[实用新型]三维足部扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维足部扫描装置，它能形成人体足部的尤其是足底图像三维数据记录，直接转换生成足底镜像的三维数据用于鞋底的制作。 

背景技术

根据压强力学定律P＝F/S，F体重不变，增大S受力面积，而减少P压强，使人体脚部压强均匀。无论是行走，站立时脚部均匀的分散负载。为了达到这一目的，快速自动化制造出符合个体差异的鞋底，是关键的环节。 

在整个鞋类自动化制造流程中，使用足部扫描装置获取人的足部三维信息是至关重要的一环。只有准确而快速地获取到足部压力状态下的三维图像数据，才能根据其数据准确地直接生成足底镜像的三维数据制造出鞋底。其脚部在在无压力不受力的情况下，骨骼，软组织，皮肤的三维尺寸变形很大，没有统一的基准平面，获得脚部的三维图像数据是没有意义的。无法据此自动化加工成与脚底吻合相对应的鞋底，达到减少压强，压强分布均匀的目的，根据实地受压而制作出来的鞋也会更加适合使用者。尤其是近年来，客户定制成为制鞋业新的发展方向，制造一台实用和便宜的三维足部扫描装置就显得尤为重要。 

虽然现在已经有不少包括国内外的公司推出了基于激光的三维 足部扫描装置。其造价相对较高，一台三维激光足部扫描仪的价格通常在几十万人民币。同时也有公司与个人利用拍照的的双目视觉原理发表足部扫描装置的文献，但是都是为了制作出鞋楦，然后再去制鞋，增加了为客户度身定制鞋子的成本。 

同时没有考量脚部在无压力，不受力的情况下获取的三维尺寸是没有意义的，无法据此自动化加工成与脚底吻合相对应的鞋底。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三维足部扫描装置技术方案，针对现有的足部扫描装置，不能够在足部真实受压力的情况下获得脚部的三维图像数据，而改进现有足部扫描装置，使其足部在真实受压力作用下生成的三维图像数据的获取。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是包括带镜头的相机、光栅、带透明弹性材料的弹性透明装置和电脑构成扫描三维系统，相机依次通过光栅和带透明弹性材料的弹性透明装置取得信号后再将信号传送给电脑。 

本实用新型的有益效果是三维足部扫描装置主要采用镜头透过弹性透明材料对足部由结构光的变化进行拍照，再由计算机软件生成三维模型，整个装置的生产成本非常低，能够快速准确度的获取足底真实压力三维图像数据，减少了扫描所需时间。所获的三维图像数据可以镜像直接自动化加工快速制作成型鞋底，为客户度身定制鞋子。 

附图说明

图1是本实用新型的原理结构示意图 

其中：1、1’-相机；2、2’-镜头；3-光栅；4-弹性透明装置；5-透明弹性材料；6、6’-足部。 

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型的优选实施例。 

实施例如图1所示，本实施例首先利用两个带镜头2、2’的相机1、1’拍摄足部6、6’内侧、外侧和底部的照片，相机1、1’依次通过光栅3和带透明弹性材料5的弹性透明装置4取得信号后再将信号传送给电脑，利用图像处理的方法将拍摄到的脚部的图像进行校正和拼接，并提取完整的足部内侧、外侧和底部轮廓；还可以进一步运用轮廓约束算法并结合标准三维脚部数据生成足部三维模型。 

本实施例提供的三维足部扫描仪，包括足部扫描装置和足部图像分析系统。其中，足部扫描装置用于拍摄足部内侧图像、足部外侧图像和足部底部图像。足部图像分析系统用于对所述足部内侧图像、足部外侧图像和足部底部图像进行分析以获取三维足部数据。在实际运用中，三维足部扫描仪包括一台三维足部扫描装置及与之连接的计算机。足部扫描装置完成采集脚部图像并传输至与之连接的计算机，由计算机上安装的图像处理软件完成对图像的处理和三维数据的生成。 

本实施例的三维足部扫描仪在使用时，客户坐好并将脚放置于指定的足部区，扫描开始，二个镜头2、2’同时拍摄照片，并将图片数据传输至与足部扫描装置相连接的计算机存储。软件利用图像处理的方法将拍摄到的脚部的图像进行校正、拼接，并提取完整的内、外侧及底部轮廓；三维脚部数据生成新的三维模型，并保存。整个过程， 包括拍摄和软件运行，所需的时间控制在5秒左右。 

本实施例的三维足部扫描仪主要组成部件为带镜头的相机和电脑部分，所以整个装置的生产成本非常低，这是价格昂贵的三维激光扫描仪所无法比拟的，其缩短了交货期，提高生产效率，最终增加市场占有率和利润。并且，为了保证扫描的精度，软件中开发了多种算法，以保证设计