CN104068561A - 一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体。本发明的主要技术特征在于其提供了一种系统，其得以根据使用者的足型来自一数据库中自动选择有至少一最适合的鞋具，通过减少人力成本来解决了现有客制化鞋垫中必需医师的专业判断方得为鞋具的选择以导致其总体制造成本过高的问题。

Description

一种足部分析系统,电脑程序用品及其载体

技术领域

本发明揭示一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体，更明确地说，本发明提出了一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体来提供一种系统来根据使用者的足型来选择有一最适合的鞋具。

背景技术

现有技术中，鞋垫的功用主要是设置在鞋子中做为穿戴者脚底与鞋子间的缓冲，令穿戴者穿鞋子进行各种活动时，例如，走路、跑步、或跳跃等，吸收地面对穿戴者脚部的冲击，藉以保护穿戴者的脚部及膝盖。另外，除了降低对脚部的冲击外，具良好设计的鞋垫还有让穿戴者踩踏时感觉舒适的功用，可增加穿戴者购买此种鞋垫或是设置有此种鞋垫的鞋子的欲望。

一般鞋垫可依大小来区分，在足弓部分通常会设置凸出部以配合一般人的足型。虽然人类的脚底大同小异，但由于脚底的感觉神经较灵敏，若稍有硬物进入鞋中或是鞋垫与脚底形状略为不符，便会造成穿戴者的不适感。此外，具有足部疾患例如扁平足或足底筋膜炎的穿戴者由于足部与一般人不同，鞋垫足弓部分的凸出部亦会造成穿戴不适的状况。

鉴于上述问题，于现有技术中已出现针对穿戴者的脚部进行扫描取样而进行客制化的鞋垫。客制化的鞋垫不但可以有效保护穿戴者脚部，并且让穿戴者穿鞋子时感觉相当舒适。惟前述的客制化鞋垫推出致今，迟迟无法大规模的商业贩售，其原因主要为其价格过于高昂。

以价格观之，客制化鞋垫的制造过程中的成本结构得大致分为测量、分析及制造三阶段，测量、分析阶段需由如医师等专业人士进行，而制造的阶段则大多利用五轴加工技术以一材料块直接于其表面切铣有一曲面而成。由于完全客制化的鞋垫仅适用于一个穿戴者，若要为其他穿戴者制作鞋垫时，则必须再次进行上述三阶程序。基于其不可重现性，客制化鞋垫的生产成本居高不下以致其无法普及。

据此，申请人于早前为克服前述的制造程序成本过高的问题，己提出有一解决方案，请见中国台湾专利公告号第M429368号专利，由其可见，其通过一模块化的鞋垫及可替换足弓垫或足掌垫来解决现有技术中制造成本过于高昂的问题。

惟客制化鞋垫的测量、分析阶段仍存在着成本高昂的问题，据此，如何降低客制化鞋垫于测量、分析阶段的人力成本，实为所属技术领域人士急欲解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种足部分析系统，用于对一使用者的一足部进行分析进而自多对鞋具中选择有一鞋具，足部包含有一脚底以及一脚侧，脚底具有一足弓，其包含有一存储装置、一处理装置以及一显示装置。存储装置包含有一患者数据库以及一鞋具数据库。患者数据库存储有一足部数据，足部数据相对应于使用者的足部。鞋具数据库存储有一鞋具数据，鞋具数据相对应于多个鞋具。处理装置耦接存储装置，处理装置根据足部数据及鞋具数据产生一配对数据，配对数据是相对于鞋具。而显示装置则耦接处理装置，用于显示有配对数据。

承上，本发明的足部分析系统更得选择性地包含有测量模块群集，其与存储装置耦接，测量模块群集用于根据使用者的足部产生有足部数据，足部数据包含有一甲影像数据，一乙影像数据以及一压力数据。更明确的说，测量模块群集包含有甲光学影像提取模块、乙光学影像提取模块及压力感应模块的任一者或其集合。

而前述的一甲光学影像提取模块用于提取使用者的脚底的几何形状并产生相对应的甲影像数据。乙光学影像提取模块用于提取使用者的脚侧的几何形状并产生相对应的乙影像数据。压力感应模块用于提取脚底所受的压力分布并产生相对应的压力数据。

其中，处理装置根据甲影像数据、乙影像数据以及压力数据来计算出一特征数据，进而利用特征数据来与配对数据进行比较以产生配对数据。另一方面，在应用时，鞋具数据得包含有一轮廓参数、一尺寸参数以及一材料参数，轮廓参数是相对应于鞋具的总尺寸、特征参数是相对应于鞋具相对于足弓处的厚度，材料参数是相对应于鞋具相对于足弓处的材料种类。

再者，前述的鞋具得被理解成一鞋垫或是一鞋垫中的可替换模块及其鞋垫的总成。承上，本发明的系统更得选择性地包含有一病征数据库，其存储有一病征数据，病征数据是相对应于多个相对应于足部病变的病征影像以及病征文字说明；其中，显示装置通过一说明介面来同时的显示有病征影像、病征文字以及足部数据。

相对于前述的系统，本发明更得以一电脑程序产品及其载体。一读取模块，使一处理装置自一存储装置读取有一足部数据以及一鞋具数据；比较模块，使处理装置比较足部数据及鞋具数据并产生有一配对数据；以及显示模块，使处理装置将配对数据通过一显示装置所显示。以此为基础予以延伸，本发明的电脑程序产品更得包含有一延伸模块，使处理装置自一病征数据库中取得一病征数据，病征数据是相对应于多个相对应于足部病变的病征影像以及病征文字说明；以及一解说模块，使处理装置将病征数据通过一显示装置所显示。除此之外，前述提及的程序产品的载体亦属本发明的范畴。

本发明的有益效果在于，本发明揭示一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体。本发明的主要技术特征在于其提供了一种系统，其得以根据使用者的足型来自一数据库中自动选择有至少一最适合的鞋具，通过减少人力成本来解决了现有客制化鞋垫中必需医师的专业判断方得为鞋具的选择以导致其总体制造成本过高的问题。

附图说明

图1绘述了本发明的足部分析系统的功能方框图。

图2绘述了本发明的系统的甲影像数据的实际应用时的影像。

图3绘述了本发明的系统的说明介面的示意图。

图4绘述了本发明的电脑程序用品及其载体的功能方框图。

其中，附图标记说明如下：

1：足部分析系统   10：存储装置

11：患者数据库    111：甲影像数据

112：乙影像数据   113：压力数据

12：鞋具数据库    13：病征数据库

131：病征影像              132：病征文字说明

133：配对数据              20：处理装置

30：显示装置               31：说明介面

40：测量模块群集           41：甲光学影像提取模块

42：乙光学影像提取模块     43：压力感应模块

C：载体                    D1：内侧

F1：足尖                   F2：足弓

F3：足根                   P：电脑程序用品

P1：读取模块               P2：比较模块

P3： 显示模块              P4：延伸模块

P5： 解说模块

具体实施方式

为了有效地降低客制化鞋垫于测量、分析阶段的人力成本，本发明提出了一种足部分析系统以及一相对应的电脑程序用品及其载体，通过本发明的简单操作即可达到无需经验丰富的名医或专业人士即可来进行客制化鞋垫的测量、分析的目的，藉此降低客制化鞋垫的总体成本，以使客制化鞋垫得以普及。附带一提的是，本发明的说明中所提及的客制化鞋垫、鞋具或其他等义的词均得指中国台湾专利公告号第M429368号专利中所揭示的内容物的任一者，使用者得一并参酌其内容以为本发明的实施。

以下将对本发明的足部分析系统的细部设计作一说明。请参阅图1，图1绘述了本发明的足部分析系统于一具体实施例时的一功能方框图。于本例中，本发明的分析系统得为一个人电脑以及其外围运算元件的集合，故其于实施时将包含有如电源、主机板、运算所需的介面软、硬件等必然存在的元件，惟为维持说明书的简洁，以下将不对其现有的必要元件一一加以赘述，使用者于实施本发明时应自行参酌其所需配套以为其硬件的选用。

再者，由图可见，本发明得大致地包含有一存储装置10、一处理装置20、一显示装置30以及一选择性存在的测量模块群集40。存储装置10用于存储一相对应于患者(或称使用者)的足部数据以及多个鞋具数据，而处理装置20则用于根据前述数据来根据使用者的足部的大小、几何形状或其压力分布等参数来自多双鞋具中自动配对及建议有至少一较适合的鞋具。而显示装置30则用于显示该等结果。

以下将先对存储装置10、处理装置20以及显示装置30三者分别作一细部说明。于本例中，前述的存储装置10指一硬盘，且其存储有一电子信号或数据，其包含有一患者数据库11以及一鞋具数据库12。患者数据库11存储有一足部数据，该足部数据相对应于使用者的该足部。

更明确的说，以本例观之，足部数据同时包含有一甲影像数据，一乙影像数据或一压力数据。请参阅图2，图2绘述了本发明的系统于一具体实施例中的甲影像数据的实际应用时的影像。前述的甲影像数据111为相对于使用者的脚底或脚板的影像，而其中脚底可被大致地被分为足根F3、足弓F2以及足尖F1三个部分。于本例中，前述提及的甲影像数据111以一影像文件来呈现，惟其不以此为限，该甲影像数据亦得为一经数值化且由多个坐标所串接而成的几何形状数据。而乙影像数据的性质与甲影像数据同，惟其影像数据是相对于脚侧的影像。于本例中，乙影像数据指自脚掌内侧D1方向拍摄而得的影像，藉此可得见使用者的足部的足弓F2的深度、位置或其形状等特征。需注意的是，前述提及的脚侧并不以该足弓为限，使用者的脚部的高于脚掌且低于膝盖的区域均得视为本发明的脚侧。

另一方面，前述提及的压力数据则是相对于使用者的脚底各部分的受压分布。于本例中，所述压力数据以一彩色压力分布图予以代表，以红色区域为高压区域、灰色区域为低压区域的方式呈现，惟本发明不以此为限，前述的压力数据亦得为一由多个坐标及相对应数值所组成的数据群。

需注意的是，虽本发明的足部数据于实际应用时得同时包含有甲影像数据、乙影像数据以及压力数据，惟使用者得于应用时按其需要自由地自该三者中选择至少一者即可，并不以同时具有该等三者为限。

另一方面，鞋具数据库12存储有一鞋具数据，该鞋具数据相对应于多个鞋具。于本例中，鞋具指一鞋垫以及嵌设于该鞋垫中的可替换模块。惟其不以此为限，本发明的鞋具亦得指一鞋子、鞋垫、鞋垫中的可替换模块或是前述各者的排列组合。而前述的各个鞋具均可选择性地按一鞋具参数来具有多种不同的款式、大小以供搭配使用，该鞋具特征参数得包含有一相对应于该鞋具的类别参数，轮廓参数，特征参数以及材料参数的任一者或其排列组合。

更明确的说，类别参数指其鞋具本身的标的为何，其得包含有各种鞋子(如：拖鞋、球鞋、高根鞋等)、鞋垫及其可替换模块。而轮廓参数即指鞋具的外观形状、轮廓、总长度、总宽度或总高度等总体物理特征任一者或其排列组合。而特征参数则是鞋具指相对应于使用者足部各处(例如足尖、足弓F2或足跟)的长度、宽度或高度等特征的任一者或其排列组合。而材料参数则是指鞋具相对应于使用者足部各处(例如足尖、足弓F2或足跟)的选用的材质软硬、材料的颜色等特征的任一者或其排列组合。

再次强调的是，于本例中，前述的鞋具得指如中国台湾专利公告号第M429368号专利中所记载的各种鞋具的其中之一或其组合，本发明将不于此多加赘述。惟本发明并不以此为限，无论有无该可替换模块均应属本发明的范畴。

另一方面，处理装置20是指一具有数据处理能力的电子元件，如中央处理器或微处理器，等硬件及其相对应运算所需的软件的组合；而显示装置30则指一显示屏。而于前述的足部数据及鞋具数据已备齐并存储于该患者数据库11及鞋数据库后，与前述的存储装置10耦接的处理装置20将对其进行分析，本发明的处理装置20则系与存储装置10耦接以得以自所述数据库中取得该足部数据及鞋具数据并对其进行分析。在应用时，处理装置20得利用人脸辨识领域中所应用的二值化处理、区域方向特征、卡方距离等参数或以哈尔小波转换（Harr）算法、即时性艾达加速串联算法（Real Adaboost Cascade）等特征算法来提取足部数据的甲影像数据中的足部总长度、总宽度以及足弓F2的位置等参数以为第一门槛。自乙影像数据中取得足弓F2的高度或深度以作为第二门槛。另外，再自该压力数据中提取该脚底的压力分布以作为第三门槛。在设定有该等第一门槛、第二门槛及第三门槛后，处理装置20便得以利用该等门槛来按一预设的优先顺序来自该多个鞋具中选择有一最合适的鞋垫以及鞋垫中的可替换模块以供使用者选购。惟以上的判断方式仅为一例，本发明并不以此为限。

除此之外，本发明的足部分析系统1除了患者数据库11及鞋具数据库12外，更得选择性地包含有一病征数据库13。病征数据库13存储有一病征数据，该病征数据相对应于多个相对应于足部病变的病征影像131以及病征文字说明132。其中，显示装置30为一显示屏，其通过一说明介面31来同时的显示有前述的病征影像131、病征文字说明132及足部数据中的任一者，如甲影像数据111、乙影像数据112或压力数据113等，如图3所绘述。需注意的是，显示装置30的说明介面31中的病征影像131以及病征文字说明132的选择得按操作人员的要求为之或由处理装置20通过自动分析足部数据中的甲影像数据111、乙影像数据112或压力数据113来自动决定者。

再请参阅图1，再者，本发明的足部分析系统1亦得一并包含有一测量模块群集40，其与存储装置10耦接，测量模块群集40用于根据该使用者的足部产生有一相对应的足部数据，该足部数据包含有一甲影像数据111，一乙影像数据112以及一压力数据113。于本例中，测量模块群集40具有一甲光学影像提取模块41、一乙光学影像提取模块42以及一压力感应模块43。甲光学影像提取模块41用于提取该使用者的该脚底的几何形状并产生该相对应的甲影像数据。乙光学影像提取模块42用于提取该使用者的脚侧的几何形状并产生该相对应的乙影像数据。而压力感应模块43用于提取该脚底所受的压力分布并产生该相对应的压力数据。

更明确的说，甲光学影像提取模块41及乙光学影像提取模块42分别为一包含有一感光元件的影像提取元件，如具有拍摄照片及影片需求的数字相机、网络镜头、景深镜头等摄影装置、如影印机的横扫式光学影像提取模块等元件或其排列组合均得视为本发明的光学影像提取模块。

在应用时，使用者需按指示站立至一指定位置中，接着，甲光学影像提取模块41及乙光学影像提取模块42将分别对使用者的脚底及脚侧的几何形状进行提取，经影像简化处理后将产生有相对应的该甲影像数据及乙影像数据。于本例中，甲光学影像提取模块41及乙光学影像提取模块42分别为一供使用者踏持的横扫式光学提取模块以及一设置于脚部内侧D1处的摄影镜头。

而压力感应模块43得指一对压力反应而使其光学特性随的改变的光学膜体，惟其并不以此为限，该压力感应模块43亦得包含至少一压电材料或为一由多条压电材料所制成的压电材料膜体或是由多个压力感测单元所排列而成的压力感测阵列，而每个压力感测单元又得包含有一独立的压电材料层。于本例中，压力感应模块43得独立自甲光学影像提取模块41及乙光学影像提取模块42以于其拍摄完毕后再移至该压力感应模块43上进行压力的测量。

另一方面，请参阅图4，图4绘述了本发明的电脑程序用品及其载体于一具体实施例中的功能方框图。相对于足部分析系统，本发明亦提供有一电脑程序用品P，经由电脑载入该程序以执行，按其系统的特性，其得包含有一读取模块P1，一比较模块P2以及一显示模块P3。读取模块P1用于使一处理装置20自一存储装置10读取有一足部数据以及一鞋具数据。而比较模块P2用于使该处理装置20比较该足部数据及该鞋具数据并产生有一配对数据133。该配对数据133得包含有建议的鞋具的种类、大小、款式、价格等资讯或各种资讯的集合。而显示模块P3用于使该处理装置20将该配对数据通过一显示装置30的说明介面来显示。

除此之外，本发明还包含有一延伸模块P4以及一解说模块P5。延伸模块P4用于使该处理装置20来自动地根据该足部数据来自一病征数据库13中取得一病征数据，该病征数据相对应于多个相对应于足部病变的病征影像131以及病征文字说明132。更明确的说，通过对足部数据进行如二值化处理等图像分析程序，本发明得自足部数据中取得其特征，再根据这些特征来自动地自一病征数据库13中取得一具有相对应特征的病征数据以为后用。

而解说模块用于使处理装置20将该病征数据通过一显示装置30所显示。而除了前述的模块以外，本发明的电脑程序用品更得包含有多个相对应于本发明的足部分析系统1的各个作动的模块，本发明将不于此一一予以赘述。再者，本发明的范畴亦揭示了一包含有前述电脑程序用品的载体C，如随身碟、光碟片、硬盘或是网络服务器均属本发明的电脑程序用品的载体C。

综上所述，本发明揭示一种足部分析系统，电脑程序用品及其载体。本发明的主要技术特征在于其提供了一种系统，其得以根据使用者的足型来自一数据库中自动选择有至少一最适合的鞋具，通过减少人力成本来解决了现有客制化鞋垫中必需医师的专业判断方得为鞋具的选择以导致其总体制造成本过高的问题。

需了解本说明书目前所述者仅属本发明的众多实例方法的其中之一，在本发明的实际使用时，可使用与本说明书所述方法及装置相类似或等同的任何方法或手段为之。再者，本说明书中所提及的一数目以上或以下，包含数目本身。

且应了解的是，本说明书揭示执行所揭示功能的某些方法、流程，并不以说明书中所记载的顺序为限，除说明书有明确排除或各个程序、步骤间必然地具有因果关系，否则其执行时间的先前端看使用者的要求而自由调整。另外，考量本发明的各元件的性质为相互类似，故各元件间的说明、标号为相互适用。需注意的是，本说明书中所提及的装置、模块、器、元件等组成部分并不以实际上相互独立的硬件为限，其亦得以个别或整合后的软件、固件或硬件的方式呈现，合先述明。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具有等同性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的权利要求的范畴应根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具有等同性的安排。

Claims (9)

1.一种足部分析系统，用于对一使用者的一足部进行分析进而自多个鞋具中选择有一鞋具，该足部包含有一脚底以及一脚侧，该脚底具有一足弓，其包含有：

一存储装置，其包含有：

一患者数据库，存储有一足部数据，该足部数据相对应于该使用者的该足部；以及

一鞋具数据库，存储有一鞋具数据，该鞋具数据相对应于该多个鞋具；

一处理装置，耦接该存储装置，该处理装置根据该足部数据及该鞋具数据产生一配对数据，该配对数据是相对于该鞋具；以及

一显示装置，耦接该处理装置，显示有该配对数据。

2.如权利要求1所述的足部分析系统，其进一步包含：

一测量模块群集，与该存储装置耦接，该测量模块群集用于根据该使用者的该足部产生有该足部数据，该足部数据包含有一甲影像数据，一乙影像数据以及一压力数据，该测量模块群集包含有：

一甲光学影像提取模块，用于提取该使用者的该脚底的几何形状并产生该相对应的甲影像数据；

一乙光学影像提取模块，用于提取该使用者的该脚侧的几何形状并产生该相对应的乙影像数据；以及

一压力感应模块，用于提取该脚底所受的压力分布并产生该相对应的压力数据，该压力感应模块包含有一光学膜。

3.如权利要求2所述的足部分析系统，其中，该处理装置根据该甲影像数据、该乙影像数据以及该压力数据来计算出一特征数据，进而利用该特征数据来与该配对数据进行比较以产生该配对数据。

4.如权利要求1所述的足部分析系统，其中，该鞋具数据包含有一轮廓参数、一尺寸参数以及一材料参数，该轮廓参数相对应于该鞋具的总尺寸、该特征参数是相对应于该鞋具相对于该足弓处的厚度，该材料参数是相对应于该鞋具相对于该足弓处的材料种类。

5.如权利要求1所述的足部分析系统，其中，该鞋具为一鞋垫。

6.如权利要求5所述的足部分析系统，其中，该鞋具为一鞋垫中的可替换模块。

7.如权利要求1所述的足部分析系统，其存储装置中进一步地包含：

一病征数据库，存储有一病征数据，该病征数据是相对应于多个相对应于足部病变的病征影像以及病征文字说明；

其中，该显示装置通过一说明介面来同时的显示有该病征影像、该病征文字以及该足部数据。

8.一种足部分析装置，其包含：

一读取模块，使一处理装置自一存储装置读取有一足部数据以及一鞋具数据；

一比较模块，使该处理装置比较该足部数据及该鞋具数据并产生有一配对数据；以及

一显示模块，使该处理装置将该配对数据通过一显示装置所显示。

9.如权利要求8所述的足部分析装置，其进一步包含有：

一延伸模块，使该处理装置自动地根据该足部数据来自一病征数据库中取得一病征数据，该病征数据相对应于多个相对应于足部病变的病征影像以及病征文字说明；以及

一解说模块，使该处理装置将该病征数据通过一显示装置所显示。