CN107452051B - 鞋零件的自动化3-d建模方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及鞋零件的自动化3‑D建模方法和系统。通过创建鞋零件的3‑D模型增强了鞋的制造。例如，激光束可以投射至鞋零件表面上，使得投射的激光线出现在鞋零件上。可以分析投射的激光线的图像以确定坐标信息，坐标信息可以转换为可用于创建鞋零件的3‑D模型的几何坐标值。一旦3‑D模型已知并且被转换到鞋制造工具识别的坐标系，那么某些制造步骤可以被自动化。

Description

鞋零件的自动化3-D建模方法和系统

本申请是申请日为2012年11月16日，申请号为201280066815.9，发明名称为“鞋零件的自动化3-D建模方法和系统”(原发明名称为“鞋零件的自动化3-D建模”)的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及鞋零件的自动化3-D建模方法和系统。

背景技术

制造鞋通常要求操纵三维鞋零件，例如通过成形、放置以及组装零件。完成这些步骤的某些方法，例如严重地依赖于手动执行的那些方法，可以是资源密集型的并且可以具有高的变化率。

发明内容

本发明的各个方面的高级概述提供本公开内容的综述并且引入在下文的详细描述部分中进一步描述的概念的选择。本概述不意图提出要求保护的主题的关键特征或基本特征，其也不意图被孤立地用作用于确定要求保护的主题的范围的辅助内容。

简要地并且高级地，本公开内容描述了，除了别的以外，分析鞋零件的扫描图以生成可用于建模鞋零件的三维(3-D)特征的维度数据。例如，激光束可以被投射至鞋零件表面上，使得投射的激光线出现在表面上并且遵循创建鞋零件表面的横截面的表面轮廓。投射的激光线的多个图像可以被组合以创建鞋零件的3-D模型。一旦3-D模型已知并且被转换为例如机器人工具路径识别的坐标系，那么某些制造步骤可以被自动化。

一个示例性的分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的系统可以包括各种部件，例如保持鞋零件并且使鞋零件运动经过一位置范围(例如向前/向后、360度旋转等等)的鞋零件运动设备。此外，示例性的系统可以包括激光器，其在鞋零件被运动至该位置范围的一个位置时把激光束投射至鞋零件的节段上，使得投射的激光线延伸横跨节段。示例性的系统的另一个部件可以包括摄像机，其记录投射的激光线的多个图像，每个图像描绘延伸横跨节段的投射的激光线的表示。此外，示例性的系统可以包括具有存储在其上的计算机可执行的指令的计算机存储介质，计算机可执行的指令在被计算装置执行时使计算装置能够分析描绘表示的图像。

示例性的系统可以包括一个或多个激光器和一个或多个摄像机。例如，可以在仅使用一个激光器和摄像机可能难以扫描鞋零件的表面时利用多个激光器和摄像机。此外，激光器和摄像机可以被布置在相对于鞋零件的各个位置处，例如垂直于鞋零件或相对于鞋零件成角度。此外，摄像机设置(例如光圈、快门速度等等)可以取决于鞋零件的颜色而变化。

一种示例性的用于分析鞋零件的扫描图以生成可用于建模鞋零件的三维(3-D)特征的维度数据的方法可以具有各种步骤。例如，激光束可以被投射至鞋零件的包括表面形貌的鞋零件表面上。投射的激光线可以延伸横跨鞋零件表面的节段。此外，可以记录描绘投射的激光线的表示的图像，并且可以确定定义在图像中描绘的线的表示的坐标点。坐标点可以与从另外的图像导出的多个其他的坐标点组合，使得编译出代表表面形貌的坐标点的组合。坐标点的组合可以被转换为代表表面形貌的3-D模型的几何坐标点。

在另一种示例性的方法中，第一鞋零件可以被附接至第二鞋零件上，使得第一鞋零件的末端边缘环绕第二鞋零件。激光束可以被投射至第一鞋零件和第二鞋零件上，使得投射的激光线的第一段在第一鞋零件上延伸并且第二段在第二鞋零件上延伸。可以记录描绘第一段表示和第二段表示的图像。在第一段表示和第二段表示之间的界面区部分可以代表末端边缘的位置，并且可以确定界面区的坐标点。坐标点可被转换为第二鞋零件的几何坐标点并且被视为第二鞋零件上的与末端边缘对准的位置。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：把激光束投射至所述鞋零件的包括表面形貌的鞋零件表面上，使得投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的节段；记录所述投射的激光线的图像，其中所述图像包括所述投射的激光线的表示并且包括光的无关描绘；确定定义在所述图像中描绘的所述投射的激光线的表示的坐标点，其中过滤方法被应用于所述坐标点以除去一个或多个定义被无关地描绘的光的有噪声的坐标点；把所述坐标点与从在所述激光束被投射至所述鞋零件表面的其他的节段上时被记录的另外的图像导出的多个其他的坐标点组合，由此编译代表所述表面形貌的坐标点的组合；以及把所述坐标点的组合转换为代表所述表面形貌的3-D模型的几何坐标点。

所述鞋零件可包含包括所述鞋零件表面的鞋中底部分，并且其中所述坐标点的组合可映射凹形的表面形貌。

所述鞋零件可包括与所述鞋中底部分组合的、包括所述鞋零件表面的已楦制的鞋面，并且其中所述坐标点的组合可映射部分凸形的表面形貌。

所述方法还可包括，当所述图像和所述另外的图像被记录时把与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面在转台上旋转，使得所述节段和所述其他的节段跨越与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面的360度视野。

所述方法还可包括：把第二激光束投射至所述鞋零件表面上，使得第二投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的所述节段，其中所述投射的激光线延伸横跨所述节段的第一部分并且所述第二投射的激光线延伸横跨所述节段的与所述第一部分重叠的第二部分；记录所述第二投射的激光线的第二图像，其中所述第二图像包括所述第二投射的激光线的表示；确定定义在所述第二图像中描绘的所述第二投射的激光线的表示的坐标点的第二集合；以及把所述坐标点的第二集合与从所述图像导出的所述坐标点组合。

所述坐标点可包括多个有序集合，并且其中每个有序集合的一个元素可包括高度元素并且每个有序集合的另一个元素可包括宽度元素。

每个有序集合还可包括深度元素。

所述深度元素可基于所述鞋零件在所述图像和所述另外的图像被记录时运动的速度以及在给定量的时间内被记录的图像的数量。

所述有序集合的两个或两个以上集合可包括相同宽度元素值，并且其中所述两个或两个以上集合中的包括较高的或较低的高度元素值中的至少一个的集合可被从所述多个有序集合除去。

所述图像和所述另外的图像可包括图像的集合；其中包括黑色鞋零件曝光设置的第一摄像机可记录所述图像的集合的第一部分，并且包括白色鞋零件曝光设置的第二摄像机可记录所述图像的集合的第二部分。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：把鞋底附接至已楦制的鞋面上，使得所述鞋底的末端边缘环绕所述已楦制的鞋面；把激光束投射至所述鞋底和所述已楦制的鞋面上，使得投射的激光线的第一段在所述鞋底上延伸并且所述投射的激光线的第二段在所述已楦制的鞋面上延伸；记录所述投射的激光线的描绘第一段表示和第二段表示的图像，其中在所述第一段表示和所述第二段表示之间的界面区代表所述末端边缘的位置；识别所述界面区的定义在所述图像中描绘的所述界面区的位置的坐标点；以及把所述坐标点转换为所述已楦制的鞋面的几何坐标点，其中所述几何坐标点被视为咬合点，所述咬合点代表所述已楦制的鞋面上的与所述末端边缘的一部分对准的位置。

可以在所述已楦制的鞋面旋转360度时，记录多个图像。

相应的坐标点可从所述多个图像的每个图像导出。

每个相应的坐标点可被转换为所述已楦制的鞋面的相应的几何坐标点，并且其中从相应的坐标点转换而来的多个几何坐标点可被视为咬合线。

根据本发明的又一个方面，提供了一种分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的系统，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述系统包括：鞋零件运动设备，所述鞋零件运动设备保持所述鞋零件并且使所述鞋零件运动经过一位置范围，其中所述鞋零件包括表面形貌；激光器，所述激光器在所述鞋零件运动至所述位置范围的一位置时把激光束投射至所述鞋零件的节段上，使得投射的激光线延伸横跨所述节段；摄像机，所述摄像机记录所述投射的激光线的图像，其中所述图像描绘延伸横跨所述节段的所述投射的激光线的表示；以及计算机存储介质，所述计算机存储介质具有存储在其上的计算机可执行的指令，所述计算机可执行的指令在被计算装置执行时使所述计算装置：(A)从所述图像导出定义在所述图像中描绘的所述投射的激光线的表示的坐标点；(B)把所述坐标点与从在所述激光束被投射至所述鞋零件的其他的节段上时被记录的另外的图像导出的多个其他的坐标点组合，由此编译代表所述表面形貌的坐标点的组合；以及(C)把所述坐标点的组合转换为代表所述表面形貌的3-D模型的几何坐标点。

所述鞋零件运动设备可包括传送器并且其中所述位置范围可沿着狭窄轴线间隔开。

所述系统还可包括：第二激光器，所述第二激光器可把第二激光束投射至所述鞋零件上；以及第二摄像机，所述第二摄像机可记录所述第二激光束在所述鞋零件上创建的第二投射的激光线的图像。

所述激光束和所述第二激光束可彼此重叠，由此创建重叠的光幕，并且其中所述重叠的光幕可实质上垂直于所述传送器的皮带。

所述鞋零件运动设备可包括把所述鞋零件旋转360度的转台设备。

所述系统还可包括：被定位为毗邻于所述摄像机的第二摄像机，其中所述摄像机可包括黑色鞋零件曝光设置并且所述第二摄像机可包括白色鞋零件曝光设置。

本申请还涉及以下内容：

1)一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：把激光束投射至所述鞋零件的包括表面形貌的鞋零件表面上，使得投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的节段；记录所述投射的激光线的图像，其中所述图像包括所述投射的激光线的表示并且包括光的无关描绘；确定定义在所述图像中描绘的所述线的表示的坐标点，其中过滤方法被应用于所述坐标点以除去一个或多个定义被无关地描绘的光的有噪声的坐标点；把所述坐标点与从在所述激光束被投射至所述鞋零件表面的其他节段上时被记录的另外的图像导出的多个其他的坐标点组合，由此编译代表所述表面形貌的坐标点的组合；以及把所述坐标点的组合转换为代表所述表面形貌的3-D模型的几何坐标点。

2)根据1)所述的方法，其中所述鞋零件包含包括所述鞋零件表面的鞋中底部分，并且其中所述坐标点的组合映射凹形的表面形貌。

3)根据1)所述的方法，其中所述鞋零件包括与所述鞋中底部分组合的、包括所述鞋零件表面的已楦制的鞋面，并且其中所述坐标点的组合映射部分凸形的表面形貌。

4)根据3)所述的方法，还包括，当所述图像和所述另外的图像被记录时把与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面在转台上旋转，使得所述节段和所述其他的节段跨越与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面的360度视野。

5)根据3)所述的方法，还包括：把第二激光束投射至所述鞋零件表面上，使得第二投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的所述节段，其中所述投射的激光线延伸横跨所述节段的第一部分并且所述第二投射的激光线延伸横跨所述节段的与所述第一部分重叠的第二部分；记录所述第二投射的激光线的第二图像，其中所述第二图像包括所述第二投射的激光线的表示；确定定义在所述第二图像中描绘的所述第二线的表示的坐标点的第二集合；以及把所述坐标点的第二集合与从所述图像导出的所述坐标点组合。

6)根据1)所述的方法，其中所述坐标点包括多个有序集合，并且其中每个有序集合的一个元素包括高度元素并且每个有序集合的另一个元素包括宽度元素。

7)根据6)所述的方法，其中每个有序集合还包括深度元素。

8)根据7)所述的方法，其中所述深度元素基于所述鞋零件在所述图像和所述另外的图像被记录时运动的速度以及在给定量的时间内被记录的图像的数量。

9)根据6)所述的方法，其中所述有序集合的两个或两个以上集合包括相同宽度元素值，并且其中所述两个或两个以上集合中的包括较高的或较低的高度元素值中的至少一个的集合被从所述多个有序集合除去。

10)根据1)所述的方法，方法，其中所述图像和所述多个图像包括图像的集合；其中包括黑色鞋零件曝光设置的第一摄像机记录所述图像的集合的第一部分，并且包括白色鞋零件曝光设置的第二摄像机记录所述图像的集合的第二部分。

11)一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：把鞋底附接至已楦制的鞋面上，使得所述鞋底的末端边缘环绕所述已楦制的鞋面；把激光束投射至所述鞋底和所述已楦制的鞋面上，使得投射的激光线的第一段在所述鞋底上延伸并且所述投射的激光线的第二段在所述已楦制的鞋面上延伸；记录所述投射的激光线的描绘第一段表示和第二段表示的图像，其中在所述第一段表示和所述第二段表示之间的界面区代表所述末端边缘的位置；识别所述界面区的定义在所述图像中描绘的所述界面区的位置的坐标点；以及把所述坐标点转换至所述已楦制的鞋面的几何坐标点，其中所述几何坐标点被视为咬合点，所述咬合点代表所述已楦制的鞋面上的与所述末端边缘的一部分对准的位置。

12)根据11)所述的方法，其中在所述已楦制的鞋面旋转360度时，记录多个图像。

13)根据12)所述的方法，其中相应的坐标点从所述多个图像的每个图像导出。

14)根据13)所述的方法，其中每个相应的坐标点被转换为所述已楦制的鞋面的相应的几何坐标点，并且其中从相应的坐标点转换而来的多个几何坐标点被视为咬合线。

15)一种分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的系统，所述维度数据可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述系统包括：鞋零件运动设备，所述鞋零件运动设备保持所述鞋零件并且使所述鞋零件运动经过一位置范围，其中所述鞋零件包括表面形貌；激光器，所述激光器在所述鞋零件运动至所述位置范围的一位置时把激光束投射至所述鞋零件的节段上，使得投射的激光线延伸横跨所述节段；摄像机，所述摄像机记录所述投射的激光线的图像，其中所述图像描绘延伸横跨所述节段的所述投射的激光线的表示；以及计算机存储介质，所述计算机存储介质具有存储在其上的计算机可执行的指令，所述计算机可执行的指令在被计算装置执行时使所述计算装置：(A)从所述图像导出定义在所述图像中描绘的所述线的表示的坐标点；(B)把所述坐标点与从在所述激光束被投射至所述鞋零件的其他的节段上时被记录的另外的图像导出的多个其他的坐标点组合，由此编译代表所述表面形貌的坐标点的组合；以及(C)把所述坐标点的组合转换为代表所述表面形貌的3-D模型的几何坐标点。

16)根据15)所述的系统，其中所述鞋零件运动设备包括传送器并且其中所述位置范围沿着狭窄轴线间隔开。

17)根据16)所述的系统，还包括：第二激光器，所述第二激光器把第二激光束投射至所述鞋零件上；以及第二摄像机，所述第二摄像机记录所述第二激光束在所述鞋零件上创建的第二投射的激光线的图像。

18)根据17)所述的系统，其中所述激光束和所述第二激光束彼此重叠，由此创建重叠的光幕，并且其中所述重叠的光幕实质上垂直于所述传送器的皮带。

19)根据15)所述的系统，其中所述鞋零件运动设备包括把所述鞋零件旋转360度的转台设备。

20)根据15)所述的系统，还包括：被定位为毗邻于所述摄像机的第二摄像机，其中所述摄像机包括黑色鞋零件曝光设置并且所述第二摄像机包括白色鞋零件曝光设置。

附图说明

本发明的例证性的方面在下文参照附图详细地描述，其中：

图1描述了示例性的用于鞋零件的自动化3-D建模的系统的示意图；

图2a、2b、和2c描述了根据本发明的示例性的用于鞋底的自动化3-D建模的系统的示意图；

图3a和3b描述了示例性的用于鞋面的自动化3-D建模的系统的示意图；

图4描述了示例性的用于数字咬合线的3-D建模的系统的示意图；

图5和6描述了用于分析鞋零件的图像的方法的分别的流程图；以及

图7描述了示例性的可以用于根据本发明的系统和方法的计算装置的框图。

具体实施方式

本发明的某些方面的主题在本文中被专门地描述以满足法定的要求。但是描述本身不意图限定被认为是发明的内容，权利要求限定被认为是发明的内容。要求保护的主题可以包括不同于在本文件中描述的那些要素的要素或与本文件中描述的那些要素相似的要素的组合，结合其他的现有的或未来的技术。术语不应当被解释为暗示本文公开的各种要素之间的任何具体的顺序，除非明确地声明。

本文描述的主题涉及鞋零件的自动化的三维(“3-D”)建模，并且图1描述了示例性的可以执行各种动作以分析鞋零件12的图像的系统10。三维建模是指生成表示鞋零件的3-D特征的维度数据。例如，维度数据可以包括3-D坐标系的坐标点，以及使用维度数据可重现的鞋零件的3-D表示。维度数据可以使用各种技术生成，例如通过组合从鞋零件的扫描图或图像导出的数据。

图1的鞋零件12可以是多种不同的鞋零件。即，虽然鞋零件12被一般地描绘，但是鞋零件12可以是，除了别的以外，鞋外底、鞋中底、鞋中底和鞋外底组件、鞋面(已楦制的或未楦制的鞋面)、鞋面的部件、或鞋零件的组合。因此，鞋零件12可以具有多种不同的特性，例如大小、形状、纹路、材料、表面形貌等等。例如，鞋零件12包括鞋零件表面14，鞋零件表面14可以包括各种表面形貌。表面形貌是指包括鞋零件表面14的各种轮廓。例如，虽然表面14为了例证性的目的被描绘为平坦的，但是表面形貌可以包括凸形的表面、凹形的表面或其组合。

鞋零件12可以由鞋零件运动设备16支撑，鞋零件运动设备16可以使鞋零件12运动经过一系列的位置。箭头18和20图示了鞋零件运动设备16可以使鞋零件12向前和向后或向左和向右运动。例如，鞋零件运动设备16可以包括把鞋零件12支撑在传送带上的传送器。

箭头22图示了鞋零件运动设备16可以旋转鞋零件12。例如，鞋零件运动设备16可以包括由伺服马达驱动的转台或其他的旋转设备。鞋零件运动设备16可以另外地和/或可选择地包括具有夹持器的铰接臂、由链条或皮带驱动的夹紧装置、吸附工具、坡道或任何其他的能够使鞋零件运动的设备。此外，箭头24图示了鞋零件运动设备16可以把鞋零件12向上和向下运动。

系统10可以还包括把激光束28投射至鞋零件12上(例如至表面14上)的激光器26。激光束28可以包括具有不同的形状、大小、宽度等等的各种配置。图1描述了示例性的扁平的激光束28(即“扇形”)，当其投射至鞋零件12上时把投射的激光线30反射横跨表面14部分。投射的激光线30也可以在鞋零件运动设备16上出现，这取决于激光束28的宽度和角度。例如，在鞋零件运动设备16上描绘了投射的激光线30的部分31。

激光器26可以包括具有各种特征和容量的激光线发生器(例如激光微线发生器或激光宏线发生器)。示例性的特征包括可调整的扇角；均匀的强度分布；恒定的线宽度(即，在整个测量区域上的粗细度)；可调整的宽度；可调整的光谱范围(例如，635nm-980nm)；以及可调整的功率(例如，在可见光的范围内高至100mW以及在IR范围内高至105mW)。在一个方面，激光器26可以具有40度的扇角、180mm的线长度、0.108mm的线宽度(即粗细度)、245mm的工作距离、12mm的瑞利范围、205-510mm的聚焦范围、以及0.7度的会聚度。

激光器26的各种方面可以与鞋零件特性协调地来调整。例如，激光束28的颜色可以基于鞋零件12的颜色来设置或调整。即，激光束颜色和鞋零件颜色的某些组合可以允许使用摄像机32更好地记录投射的激光线30。因此，激光束颜色可以基于鞋零件颜色来调整。

此外，激光器26的功率水平可以基于鞋零件12的颜色来调整。例如，单一的激光器可以具有可调整的功率设置，使得单一的激光器可以基于鞋零件颜色来调整。在另一个实施例中，具有不同的功率水平的多个激光器可以基于鞋零件12的颜色被可互换地利用。在另外的实施例中，多个激光器可以布置在单一的位置处。在本发明的一个方面，当把光束投射至黑色(或是非白色)的鞋零件上时，可以利用高功率激光器。在本发明的一个另外的方面，当把光束投射至白色的鞋零件上时，可以利用低功率激光器。在一个另外的方面，当零件是多颜色的时，可以在相同的时间使用多个激光器。例如，高功率激光器和低功率激光器二者可以把相应的光束投射至黑色和白色的鞋零件上。摄像机32被定位为记录延伸横跨表面14的投射的激光线30的图像34。据此，图像34描述了(当其出现时)横跨鞋零件运动设备16并且横跨鞋零件表面14被反射的所投射的激光线30的表示36和38。即，表示36描述了当其在鞋零件运动设备16上出现时的投射的激光线30并且表示38描绘了当其在鞋零件表面14上出现时的投射的激光线30。

摄像机32可以具有各种特征和特性。在一个示例性的方面，摄像机32可以具有作为传感器起作用的1/2"逐行扫描电荷耦合器件(“CCD”)。摄像机32可以是单色的和/或具有颜色特征(例如Bayer马赛克)。此外，摄像机32可以具有允许摄像机32在给定量的时间内记录多个图像的可调整的帧率(即每秒帧数)。例如，摄像机32可以能够每秒记录31帧。摄像机32的其他的示例性的特性可以是芯片尺寸(例如4.65mm×4.65mm)、1392×1040的像素数量、像素尺寸、灵敏度等等。

摄像机32、激光器26和鞋零件运动设备16可以被配合地被编程以生成在鞋零件表面14上的各种位置处的投射的激光线的多个图像41。图1描述了多个图像41，它们中的某些为了例证性的目的而使用虚线描绘。多个图像41中的每个图像可以描绘当投射的激光线在鞋零件表面14的不同部分上出现时的投射的激光线的不同表示。例如，鞋零件运动设备16可以在激光器26把激光束28投射至鞋零件表面14上时把鞋零件12在箭头18或22的方向运动。可选择地，激光器26可以相对于鞋零件表面14运动，或二者都可以以已知的方式运动。摄像机32的每秒帧数设置可以被编程以在鞋零件12在箭头18或22的方向相对于激光器26运动时捕获多个图像。因为鞋零件12在激光束28保持固定时正在被运动，所以投射的激光线30在所述多个图像被捕获时横跨不同的部分出现。因此，多个图像41中的每个可以描绘当其横跨鞋零件12的各个部分出现时的投射的激光线30的不同表示。

在另一个方面，摄像机32、激光器26和鞋零件运动设备16的设置被协调以记录足以导出期望的鞋零件信息的多个图像。例如，摄像机32可以设置为每秒记录约31帧，并且鞋零件运动设备16可以设置为每秒运动约20mm。在这样的参数下，可以在鞋零件12的约每0.5mm处记录图像。然而，在其他的方面，扫描速率可以基于鞋零件运动设备的速度向上或向下调整(并且反之亦然)。此外，可以调整设置从而以小于0.5mm或大于0.5mm的距离间隔记录图像。

可以调整摄像机34的设置(例如光圈、快门速度等等)，使得相对于鞋零件12的可以在图像34中描绘的其他部分，在图像34中增强投射的激光线30的表示36。此外，摄像机34的设置和/或激光器26的设置可以以协调的方式调整以捕获具有足以被分析的品质的投射的激光线的图像。例如，可以调整设置，以最小化投射的激光线在投射横跨鞋零件时和被在图像中描绘时的模糊度。在一个另外的方面，系统10可以设置在真空室中，以允许待被捕获的投射的激光线的更清楚的描绘。即，在某些环境中，由白色的鞋零件导致的光散射可以导致具有较不期望的品质的图像。把系统10布置在真空中可以减少由白色的鞋零件导致的散射。

在另一个方面，基于零件12的颜色以及在系统10中使用的激光器的数量来建立设置。例如，如上文描述的，当零件是黑色和白色的时，可以利用低功率激光器和高功率激光器。在这样的一个方面，摄像机扫描速率可以加倍，以记录由低功率激光器创建的线和由高功率激光器创建的线二者的图像。在一个另外的方面，摄像机34可以用于传感鞋零件12的颜色。据此，激光器26的功率设置可以基于摄像机34传感到的鞋零件12的颜色而自动地调整。在其中利用多于一个摄像机的情况下，对摄像机中的一个的设置可以基于鞋零件12的第一颜色(例如黑色)来调整。同样地，对摄像机中的另一个的设置可以基于鞋零件12的第二颜色(例如白色)来调整。

在一个另外的方面，系统10可以执行各种操作以分析摄像机32捕获的图像41并且组合从其导出的维度数据。例如，系统10可以分析图像34以导出表示36和38的图像坐标点40和42。图像坐标点40和42每个可以由相对于坐标系44的相应的一组坐标值表示。例如，该组坐标值可以包括高度元素(例如坐标系44的Z)和宽度元素(例如坐标系44的Y)，其中的每个基于定义图像34的坐标系。

此外，定义点40和42的一组坐标值可以也包括深度值(例如坐标系44的X)，其是相对于多个图像41中的其他的图像而言的，并且可以基于鞋零件运动设备16运动鞋零件12的速度以及摄像机32的每秒帧数设置来确定。例如，系统10可以被编程以还确定图像48的坐标点46的不同的一组坐标值。据此，点40和46的各自的深度值可以基于鞋零件运动设备16的运动速度和摄像机32的每秒帧率彼此对应。

如描绘的，表示36和38包括多个坐标点，这些坐标点的坐标值可以全部被确定，以定义在图像34中描绘的表示36和38。同样地，多个图像41的其他图像中的每个可以也包括相应的多个坐标点。据此，系统10可以分析多个图像41的每个图像以确定定义每个图像中的表示的各个坐标点的图像坐标值。从鞋零件12的图像捕获的全部表示的图像坐标值可以被组合以创建图像坐标值集合，图像坐标值集合定义整个的鞋零件表面14。

图像坐标值集合可以被以各种方式使用。例如，图像坐标值集合可以用于重现鞋零件表面14的3-D模型50。3-D模型50可以基于各种坐标系。即，一旦转换被确定，那么从图像41导出的坐标值可以被转换到期望的坐标系中。例如，如在图1中描绘的，3-D模型50在坐标系52中重现，坐标系52可以是3-D图像重现计算机程序的一部分。这样的3-D图像重现计算机程序可以通过例如使用坐标值构建定义鞋零件表面14的一系列的互锁三角形构建3-D模型50。此外，可以生成一系列的垂直于三角形中的每个的表面的法线。这些法线可以用于，例如，确定机器人工具路径。例如，可以平行于法线并且，通过延伸，垂直于包括鞋零件表面14的三角形的表面施用喷雾粘合剂。

基于摄像机32、激光器26和零件运动设备16的校准，从图像41导出的坐标值也可以转换到几何坐标系54，几何坐标系54定义鞋零件12物理地定位在其中的空间。此外，几何坐标系54可以另外地定义自动化鞋零件制造工具在其中操作的空间，使得从图像41导出并且被转换到坐标系54的坐标值可用于向这样的工具通知鞋零件12的3-D特征。例如并且如上文提到的，使用坐标值，可以生成机器人工具路径。这样的机器人工具路径可以用于切割、喷雾粘合剂或涂漆、缝合、附接、激光处理、模塑和类似的功能。

一旦从图像41导出值，那么维度数据可以被以各种方式使用。例如，维度数据可以用于确定鞋零件的大小或鞋零件的形状。此外，维度数据可以用于分析一个鞋零件可以如何与其他的维度数据已经从其导出的其他的鞋零件组装。在另一个方面，维度数据可以用于识别鞋零件中的缺陷或用于以其他方式执行品质控制措施。此外，维度数据可以被通信至其他的鞋制造设备和/或系统，以使该设备或系统能够实施制造功能，例如切割、附接、底加工、堆叠等等。

如指示的，确定坐标点的值可以基于把摄像机32、激光器26和鞋零件运动设备16的相对位置和设置考虑在内的校准。图1中的这些要素的位置仅是示例性的并且为了例证性的目的被提供。据此，这些要素可以被布置在其他的位置和布置中，只要可选择的位置和布置在校准系统时被考虑在内。例如，图1描述了一个摄像机32和一个激光器26。然而，系统10可以包括捕获鞋零件12的同一个或可选择的方面的多于一个摄像机和多于一个激光器。此外，激光器26被描绘为垂直于鞋零件12和鞋零件运动设备16；然而，激光器26也可以被布置为与鞋零件12水平或在鞋零件12上方或下方的某一角度。同样地，摄像机32可以被定位在相对于投射的激光线30的各种角度，只要该角度在校准系统10时被考虑在内。

此外，系统10可以包括计算装置60，计算装置60可以帮助执行各种操作，例如通过分析图像41，确定坐标值，并且解决转换问题。计算装置60可以是单一的装置或多个装置并且可以与系统10的各种元件物理地集成或可以被从各种元件物理地分立。计算装置60可以使用任何介质和/或协议与系统10的一个或多个部件交互。此外，计算装置60可以被定位成紧邻于系统10的部件或远离系统10的部件。

已经描述了图1的各个方面，其也可以适用于在本公开内容中描述的其他的系统，例如在图2a、2b、3a、3b和4中描绘的系统。据此，当描述这些其他的系统时，也可以参照图1并且在图1中描述的方面可以在这些其他的系统中应用。

现在参照图2a，描绘了系统210的一个实施例，其记录和分析鞋底212的图像，为了例证性的目的其还在更大的视图213中示出。鞋底212可以包括鞋中底，鞋中底可以在组装为鞋时被附接于鞋外底(未示出)。描绘了鞋底212的可以是内表面的表面214，其被耦合于鞋面。侧壁216围绕鞋底212突出并且形成内表面214的周界，使得表面214可以具有大体上凹形的表面形貌。

系统210可以具有传送器218或保持并且把鞋底212在箭头220的方向运动的其他设备。此外，系统210可以包括当传送器218把鞋底212在箭头220的方向运动时把激光束224投射至鞋底212的表面214上的激光器222。当激光束224投射至表面214上时，投射的激光线226横跨鞋底212的部分出现，并且投射的激光线228也可以横跨传送器218的皮带出现。

系统210可以也具有记录投射的激光线226和228的图像232的摄像机230，并且图像232可以包括描绘投射的激光线226和228的表示234。此外，摄像机230可以在传送器218把鞋零件212在箭头220的方向运动时记录多个图像236。多个图像236的每个图像描绘当投射的激光线延伸横跨鞋零件212的相应部分时投射的激光线的相应表示。

此外，系统210可以具有将描绘的信息保持在表格238中的计算装置。表格238描述了已记录的图像240的列，例如当鞋零件212被传送器218运动时摄像机230记录的图像。例如，图像242描述了是直线的投射的激光线的表示。据此，图像242可以在鞋零件212在激光束224下运动之前已经被记录，使得投射的激光线仅延伸横跨传送器218的皮带。然而，图像244、246、和248每个描绘了投射的激光线的相应的表示并且可以已经在鞋零件212正在激光束224下运动的时间内的不同时刻被记录。例如，图像232可以在表格238中作为图像248存储。

表格238还包括可以从图像236、242、244、246和248导出的各种维度数据，例如2-D图像坐标250、3-D图像坐标252和3-D几何坐标254。二维图像坐标250可以包括定义图像的平面中的坐标点的坐标值。例如，有序集合的坐标值可以基于坐标系256定义高度(例如Z)和宽度(例如Y)。据此，在图像232中描绘的坐标点257可以通过表格238中存储的值260和262定义。即，值260和262(分别)是针对图像248的Y值和Z值。据此，在图像232中描绘的坐标点中的每个可以由表格238中的坐标值表示。

此外，3-D图像坐标252的有序集合可以包括关于深度的第三坐标值(即X)，并且如参照图1描述的，深度值可以基于各种因素计算出来，例如基于传送器218的速度和摄像机230的每秒帧数值。表格238仅为了例证性的目的被示出，并且在图2a中描绘的信息可以被以各种其他的方式存储或组织。例如，3-D图像坐标可以在逗号划界的文本文件(例如扩展名.xyz)中与其他的维度数据分开存储，逗号划界的文本文件可以被计算机程序(例如CAD程序)打开以重现表面214的扫描图。

表格238的其他的示例性的维度数据可以是3-D几何坐标254，其基于从3-D图像坐标的转换来确定。三维几何坐标254可以表示到鞋零件212被定位在其中的物理空间的转换。此外，3-D坐标254可以基于定义鞋制造工具在其中操作的空间的坐标系256，使得3-D坐标被格式化以被通信至自动化鞋制造工具。如在表格238中描绘的，3-D几何坐标值254包括X、Y和Z，以及每个点的各自的方向信息。三维几何坐标254可以使用各种技术生成。例如，.xyz文件可以被转换计算机程序读取以生成3-D几何坐标的文件。

基于维度数据例如3-D图像坐标252、3-D几何坐标254或其的组合的编译，可以构建描绘鞋零件212的3-D扫描图258。此外，基于维度数据的编译，鞋零件212的位置、以及表面214的表面形貌可以通信至各种鞋制造设备。一旦鞋制造工具知道了位置和表面形貌，那么某些工艺可以以自动化的方式实施。例如，粘合剂可以按照机器人工具路径以自动化的方式施用于鞋底212以把鞋底212附接于鞋面。

当分析从摄像机230记录的图像导出的维度数据时，某些数据可以被过滤掉。例如，从图像242导出的维度数据可以被过滤掉，因为图像242可以描绘仅延伸横跨传送器218并且不横跨鞋底212的任何部分的投射的激光线的表示。这样的可过滤的数据可以使用各种分析技术来识别，例如确定所有的高度值都接近于基于传送器218的位置建立的零值。

此外，对图像232的分析可以生成可过滤的其他维度数据。即，图像232描述了表示270，为了解释性的目的其被打了个圈。表示270图示了可以有时在图像中描绘的可过滤的、因摄像机设置和鞋零件颜色导致的类型的噪声。例如，当摄像机设置(例如相对光圈和快门速度)调整至特定的曝光时，全部是黑色的鞋零件可以被扫描，而不会产生非期望的噪声。据此，这种曝光设置在本文中被称为“全黑色鞋曝光设置”。然而，当全黑色鞋曝光设置被用于记录包括某些白色部分的鞋零件(例如全白色的鞋零件或黑色和白色的鞋零件)的图像时，相似于表示270的噪声出现在图像中。

可以通过应用各种技术过滤掉表示270所描绘的噪声。例如，可以假定，如果噪声将要在图像中出现，那么噪声将高于和/或低于想要的或期望的分布(即当其横跨鞋零件表面出现时的投射的激光线的表示)。据此，可以通过除去具有相同宽度值(例如Y)但是具有比毗邻的坐标点高和/或低的高度值(例如Z)的坐标点，在数学上过滤掉噪声。例如，沿着表示270定位的坐标点可以具有与坐标点280相同的Y值(宽度)；然而，表示270将具有比相邻的坐标点(例如坐标点280)高的Z值(高度)。据此，可以过滤掉沿着表示270的坐标点。

也可以应用其他的技术过滤掉噪声。例如，可以在数学上生成最好地拟合图像232中描绘的各个点的曲线。例如，可以生成法线(垂直于鞋底212的表面的线)，并且可以在数学上生成最好地拟合各种法线的曲线。在一个示例性的方面，应用最小二乘拟合方法以确定最佳拟合曲线。此外，抛物线函数和/或傅里叶级数可以被用作与最小二乘拟合方法组合的逼近函数。一旦确定了最佳拟合曲线，那么将距最佳拟合曲线的坐标距离与距离阈值进行比较。可以过滤掉离最佳拟合曲线的距离大于阈值距离的坐标。

此外，可以通过将点和相邻的点之间的距离与阈值进行比较来过滤掉噪声。例如，如果一个点离相邻的点的距离大于阈值距离(例如0.2mm)，那么该点可以被识别为噪声并且被过滤掉。在另一个方面，允许处于一个组(例如，组可以是在图像232中描绘的那些坐标)中的坐标的数量可以被设上限，使得超出上限的坐标被过滤掉。在另一个方面，可以测量系列中的点之间的距离(例如，第(n)个坐标和第(n+1)个坐标之间的距离)并且与阈值距离比较。如果n和n+1之间的距离超过阈值，那么n+1可以作为噪声被过滤掉；然而，如果n和n+1之间的距离低于阈值，那么n+1可以被保留。

图2c描述了可以用于利用上文描述的方法(例如，使用法线的最小二乘拟合方法)进一步除去不想要的噪声的另一个过滤步骤。图2c描述了鞋底例如鞋底212的图像282。图像282通过编译或把鞋底的多个横截面激光扫描图284“缝合在一起”来生成。横跨鞋底的表面生成多个纵向虚拟扫描图286并且用于另外地过滤掉不想要的噪声。虽然描绘了有限数量的横截面激光扫描图284和纵向虚拟扫描图286，但是设想，横截面激光扫描图284和纵向虚拟扫描图286可以包括任何数量的扫描图。

此外，图2b描述了可以用于通过布置从系统210修改的系统290解决在表示270中描绘的噪声的另一个途径。在系统290中，摄像机230a和230b可以并排地安装。摄像机230a可以包括全黑色鞋曝光设置，使得如果鞋零件212包括黑色的零件以及白色的零件，那么可以产生被表示270描绘的噪声。可选择地，摄像机230b可以包括全白色鞋曝光设置，使得已记录的图像272不描绘噪声。然而，在图像272中鞋零件212的黑色的部分难以看到并且被274环绕，用于例证性的目的。据此，通过组合来自图像232和272中的每个的合适的线表示(例如合适的宽度值)，可以构建鞋零件212的完整的3D模型。为了便于线的这样的组合，摄像机232a和232b被并排地安装，每一个具有相应的设置(例如全部黑色或全部白色)。然后摄像机232a和232b在时间中的同一时刻并以同一频率记录图像，使得从图像导出的数据可以被组合。

返回参照图2a，描绘了经由网络260通信的部件。例如，虽然表格238和扫描图258被描绘为直接地连接于网络260，但是这些元件可以实际上由一个或多个通过网络260通信的计算装置保持或实现。

此外，虽然在分析鞋底的图像的上下文中描述了图2a的原理和部件，但是相同的或相似的原理和部件在分析其他的鞋零件的图像时可以同样地适用或相似地使用。例如，表格238描绘的维度数据的类别也可以用于分析其他的鞋零件的图像，例如鞋面，或鞋面和鞋底的组合。

现在参照图3a和3b，描绘了其他的系统310和350的实施例，其记录和分析鞋面312的图像，为了例证性的目的其还在更大的视图313中示出。鞋面312可以被楦制至鞋楦315上。鞋面312在被组装为鞋时可以附接于鞋底(例如图2a的鞋底212)。描绘了可以耦合于鞋底的鞋面312的表面314。表面314可以包括鞋面312的底部壁322(其可以是标签(strobel))和侧壁324的至少一个部分二者。据此，表面314可以具有大体上凸形的表面形貌，如被图示线316描绘的。

相似于系统210，系统310和350可以具有保持和运动鞋面312的设备、把激光束投射至鞋面312上的激光器以及记录图像的摄像机。然而，因为鞋面312的底部壁322可以比侧壁324宽，所以可能需要把激光器定位在非垂直的取向中。即，如果激光器被定位为垂直于底部壁322，那么激光束可以仅被投射至表面314的较宽的部分上并且可能不到达沿着侧壁324的表面314的较窄的部分。据此，图3a和3b描述了示例性的系统，其中一个或多个激光器被定位在相对于底部壁322的非垂直的取向中。

在图3a中，系统310可以具有由伺服马达驱动的转台318或保持并且使鞋面312在箭头320的方向运动的其他设备。此外，系统310可以包括当转台318使鞋面312在箭头320的方向运动时把激光束328投射至鞋面312的表面314上的激光器326。当激光束328被投射至表面314上时，投射的激光线330横跨鞋面312的部分出现。图3a描述了激光器326可以相对于底部壁322成角度，使得激光束328可以被投射至侧壁324和底部壁322二者上。然而，当激光束328是扁平的光束时，扁平光束的平面可以仍然垂直地延伸，即使激光器326是成角度的。

系统310可以也具有记录投射的激光线330的图像334的摄像机332，并且图像334可以包括描绘投射的激光线330的表示336。如描绘的，表示336描述了代表当其横跨底部壁322出现时的投射的激光线330的部分335a以及代表当其横跨侧壁324出现时的投射的激光线330的部分335b。

此外，摄像机332可以在转台318使鞋面312在箭头320的方向运动时记录多个图像338。多个图像338的每个图像可以描绘在投射的激光线330延伸横跨鞋面312的相应部分时的投射的激光线的各个表示。因为转台318可以使鞋面312在360度旋转中运动并且激光束328被投射至侧壁324和底部壁322二者上，所以被所述多个图像描绘的表示可以捕获围绕整个表面314反射的投射的激光线330。一旦记录了代表鞋面312的360度分布的多个图像，那么维度数据可以从该图像导出，如参照图1和2a描述的。

参照图3b，描绘了另一个系统350，在其中多个激光器可以被定位在相对于底部壁322的非垂直的取向中。系统350可以包括传送器358或保持并且使鞋面312在箭头360的方向运动的其他设备。此外，系统350可以包括多个激光器352和354，激光器352和354在传送器358使鞋面312在箭头360的方向运动时把激光束362和364(分别地)投射至鞋面312的表面314的不同部分上。当描述系统350时，光束362和364可以被称为第一激光束和第二激光束。

当激光束362和364被投射至表面314上时，多条投射的激光线横跨鞋面312的相应部分出现。图3b描述了激光器352和354可以相对于底部壁322成角度，使得激光束362和364可以被投射至侧壁324和底部壁322二者上。当激光束362和364是扁平的光束时，扁平光束的平面可以仍然垂直地延伸，即使激光器352和354是成角度的。激光器352和354可以定位在相对于表面314的不同角度(例如高于和低于表面314)以生成维度数据。同样地，激光器352和354可以定位成直接彼此交叉，使得当激光束362和364投射至表面314的相应部分上时，激光束362和364可以重叠。据此，可以形成重叠的激光束的光幕(curtain)366，其也垂直于传送器358的皮带表面延伸。

系统350可以具有定位为(分别)捕获图像372和374的多个摄像机368和370。图像372描述了由激光束362创建的投射的激光线的表示376。在另一个方面，图像374描述了由激光束364创建的投射的激光线的表示378。此外，摄像机368和370在鞋面312在箭头360的方向运动经过一系列的位置时可以记录多个图像。因为激光束362和364可以投射至从脚趾区域延伸至足跟区域的侧壁324和底部壁322二者的部分上(即，当鞋面312沿着传送器运动时)，所以由所述多个图像描绘的表示可以捕获整个表面314。一旦已经记录了所述多个图像，那么维度数据可以从图像导出，如参照图1和2a描述的。此外，从摄像机368的图像导出的维度数据可以与从摄像机370的图像导出的维度数据组合。在这个方面，表示376和378被“缝合”在一起。

参照图4，描绘了另一个系统410的一个实施例，其记录并且分析鞋零件的图像，鞋零件可以包括被固定至第二鞋零件上的第一鞋零件。例如，第一鞋零件可以是鞋底412并且第二鞋零件可以是已楦制的鞋面414。各种暂时性附接技术或永久性附接技术可以用于把鞋底附接于鞋面414。例如，鞋底412可以使用夹具被暂时地附接于鞋面414。此外，通过施加在鞋底412和鞋面414被以更永久的方式附接(例如当鞋被构建)时将被施加的压力的量，可以将鞋底412压在鞋面414上。例如，当零件412在鞋构建中被附接于零件414时，连续的压力可以被施加以相对于零件414模拟零件412的位置。在一个方面，施加的压力的量可以是约30kg/cm²或更多。

在分解图418中描绘了虚线416a-d，以图示鞋底420和已楦制的鞋面422在附接之前的可能的对准。据此，鞋底420包括形成围绕表面426的周界的末端边缘424。表面426可以在鞋零件被组装时邻接鞋面422的表面428，使得末端边缘424可以环绕鞋面422。

系统410可以具有由伺服马达驱动的转台415或保持并且把鞋面414和鞋底412的已压在一起的组件在箭头417的方向运动的其他设备。可选择地，转台415可以包括在激光器430和摄像机438相对于鞋面414和鞋底412旋转的同时把已压在一起的鞋面414和鞋底412保持固定的任何设备。系统410可以也包括激光器430，激光器430在压力正在被施加时把激光束432水平地投射至鞋底412和鞋面414的接合部上，使得投射的激光线的第一段434在鞋底412上出现并且投射的激光线的第二段436在鞋面414上出现。如上文描述的，鞋底412的末端边缘环绕已楦制的鞋面414，使得鞋底412的外侧表面可以不与鞋面414的外侧表面齐平。据此，第一段434可以不与第二段436连续，例如在接合部435处描绘的。

系统410可以还包括记录第一段434和第二段436的图像440的摄像机438。据此，图像440可以包括描绘第一段434的第一段表示442和描绘第二段436的第二段表示444。图4图示了界面区446在图像440中表示在第一段表示442和第二段表示444之间。界面区446可以来源于鞋底412的外侧表面不与鞋面414的外侧表面齐平，这可以使第一段434与第二段436不对准、误对准、交叉或以其他方式不连续。

系统410可以识别至少部分地定义界面区446的坐标点448。此外，通过应用参照图1和2a描述的图像分析技术，系统410可以导出界面区的维度数据，例如3-D图像坐标值和3-D几何坐标值。这种导出的信息可以被系统410定义为“咬合点”，其标识沿着组件的一段的数字点，在该数字点处，鞋底412的末端边缘424接触鞋面414。

此外，摄像机438在转台415在箭头417的方向运动时可以记录多个图像。所述多个图像的每个图像可以描绘相应的第一段表示、相应的第二段表示和相应的界面部分。据此，从所有相应的界面部分，系统410可以确定每个图像的数字咬合点。因为转台415可以使组件360度旋转，所以系统410可以确定围绕在鞋底末端边缘和鞋面414之间的整个界面的数字咬合点。通过组合所有的数字咬合点，系统410可以导出数字咬合线。

数字咬合线代表维度数据的集合，其定义围绕鞋底末端边缘将被对准的鞋面的周界的位置。数字咬合线可以被以各种方式使用。例如，系统410可以更新可从图3a-b的系统310和350导出的并且可以定义鞋面的表面的维度数据(例如3-D几何坐标)。据此，定义鞋面的表面形貌的维度数据可以也定义围绕鞋面表面的数字咬合线。

此外，数字咬合线可以被通信至执行鞋制造工艺中的各个步骤的鞋制造工具。例如，数字位线可以帮助便利对落入数字咬合线下方的鞋面区域的自动化喷雾、抛光、组装、定制和品质检验，即在鞋被组装时将被鞋中底或鞋底覆盖的区域中。

数字咬合线可以也通过应用其他的技术生成。例如，如上文指示的，零件412可以被组装至零件414上。在本发明的一个方面，摄像机可以在组件旋转时(或当摄像机围绕组件旋转时)记录图像。据此，摄像机可以通过应用模式识别、颜色分析等等在不要求反射所投射的激光线的情况下检测咬合点来分析图像。检测到的咬合点可以被组合以建立咬合线。咬合点和咬合线可以使用CAD程序或其他的计算机辅助的绘图应用程序被相关。

现在参照图5，描绘了用于分析鞋零件的扫描图以生成可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征的维度数据的方法510的流程图。在描述图5时，还参照图1。此外，方法510或其至少一个部分可以在计算装置执行存储在计算机存储介质上的计算机可执行的指令的集合时被实施。

在步骤512，激光束(例如28)被投射至鞋零件(例如12)的包括表面形貌的鞋零件表面(例如14)上。据此，投射的激光线(例如30)可以延伸横跨鞋零件表面的部分。步骤514包括记录投射的激光线的图像(例如34)，并且图像可以描绘投射的激光线的表示(例如36)。此外，图像可以描绘光的无关的表示，例如从鞋零件运动设备反射的光的表示或散射的光的表示(例如图2a和2b中的270)。此外，在步骤516，确定定义在图像中描绘的线的表示的坐标点(例如40)。当确定坐标点时，可以应用过滤方法以除去有噪声的坐标点。即，如上文描述的，可以生成代表不是被横跨鞋零件的感兴趣的一部分反射的投射的激光线的有噪声的坐标点。例如，可以生成代表延伸横跨鞋零件运动设备的投射的激光线和/或代表某些光散射的有噪声的坐标点(例如点270)。据此，一种或多种各种过滤方法可以用于除去有噪声的坐标点。在上文描述了示例性的过滤方法，例如除去离最佳拟合曲线的距离大于阈值距离的点，其中，最佳拟合曲线使用最小二乘法来确定。在另一个示例性的过滤方法中，当坐标高度值在零值的阈值距离内(即不能够满足高度阈值)时坐标值被视为有噪声的。此外，当一个点离相邻的点的距离大于阈值距离时，该点可以被过滤掉。这些仅是示例性的过滤方法，并且也可以利用多种其他的过滤方法。

方法510可以还包括，在步骤518，把坐标点与多个其他的坐标点(例如46)组合，多个其他的坐标点从在激光束被投射至鞋零件表面的其他的部分上时所记录的另外的图像(例如41)导出。据此，代表表面形貌的坐标点的组合被编译。步骤520包括把坐标点的组合转换为代表表面形貌的3-D模型(例如50)的几何坐标点。

现在参照图6，描绘了用于分析鞋零件的扫描图以生成可用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征的维度数据的方法610的另一个流程图。在描述图6时，还参照图3a和4。此外，方法610或其至少一个部分可以在计算装置执行存储在计算机存储介质上的计算机可执行的指令的集合时被实施。

在步骤612，鞋底(例如420)被附接至已楦制的鞋面(例如422)上，使得鞋底的末端边缘(例如424)环绕已楦制的鞋面。此外，在步骤614，激光束(例如432)被投射至鞋底(例如412)和已楦制的鞋面(例如414)上。当两个部分被压在一起时激光束被投射至鞋底和已楦制的鞋面上。据此，投射的激光线的第一段(例如434)在鞋底上延伸，并且投射的激光线的第二段(例如436)在已楦制的鞋面上延伸。

方法610可以还包括，在步骤616，记录投射的激光线的描绘第一段表示(例如442)和第二段表示(例如444)的图像(例如440)。在第一段表示和第二段表示之间的界面区(例如446)可以代表末端边缘的位置。在步骤618，确定界面区的坐标点(例如448)，其定义在图像中描绘的界面区的位置。此外，步骤620包括把坐标点(例如448)转换为已楦制的鞋面的几何坐标点(例如从图像338导出的几何坐标点)。据此，几何坐标点可以被视为代表已楦制的鞋面(例如414)上的与末端边缘(例如424)的一个部分对准的位置的咬合点。

参照鞋面和鞋底(例如鞋中底和/或鞋外底)描述了图4和6；然而，用于描述图4和6的方法也可以被应用于可以也具有重叠以形成交叉区的零件的其他鞋零件。即，相似于方法610的方法可以被应用于多种不同的重叠的零件以导出数字界面线，两个零件在该数字界面线处接触和/或重叠。例如，鞋面组件可以由材料的多个重叠的层构建，并且相似于方法610的方法可以被应用于这些重叠的层以辅助对准、品质控制、零件附接等等。

如上文描述的，本发明可以包括，除了别的以外，方法、系统或存储在一个或多个计算机可读介质上的指令集。存储在计算机可读介质上的信息可以用于指导计算装置的操作，并且在图7中描绘了示例性的计算装置700。计算装置700仅是合适的计算系统的一个实施例，并且不意图表明对关于发明方面的用途或功能的范围的任何限制。计算系统700也不应当解释为具有对关于所图示的部件的任何一个或组合的任何依赖性或要求。此外，本发明的方面也可以在分布式计算系统中实践，其中任务由通过通信网络联接的分离的或远程的处理设备进行。

计算装置700具有总线710，其直接地或间接地耦合以下部件：存储器712、一个或多个处理器714、一个或多个呈现部件716、输入/输出端口718、输入/输出部件720、和示例性的电源722。总线710代表可以是一种或多种总线(例如地址总线、数据总线或其的组合)。虽然图7的各种块为了清楚性的目的使用线示出，但是实际上，划界各种部件不是如此清楚的，并且打个比方，线将更精确地是灰色的并且模糊的。例如，处理器可以具有存储器。

计算装置700典型地可以具有多种计算机可读介质。通过实例并且非限制的方式，计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)；只读存储器(ROM)；电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；闪速存储器或其他的存储器技术；CDROM、数字通用光盘(DVD)或其他的光学的或全息的介质；磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他的磁存储设备，载波或任何其他的可以用于编码期望的信息并且被计算装置700访问的介质。

存储器712包括以易失性的和/或非易失性的存储器的形式的有形的计算机存储介质。存储器712可以是可移除的、不可移除的或其组合。示例性的硬件设备是固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等等。

计算装置700被描绘为具有一个或多个从各种实体例如存储器712或输入/输出部件720读取数据的处理器714。处理器读取的示例性数据可以包括计算机代码或机器可用的指令，其可以是计算机可执行的指令例如程序模块，被计算机或其他的机器执行。通常，程序模块例如例程、程序、对象、部件、数据结构等等是指执行特定的任务或实施特定的抽象数据类型的代码。

呈现部件716把数据指示呈现至用户或其他的设备。示例性的呈现部件是显示设备、扬声器、打印部件、发光部件等等。输入/输出端口718允许计算装置700逻辑地耦合于其他的设备，包括输入/输出部件720，其中的某些可以是内置的。

在鞋制造的上下文中，计算装置700可以用于确定各种鞋制造工具的操作。例如，计算装置可以用于控制零件拾取工具或把鞋零件从一个位置转移至另一个位置的传送器。此外，计算装置可以用于控制把一个鞋零件附接(例如焊接、粘附、缝合等等)于另一个鞋零件的零件附接装置。

描绘的各种部件以及未示出的部件的许多不同的布置是可能的，而不偏离下文的权利要求的范围。已经以例证性的而非限制性的意图描述了我们的技术方面。可选择的方面将在阅读本公开内容之后并且因为阅读本公开内容而对阅读者变得明显。可以完成实施上文提到的内容的可选择的手段，而不偏离下文的权利要求的范围。某些特征和子组合具有实用性并且可以被采用，与其他的特征和子组合无关，并且被设想为在权利要求的范围内。

Claims (28)

1.一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据能够用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：

把第一激光束投射至所述鞋零件的包括表面形貌的鞋零件表面上，使得第一投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的第一节段；

把第二激光束投射至所述鞋零件的所述鞋零件表面上，使得第二投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的第二节段；

使用第一摄像机记录所述第一投射的激光线的第一图像，其中所述第一图像包括所述第一投射的激光线的表示；

使用第二摄像机记录所述第二投射的激光线的第二图像，其中所述第二图像包括所述第二投射的激光线的表示；

确定定义在所述第一图像中描绘的所述第一投射的激光线的表示的坐标点；

确定定义在所述第二图像中描绘的所述第二投射的激光线的表示的坐标点；

把定义所述第一投射的激光线的所述表示的所述坐标点与定义所述第二投射的激光线的所述表示的所述坐标点组合，由此编译代表所述表面形貌的至少一部分的坐标点的第一集合；以及

把所述坐标点的第一集合转换为代表所述表面形貌的所述至少一部分的3-D模型的几何坐标点的第一集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二摄像机定向在正对着所述第一摄像机的位置中。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述鞋零件的颜色调整所述第一激光束和所述第二激光束的功率。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述鞋零件包含包括所述鞋零件表面的鞋中底部分，并且其中所述几何坐标点的第一集合映射凹形的表面形貌。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述鞋零件包括与鞋中底部分组合的、包括所述鞋零件表面的已楦制的鞋面，并且其中所述几何坐标点的第一集合映射部分凸形的表面形貌。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括，当所述第一图像和所述第二图像被记录时把与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面在转台上旋转，使得所述鞋零件表面的所述第一节段和所述第二节段跨越与所述鞋中底部分组合的所述已楦制的鞋面的360度视野。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

把另外的激光束投射至所述鞋零件表面上，使得另外的投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的第三节段；

记录所述另外的投射的激光线的另外的图像，其中所述另外的图像包括所述另外的投射的激光线的表示；

确定定义所述另外的投射的激光线的表示的坐标点的第二集合；以及

把所述坐标点的第二集合与所述坐标点的第一集合组合。

8.一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据能够用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：

把第一鞋零件定位在第二鞋零件的至少一部分上，其中所述第一鞋零件与所述第二鞋零件接触处的边缘包括界面线；

把激光束投射至所述第一鞋零件和所述第二鞋零件上，使得投射的激光线的第一段在所述第一鞋零件上延伸并且所述投射的激光线的第二段在所述第二鞋零件上延伸；

记录所述投射的激光线的描绘第一段表示和第二段表示的图像，其中在所述第一段表示和所述第二段表示之间的界面区代表所述界面线在所述第一鞋零件和所述第二鞋零件之间的部分；

识别所述界面区的定义在所述图像中描绘的所述界面区的位置的坐标点；以及

把所述坐标点转换为定义部分地在所述第一鞋零件和所述第二鞋零件之间的所述界面线的几何坐标点。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一鞋零件包括鞋面的第一部分，且所述第二鞋零件包括所述鞋面的第二部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述鞋面是已楦制的。

11.根据权利要求8所述的方法，其中使用摄像机来记录所述投射的激光线的所述图像。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

把另外的激光束投射至所述第一鞋零件和所述第二鞋零件上；以及

记录所述投射的激光线的另外的图像。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述另外的图像通过一个或更多个其他的摄像机来记录。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述一个或更多个其他的摄像机至少包括以正对着第二摄像机的取向来定位的第一摄像机。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

从所述另外的图像中的每个图像导出相应的坐标点；以及

把每个相应的坐标点转换为相应的几何坐标点，所述相应的几何坐标点还定义所述第一鞋零件和所述第二鞋零件之间的所述界面线。

16.一种分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的系统，所述维度数据能够用于建模鞋零件的三维(3-D)特征，所述系统包括：

鞋零件运动设备，所述鞋零件运动设备至少保持固定至第二鞋零件上的第一鞋零件，并且使所述第一鞋零件和所述第二鞋零件在行进线上运动，其中所述第一鞋零件定位成使得所述第一鞋零件与所述第二鞋零件接触处的边缘包括界面线；

一个或更多个激光器，所述一个或更多个激光器把激光束投射至所述第一鞋零件和所述第二鞋零件上，所述一个或更多个激光器中的每个定位成使得相应的投射的激光线的第一段在所述第一鞋零件上延伸且所述相应的投射的激光线的第二段在所述第二鞋零件上延伸；

至少第一摄像机和第二摄像机，所述至少第一摄像机和第二摄像机记录所述投射的激光线的多个图像，其中所述多个图像中的每个描绘第一段表示和所述第二段表示，并且其中所述第一段表示和所述第二段表示之间的界面区代表所述第一鞋零件和所述第二鞋零件之间的所述界面线；以及

计算机存储介质，所述计算机存储介质具有存储在其上的计算机可执行的指令，所述计算机可执行的指令在被计算装置执行时使所述计算装置：

(A)从所述多个图像导出定义在所述图像中描绘的所述界面区的位置的坐标点；

(B)把所述坐标点编译成坐标点的集合；以及

(C)把所述坐标点的集合转换为定义所述第一鞋零件和所述第二鞋零件之间的所述界面线的几何坐标点。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述第一摄像机定位在关于所述行进线与所述第二摄像机正对着的取向中。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述一个或更多个激光器中的每一个的功率是基于所述第一鞋零件的颜色和所述第二鞋零件的颜色中的至少一个可调整的。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述激光束彼此重叠，由此创建重叠的光幕，并且其中所述重叠的光幕实质上垂直于所述鞋零件运动设备的传送器的皮带。

20.根据权利要求16所述的系统，其中所述鞋零件运动设备包括把所述第一鞋零件和所述第二鞋零件旋转360度的转台设备。

21.一种用于分析鞋零件的扫描图以生成维度数据的方法，所述维度数据能够用于建模所述鞋零件的三维(3-D)特征，所述方法包括：

把第一激光束投射至所述鞋零件的包括表面形貌的鞋零件表面上，使得第一投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的第一节段；

使用第一摄像机记录所述第一投射的激光线的第一图像，其中所述第一图像包括所述第一投射的激光线的表示；

使用第二摄像机记录所述第一投射的激光线的第二图像，其中所述第二图像包括所述第一投射的激光线的表示；

其中所述第一图像和所述第二图像在所述鞋零件在行进线上运动时被记录，并且

其中所述第一摄像机和所述第二摄像机定向在所述行进线的相对侧；

确定定义在所述第一图像中描绘的所述第一投射的激光线的表示的坐标点的第一集合；

确定定义在所述第二图像中描绘的所述第一投射的激光线的表示的坐标点的第二集合；

把所述坐标点的第一集合与所述坐标点的第二集合组合，以生成代表所述表面形貌的至少一部分的坐标点的组合集合；以及

把所述坐标点的组合集合转换为代表所述表面形貌的所述至少一部分的3-D模型的几何坐标点的集合。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一图像和所述第二图像在所述第一摄像机和所述第二摄像机的并行操作期间同时被记录。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一摄像机和所述第二摄像机以同一频率记录相应的所述第一图像和所述第二图像。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述鞋零件包含包括所述鞋零件表面的鞋中底部分，并且其中所述几何坐标点的集合映射凹形的表面形貌。

25.根据权利要求21所述的方法，其中所述鞋零件包括与鞋中底部分组合的、包括所述鞋零件表面的已楦制的鞋面，并且其中所述几何坐标点的集合映射部分凸形的表面形貌。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述已楦制的鞋面和所述鞋中底部分在脚趾至足跟的方向上或足跟至脚趾的方向上沿着所述行进线运动。

27.根据权利要求21所述的方法，还包括：

把另外的激光束投射至所述鞋零件表面上，使得另外的投射的激光线延伸横跨所述鞋零件表面的第二节段；

记录所述另外的投射的激光线的另外的图像，其中所述另外的图像包括所述另外的投射的激光线的表示；

确定定义所述另外的投射的激光线的表示的坐标点的另外的集合；以及

把所述坐标点的另外的集合与所述坐标点的第一集合和所述坐标点的第二集合组合，以生成所述坐标点的组合集合。

28.根据权利要求21所述的方法，还包括基于所述鞋零件的颜色来调整所述第一激光束的功率。

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