CN100571560C

CN100571560C - 足部测量与鞋子制造的系统及方法

Info

Publication number: CN100571560C
Application number: CNB2006100753779A
Authority: CN
Inventors: 林明慧; 吕东武; 郑尚元; 连健淋
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2026-04-11
Also published as: CN1981664A; US7409256B2; US20070142955A1; TWI271159B; TW200724047A

Abstract

一种足部测量与鞋子制造的系统及方法。首先，测量足部的3D足部外形架构与相应足部底部的压力数据，且依据这些数据分别辨识第一组与第二组特征点。依据第二组特征点调整一预设的足部骨骼样版模型，并依据第一组特征点与调整后的足部骨骼样版模型的突出点将调整后的足部骨骼样版模型合并至3D足部外形架构中。调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点被连接来产生至少一个线与至少一个面，其分别与3D足部外形架构相交于接触点与接触面。依据接触点间的距离与接触面的周长来判定足部外形架构尺寸。

Description

足部测量与鞋子制造的系统及方法

技术领域

本发明涉及足部测量与鞋子制造，且特别涉及一种可以整合足部外形架构(Frame)扫描与足底部压力测量的足部测量与鞋子制造的系统及方法。

背景技术

近年来，制鞋工业已经变成高度竞争与专业化。制造商尽可能提供多种样式与尺寸的鞋子来符合客户的多样化需求。另外，制造商可以替客户测量足部以及选择合适的鞋子来达到客制化的需求。

为了要制造一个客制化的鞋子，目前已经有许多现有技术被开发来测量足部的外形。这些技术通常是以激光扫描、图像分布与样版测量为基础，从而得到足部的3D图像。然而，测量的结果非常容易被软组织的变异进行干扰，从而导致错误的结果。使用者必须介入足部测量的程序，从而减少足部测量的准确性、便利性与效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供足部测量与鞋子制造的系统及方法。

本发明实施例的足部测量与鞋子制造系统，包括一足部尺寸测量单元与一处理单元。足部尺寸测量单元包括第一感应器配件与一第二感应器配件。第一感应器配件测量足部的3D足部外形架构。第二感应器配件测量足部底部，从而得到相应的压力数据。处理单元接收3D足部外形架构与压力数据，依据3D足部外形架构判定第一组特征点，且依据压力数据判定足部底部的第二组特征点。处理单元依据第二组特征点调整一预设的足部骨骼样版模型，并依据第一组特征点与调整后的足部骨骼样版模型的突出点将调整后的足部骨骼样版模型合并至3D足部外形架构中。调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点被连接来产生至少一个线与至少一个面，其分别与3D足部外形架构相交于接触点与接触面。处理单元依据接触点间的距离与接触面的周长来判定足部外形架构尺寸。

处理单元更依据足部外形架构尺寸由数据库撷取一鞋楦，且将鞋楦传送至一制造单元，以依据此鞋楦制造鞋子。

本发明实施例的足部测量与鞋子制造方法。首先，测量足部的3D足部外形架构与相应足部底部的压力数据。依据3D足部外形架构判定第一组特征点，且依据压力数据判定足部底部的第二组特征点。依据第二组特征点调整一预设的足部骨骼样版模型，并依据第一组特征点与调整后的足部骨骼样版模型的突出点将调整后的足部骨骼样版模型合并至3D足部外形架构中。调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点被连接来产生至少一个线与至少一个面，其分别与3D足部外形架构相交于接触点与接触面。依据接触点间的距离与接触面的周长来判定足部外形架构尺寸。

依据足部外形架构尺寸撷取一鞋楦，且依据鞋楦制造鞋子。

本发明上述方法可以通过程序代码方式收录于实体媒体中。当程序代码被机器加载且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为一示意图，是显示依据本发明实施例的足部测量与鞋子制造系统。

图2为一流程图，是显示依据本发明实施例的足部测量与鞋子制造方法。

图3为一流程图，是显示依据本发明实施例的调整与合并足部骨骼样版模型至足部外形架构的方法。

图4为一流程图，是显示依据本发明实施例的判定足部外形架构尺寸的方法。

图5A为一3D足部外形架构的侧视图。

图5B为一3D足部外形架构的底视图。

图6显示相应足部底部的压力数据。

图7A为一足部骨骼样版模型的侧视图。

图7B为一足部骨骼样版模型的底视图。

图8为一示意图，是显示依据本发明实施例的使用相应足部底部的压力数据的足部骨骼样版模型调整。

图9A为一侧视图，是显示与足部骨骼样版模型合并的3D足部外形架构。

图9B为一底视图，是显示与足部骨骼样版模型合并的3D足部外形架构。

图10A为一侧视图与一底视图，是显示具有骨骼特征点的3D足部外形架构。

图10B为一侧视图与一底视图，是显示具有一断面的3D足部外形架构。

附图符号说明：

110-足部尺寸测量单元；

120-客户数据库；

130-鞋楦数据库；

140-处理单元；

150-制造单元；

160-足部骨骼样版模型；

S210、S220、...、S280-步骤；

S310、S320、...、S340-步骤；

S410、S420-步骤；

A1-特征点；

L1-切线；

A2-断面。

具体实施方式

图1为一示意图是显示依据本发明实施例的足部测量与鞋子的制造系统。

足部测量与鞋子制造系统100包括一足部尺寸测量单元110、一客户数据库120、一鞋楦数据库130、一处理单元140与一制造单元150。足部尺寸测量单元110包括一第一感应器配件110A，用以测量足部的3D足部外形架构，如第5A与5B图所示。举例来说，第一感应器配件110A可以是3D扫描仪(scanner)或3D摄影机(camera)。足部尺寸测量单元110更包括一第二感应器配件110B，用以测量足部底部，从而得到相应的压力数据，如图6所示。举例来说，第二感应器配件110B可以是压力扫描仪(pressure platescanner)。客户数据库120记录客户信息，如客户识别数据与相应的足部外形架构尺寸。值得注意的是，客户数据库120可以包括用来管理(查询与建立)客户信息的接口(未显示)。鞋楦数据库130记录多个鞋楦，每一个鞋楦具有相应的设计规格，其包括足长(foot length)、内侧足球点长(medial balllength)、外侧足球点长(lateral ball length)、脚跟着地点长(heel widthdistance)、足趾宽(toe width)、足掌宽(ball width)、足跟宽(heel width)、足掌围(ball girth)、足腰围(waist girth)、足背围(instep girth)、足趾高(toe height)、足掌高(joint height)、足背高(instep height)、足弓高(arch height)、前足轴角度(forefoot axis angle)、足跟轴角度(heel axisangle)、第一趾角度(first toe angle)、第五趾角度(fifth toe angle)、足掌角度(joint angle)、足背曲线(ridge curve)、足弓曲线(arch curve)、后踵曲线(back curve)、足印(footprint)等等。处理单元140执行本发明的足部测量与鞋子制造方法。制造单元150依据由鞋楦数据库130中撷取的特定鞋楦来制造鞋子。另外，系统100中可以提供一个足部骨骼样版模型160，如第7A与7B图所示。足部骨骼样版模型160可以藉由计算机轴向断层摄影扫描与3D计算机重建得到。

如步骤S210，判断一客户的信息是否存在客户数据库120中。如果存在，如步骤S280，由客户数据库120撷取客户的足部外形架构尺寸。如果不存在，如步骤S220，测量足部的3D足部外形架构，且如步骤S230，测量足部底部，从而得到压力数据。值得注意的是，步骤S220与S230可以在足部尺寸测量单元110的一参考表面(未显示)来同时进行。如步骤S240，依据足部底部的压力数据调整足部骨骼样版模型160，且将调整后的足部骨骼样版模型160合并至3D足部外形架构中。调整与合并的程序将在图3中说明。如步骤S250，依据具有调整后的足部骨骼样版模型160的3D足部外形架构判定客户的足部外形架构尺寸。足部外形架构尺寸的判定程序将在图4中说明。如步骤S260，依据足部外形架构尺寸由鞋楦数据库130撷取一鞋楦，且如步骤S270，依据鞋楦制造鞋子。值得注意的是，如果客户数据不存在客户数据库120中，在判定足部外形架构尺寸之后，客户识别数据与相应的足部外形架构尺寸可以新增至客户数据库120之中。

图3为一流程图是显示依据本发明实施例的调整与合并足部骨骼样版模型至足部外形架构的方法。

如步骤S310，依据3D足部外形架构判定第一组特征点。第一组特征点包括足踵点(pternion)、足长(foot length)、第二趾尖(second toe tip)、内侧足球点(medial ball)、外侧足球点(lateral ball)、内侧足跟点(medialheel)、外侧足跟点(lateral heel)、内部足球点(inner ball)、外部足球点(outer ball)、以及趾高(toe height)、足掌高(joint height)、足背高(instep height)与足弓高(arch height)点。值得注意的是，第一组特征点的辨识是已知，其细节在此省略。如步骤S320，依据压力数据判定足部底部的第二组特征点。第二组特征点包括足部底部的支撑点。如前所述，可以通过第一与第二感应器配件得到相应的数据。3D足部外形架构与压力数据的测量可以在足部尺寸测量单元110的参考表面来同时或几乎同时进行，使得第二组与第一组中特征点的相对位置可以得知。如步骤S330，依据第二组特征点调整足部骨骼样版模型160，如图8所示。在调整中，足部骨骼样版模型160的个别突出点被对映至相应的支撑点(第二组特征点)。另外，由于第一群组中的个别特征点对应至一骨骼的突出点，因此，更可以依据第一组特征点来调整足部骨骼样版模型160，使得调整后的足部骨骼样版模型160的突出点正确地对应至第一组特征点。值得注意的是，在一些实施例中，足部骨骼样版模型160可以被分割为多个骨骼，举例来说，前足骨骼、中足骨骼、与后足骨骼，且每一骨骼可以分别进行调整。在调整之后，调整后的足部骨骼样版模型160变成相应客户个人的足部骨骼。如步骤S340，依据第一组特征点与调整后的足部骨骼样版模型的突出点将调整后的足部骨骼样版模型合并至3D足部外形架构中，如第9A与9B图所示。值得注意的是，调整后的足部骨骼样版模型的突出点必须对应至3D足部外形架构的第一组特征点。

如步骤S410，调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点被连接来产生至少一个线与至少一个面。值得注意的是，相应的突出点与/或关节点依据每一个鞋子制造商会有所差异，且具有弹性地由骨骼特征点中选定。线与平面与3D足部外形架构相交于接触点与接触面。如步骤S420，依据接触点间的距离与接触面的周长来判定足部外形架构尺寸。足部外形架构尺寸包括足长、内侧足球点长、外侧足球点长、脚跟着地点长、足趾宽、足掌宽、足跟宽、足掌围、足腰围、足背围、足趾高、足掌高、足背高、足弓高、前足轴角度、足跟轴角度、第一趾角度、第五趾角度、足掌角度、足背曲线、足弓曲线、后踵曲线、足印，其中每一个足部外形架构尺寸具有相应至少两连接的特征点的距离或周长的定义与额外限制，其细节在此省略。举例来说，在调整后的足部骨骼样版模型合并至3D足部外形架构中之后可以判定骨骼特征点，如3D足部外形架构上的特征点A1，如图10A所示。之后，依据个别足部外形架构尺寸的定义可以在不同的骨骼位置判定足部外形架构尺寸。举例来说，如果在线L1位置的足部深度被测量，相应的骨骼特征点被连接，且连接的线或面相交于3D足部外形架构，产生断面A2，如图10B所示。断面A2的周长被进行计算为足部在L1处的深度。

因此，足部测量整合了足部外形架构扫描与足底压力测量，且可以提供客制化的鞋子制造。

本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码型态通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种足部测量与鞋子制造的系统，包括：

一足部尺寸测量单元，包括：

一第一感应器配件，用以测量一足部的一3D足部外形架构；以及

一第二感应器配件，用以测量该足部的底部，从而得到相应的压力数据；以及

一处理单元，用以接收该3D足部外形架构与该压力数据，依据该3D足部外形架构判定第一组特征点，依据该压力数据判定该足部底部的第二组特征点，依据所述第二组特征点调整一预设的足部骨骼样版模型，依据所述第一组特征点与调整后的该足部骨骼样版模型的突出点将调整后的该足部骨骼样版模型合并至该3D足部外形架构中，连接调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点来产生至少一个线与至少一个面，其中，该线与面分别与该3D足部外形架构相交于接触点与接触面，以及依据所述接触点间的距离与所述接触面的周长来判定至少一足部外形架构尺寸。

2.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，所述第一特征点包括足踵点、足长、第二趾尖、内侧足球点、外侧足球点、内侧足跟点、外侧足跟点、内部足球点、外部足球点、趾高、足掌高、足背高(instep height)与足弓高点中的至少一者。

3.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，所述第二组特征点包括该足部底部的支撑点。

4.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该处理单元藉由将该足部骨骼样版模型的个别突出点对映至相应的所述第二组特征点来调整该足部骨骼样版模型。

5.如权利要求4所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该处理单元更将该足部骨骼样版模型分割为多个骨骼群组，且分别调整所述骨骼群组。

6.如权利要求4所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该处理单元更将该足部骨骼样版模型分割为前足骨骼、中足骨骼与后足骨骼，且分别调整所述前足骨骼、中足骨骼与后足骨骼。

7.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该足部外形架构尺寸包括足长、内侧足球点长、外侧足球点长、脚跟着地点长、足趾宽、足掌宽、足跟宽、足掌围、足腰围、足背围、足趾高、足掌高(joint height)、足背高、足弓高、前足轴角度、足跟轴角度、第一趾角度、第五趾角度、足掌角度、足背曲线、足弓曲线、后踵曲线、与足印中的至少一者。

8.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，更包括：

一数据库，包括鞋楦数据；以及

一制造单元，

其中，该处理单元更依据该足部外形架构尺寸由该数据库撷取一鞋楦数据，且传送该鞋楦数据至该制造单元，该制造单元依据该鞋楦数据制造一鞋子。

9.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该第一感应器配件与该第二感应器配件被进行配置，从而可以通过该第一感应器配件与该第二感应器配件在几乎同时得到数据。

10.如权利要求1所述的足部测量与鞋子制造的系统，其中，该处理单元更依据所述第一组特征点来调整该足部骨骼样版模型，使得调整后的该足部骨骼样版模型的突出点对应至所述第一组特征点。

11.一种足部测量与鞋子制造的方法，包括下列步骤：

测量一足部的一3D足部外形架构，且依据该3D足部外形架构判定第一组特征点；

测量该足部的底部，从而得到相应的压力数据，且依据该压力数据判定该足部底部的第二组特征点；

依据所述第二组特征点调整一预设的足部骨骼样版模型；

依据所述第一组特征点与调整后的该足部骨骼样版模型的突出点将调整后的该足部骨骼样版模型合并至该3D足部外形架构中；

连接调整后的足部骨骼样版模型的突出点与/或关节点来产生至少一个线与至少一个面，其中，该线与面分别与该3D足部外形架构相交于接触点与接触面；以及

依据所述接触点间的距离与所述接触面的周长来判定至少一足部外形架构尺寸。

12.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，其中，所述第一特征点包括足踵点、足长、第二趾尖、内侧足球点、外侧足球点、内侧足跟点、外侧足跟点、内部足球点、外部足球点、趾高、足掌高、足背高与足弓高点中的至少一者。

13.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，其中，所述第二组特征点包括该足部底部的支撑点。

14.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，更包括藉由将该足部骨骼样版模型的个别突出点对映至相应的所述第二组特征点来调整该足部骨骼样版模型。

15.如权利要求14所述的足部测量与鞋子制造的方法，更包括将该足部骨骼样版模型分割为多个骨骼群组，且分别调整所述骨骼群组。

16.如权利要求14所述的足部测量与鞋子制造的方法，更包括将该足部骨骼样版模型分割为前足骨骼、中足骨骼与后足骨骼，且分别调整所述前足骨骼、中足骨骼与后足骨骼。

17.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，其中，该足部外形架构尺寸包括足长、内侧足球点长、外侧足球点长、脚跟着地点长、足趾宽、足掌宽、足跟宽、足掌围、足腰围、足背围、足趾高、足掌高、足背高、足弓高、前足轴角度、足跟轴角度、第一趾角度、第五趾角度、足掌角度、足背曲线、足弓曲线、后踵曲线、与足印中的至少一者。

18.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，更包括下列步骤：

依据该足部外形架构尺寸由包括鞋楦数据的数据库撷取一鞋楦数据；以及

依据该鞋楦数据制造一鞋子。

19.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，其中，该3D足部外形架构与该压力数据的测量是几乎同时进行。

20.如权利要求11所述的足部测量与鞋子制造的方法，更包括依据所述第一组特征点来调整该足部骨骼样版模型，使得调整后的该足部骨骼样版模型的突出点对应至所述第一组特征点。