Photogrammetrische Bestimmung von Fußmaßen und deren Evaluierung

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Methode zur photogrammetrischen Ermittlung von Fußmaßen, die unter Verwendung der Kamera eines Smartphones eine zuverlässige und kostengünstigere Alternative zu gängigen Messverfahren wie dem Laserscanning darstellen könnte. In Anbetracht des zunehmenden Online-Schuhkaufs und der hohen Retourenquote, die vor allem auf Größenprobleme zurückzuführen ist, hat diese Arbeit das Ziel, eine praktikable Lösung zu entwickeln, die genaue Fußmaße liefert. Mit der Optimierung der Aufnahmekonfiguration der Fotos relativ zum Fuß sowie der Festlegung des Maßstabs über Passpunkte konnte mit der Software Agisoft Metashape eine erste Punktwolke erzeugt werden. Diese Punktwolke wurde anschließend in Matlab bereinigt, um nur die Punkte der Füße beizubehalten. Dafür wurde im Speziellen eine Segmentierung mittels RANSAC und euklidischem Clustering durchgeführt. Die aus der Punktwolke ermittelten Fußmaße wurden mit Ergebnissen von herkömmlichen Messverfahren verglichen. Zur Beurteilung der photogrammetrischen Methode wurden sowohl ein Plastikfuß als auch die Füße von Proband*innen verwendet. Die durchgeführten Tests bestätigten, dass dieses photogrammetrische Verfahren fähig ist, Fußmaße mit einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu ermitteln, die mit den durch Laserscanning erzielten Ergebnissen vergleichbar sind. Die Abweichungen zwischen den beiden Methoden lagen bei etwa 1 mm für die Fußlänge, die Ballenbreite, die Risthöhe, die Fersenbreite und den Ristumfang, während sie beim Ballenumfang rund 5 mm betrugen. Die Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte Verfahren für die Anfertigung von Maßschuhen und die korrekte Auswahl der Schuhgröße eingesetzt werden kann.

This thesis deals with the development of a method for the photogrammetric determination of foot measurements, which, using the camera of a smartphone, could represent a reliable and more cost-effective alternative to conventional measurement methods such as laser scanning. In view of the increasing online shoe shopping and the high return rate, which is mainly due to size issues, this work aims to develop a practicable solution that provides accurate foot measurements. By optimizing the configuration of the photos relative to the foot and defining the scale using control points, an initial point cloud has been generated using the Agisoft Metashape software. This point cloud was then cleaned up in Matlab to retain only the points of the feet. In particular, segmentation was carried out using RANSAC and Euclidean clustering. The foot dimensions determined from the point cloud have been compared with the results of conventional measurement methods. Both a plastic foot and the feet of test subjects have been used to evaluate the photogrammetric method. The tests carried out have confirmed that this photogrammetric method is capable of determining foot dimensions with a high degree of accuracy and reliability comparable to the results obtained by laser scanning. The deviations between the two methods were around 1 mm for the foot length, ball width, instep height, heel width and instep circumference, while they were approximately 5 mm for the ball circumference. The results show that the developed method can be used for the production of custom-made shoes and the correct selection of shoe size.