Nakup obutve preko spleta postaja vse bolj priljubljen, njegova pomanjkljivost pa je nezanesljiva izbira velikosti zaradi nezmožnosti pomerjanja obutve. Podjetje UCS d.o.o. je razvilo priporočilni sistem za svetovanje pri izbiri obutve, ki pa ga omejuje potreba po optičnih merilnikih stopal, ki se nahajajo le v trgovinah. Za izboljšanje uporabniške izkušnje je potrebno uporabo sistema omogočiti tudi v domačem okolju.

Tablični računalniki in mobilni telefoni se zaradi vsesplošne rabe ponujajo kot popolna platforma za samodejno merjenje velikosti in oblike stopal. Poseben izziv predstavlja velika variabilnost v kakovosti optike med mobilnimi napravami, prav tako pa je nemogoče popolnoma nadzirati svetlobne pogoje in postavitev kamere. Od uporabnika ni moč zahtevati zapletenih postopkov kalibracije ali prilagajanja okolja, ki bi olajšali obdelavo slik.

Sistem za samodejno merjenje velikosti in oblike stopal, ki bi deloval v zgoraj navedenih nepredvidljivih pogojih, smo morali zasnovati robustno. Vsebinsko je bilo delo razdeljeno na pet sklopov. Izdelali smo (1) aplikacijo za operacijski sistem Android, ki omogoča, da uporabnik s pomočjo pametne mobilne naprave zajema slike stopal z ustreznih zornih kotov. Da lahko zaznano stopalo umestimo v metrični prostor, od uporabnika tudi zahtevamo, da stopalo pri zajemu položi na list papirja velikosti A4, katerega sistem (2) samodejno detektira in izračuna preslikavo med zaznano sliko in metričnim prostorom. V ta namen smo razvili postopek za natančno detekcijo vogalov referenčnega lista. V zajeti sliki nato sistem opravi (3) segmentacijo, s katero opredeli, kateri del slike pripada stopalu in kateri ozadju. Ker so mere, oblika in barva stopal nepredvidljivi, je segmentacija težak problem. Med razvojem smo več znanih algoritmov za segmentacijo predmetov prilagodili aplikativni domeni, jih analizirali in izbrali najprimernejšega. Algoritme smo ovrednotili na slikah, posnetih v različnih osvetlitvenih pogojih. Za najbolj primerno se je izkazala metoda DRLSE, saj omogoča hitro in kakovostno segmentacijo stopala v različnih pogojih. Ko sistem določi, kateri slikovni elementi predstavljajo stopalo, preide v fazo 3D rekonstrukcije (4), katere rezultat je 3D model stopala. Pri razvoju te faze sta bila dva splošna postopka za 3D rekonstrukcijo predmetov preučena, nadgrajena in prilagojena aplikativni domeni. Metoda 3D rekonstrukcije predmetov, ki temelji na gibanju kamere, se je izkazala za zelo uporabno za namene rekonstrukcije stopal, saj je tudi njena računska kompleksnost sprejemljiva za izvajanje na pametnih mobilnih napravah. Druga metoda, ki smo jo obravnavali, prostorsko klesanje, se je s tega vidika izkazala za prezahtevno. Razvili smo tudi (5) metodologijo za evaluacijo natančnosti pametnih mobilnih naprav v kontekstu problema merjenja stopal. Pri tem smo z vzorčnimi napravami zajeli množico slik referenčnega in kalibracijskega predmeta in na osnovi njihove obdelave ocenili primernost tovrstnih naprav za samodejno merjenje velikosti stopal. Pričakovano natančnost meritev smo primerjali z zahtevami podjetja in ugotovili, da je le-ta ustrezna.

Glavni rezultati projekta so implementacija naprednih metod računalniškega vida, analiza teh metod ter ocena njihove primernosti za samodejno merjenje stopal, ki bodo podjetju UCS d.o.o. omogočali sprejem odločitev o vlaganjih v izboljšave priporočilnega sistema. Razviti algoritmi predstavljajo tudi dobro osnovo za nadaljnje delo. V bližnji prihodnosti nameravamo te algoritme še nadgraditi, izboljšati rezultate in jih objaviti v primernih znanstvenih publikacijah.