CN113317593B - 一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法 - Google Patents
一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，包括：步骤Step1:利用脚部扫描装置获取脚部的3D模型数据；步骤Step2:构建脚部三维坐标系；步骤Step3:基于所述三维坐标系脚部3D模型的俯视图和脚部3D模型的侧视图；步骤Step4:判断脚形是否为“希腊脚”；步骤Step5:根据设定的关键部位点、线的定义，借助俯视图和侧视图，确定足部各测量关键部位点、线的三维坐标；步骤Step6:根据设定的足部尺寸测量方法，获得足部各测量尺寸，本发明在鞋靴个性化定制中使得脚型测量更加精准，且能够更加具体的反应脚部数据。
Description
技术领域
本发明涉及脚型测量技术领域，尤其涉及到一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法。
背景技术
足部的生理构造虽然大同小异，但脚型尺寸却千差万别。为了解中国人的脚型特点和脚型规律，我国在1965、1968年进行了两次大型的脚型测量，得到中国人的脚型特点，其中测量多为手工接触式测量。随着人们生活水平的提高以及个性化消费需求的转变，鞋靴的个性化定制需求的逐渐成为消费趋势。鞋靴的个性化定制可依据定制顾客的脚型数据进行定制，足部尺寸的测量则为前提。发明专利CN201610265576.X中涉及足部六个尺寸的测量，包括脚长、脚宽、脚背高度、浅脚背、脚弓高度、脚围等，其中包含的足部测量尺寸较少。发明专利CN90104051.7中定义了测量足部10尺寸的方法。相较于鞋靴个性化定制而言，这些发明中定义的测量尺寸都较少，不能完全反应出足部的形态。
综上所述，提供一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，使得脚型测量更加精准，且能够更加准确、全面的获取脚型数据以反应详细的脚部形状特征，同时，可以更加便捷的得到符合计算机自动计算要求的脚型数据，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，包括以下步骤：步骤Step1:利用脚部扫描装置获取脚部的3D模型数据；
步骤Step2:构建脚部三维坐标系；
步骤Step3:基于所述三维坐标系脚部3D模型的俯视图和脚部3D模型的侧视图；
步骤Step4:判断脚形是否为“希腊脚”；
步骤Step5:根据设定的关键部位点、线的定义，借助俯视图和侧视图，确定足部各测量关键部位点、线的三维坐标；
步骤Step6:根据设定的足部尺寸测量方法，获得足部各测量尺寸。
具体地，所述构建脚部三维坐标系包括：以后跟突点投影点为坐标原点，在中轴线上以脚尖方向为X轴正方向，足部内踝方向为Y轴方向，腿部方向为Z轴方向，建立三维坐标系，在构建的所述三维坐标系中，脚底部所在的平面处于X-Y平面中。
更具体地，所述足部各测量关键部位点包括：后跟突点、后跟突点投影点、中轴线前端点、中轴线、分踵线、着地点、跗骨部位点、腰窝部位点、踵心部位点、第一趾端点、第二趾端点、第三趾端点、第五趾端点、拇趾外突点、小趾外突点、第一跖趾外突点、第五跖趾外突点、跖趾前宽外突点内、跖趾前宽外突点外、足弓点一、足弓点二、ZG点、足弓点三、足弓点四、踵心内踝点、踵心外踝点、脚趾端点、脚印后端点、兜跟围脚跟点、后跟间隙高度点、脚腕高度点、舟上弯点、跗骨高度点、腰围高度点、跖趾高度点、第一跖趾关节高度点、拇趾高度点。
更具体地，所述设定的关键部位点的定义包括：后跟突点测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中确定后跟圆弧中点，在所述脚部3D模型的侧视图中垂直向上投影到与脚轮廓的交点为后跟突点；后跟突点投影点测量为：后跟突点投影在X-Y平面上的点，即为后跟突点投影点；中轴线前端点测量为：第二脚趾跟部中点；中轴线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中脚轮廓后跟突点投影点与中轴线前端点的连线；分踵线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中，过踵心部位平分后跟脚印的中点与以后跟突点投影点的直线；着地点测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点；跗骨部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取55％脚长；腰窝部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取41％脚长；踵心部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取18％脚长；第一趾端点测量为：第一脚趾最前端部位；第二趾端点测量为：第二脚趾最前端部位；第三趾端点测量为：第三脚趾最前端部位；第五趾端点测量为：第五脚趾最前端部位。
更具体地，判断扫描脚型是否为希腊脚，若为希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取89％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取91.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取70.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取75.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取72％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取76％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取61％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取64％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点。
更具体地，跖趾前宽外突点内测量为：跖趾前宽与脚轮廓的内踝交点；跖趾前宽外突点外测量为：跖趾前宽与脚轮廓的外踝交点；足弓点一测量为：腰窝直宽与脚轮廓内踝的交点；ZG点测量为：足弓点一与腰窝部位点连线的中点；足弓点二测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的内踝交点；足弓点三测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的外踝交点；足弓点四测量为：腰窝直宽与脚轮廓外踝的交点；踵心内踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓内踝的交点；踵心外踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓外踝的交点；脚趾端点测量为：在脚前端，以最长脚趾端点；脚印后端点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，脚印最后端的点；兜跟围脚跟点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，取后跟突点投影点与脚印后端点的中点，此中点向上投影到脚侧轮廓上的点；后跟间隙高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，从后跟突点投影点向上，男脚量取20％脚长加10mm的点，女脚量取20％脚长加7mm的点；脚腕高度点测量为：沿背中线从舟上弯点向上取5mm处的点；舟上弯点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，背中线上找到离兜跟围脚跟点最近的点；跗骨高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过跗骨部位点向中轴线作垂线，垂线与背中线的交点；腰围高度点测量为：沿背中线上，跖趾高度点和跗骨高度点的中点；跖趾高度点测量为：背中线与跖趾斜围相交的点；第一跖趾关节高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过第一跖趾部位点作中轴线的垂线，垂线与背中线的交点；拇趾高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，所述范围内的最高点为拇趾高度点。
更具体地，所述足部各测量尺寸包括十三个长度方向尺寸、两个夹角尺寸、十五个宽度方向尺寸、七个高度方向尺寸、八个围度方向尺寸；所述十三个长度方向尺寸包括脚长、后容差、后跟间隙距离、拇趾外突点长度、第一跖趾部位点长度、着地点长度、腰窝部位长度、第五跖趾部位点长度、小趾外突点长度、第五趾端点长度、第三趾端点长度、第二趾端点长度和第一趾端点长度；所述两个夹角尺寸包括分踵夹角和拇趾翻转角度；所述十五个宽度方向尺寸包括基本宽度、踵心全宽、腰窝直宽、腰窝里宽、腰窝外宽、跗围底宽、腰围底宽、跖趾斜宽、第一跖趾里宽、第五跖趾外宽、跖趾前宽、脚趾斜宽、拇趾里宽、小趾外宽和水平脚趾宽；七个高度方向尺寸包括后跟间隙高度、后跟突点高度、外踝骨突点高度、足弓高低、跗骨高度、第一跖趾关节高度和拇趾高度，所述八个围度方向尺寸包括脚趾斜围、跖趾前围、跖趾斜围、腰围、跗围、背围、兜跟围、脚腕围。
更具体地，所述设定的关键部位线的定义包括：脚长测量为：过脚趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；后容差测量为：后跟突点投影点到脚印后端点之间的距离；后跟间隙距离测量为：在侧视图上，过后跟间隙高度点作Z轴的垂线，垂线与脚侧轮廓相交的最近点，该点到后跟间隙高度点的距离；拇趾外突点长度测量为：在俯视图上，过拇趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第一跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；着地点长度测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点到后跟突点投影点之间的距离；腰窝部位长度测量为：后跟突点投影点到腰窝部位点之间的距离；第五跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第五跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；小趾外突点长度测量为：在俯视图上，过小趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第五趾端点长度测量为：过第五趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第三趾端点长度测量为：过第三趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第二趾端点长度测量为：过第二趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一趾端点长度测量为：过第一趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离。
更具体地，分踵夹角测量为：将中轴线旋转至分踵线所形成的角度，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值；拇趾翻转角度测量为：踵心内踝点与第一跖趾外突点所在直线，旋转至第一跖趾外突点与拇趾外突点所在直线所形成的夹角，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值。
更具体地，基本宽度测量为：第一跖趾里宽与第五跖趾外宽之和；踵心全宽测量为：在侧视图上，沿Z轴向上取11.7％脚长做水平切面，以脚的下半部分投影到俯视图上，形成脚轮廓，在俯视图上，过踵心部位点作分踵线的垂线，此垂线与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为踵心全宽；腰窝直宽测量为：在俯视图中轴线上过腰窝部位点作中轴线的垂线，垂线与脚印形成两个交点，内踝交点为腰窝内踝点，外踝交点为腰窝外踝点，两个交点间的距离即为腰窝直宽；腰窝里宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝内踝点到中轴线的距离；腰窝外宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝外踝点到中轴线的距离；跗围底宽测量为：跗围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离；腰围底宽测量为：腰围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离即为腰围底宽；跖趾斜宽测量为：在俯视图上，第一跖趾外突点及第五跖趾外突点之间的距离；第一跖趾里宽测量为：过第一跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第一跖趾外突点之间的距离即为第一跖趾里宽；第五跖趾外宽测量为：过第五跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第五跖趾外突点之间的距离即为第五跖趾外宽；跖趾前宽测量为：在俯视图上，跖趾斜宽沿中轴线向前平移10％脚长，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为跖趾前宽；脚趾斜宽测量为：在俯视图上，拇趾外突点及小趾外突点之间的距离；拇趾里宽测量为：过拇趾外突点向中轴线做垂线，垂足与拇趾外突点之间的距离；小趾外宽测量为：过小趾外突点向中轴线做垂线，垂足与小趾外突点之间的距离；水平脚趾宽测量为：脚趾斜宽与中轴线形成一个交点，在俯视图上，过交点做中轴线的垂线，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为水平脚趾宽；后跟间隙高度测量为：在侧视图上，后跟间隙高度点到后跟突点投影点之间的距离；后跟突点高度测量为：在侧视图上，后跟突点到后跟突点投影点之间的距离；外踝骨突点高度测量为：沿X轴取22％脚长，经过交点作X轴的垂面，所述垂面与足部相交的轮廓，在轮廓线外踝处Z方向30-80mm范围内找到最外侧的外踝骨突点，外踝骨突点到水平面的距离为外踝骨突点高度；足弓高低测量为：足弓点一与腰窝部位点的中点ZG，过ZG点垂直水平面投影到脚上，ZG点到投影点之间的距离即为足弓高低；跗骨高度测量为：过跗骨部位点作水平面的垂线，在侧视图中，垂线与脚背相交的点到跗骨部位点的距离即为跗骨高度；第一跖趾关节高度测量为：在侧视图上，过第一跖趾关节高度点作中轴线的垂线，垂足到第一跖趾关节高度点的距离为第一跖趾关节高度；拇趾高度测量为：沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，在侧视图上，此范围内最高点到X轴的距离为拇趾高度；脚趾斜围测量为：过拇趾外突点及小趾外突点绕脚一圈的最短距离；跖趾前围测量为：跖趾斜围所在平面沿中轴线向X轴正方向平移10％脚长，切面与脚型相交的周长为跖趾前围；跖趾斜围测量为：过第一跖趾外突点及第五跖趾外突点作水平面的垂面，此垂面向前倾斜8度，与脚型相交的周长为脚趾斜围；腰围测量为：在侧视图上，过腰围高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为腰围；跗围测量为：在侧视图上，过跗骨高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为跗围；背围测量为：跗围所在平面沿中轴线向后跟方向平移脚长的7.84％所得的平面，与脚型相交的围长为背围；兜跟围：在侧视图上，过兜跟围脚跟点和舟上弯点形成的平面与脚型相交得到的围长为兜跟围；脚腕围测量为：舟上弯点沿着背中线向上5mm作水平面，所述水平面与脚型相交的围长为脚腕围。
从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果是：在鞋靴个性化定制中可使得脚型测量更加精准，且能够更加具体的反应脚部数据，解决了鞋靴定制时，因脚型测量数据较少而引起的定制误差，使得鞋靴定制更加科学、合理。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法的具体步骤示意图。
图2为本实施例中脚部3D模型的俯视图。
图3为本实施例中脚部3D模型的侧视图。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请涉及足部37个部位点以及45个足部尺寸的测量方法，比较全面的提供了足部各个部位点及尺寸的测量方法。解决了鞋靴定制时，因脚型测量数据较少而引起的定制误差，使得鞋靴定制更加科学、合理。如图1至图3所示，该方法具体包括：步骤Step1:利用脚部扫描装置获取脚部的3D模型数据；步骤Step2:构建脚部三维坐标系；步骤Step3:基于所述三维坐标系得到脚部3D模型的俯视图和脚部3D模型的侧视图；步骤Step4:判断脚形是否为“希腊脚”；步骤Step5:根据设定的关键部位点、线的定义，借助俯视图和侧视图，确定足部各测量关键部位点、线的三维坐标；步骤Step6:根据设定的足部尺寸测量方法，获得足部各测量尺寸。其中，所述构建脚部三维坐标系包括：以后跟突点投影点为坐标原点，在中轴线上以脚尖方向为X轴正方向，足部内踝方向为Y轴方向，腿部方向为Z轴方向，建立三维坐标系，在构建的所述三维坐标系中，脚底部所在的平面处于X-Y平面中。在构建的三维直角坐标系中，按获取到的所述脚尖方向、所述脚底部所在的平面、以及所述脚底部所在平面到腿部方向的垂直方向，将所述脚部3D模型在所述三维坐标系中转正，根据转正模型得到脚部3D模型的俯视图和脚部3D模型的侧视图。
所述足部各测量关键部位点包括：后跟突点、后跟突点投影点、中轴线前端点、中轴线、分踵线、着地点、跗骨部位点、腰窝部位点、踵心部位点、第一趾端点、第二趾端点、第三趾端点、第五趾端点、拇趾外突点、小趾外突点、第一跖趾外突点、第五跖趾外突点、跖趾前宽外突点内、跖趾前宽外突点外、足弓点一、足弓点二、ZG点、足弓点三、足弓点四、踵心内踝点、踵心外踝点、脚趾端点、脚印后端点、兜跟围脚跟点、后跟间隙高度点、脚腕高度点、舟上弯点、跗骨高度点、腰围高度点、跖趾高度点、第一跖趾关节高度点、拇趾高度点。
所述设定的关键部位点的定义包括：后跟突点测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中确定后跟圆弧中点，在所述脚部3D模型的侧视图中垂直向上投影到与脚轮廓的交点为后跟突点；后跟突点投影点测量为：后跟突点投影在X-Y平面上的点，即为后跟突点投影点；中轴线前端点测量为：第二脚趾跟部中点；中轴线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中脚轮廓后跟突点投影点与中轴线前端点的连线；分踵线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中，过踵心部位平分后跟脚印的中点与以后跟突点投影点的直线；着地点测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点；跗骨部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取55％脚长；腰窝部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取41％脚长；踵心部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取18％脚长；第一趾端点测量为：第一脚趾最前端部位；第二趾端点测量为：第二脚趾最前端部位；第三趾端点测量为：第三脚趾最前端部位；第五趾端点测量为：第五脚趾最前端部位。
有的人脚型属于希腊脚，则导致拇趾外突点和小趾外突点测量方式不同，所以需判断扫描脚型是否为希腊脚，而希腊脚又称莫顿趾，主要特征是第二脚趾比大脚趾更长，若为希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取89％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取91.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取70.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取75.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取72％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取76％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取61％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取64％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点。
跖趾前宽外突点内测量为：跖趾前宽与脚轮廓的内踝交点；跖趾前宽外突点外测量为：跖趾前宽与脚轮廓的外踝交点；足弓点一测量为：腰窝直宽与脚轮廓内踝的交点；ZG点测量为：足弓点一与腰窝部位点连线的中点；足弓点二测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的内踝交点；足弓点三测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的外踝交点；足弓点四测量为：腰窝直宽与脚轮廓外踝的交点；踵心内踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓内踝的交点；踵心外踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓外踝的交点；脚趾端点测量为：在脚前端，以最长脚趾端点；脚印后端点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，脚印最后端的点；兜跟围脚跟点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，取后跟突点投影点与脚印后端点的中点，此中点向上投影到脚侧轮廓上的点；后跟间隙高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，从后跟突点投影点向上，男脚量取20％脚长加10mm的点，女脚量取20％脚长加7mm的点；脚腕高度点测量为：沿背中线从舟上弯点向上取5mm处的点；舟上弯点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，背中线上找到离兜跟围脚跟点最近的点；跗骨高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过跗骨部位点向中轴线作垂线，垂线与背中线的交点；腰围高度点测量为：沿背中线上，跖趾高度点和跗骨高度点的中点；跖趾高度点测量为：背中线与跖趾斜围相交的点；第一跖趾关节高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过第一跖趾部位点作中轴线的垂线，垂线与背中线的交点；拇趾高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，所述范围内的最高点为拇趾高度点。
确定涉及各尺寸关键部位点的位置后，则依据关键部位点来测量足部尺寸，所述足部各测量尺寸包括十三个长度方向尺寸、两个夹角尺寸、十五个宽度方向尺寸、七个高度方向尺寸、八个围度方向尺寸；所述十三个长度方向尺寸包括脚长、后容差、后跟间隙距离、拇趾外突点长度、第一跖趾部位点长度、着地点长度、腰窝部位长度、第五跖趾部位点长度、小趾外突点长度、第五趾端点长度、第三趾端点长度、第二趾端点长度和第一趾端点长度；所述两个夹角尺寸包括分踵夹角和拇趾翻转角度；所述十五个宽度方向尺寸包括基本宽度、踵心全宽、腰窝直宽、腰窝里宽、腰窝外宽、跗围底宽、腰围底宽、跖趾斜宽、第一跖趾里宽、第五跖趾外宽、跖趾前宽、脚趾斜宽、拇趾里宽、小趾外宽和水平脚趾宽；七个高度方向尺寸包括后跟间隙高度、后跟突点高度、外踝骨突点高度、足弓高低、跗骨高度、第一跖趾关节高度和拇趾高度，所述八个围度方向尺寸包括脚趾斜围、跖趾前围、跖趾斜围、腰围、跗围、背围、兜跟围、脚腕围。
如图2至图3所示，所述设定的关键部位线的定义包括：脚长测量为：过脚趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；后容差测量为：后跟突点投影点到脚印后端点之间的距离；后跟间隙距离测量为：在侧视图上，过后跟间隙高度点作Z轴的垂线，垂线与脚侧轮廓相交的最近点，该点到后跟间隙高度点的距离；拇趾外突点长度测量为：在俯视图上，过拇趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第一跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；着地点长度测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点到后跟突点投影点之间的距离；腰窝部位长度测量为：后跟突点投影点到腰窝部位点之间的距离；第五跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第五跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；小趾外突点长度测量为：在俯视图上，过小趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第五趾端点长度测量为：过第五趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第三趾端点长度测量为：过第三趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第二趾端点长度测量为：过第二趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一趾端点长度测量为：过第一趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离。
更具体地，分踵夹角测量为：将中轴线旋转至分踵线所形成的角度，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值；拇趾翻转角度测量为：踵心内踝点与第一跖趾外突点所在直线，旋转至第一跖趾外突点与拇趾外突点所在直线所形成的夹角，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值。
更具体地，基本宽度测量为：第一跖趾里宽与第五跖趾外宽之和；踵心全宽测量为：在侧视图上，沿Z轴向上取11.7％脚长做水平切面，以脚的下半部分投影到俯视图上，形成脚轮廓，在俯视图上，过踵心部位点作分踵线的垂线，此垂线与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为踵心全宽；腰窝直宽测量为：在俯视图中轴线上过腰窝部位点作中轴线的垂线，垂线与脚印形成两个交点，内踝交点为腰窝内踝点，外踝交点为腰窝外踝点，两个交点间的距离即为腰窝直宽；腰窝里宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝内踝点到中轴线的距离；腰窝外宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝外踝点到中轴线的距离；跗围底宽测量为：跗围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离；腰围底宽测量为：腰围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离即为腰围底宽；跖趾斜宽测量为：在俯视图上，第一跖趾外突点及第五跖趾外突点之间的距离；第一跖趾里宽测量为：过第一跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第一跖趾外突点之间的距离即为第一跖趾里宽；第五跖趾外宽测量为：过第五跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第五跖趾外突点之间的距离即为第五跖趾外宽；跖趾前宽测量为：在俯视图上，跖趾斜宽沿中轴线向前平移10％脚长，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为跖趾前宽；脚趾斜宽测量为：在俯视图上，拇趾外突点及小趾外突点之间的距离；拇趾里宽测量为：过拇趾外突点向中轴线做垂线，垂足与拇趾外突点之间的距离；小趾外宽测量为：过小趾外突点向中轴线做垂线，垂足与小趾外突点之间的距离；水平脚趾宽测量为：脚趾斜宽与中轴线形成一个交点，在俯视图上，过交点做中轴线的垂线，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为水平脚趾宽；后跟间隙高度测量为：在侧视图上，后跟间隙高度点到后跟突点投影点之间的距离；后跟突点高度测量为：在侧视图上，后跟突点到后跟突点投影点之间的距离；外踝骨突点高度测量为：沿X轴取22％脚长，经过交点作X轴的垂面，所述垂面与足部相交的轮廓，在轮廓线外踝处Z方向30-80mm范围内找到最外侧的外踝骨突点，外踝骨突点到水平面的距离为外踝骨突点高度；足弓高低测量为：足弓点一与腰窝部位点的中点ZG，过ZG点垂直水平面投影到脚上，ZG点到投影点之间的距离即为足弓高低；跗骨高度测量为：过跗骨部位点作水平面的垂线，在侧视图中，垂线与脚背相交的点到跗骨部位点的距离即为跗骨高度；第一跖趾关节高度测量为：在侧视图上，过第一跖趾关节高度点作中轴线的垂线，垂足到第一跖趾关节高度点的距离为第一跖趾关节高度；拇趾高度测量为：沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，在侧视图上，此范围内最高点到X轴的距离为拇趾高度；脚趾斜围测量为：过拇趾外突点及小趾外突点绕脚一圈的最短距离；跖趾前围测量为：跖趾斜围所在平面沿中轴线向X轴正方向平移10％脚长，切面与脚型相交的周长为跖趾前围；跖趾斜围测量为：过第一跖趾外突点及第五跖趾外突点作水平面的垂面，此垂面向前倾斜8度，与脚型相交的周长为脚趾斜围；腰围测量为：在侧视图上，过腰围高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为腰围；跗围测量为：在侧视图上，过跗骨高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为跗围；背围测量为：跗围所在平面沿中轴线向后跟方向平移脚长的7.84％所得的平面，与脚型相交的围长为背围；兜跟围：在侧视图上，过兜跟围脚跟点和舟上弯点形成的平面与脚型相交得到的围长为兜跟围；脚腕围测量为：舟上弯点沿着背中线向上5mm作水平面，所述水平面与脚型相交的围长为脚腕围。本方法使得足部各部位点的确定更加清晰、全面，且足部各尺寸测量更加方便、可操作性更强。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤Step1:利用脚部扫描装置获取脚部的3D模型数据；
步骤Step2:构建脚部三维坐标系；
步骤Step3:基于所述三维坐标系脚部3D模型的俯视图和脚部3D模型的侧视图；
步骤Step4:判断脚形是否为“希腊脚”；
步骤Step5:根据设定的关键部位点、线的定义，借助俯视图和侧视图，确定足部各测量关键部位点、线的三维坐标；
步骤Step6:根据设定的足部尺寸测量方法，获得足部各测量尺寸；
所述构建脚部三维坐标系包括：以后跟突点投影点为坐标原点，在中轴线上以脚尖方向为X轴正方向，足部内踝方向为Y轴方向，腿部方向为Z轴方向，建立三维坐标系，在构建的所述三维坐标系中，脚底部所在的平面处于X-Y平面中；
所述足部各测量关键部位点包括：后跟突点、后跟突点投影点、中轴线前端点、中轴线、分踵线、着地点、跗骨部位点、腰窝部位点、踵心部位点、第一趾端点、第二趾端点、第三趾端点、第五趾端点、拇趾外突点、小趾外突点、第一跖趾外突点、第五跖趾外突点、跖趾前宽外突点内、跖趾前宽外突点外、足弓点一、足弓点二、ZG点、足弓点三、足弓点四、踵心内踝点、踵心外踝点、脚趾端点、脚印后端点、兜跟围脚跟点、后跟间隙高度点、脚腕高度点、舟上弯点、跗骨高度点、腰围高度点、跖趾高度点、第一跖趾关节高度点、拇趾高度点；
判断扫描脚型是否为希腊脚，若为希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取89％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则拇趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取91.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取70.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则小趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取75.5％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取72％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第一跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取76％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚内侧轮廓处找到最突点；若为希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取61％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点，若为非希腊脚则第五跖趾外突点测量为：从后跟突点投影点向前量取64％脚长的点，取该点前后8mm范围内，在脚外侧轮廓处找到最突点；
跖趾前宽外突点内测量为：跖趾前宽与脚轮廓的内踝交点；跖趾前宽外突点外测量为：跖趾前宽与脚轮廓的外踝交点；足弓点一测量为：腰窝直宽与脚轮廓内踝的交点；ZG点测量为：足弓点一与腰窝部位点连线的中点；足弓点二测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的内踝交点；足弓点三测量为：腰窝直宽与脚印轮廓的外踝交点；足弓点四测量为：腰窝直宽与脚轮廓外踝的交点；踵心内踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓内踝的交点；踵心外踝点测量为：踵心全宽与脚轮廓外踝的交点；脚趾端点测量为：在脚前端，以最长脚趾端点；脚印后端点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，脚印最后端的点；兜跟围脚跟点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，取后跟突点投影点与脚印后端点的中点，此中点向上投影到脚侧轮廓上的点；后跟间隙高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，从后跟突点投影点向上，男脚量取20％脚长加10mm的点，女脚量取20％脚长加7mm的点；脚腕高度点测量为：沿背中线从舟上弯点向上取5mm处的点；舟上弯点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，背中线上找到离兜跟围脚跟点最近的点；跗骨高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过跗骨部位点向中轴线作垂线，垂线与背中线的交点；腰围高度点测量为：沿背中线上，跖趾高度点和跗骨高度点的中点；跖趾高度点测量为：背中线与跖趾斜围相交的点；第一跖趾关节高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，过第一跖趾部位点作中轴线的垂线，垂线与背中线的交点；拇趾高度点测量为：在脚部3D模型的侧视图上，沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，所述范围内的最高点为拇趾高度点。
2.如权利要求1所述的基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，所述设定的关键部位点的定义包括：后跟突点测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中确定后跟圆弧中点，在所述脚部3D模型的侧视图中垂直向上投影到与脚轮廓的交点为后跟突点；后跟突点投影点测量为：后跟突点投影在X-Y平面上的点，即为后跟突点投影点；中轴线前端点测量为：第二脚趾跟部中点；中轴线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中脚轮廓后跟突点投影点与中轴线前端点的连线；分踵线测量为：在所述脚部3D模型的俯视图中，过踵心部位平分后跟脚印的中点与以后跟突点投影点的直线；着地点测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点；跗骨部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取55％脚长；腰窝部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取41％脚长；踵心部位点测量为：在中轴线上，从后跟突点投影点向前量取18％脚长；第一趾端点测量为：第一脚趾最前端部位；第二趾端点测量为：第二脚趾最前端部位；第三趾端点测量为：第三脚趾最前端部位；第五趾端点测量为：第五脚趾最前端部位。
3.如权利要求1所述的基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，所述足部各测量尺寸包括十三个长度方向尺寸、两个夹角尺寸、十五个宽度方向尺寸、七个高度方向尺寸、八个围度方向尺寸；所述十三个长度方向尺寸包括脚长、后容差、后跟间隙距离、拇趾外突点长度、第一跖趾部位点长度、着地点长度、腰窝部位长度、第五跖趾部位点长度、小趾外突点长度、第五趾端点长度、第三趾端点长度、第二趾端点长度和第一趾端点长度；所述两个夹角尺寸包括分踵夹角和拇趾翻转角度；所述十五个宽度方向尺寸包括基本宽度、踵心全宽、腰窝直宽、腰窝里宽、腰窝外宽、跗围底宽、腰围底宽、跖趾斜宽、第一跖趾里宽、第五跖趾外宽、跖趾前宽、脚趾斜宽、拇趾里宽、小趾外宽和水平脚趾宽；七个高度方向尺寸包括后跟间隙高度、后跟突点高度、外踝骨突点高度、足弓高低、跗骨高度、第一跖趾关节高度和拇趾高度，所述八个围度方向尺寸包括脚趾斜围、跖趾前围、跖趾斜围、腰围、跗围、背围、兜跟围、脚腕围。
4.如权利要求3所述的基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，所述设定的关键部位线的定义包括：脚长测量为：过脚趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；后容差测量为：后跟突点投影点到脚印后端点之间的距离；后跟间隙距离测量为：在侧视图上，过后跟间隙高度点作Z轴的垂线，垂线与脚侧轮廓相交的最近点，该点到后跟间隙高度点的距离；拇趾外突点长度测量为：在俯视图上，过拇趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第一跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；着地点长度测量为：跖趾斜宽与中轴线的交点到后跟突点投影点之间的距离；腰窝部位长度测量为：后跟突点投影点到腰窝部位点之间的距离；第五跖趾部位点长度测量为：在俯视图上，过第五跖趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；小趾外突点长度测量为：在俯视图上，过小趾外突点作中轴线的垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第五趾端点长度测量为：过第五趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第三趾端点长度测量为：过第三趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第二趾端点长度测量为：过第二趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离；第一趾端点长度测量为：过第一趾端点向中轴线作垂线，垂足到后跟突点投影点之间的距离。
5.如权利要求4所述的基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，分踵夹角测量为：将中轴线旋转至分踵线所形成的角度，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值；拇趾翻转角度测量为：踵心内踝点与第一跖趾外突点所在直线，旋转至第一跖趾外突点与拇趾外突点所在直线所形成的夹角，右脚顺时针旋转为正值，右脚逆时针旋转为负值，左脚顺时针旋转为负值，左脚逆时针旋转为正值。
6.如权利要求5所述的基于脚部扫描装置获得脚型数据的方法，其特征在于，基本宽度测量为：第一跖趾里宽与第五跖趾外宽之和；踵心全宽测量为：在侧视图上，沿Z轴向上取11.7％脚长做水平切面，以脚的下半部分投影到俯视图上，形成脚轮廓，在俯视图上，过踵心部位点作分踵线的垂线，此垂线与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为踵心全宽；腰窝直宽测量为：在俯视图中轴线上过腰窝部位点作中轴线的垂线，垂线与脚印形成两个交点，内踝交点为腰窝内踝点，外踝交点为腰窝外踝点，两个交点间的距离即为腰窝直宽；腰窝里宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝内踝点到中轴线的距离；腰窝外宽测量为：以中轴线为分界线，腰窝外踝点到中轴线的距离；跗围底宽测量为：跗围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离；腰围底宽测量为：腰围与脚印轮廓形成两个交点，两个交点之间的距离即为腰围底宽；跖趾斜宽测量为：在俯视图上，第一跖趾外突点及第五跖趾外突点之间的距离；第一跖趾里宽测量为：过第一跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第一跖趾外突点之间的距离即为第一跖趾里宽；第五跖趾外宽测量为：过第五跖趾外突点向中轴线做垂线，垂足与第五跖趾外突点之间的距离即为第五跖趾外宽；跖趾前宽测量为：在俯视图上，跖趾斜宽沿中轴线向前平移10％脚长，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为跖趾前宽；脚趾斜宽测量为：在俯视图上，拇趾外突点及小趾外突点之间的距离；拇趾里宽测量为：过拇趾外突点向中轴线做垂线，垂足与拇趾外突点之间的距离；小趾外宽测量为：过小趾外突点向中轴线做垂线，垂足与小趾外突点之间的距离；水平脚趾宽测量为：脚趾斜宽与中轴线形成一个交点，在俯视图上，过交点做中轴线的垂线，与脚轮廓形成两个交点，两个交点间的距离为水平脚趾宽；后跟间隙高度测量为：在侧视图上，后跟间隙高度点到后跟突点投影点之间的距离；后跟突点高度测量为：在侧视图上，后跟突点到后跟突点投影点之间的距离；外踝骨突点高度测量为：沿X轴取22％脚长，经过交点作X轴的垂面，所述垂面与足部相交的轮廓，在轮廓线外踝处Z方向30-80mm范围内找到最外侧的外踝骨突点，外踝骨突点到水平面的距离为外踝骨突点高度；足弓高低测量为：足弓点一与腰窝部位点的中点ZG，过ZG点垂直水平面投影到脚上，ZG点到投影点之间的距离即为足弓高低；跗骨高度测量为：过跗骨部位点作水平面的垂线，在侧视图中，垂线与脚背相交的点到跗骨部位点的距离即为跗骨高度；第一跖趾关节高度测量为：在侧视图上，过第一跖趾关节高度点作中轴线的垂线，垂足到第一跖趾关节高度点的距离为第一跖趾关节高度；拇趾高度测量为：沿X轴方向取第一趾端点处，向X轴负方向取20mm范围内，在侧视图上，此范围内最高点到X轴的距离为拇趾高度；脚趾斜围测量为：过拇趾外突点及小趾外突点绕脚一圈的最短距离；跖趾前围测量为：跖趾斜围所在平面沿中轴线向X轴正方向平移10％脚长，切面与脚型相交的周长为跖趾前围；跖趾斜围测量为：过第一跖趾外突点及第五跖趾外突点作水平面的垂面，此垂面向前倾斜8度，与脚型相交的周长为脚趾斜围；腰围测量为：在侧视图上，过腰围高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为腰围；跗围测量为：在侧视图上，过跗骨高度点作中轴线的垂面，将此垂面向后旋转11度，垂面与脚型相交的周长为跗围；背围测量为：跗围所在平面沿中轴线向后跟方向平移脚长的7.84％所得的平面，与脚型相交的围长为背围；兜跟围：在侧视图上，过兜跟围脚跟点和舟上弯点形成的平面与脚型相交得到的围长为兜跟围；脚腕围测量为：舟上弯点沿着背中线向上5mm作水平面，所述水平面与脚型相交的围长为脚腕围。
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|---|
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