[发明专利]一种3D打印鞋垫的定制方法及系统

说明书

本发明公开了一种3D打印鞋垫的定制方法及系统，通过读取足部数据，对足部数据进行分类；按照足部数据的类型选用预设的相应足弓垫模板；构建足部优化模型；对足弓垫模板进行调整；根据调整后的足弓垫模板进行3D打印得到足弓垫成品；组装足弓垫成品得到成品鞋垫。根据每个患者的足部特征，通过数据化的智能匹配技术，自动形成鞋垫数据设计，最终由3D打印技术生产制作，一定程度上矫正足部畸形，改善足底的压力分布，减轻踝关节内外翻程度，纠正力线，从而改善步态特征。

技术领域

本发明涉及3D打印、计算机视觉技术领域，具体涉及一种3D打印鞋垫的定制方法及系统。

背景技术

随着大众生活水平的提高，足部健康的意识逐渐被人们所关注，各种足部疾病的发病率严重影响人们的生活质量。面对各种不同的足部病症，作为保守治疗中采用最有效的方式是使用定制鞋垫或矫形鞋垫，普遍被大众所接受。而传统的一个模子大批量生产，以及手工制作周期时间长等方式都受到了严峻的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提出一种3D打印鞋垫的定制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明为了使用扫描仪器采集三维足部数据，根据每个患者的足部特征，通过数据化的智能匹配技术，自动形成鞋垫数据设计，最终由3D打印技术生产制作；该鞋垫可应用于运动保健，缓解疲劳，足部轻度不适等；此外，扁平足、高弓足、内外翻足患者穿着量身定制的带有足弓支撑的鞋垫，能够利用其结构和材料特性，一定程度上矫正足部畸形，改善足底的压力分布，减轻踝关节内外翻程度，纠正力线，从而改善步态特征。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种3D打印鞋垫的定制方法，所述方法包括以下步骤：

S100，读取足部数据，对足部数据进行分类；

S200，按照足部数据的类型选用预设的相应足弓垫模板；

S300，构建足部优化模型；

S400，对足弓垫模板进行调整；

S500，根据调整后的足弓垫模板进行3D打印得到足弓垫成品；

S600，组装足弓垫成品得到成品鞋垫。

S104，当Ratio值的范围在0.8～1.0，则判断足部数据的类型为扁平足；

S105，当Ratio值的范围在0.5～0.8，则判断足部数据的类型为正常足；

S106，当Ratio值的范围在0.0～0.5，则判断足部数据的类型为高弓足。

其中，预设的足弓垫模板为预先设置好的扁平足、正常足、高弓足的足弓垫模板的模型。

进一步地，在S100中，通过三维扫描仪对人体足部进行扫描,为了得到准确的脚型参数数据，脚型测量过程中的轴线为脚底轮廓点集中通过第二跖趾中心端点与后跟凸点的连线，足部数据至少包括脚型、足跟、脚趾、足弓数据，脚型数据指扫描出来的脚的三维模型。

进一步地，在S100中，通过三维扫描仪对人体足部进行扫描的扫描姿势为：坐立并保持跟骨中立位，测量者调整坐姿，上肢重心置于臀部，上肢身体、小腿和大腿呈90度，重量均匀分在双脚上，足部自然放置于三维扫描仪上，由于足底压力适中，得以保留足底轮廓的数据。

进一步地，在S100中，三维扫描仪包括非接触式激光扫描及自动测量系统、手持式三维激光扫描仪、复合式三维扫描仪、全局式三维扫描仪、彩色三维扫描仪、跟踪三维扫描仪、自动化三维检测系统中任意一种。

进一步地，在S100中，对足部数据进行分类，具体的分类方法包括以下步骤：

S101，对足部数据中足部的底部图像进行边缘检测；