首先通过分析足部的生理结构以及受力模型,了解足部在活动过程中的重要部位以及确定相关的足部关键点,并结合制鞋工艺中对足部参数的定义确定了一套基于足部关键点表示的测量参数。(2)足部测量方法研究:本文提出了一种基于图片的足部测量方法,该方法基于手持相机采集数据,利用参照物A4纸对尺度进行恢复,并结合足部关键点完成对足部参数的方便快捷地测量。采集的数据经过数据标注、重采样、标准化、数据增强等预处理后形成数据集。然后利用MobileNet_V1_SSD网络得到足部区域。受到人脸关键点检测的相关方法的启发,本文通过深度对齐网络DAN(Deep Alignment Network)完成对足部关键点的检测。同时根据数据集的特点和DAN模型的不足对DAN模型进行优化,修改了模型的激活函数和损失函数,提高了模型的精度。最后通过透视变换对图片进行矫正,并利用参照物A4纸恢复了图像中足部的尺度,通过得到的足部关键点位置和尺度求出足部尺寸。本文从关键点检测精度和足部尺寸测量误差两个方面设计了实验,对比了级联回归树模型、原始DAN模型和优化后的DAN模型在这两方面的性能。结果证明本文提出的方法能够方便快捷地完成足部测量,且具有良好的精度。(3)足部测量系统实现:本文基于研究的足部测量方法,在Android平台上实现了一个足部测量的系统。