CN111035112A - 一种高精度3d验脚仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度3D验脚仪，属于足部测量技术领域，其技术方案要点，包括：安装在底座承载面上的承载板；设于底座上用于对承载板进行抵压限制的限制装置；倾斜设置在底座底壁上的投影布；安装在底座内支撑架上的定位装置；安装在底座周侧的多个用于对承载板上人体足部进行拍摄的第一拍摄装置；安装在底座内一侧用以对承载板上的人体足部底部进行反射成像的成像件；安装在底座内远离成像件一侧的用于对成像件上的成像进行拍摄的第二拍摄装置；以及安装在底座上用于对镜头柱进行固定的固定装置。本发明的验脚仪在使用时，能够全方位的对使用者足部进行拍摄，从而可以有效的拍摄出准确的足部轮廓，提高足部测量的精准度，继而增加用户体验。

Description

一种高精度3D验脚仪

技术领域

本发明涉及足部测量技术领域，尤其涉及一种高精度3D验脚仪。

背景技术

在鞋业以及足部测量领域，常常需要使用到足部测量设备，对人体足部外轮廓进行测量，从而获取足部外轮廓的数据，以给用户匹配合适的矫正鞋。

目前，大部分的足部测量设备主要包括底座，安装在底座承载面上的承载板，以及安装在底座周侧的拍摄探头，通过拍摄探头对底座的承载板上人体足部的外轮廓进行拍摄，然后将拍摄的数据传输到电脑终端上，通过人工与电脑的分析，从而给用户合理的建议。

但是，现有的足部测量设备在对人体足部进行拍摄时，主要是对足部的四周进行拍摄，对于脚底无法拍摄到，使得获取到的足部图像数据比较有限，同时，在拍摄过程中，由于底座上不同人的站位会存在一定的偏差，承载板在使用过程中容易滑动，摄像探头在长期使用过程中也容易松动或偏离预定拍摄方向的情况，上述这些因素都会影响到足部测量设备拍摄的精准度，从而无法准确的拍摄出足部的外轮廓，对此，急需对现有足部测量设备进行有效的改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高精度3D验脚仪，能够全方位的对使用者足部进行拍摄，从而可以有效的拍摄出准确的足部外轮廓，提高足部测量数据的精准度，继而增加用户体验。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高精度3D验脚仪，包括：安装在底座承载面上取放口内的、呈透明状的承载板；设于底座上用于对承载板进行抵压限制的限制装置；呈预定角度倾斜设置在底座底壁上的投影布；安装在底座内支撑架上用于对投影布进行照射、以在投影布上形成投影线的定位装置；通过镜头柱安装在底座周侧的多个与终端设备连接的、用于对承载板上人体足部进行拍摄的第一拍摄装置；安装在底座内一侧且与底座底壁呈预定倾斜角度的、用以对承载板上的人体足部底部进行反射成像的成像件；安装在底座内远离成像件一侧的、与终端设备连接的、用于对成像件上的成像进行拍摄的第二拍摄装置；以及安装在底座上用于对镜头柱进行固定、以使镜头柱处于预定位置的固定装置。

采用上述技术方案，设置的限制装置，可以对承载板进行限制，减少承载板出现滑动的情况，设置的定位装置，可以对投影布进行投影定位，使得人体可以很精准的站在承载板的预定位置上；设置的固定装置，可以对第一拍摄装置进行限制，使得第一拍摄装置可以稳定的进行拍摄；而设置的第二拍摄装置与成像件，两者的相互配合，可以对承载板上的放置物底部进行拍摄，与第一拍摄装置的配合，可以实现对承载板上放置物的全方位拍摄，从而可以有效的拍摄出准确的足部外轮廓，提高足部测量数据的精准度，继而增加用户体验。

本发明进一步设置: 所述定位装置包括：呈预定倾斜角度安装在取放口边缘处的支撑架上与电源相连接的投影头；所述投影头对应的支撑架上倾斜开设有多个供投影头穿过的贯穿孔，所述投影线沿投影布的倾斜延伸方向进行延伸。

采用上述技术方案，设置倾斜的贯穿孔，可以对投影头进行限制，使得投影头可以很方便的安装在预定位置上，开启控制投影头的电源，投影头会在投影布上进行投影并形成投影线，从而可以方便工作人员对承载板上的人体足部位置进行定位，继而可以提高测量的准确度。

本发明进一步设置: 所述成像件为平面镜，所述底座内可拆卸式安装有安装座，所述安装座上设有与平面镜相贴合的、以使平面镜处于预定位置的倾斜面，所述安装座上还设有用于锁定平面镜的锁压件。

采用上述技术方案，设置的平面镜，本身容易获取，可以很清晰的对承载板上的放置物底部进行反射，当需要更换时，可以通过锁压件，很方便的对平面镜进行拆卸，方便更换。

本发明进一步设置: 所述第二拍摄装置包括：深度摄像头；以及用于固定所述深度摄像头的固定件，所述固定件包括：可拆卸式安装在底座内支撑架上的安装架板，所述安装架板的截面设置成阶梯状，所述深度摄像头安装在安装架板的底部承载面上。

采用上述技术方案，设置的深度摄像头，本身拍摄效果较好，可以很清晰的通过平面镜拍摄到承载板上放置物的底部，可以与第一拍摄装置相配合，全方位的实现对承载板上放置物的拍摄，从而可以提高整个足部测量数据的准确性，增加后续的用户体验。

本发明进一步设置: 所述固定装置包括：可拆卸式安装在底座内支撑架上且穿入镜头柱内的定位柱；套设在定位柱上的定位筒；设于镜头柱内用于对定位筒进行限制、以使定位筒处于预定位置的限位组件。

采用上述技术方案，设置的定位筒可以与镜头柱很方便的安装在一起，通过设置的定位柱，使得定位筒套设在定位柱上，方便对整个镜头柱进行初步的限制，而设置的限位组件，则可以在定位柱初步定位的基础上对其进一步锁定，使得整个镜头柱很方便的安装在底座的预定位置上，采用此方案，便可以简化镜头柱的安装工序，方便使用者拆装。

本发明进一步设置: 所述限位组件包括：间隔设置在镜头柱内壁上的多个安装柱；与定位筒外壁贴合设置的、边缘开设有与安装柱相对应的安装孔的限位板；依次贯穿限位板、定位筒以及定位柱的锁定孔，螺纹穿插在锁定孔内的锁定杆。

采用上述技术方案，设置的限位板，通过与安装柱的安装组合，可以与定位筒的外壁相贴合，对定位筒具有初步的限制，而设置的锁定杆，则可以依次插入限位板、定位筒以及定位柱之中，可以很方便的将镜头柱安装在底座的预定位置上，从而可以提高整个第一拍摄装置的稳定性。

本发明进一步设置: 所述限制装置包括：设于取放口内壁边缘的多个内凹槽；盖设于取放口上、且设有与内凹槽相匹配的外凸部的覆盖框；以及可拆卸式安装在支撑架上与覆盖框相匹配的、用于限制覆盖框的限制组件。

采用上述技术方案，设置的覆盖框可以对取放口内的承载板进行抵压限制，减少承载板出现松动或滑动的情况，而设置的限制组件，则可以对覆盖框进一步限制，使得覆盖框处于预定的位置上，从而可以减少承载板出现松动的情况。

本发明进一步设置: 所述限制组件包括：沿承载板的延伸方向安装在两承载板之间的支撑架上的承载条；安装在承载条上且开设有嵌槽的限位条；以及设于覆盖框底部上与嵌槽相匹配的凸条。

采用上述技术方案，当需要安装覆盖框时，设置的承载条上的嵌槽会与覆盖框上的凸条互相嵌合，从而可以增大覆盖框与承载条之间的接触面积，使得覆盖框安装的更加稳定，继而对承载板起到稳固的作用。

本发明进一步设置: 所述底座底壁安装有与地面呈预定倾斜角度的底镜，所述投影布覆盖在所述底镜承载面上，所述底座内安装有用于收卷投影布的收卷轴，所述底座内还设有用于驱动收卷轴旋转、以对投影布进行收卷的驱动件；以及用于驱动投影布展开、以遮挡底镜的复位件。

采用上述技术方案，在整个验脚仪或电脑设备出现故障的时候，可以利用驱动件驱动投影布收卷放，使得人体站在承载板上，通过设置的底镜就可以对人体足部的底部进行反射，使得工作人员可以通过底镜的反射对足部的情况进行判断，同样可以看清足底部并适配合适的矫正鞋，从而可以进一步增大验脚仪的适用范围。

本发明进一步设置: 所述复位件包括：安装在底座内支撑架上且远离收卷轴一侧的复位块；绕过复位块的定滑轮、一端连接在投影布侧边、另一端固定在收卷轴上的弹性绳，所述投影布侧边固定有塑形杆，所述弹性绳固定在塑形杆的两端上。

采用上述技术方案，弹性绳可以利用自身的回复力，在驱动件解除对投影布的收卷时，可以带动投影布复位到工作时的状态，弹性绳与驱动件的相互配合，可以很方便的控制投影布的收卷或释放，既不妨碍工作，还可以对投影布进行保护，减少其表面粘附的灰尘杂质。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过设置第一拍摄装置与第二拍摄装置，两者的相互组合，可以对承载板上的人体足部进行全方位的拍摄，从而可以有效的拍摄出准确的足部外轮廓，提高足部测量数据的精准度；

设置的限制装置可以对第一拍摄装置进行限制，减少第一拍摄装置出现晃动或偏离预定方向的情况，而设置的定位装置，可以对人体站位进行定位，使得人体每次都能站到承载板的预定位置上，可以有效的提高拍摄的精准度；

设置的底镜以及可收卷或释放的投影布，利用驱动件与复位件的相互配合，可以对投影布进行收卷或释放，使得在机器出现故障时，底镜与承载板的配合，也能很方便的实现对人体足部的测量，通过此方案，可以有效的增加验脚仪的适用范围。

附图说明

图1是本发明实施例中验脚仪的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中镜头柱的爆炸示意图；

图3是本发明实施例中限制装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中底座的内部结构示意图；

图5是本发明实施例中第二摄像装置与收卷轴的位置示意图；

图6是本发明实施例中定位装置的位置示意图；

图7是本发明实施例中投影布、底镜以及复位件的位置示意图。

附图标记：1、底座；10、支撑架；101、镜头柱；102、定位柱；111、定位筒；120、安装柱；121、安装孔；122、限位板；123、锁定孔；124、锁定杆；12、平面镜；13、安装座；14、压条；140、压孔；15、深度摄像头；151、安装架板；16、底镜；40、承载板；401、取放口；402、内凹槽；410、覆盖框；411、凸条；420、承载条；421、嵌槽；422、限位条；60、投影布；601、投影头；602、贯穿孔；610、收卷轴；611、复位块；6110、定滑轮；612、弹性绳；620、塑形杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例：一种高精度3D验脚仪，如图1和图2所示，在底座1的中间位置处开设有取放口401，在底座1内安装支撑架10，而在取放口401内安装有承载板40，承载板40安装在支撑架10的顶部，主要用于承载人体，当验脚仪工作时，人体站在承载板40的预定位置即可。

在底座1的边缘处安装有四个镜头柱101，而第一拍摄装置安装在镜头柱101上，且第一拍摄装置与终端设备连接，当人体站在承载板40上时，第一拍摄装置就可以对人体足部的周侧轮廓进行拍摄，然后，拍摄的图像数据可以传输到终端设备上。

为了减少第一拍摄装置出现晃动或安装倾斜的情况，在底座1上设置有固定装置，固定装置可以对镜头柱101进行限制，在本实施例中，固定装置包括：竖直安装在底座1内支撑架10上的定位柱102，以及套设在定位柱102上的定位筒111，且定位筒111与镜头柱101可拆卸式安装，在安装镜头柱101时，定位柱102可以从镜头柱101的底部穿入，使得镜头柱101可以很方便的套设在定位柱102上。

在镜头柱101的内壁上间隔安装有多个安装柱120，安装柱120与所对应的镜头柱101内壁相互垂直，在安装柱120上通过螺钉或螺杆安装有限位板122，限位板122贴合定位筒111的一侧设置成弧形，从而可以增大与定位筒111的接触面积，而在限位板122的边缘相应位置开设有安装孔121，使得螺钉或螺杆可以穿过安装孔121与安装柱120进行固定；另外，为了进一步限制定位筒111与定位柱102，在限位板122、定位筒111以及定位柱102上开设有相互贯穿的锁定孔123，在锁定孔123内螺纹穿插有锁定杆124，当安装镜头柱101时，用户可以很方便的通过旋转锁定杆124而将镜头柱101固定在底座1的预定位置上，通过固定装置，便可以很方便的实现对镜头柱101的安装与拆卸，从而将第一拍摄装置很稳定的固定在底座1的预定位置上，继而保证拍摄时的稳定性。

此外，如图3所示，为了减少承载板40出现滑动或松动影响拍摄效果，在底座1上还设置有限制装置，限制装置可以对承载板40进行限位，在本实施例中，限制装置包括：盖设在取放口401上的覆盖框410，在取放口401内壁边缘开设有多个内凹槽402，内凹槽402整体呈弧形状，且均匀的设置在取放口401的内侧边缘上，而在覆盖框410靠近底座1内部的一侧设置有外凸部，在安装覆盖框410的过程中，外凸部可以与内凹槽402相互嵌合，从而可以增大取放口401与覆盖框410之间的接触面积，使得覆盖框410很稳固的安装在取放口401内。

另外，在支撑架10沿承载板40的延伸方向上安装有承载条420，承载条420处于两承载板40之间的位置上，并且可以对承载板40的边缘起到承载作用，而在承载条420上通过胶水贴合有限位条422，限位条422的延伸方向与承载条420的延伸方向相一致，在限位条422上开设有嵌槽421，而在覆盖框410的中间位置一体成型有连接板，在连接板上设置有与嵌槽421相互匹配的凸条411，当覆盖框410覆盖在取放口401内时，设置的凸条411可以与嵌槽421相互嵌合，从而可以进一步限制覆盖框410的位置。

其中，如图4和图5所示，为了进一步减少人体站位时出现偏离预定方向而影响拍摄的情况，在底座1内的底壁上倾斜设置有预定角度的投影布60，投影布60与地面的夹角呈12-15°，本实施例中优选为14°；而在取放口401边缘的支撑架10上倾斜安装有多个投影头601，投影头601采用红色的激光头，投影头601与电源相连接，且投影头601与地面呈预定的角度，大致的范围为11-14°之间，本实施例中优选为13°。

通过此设置，在投影头601开启时，可以在投影布60上形成投影线，且投影线的延伸方向与投影布60的倾斜延伸方向相一致，为了提高精准度以及适配不同人体足部的尺寸，在支撑架10上设置有六个投影头601，且每个承载板40对应三个，使得在投影布60的左右两边均可以形成相互平行的三条投影线，当验脚仪工作时，使用者就可以很方便的根据投影线调整在承载板40上的站位，以提高验脚仪最终测量的准确度，同时，为了方便投影头601的安装，在对应的支撑架10上倾斜设置有多个贯穿孔602，当需要安装投影头601时，直接将投影头601插入对应的贯穿孔602内即可。

其中，在本实施例中，为了能够对承载板40上人体足部的底部进行清晰的拍摄，以全方位实现对足部的外轮廓捕捉，在底座1的内部一侧安装有安装座13，安装座13设置有一倾斜面，该倾斜面朝向底座1的内部，且与地面之间的夹角大致为55-65°，在本实施例中，优选夹角为60°，在安装座13的倾斜面上通过锁压件安装有平面镜12，使得平面镜12与倾斜面紧密的贴合在一起。

在本实施例中，锁压件包括：设置在安装座13倾斜面两侧的压条14，压条14的截面呈L形，且在压条14上还开设有多个压孔140，当需要安装平面镜12时，先将平面镜12贴合安装座13的倾斜面，再将压条14抵压在平面镜12的边缘，通过锁定杆螺纹穿入压孔140内，从而将平面镜12抵压在安装座13的倾斜面上，这样，当人体足部站在承载板40上时，就可以在倾斜设置的平面镜12上反射成像，从而可以成像出足底部的形状。

其中，在底座1远离安装座13的一侧安装有第二拍摄装置，第二拍摄装置也与终端设备连接，其可以对平面镜12上的成像进行拍摄，然后将拍摄到的数据传输到终端设备上，工作人员通过传到终端设备上的图像数据进行比对分析，从而匹配出适合人体足部的矫正鞋。

在本实施例中，第二拍摄装置包括：通过螺钉安装在底座1内支撑架10上的安装架板151，安装架板151大致呈U形，且安装架板151的截面呈阶梯状设置，在安装架板151的底部承载面安装有深度摄像头15，深度摄像头15朝向平面镜12的一侧；同样，本实施例中的第一拍摄装置也采用深度摄像头15进行拍摄，只是第一拍摄装置的深度摄像头15安装在镜头柱101上。

如图6和图7所示，在使用验脚仪的过程中，难免会出现故障，为了缓解此问题，在底座1的底壁安装有底镜16，底镜16与地面呈预定的倾斜角度，大致的角度范围为12-15°，本实施例中优选为14°，同时，在底座1内安装有收卷轴610与驱动件，驱动件可以驱动收卷轴610进行旋转，而在收卷轴610 上绕设有投影布60，投影布60远离收卷轴610的一侧固定有塑形杆620，在底座1内还设置有复位件，复位件可以与驱动件一起相互配合，使得在不使用底镜16时，投影布60可以被展开而将底镜16覆盖住。

在本实施例中，驱动件为安装在底座1内的伺服电机，而复位件包括：可拆卸式安装在底座1内支撑架10上的复位块611，复位块611远离收卷轴610的一侧，在复位块611上安装有定滑轮6110，在定滑轮6110上绕设有弹性绳612，弹性绳612的一端连接在投影布60的塑形杆620端部上、另一端连接在收卷轴610的端部。

当验脚仪出现故障时，可以开启伺服电机正转，带动收卷轴610进行旋转，收卷轴610在旋转的同时会对投影布60进行收卷，使得底镜16露出，人体就可以站在承载板40上，工作人员通过底镜16的反射，可以很清晰的观察到人体足部贴合承载板40时的情况；当不需要使用底镜16时，可以开启伺服电机反转，伺服电机会带动收卷轴610释放投影布60，弹性绳612会绕定滑轮6110进行旋转，利用自身的弹性可以带动投影布60进行复位，使得投影布60展开并对底镜16进行覆盖，这样在开启深度摄像头15时，底镜16就不会对拍摄造成干扰。

当需要使用验脚仪时，可以先开启伺服电机带动投影布60展开覆盖到底镜16上，再开启投影头601对投影布60上进行投射，使得投影布60上形成相互平行的投影线，然后人体根据投影线的位置站在承载板40的预定位置即可，开启的第一拍摄装置与第二拍摄装置，第一拍摄装置可以对足部的周侧进行拍摄，而第二拍摄装置可以对足部的底部进行拍摄，两者的结合，便可以全方位的实现对人体足部的外轮廓拍摄，从而可以有效的提高拍摄时的全面性与精准度，有利于给用户匹配合适的矫正鞋。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种高精度3D验脚仪，其特征在于，包括：安装在底座（1）承载面上取放口（401）内的、呈透明状的承载板（40）；

设于底座（1）上用于对承载板（40）进行抵压限制的限制装置；

呈预定角度倾斜设置在底座（1）底壁上的投影布（60）；

安装在底座（1）内支撑架（10）上用于对投影布（60）进行照射、以在投影布（60）上形成投影线的定位装置；

通过镜头柱（101）安装在底座（1）周侧的多个与终端设备连接的、用于对承载板（40）上人体足部进行拍摄的第一拍摄装置；

安装在底座（1）内一侧且与底座（1）底壁呈预定倾斜角度的、用以对承载板（40）上的人体足部底部进行反射成像的成像件；

安装在底座（1）内远离成像件一侧的、与终端设备连接的、用于对成像件上的成像进行拍摄的第二拍摄装置；

以及安装在底座（1）上用于对镜头柱（101）进行固定、以使镜头柱（101）处于预定位置的固定装置。

2.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述定位装置包括：呈预定倾斜角度安装在取放口（401）边缘处的支撑架（10）上与电源相连接的投影头（601）；所述投影头（601）对应的支撑架（10）上倾斜开设有多个供投影头（601）穿过的贯穿孔（602），所述投影线沿投影布（60）的倾斜延伸方向进行延伸。

3.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述成像件为平面镜（12），所述底座（1）内可拆卸式安装有安装座（13），所述安装座（13）上设有与平面镜（12）相贴合的、以使平面镜（12）处于预定位置的倾斜面，所述安装座（13）上还设有用于锁定平面镜（12）的锁压件。

4.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述第二拍摄装置包括：深度摄像头（15）；以及用于固定所述深度摄像头（15）的固定件，所述固定件包括：可拆卸式安装在底座（1）内支撑架（10）上的安装架板（151），所述安装架板（151）的截面设置成阶梯状，所述深度摄像头（15）安装在安装架板（151）的底部承载面上。

5.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述固定装置包括：可拆卸式安装在底座（1）内支撑架（10）上且穿入镜头柱（101）内的定位柱（102）；套设在定位柱（102）上的定位筒（111）；设于镜头柱（101）内用于对定位筒（111）进行限制、以使定位筒（111）处于预定位置的限位组件。

6.根据权利要求5所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述限位组件包括：间隔设置在镜头柱（101）内壁上的多个安装柱（120）；与定位筒（111）外壁贴合设置的、边缘开设有与安装柱（120）相对应的安装孔（121）的限位板（122）；依次贯穿限位板（122）、定位筒（111）以及定位柱（102）的锁定孔（123），螺纹穿插在锁定孔（123）内的锁定杆（124）。

7.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述限制装置包括：设于取放口（401）内壁边缘的多个内凹槽（402）；盖设于取放口（401）上、且设有与内凹槽（402）相匹配的外凸部的覆盖框（410）；以及可拆卸式安装在支撑架（10）上与覆盖框（410）相匹配的、用于限制覆盖框（410）的限制组件。

8.根据权利要求7所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述限制组件包括：沿承载板（40）的延伸方向安装在两承载板（4）之间的支撑架（10）上的承载条（420）；安装在承载条（420）上且开设有嵌槽（421）的限位条（422）；以及设于覆盖框（410）底部上与嵌槽（421）相匹配的凸条（411）。

9.根据权利要求1所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述底座（1）底壁安装有与地面呈预定倾斜角度的底镜（16），所述投影布（60）覆盖在所述底镜（16）承载面上，所述底座（1）内安装有用于收卷投影布（60）的收卷轴（610），所述底座（1）内还设有用于驱动收卷轴（610）旋转、以对投影布（60）进行收卷的驱动件；以及用于驱动投影布（60）展开、以遮挡底镜（16）的复位件。

10.根据权利要求9所述的一种高精度3D验脚仪，其特征在于，所述复位件包括：安装在底座（1）内支撑架（10）上且远离收卷轴（610）一侧的复位块（611）；绕过复位块（611）的定滑轮（6110）、一端连接在投影布（60）侧边、另一端固定在收卷轴（610）上的弹性绳（612），所述投影布（60）侧边固定有塑形杆（620），所述弹性绳（612）固定在塑形杆（620）的两端上。

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