CN110222404A - 一种智能制鞋系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种智能制鞋方法和系统，扫描脚部获得三维模型，获取脚长；选择标准款鞋模型的三维模型，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；分别获取模型图片，在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型，制作鞋底和鞋面。本发明不需要制作鞋楦，直接制作鞋子，甚至也可以用于为脚部畸形、残缺的人定制鞋子。

Description

一种智能制鞋系统和方法

技术领域

本发明涉及一种智能制鞋方法，尤其涉及一种可以快速、便捷为特殊人群定制鞋子的方法和系统。

背景技术

目前制鞋工艺中，普遍采用鞋楦作为制鞋的基础，每款新的鞋型的设计都必须从鞋楦的设计开始。鞋楦设计是根据脚型的基本参数修正之后获得，传统的鞋楦设计中，脚型数据由经验丰富的技工测量获得，这种方法难以满足高质量、个性化的鞋子的制作要求。

采用石膏制作模型是早期的制作模具的方法，例如CN101293376B公开的制作仿真足模的方法，将硅胶涂覆在脚上固化，制作软模，然后制作两部分扣合的石膏硬模，将软模取下，用石膏硬模夹紧，倒入模具胶，固化后脱模得到成品，这种方法由于效率低下，已经逐渐被淘汰。

CN1806710A公开了一种基于足部特征参数的鞋楦自动生成方法，通过足部图像计算合成三维模型，利用特征参数位置关系数据库确定各个特征参数所在位置，提取相应部位的特征参数，并与基础鞋楦模型的特征参数建立对应关系，修订鞋楦模型的特征参数，获得最终鞋楦模型，这种方法依赖于足部特征参数的数据库和鞋楦特征参数的数据库，而这些数据库往往只是公司内部使用，不同公司数据库不同，可能获得的鞋型也不相同。

CN101103854A公开了一种制作个性化鞋型模型的方法，读取脚型模型测量参数，驱动三维标准鞋楦模型参数变形，获取位置控制点，并匹配位置控制点，得到鞋楦模型，然后分析鞋楦模型的关键位置横截面。这种方法中，关键位置的选择依赖于参照人员的经验。

发明内容

针对目前制鞋均需要首先制作鞋楦的问题，本申请提供了一种不需鞋楦的智能制鞋方法和系统。

本申请第一个方面是提供一种智能制鞋方法，包括：

扫描脚部获得三维模型，获取脚长；将三维模型沿第一方向切割成第一图片层；从数据库中选择标准款鞋模型的三维模型，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

将所选标准款鞋模型的三维模型(等比例放大或缩小后的鞋模型的三维模型)，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；

对比叠加的图片，叠加的图片中，出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分；

计算机将鞋底部分建模，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形，控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

将鞋底与鞋面结合形成鞋。

在一种优选实施例中，获得脚底部受力点的分布图，将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力点标记到脚部三维模型；根据数据库中受力与间距关系，获得受力点对应的预设间距。

在一种优选实施例中，对于不完整脚部的三维模型，根据数据库中肢体尺寸与脚长关系，获得理论脚长作为脚长，进行等比例放大或缩小鞋模型。

本申请第二个方面是提供一种智能制鞋系统，包括：

标准款鞋模型数据库，储存供选择的标准款鞋模型的三维模型；

三维模型缩放模块，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

图片切割模块，将获得的脚部获得三维模型沿第一方向切割成第一图片层；将所选标准款鞋模型的三维模型(等比例放大或缩小后的鞋模型的三维模型)，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

图片对比模块，将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；判断叠加的图片中出现的重叠部分、间隙；判断间隙是否大于或小于预设间距；修补模块：出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

重组模块，将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；

拆分模块，将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分成两个部分；

鞋底部分建模模块，控制计算机将鞋底部分建模，

鞋面部分建模模块，控制计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形；

切割模块，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

切割机。

在一种优选实施例中，所述系统还包括扫描设备，用于扫描脚部获得脚部三维模型。

在一种优选实施例中，所述系统还包括脚部受力点扫描设备，用于获得脚部底部受力分布图。

在一种优选实施例中，所述系统还包括：

受力与间距关系数据库，储存脚底部受力与间距关系；

受力分布图叠加模块，将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力分布点标记到脚部三维模型；

受力点间距判断模块，根据数据库中受力与间距关系，获得各个受力点对应的预设间距。

在一种优选实施例中，所述系统还包括：

肢体尺寸与脚长关系数据库，储存正常人的肢体尺寸与脚长关系；

理论脚长获取模块，根据正常人的肢体尺寸与脚长关系获得理论脚长作为脚长。

本发明所提供的智能制鞋方法与系统，能够直接将脚部图形与鞋体模型对比，可生成新的鞋体计算机模型，不需要制作鞋楦，直接制作鞋子，甚至也可以用于为脚部畸形、残缺的人定制鞋子。

附图说明

图1为本申请针对健康人制作鞋子智能制鞋方法流程图。

图2为本申请针对另一种健康人制作鞋子智能制鞋方法流程图。

图3为本申请针对双脚均存在残缺的人制作鞋子智能制鞋方法流程图。

图4为实施例2中的脚底受力点分布图。

具体实施方式

本发明提供了一种智能制鞋系统，包括

标准款鞋模型数据库，储存供选择的标准款鞋模型的三维模型；

三维模型缩放模块，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

图片切割模块，将获得的脚部获得三维模型沿第一方向切割成第一图片层；将所选标准款鞋模型的三维模型，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

图片对比模块，将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；判断叠加的图片中出现的重叠部分、间隙；判断间隙是否大于或小于预设间距；修补模块：出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

重组模块，将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；

拆分模块，将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分成两个部分；

鞋底部分建模模块，控制计算机将鞋底部分建模，

鞋面部分建模模块，控制计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形；

切割模块，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

切割机。

根据需要，还可以还包括：

扫描设备，用于扫描脚部获得脚部三维模型；

脚部受力点扫描设备，用于获得脚部底部受力分布图。

根据需要，还可以还包括：

受力与间距关系数据库，储存脚底部受力与间距关系；

受力分布图叠加模块，将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力分布点标记到脚部三维模型；

受力点间距判断模块，根据数据库中受力与间距关系，获得各个受力点对应的预设间距。

对于脚部畸形或残缺的人，本发明还可以包括：

肢体尺寸与脚长关系数据库，储存正常人的肢体尺寸与脚长关系；

理论脚长获取模块，根据正常人的肢体尺寸与脚长关系获得理论脚长作为脚长。

参照图1和图2，对本发明制鞋方法进行介绍。

实施例1

参照图1，对于健康人制作鞋子的方法如下：

扫描脚部获得三维模型，获取脚长；将三维模型沿第一方向切割(可以采用现有CT、核磁共振等扫描图片切割方法)成第一图片层；

从数据库中选择标准款鞋模型的三维模型，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

将所选标准款鞋模型的三维模型，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；

对比叠加的图片，叠加的图片中，出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分；

计算机将鞋底部分建模，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形，控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

将鞋底与鞋面结合形成鞋。

实施例2

参照图2，另一种为健康人制作鞋子的方法如下：

扫描脚部获得三维模型，获取脚长；将三维模型沿第一方向切割成第一图片层；获得脚底部受力点的分布图，如图4所示，一般扫描图片中，红色越深表述受理越大，蓝色越深则受力越小。将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力点标记到脚部三维模型；根据数据库中受力与间距关系，获得受力点对应的预设间距。

从数据库中选择标准款鞋模型的三维模型，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；将所选标准款鞋模型的三维模型，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同。

将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；对比叠加的图片，叠加的图片中，出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内。

将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分；计算机将鞋底部分建模，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形，控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；将鞋底与鞋面结合形成鞋。

实施例3

参照图3，对于双脚均存在残缺的人来讲，由于不存在完整的脚，传统的方式无法进行鞋的定制，本实施例中，建立正常人肢体尺寸与脚长的关系，这样，只需要测量其相关肢体长度，就可以获得理论脚长，将该理论脚长作为实际脚长，等比例放大或缩小鞋模型的三维模型。

同样扫描获得脚部获得三维模型，按照理论脚长，将三维模型沿第一方向切割成第一图片层，对于残缺的部分，可以按照脚厚度为0。将所选标准款鞋模型的三维模型(等比例放大或缩小后的鞋模型的三维模型)，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同。

将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；对比叠加的图片，叠加的图片中，出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内。

将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分；计算机将鞋底部分建模，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形，控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；将鞋底与鞋面结合形成鞋。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种智能制鞋方法，其特征在于，包括：

扫描脚部获得三维模型，获取脚长；将三维模型沿第一方向切割成第一图片层；从数据库中选择标准款鞋模型的三维模型，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

将所选标准款鞋模型的三维模型，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；

对比叠加的图片，叠加的图片中，出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分；

计算机将鞋底部分建模，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形，控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

将鞋底与鞋面结合形成鞋。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：获得脚底部受力点的分布图，将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力点标记到脚部三维模型；根据数据库中受力与间距关系，获得受力点对应的预设间距。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于不完整脚部的三维模型，根据数据库中肢体尺寸与脚长关系，获得理论脚长作为脚长，进行等比例放大或缩小鞋模型。

4.一种智能制鞋系统，其特征在于，包括：

标准款鞋模型数据库，储存供选择的标准款鞋模型的三维模型；

三维模型缩放模块，根据脚长等比例放大或缩小鞋模型的三维模型；

图片切割模块，将获得的脚部获得三维模型沿第一方向切割成第一图片层；将所选标准款鞋模型的三维模型，在与脚部三维模型相对应的切割位置，沿第一方向切割成第二图片层，第一图片层与第二图片层数量、厚度相同；

图片对比模块，将第一图片层和第二图片层中对应同一的切割位置的图片叠加；判断叠加的图片中出现的重叠部分、间隙；判断间隙是否大于或小于预设间距；修补模块：出现重叠部分，则在第二图片层的图片中去除重叠部分，使第二图片层中的鞋内边缘与第一图片层中的脚外边缘之间的间距在预设间距内；出现间隙的部分，如果间隙大于预设间距，则在第二图片层的图片中补充边缘至间隙在预设间距范围内，如果间隙小于预设间距，则在第二图片层的图片中去除部分边缘至间隙在预设间距范围内；

重组模块，将修改后的第二图片层的图片按照初始顺序重新构成鞋模型的新的三维模型；

拆分模块，将新的三维模型中的鞋底部分与鞋面部分拆分成两个部分；

鞋底部分建模模块，控制计算机将鞋底部分建模，

鞋面部分建模模块，控制计算机将鞋面部分建模形成展平的平面图形；

切割模块，控制切割机按照建模后的鞋底部分的形状切割鞋底材料，获得鞋底；

控制切割机按照建模后的平面图形切割鞋面材料，获得鞋面；

切割机。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括扫描设备，用于扫描脚部获得脚部三维模型。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括脚部受力点扫描设备，用于获得脚部底部受力分布图。

7.根据权利要求4或6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

受力与间距关系数据库，储存脚底部受力与间距关系；

受力分布图叠加模块，将分布图叠加在脚部三维模型的脚底，将受力分布点标记到脚部三维模型；

受力点间距判断模块，根据数据库中受力与间距关系，获得各个受力点对应的预设间距。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

肢体尺寸与脚长关系数据库，储存正常人的肢体尺寸与脚长关系；

理论脚长获取模块，根据正常人的肢体尺寸与脚长关系获得理论脚长作为脚长。