CN117098474A - 用于选择鞋的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于选择鞋制品的系统(100)，用于捕获足部的图像(Im)从而获得参考足底或形态，测量足部的长度(Lp)从而应用均衡和计算常数值，在包含十二个方格(Q)的图像上构建网格(Gr)，计算网格的十二个方格的满/空比(R)并将其存储在用户表格(T)中，使用足部的长度(Lp)和数据库的查找表格(7)中的用户表格(T)从而找到最适合用户足部的鞋制品的尺码(S*)和契合度(C*)。

Description

用于选择鞋的系统

技术领域

本发明涉及一种用于选择鞋的系统。

背景技术

目前，足部解剖学知识与鞋契合度(fit)的测量无关。事实上，尽管有关于足部动力学(足部在负载下相对于不同足部倾斜度的形态变化)的科学研究，但这些研究尚未用于将足部与鞋联系起来。

目前，市场上根据足部尺码提供不同尺码的鞋制品。对于每种尺码，可能有不同的契合度，具体取决于鞋设计师或开发人员持续诠释时尚趋势的方式。事实上，如果特定季节的趋势是方形和宽足部趾，那么这种形状的鞋将比尖头的鞋更舒适。因此，最终用户将发现自己处于不舒服的位置，因为他/她的购买历史的尺码与由于当前时尚而导致的尺码之间可能存在差异。由于缺乏共同标准，每个鞋生产地区或国家都采用当地的临时解决方案，从而造成一系列功能失调的后果，这一事实加剧了这种混乱。

随着全球直运的出现，在线订单往往不足，并且由寄件人承担费用退回和寄回的鞋数量呈指数级增长。退回的鞋由于包装不良且明显不再是新的，因此必须重新包装在盒子中并大幅打折，从而形成过度生产的恶性循环。

由于关于不同国家之间尺码转换的信息很少且常常是错误的信息，而且各种契合度(鞋形态)与市场上可用的契合度报价之间没有明确的信息，因此加剧了购买哪种尺码的混乱。

大多数鞋制造商只提供一种契合度。提供多种选项的制造商会在每个数字尺码后添加一个字母，以区分特定的契合度。许多这些变化是由于制造水平上的不同解释而产生的差异，而不是由于契合度方面的实际要求。

此外，各个国家的鞋尺码也不同。鉴于以上情况，用户必须找到一个尺码换算表，才能了解自己需要哪种尺码。这些表经常是错误的，并且错误也可以从厘米测量值与尺码之间的关系中看出，甚至可以从由于某些尺码完全缺失而无法进行某些转换的事实中看出。

契合度受到无数变量的影响(鞋底的持续时间、环境和表面、鞋底倾斜度和前足部与地面的接触之间的关系、温度、湿度、循环、肿胀、出汗、摩擦、摩擦过热、透气性、形态、训练、习惯和营养)。零部件领域的技术进步加剧了这种情况。事实上，在过去，在测量顾客的足部后，鞋匠就会定制一双鞋。如今，鞋是通过数控机器批量生产的。因此，用户在商店或家里(在线购买的情况下)进行的实际测试是了解该鞋款是否舒适的唯一方法。然而，问题往往是在长时间使用鞋后才出现的；事实上，随着时间的流逝，看似舒适的鞋随着时间的流逝会变得不那么舒适。

WO2008070537A2公开了一种为顾客制作定制鞋的系统和方法。定制鞋包括定制鞋面、定制鞋垫和定制鞋底。

该系统包括预先构建的数据库，其中存储了一系列表格，每个表格对应于顾客要选择的鞋的类型。每个表格含有多个向量，其具有指示给定足部的形态特征(长度、前足部宽度、后足部宽度、足部背高度、足部背周长等......)的指标。该系统包括顾客足部的3D扫描装置，从而生成足部的3D模型。该系统包括用于从3D模型中提取特征的特征提取装置，并且还包括自动处理和搜索装置，配置为搜索由顾客选择的鞋类型表，从而找到具有与从而足部的3D模型提取的特征相似的指标的足部向量。因此，为了实现定制鞋，需要提供这样的方法：

-构建包括多个鞋样式表的数据库，每个鞋样式表包括多个具有指示给定足部的形态特征的指标的足部向量；

-对足部进行3D扫描，从而获得足部的3D模型；

-从足部模型中提取表明足部形态的特征；

-处理特征并选择具有与由用户选择的鞋样式表中的特征最相似的指标的足部向量；

-根据所选择的足部向量并根据3D足部模型的图像来制作鞋面、鞋底和鞋垫。

WO2008070537A2中描述的系统和方法有些复杂且昂贵，因为它们需要3D扫描系统和用于制作3D模型的软件程序。此外，它们需要使用具有极高计算水平的处理器。此外，由于该系统被设计为完全扫描用户的足部，因此顾客必须亲自前往配备有所述3D扫描系统的商店或工厂。因此，顾客无法在舒适地呆在家里的同时接收到最适合他或她的足部的鞋的信息，因为扫描系统非常昂贵并且因此并非所有用户都可以使用它们。因此，WO2008070537A2中描述的系统对于用户使用来说相当不方便且复杂。而且，这样的系统对于店主或鞋厂来说相当不方便，因为他们必须购买整个扫描系统，购买成本以及维护和管理成本。

US2007043582A1描述了一种为顾客提供由多个可组装元件组成的定制鞋的方法。鞋的每个元件是从具有相同功能但基于足部的类型和/或穿鞋的用户的类型不同的构造和不同的物理属性的一组元件中选择的。

该方法提供识别足部和/或用户的可测量特征(足部尺码、足部宽、足部形态、顾客体重、顾客身高等)和/或不可测量特征(用户年龄、用户性别、用户通常进行的活动)。可测量的特征可以由商店中的店主手动获取或使用特殊的测量设备(扫描仪、称重传感器等)来获取。获得这些特征后，店主可以依靠他/她的经验为定制鞋选择最合适的部件，或者他可以依靠安装在设备中的特殊软件来处理这些特征并输出要组装的组件列表以生产鞋。

US2007043582A1中描述的方法需要顾客去商店从而找到合适的鞋。因此这种方法对于顾客来说是相当不方便的。此外，该方法提供获得大量信息和特征，这使得鞋元件的选择极其复杂。此外，由于足部和/或用户的信息量和特征，该方法既不可靠也不精确。

WO2008036398A2描述了一种用于确定足部的至少一个特性的装置和方法，主要目的是选择或推荐足部护理产品(例如鞋垫、垫等)。该装置包括分析装置，该分析装置包括足部放置于其上的支撑表面以及在该表面下方用于检测与足部施加的压力相关的压力数据的多个压力传感器。该装置还包括软件程序，该软件程序能够处理所述数据从而将足部分类为存储在数据库中的足部类型并选择合适的产品来治疗足部。根据将不同足部护理产品与足部类型相关联的软件程序来选择适合治疗足部的产品。同样在这种情况下，为了分析他/她自己的足部，用户必须去配备有该系统并且特别是配备有压力传感器的分析装置的医院或足病诊所。此外，该系统的目的是推荐足部护理产品或矫形器，而不是推荐适合足部的鞋。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于选择鞋的系统来消除现有技术的缺点，该系统对于购买鞋的人和生产和销售鞋的人的整个链来说是可靠且易于理解的。

另一个目的是提供一种用于选择鞋的系统，该系统即使对于不具备特殊技能的用户来说也是简单且易于使用的。

另一个目的是提供一种用于选择鞋的系统，该系统能够减少订单中的错误，并确保选择的一致性，避免当前市场中存在的差异。

这些目的是根据具有所附独立权利要求的特征的本发明来实现的。

本发明的有利实施例从从属权利要求中显现出来。

根据本发明的用于选择鞋的系统由独立权利要求1限定。

根据本发明的用于选择鞋的方法由独立权利要求3限定。

分别在独立权利要求1和3中描述的根据本发明的系统和方法的优点是显而易见的。

申请人设计的系统和方法仅需要足部的2D图像和足部的长度作为输入数据。只需拍摄鞋底的照片即可获得2D图像，而足部的长度可以用尺子或刻度纸测量。因此，用户可以在舒适地呆在家里的同时轻松获得此类信息，并将此类信息在线发送到运营中心，运营中心反过来将处理此类信息(图像和长度)从而获得发送给顾客的契合度和尺码信息，额/或向鞋供应商提供信息，从而确定最适合顾客的鞋类型。

另外，根据本发明的系统和方法允许以比现有技术文献中描述的系统更简单和更快的方式获得契合度和尺码信息。事实上，本发明的系统仅提供：在足部图像上构建十二个方格的网格，计算每个方格的满空比，用这十二个满空比值来创建用户表格，将足部长度转化为尺码，最后利用足部长度和实验预先构建的查找表格中的用户表格来获得契合度和尺码。

使用十二个方格以及方格的满/空变化来定义鞋的契合度是大量复杂实验研究的结果，这些实验研究的目的是获得一个选择系统，该系统一方面高效、精确，另一方面可以以比现有技术的当前系统更简单的方式来实现。

因此，本发明完全满足了顾客以及鞋零售商或供应商的需求，而无需使用复杂的3D扫描系统和传感器。事实上，顾客无需在商店或专门的中心进行缓慢而复杂的测量，就可以获得最适合他/她的足部的鞋信息。

相反，店主或鞋生产商会收到易于理解的精确信息，从而为顾客提供或生产合适的鞋，而无需使用复杂且昂贵的系统来测量和分析足部。

附图说明

本发明的附加特征将从以下详细描述中变得更加清楚，该详细描述仅涉及附图中所示的示例性且因此非限制性的实施例，其中：

图1是根据本发明的用于选择鞋的系统的框图。

图2是由根据本发明的系统的图像捕获装置来捕获的足底的图像的视图。

图3是在图2的足底的图像上构建的网格的视图。

图4是图3的细节，示出了网格的方格，其中示出了方格的满和空；

图5是示出根据本发明的系统的查找表格的示意图。

图6是理想标准足部的足底的图像的视图，分为三个宏观区域和十二个细节区域；

图7是示出图6的图像上的网格的构造的视图。

具体实施方式

借助于附图，描述了根据本发明的用于选择鞋的系统，其总体上由附图标记100表示。

在下文中，术语“足部”表示用户的右足部，应当理解，系统也可以用于用户的左足部。

参考图1，系统100包括：

-图像捕获装置1，其被适当配置为捕获用户足底的图像Im；和

-长度测量装置2，其适当地配置为测量用户的足部的长度Lp，从足部后跟的后端到拇趾的前端测量。

图像捕获装置1可以是相机、扫描仪或其它类型的光学检测器。

长度测量装置2可以是仪表或测量传感器或软件程序，其从图像Im检测足部的长度Lp。

举例来说，用户可以在刻度纸上拍摄他/她的足部的照片，从而同时获得足底的图像Im和足部的长度Lp。

图2示出了足底的图像Im和足部的长度Lp，从足部后跟的后端到拇趾的前端测量。

该系统100包括网格构建装置3，其被适当地配置为在由图像捕获装置1捕获的足部的图像Im上构建网格Gr。

参考图3，网格Gr具有矩形形状并且包括布置成两行六列的十二个相同的方格Q。考虑足底的图像Im的纵轴X，六个方格设置在纵轴上方，而另外六个方格设置在纵轴下方。

网格Gr从足底的图像Im的足部后跟的后端开始，总长度等于足部的长度Lp加上常数值k，该常数值k考虑了考虑一个尺码与下一个尺码之间的公差。

因此，每个方格的边长La等于网格的总长度Lt除以六；即

La＝(Lp+k)/6。

举例来说，在足部的长度Lp对应于欧洲尺码38.5的情况下，常数值k选择在5-10mm的范围内，例如k＝7.8mm。

满空比计算装置4计算网格Gr的每个方格Q的满空比R。

参考图4，满空比是足底的图像所占据的方格的满表面的面积Sp与未被图像占据的方格的空表面的面积Sv之间的比值R，即

R＝Sp/Sv

满表面的面积Sp可以使用BLOB(二进制大对象)技术来计算。

足底的图像Im在浅色背景下呈暗色。网格中的每个方格Q被转换成双色二值图像，例如黑色和白色。然后识别比空表面Sv更暗的满表面Sp。满表面Sp近似于规则表面，其面积可以使用已知类型的边界框技术来计算。或者，将满表面Sp与空表面Sv之间的边界轮廓近似为曲线，并使用该曲线的积分来计算满表面Sp的面积。

一旦计算出满表面的面积Sp，就可以通过从方格面积中减去来计算空表面的面积Sv。

表格创建装置5创建包含网格Gr的十二个方格的十二个满/空比值R的用户表格T。

系统100包括包含查找表格7的数据库DB。

参考图5，查找表格7包括：

-尺码向量Vs，其包括多个鞋尺码S1、…Sm；

-契合度向量Vc，其包括对应于每个鞋尺码的多个契合度C1，…Cn；和

-表格矩阵M，其包含对应于每个鞋尺码和每个契合度的多个参考表格T11、...、Tnm。

表格矩阵M的每个参考表格都是通过实验创建的，并且包括对应于给定尺码和给定鞋契合度的十二个满/空比。

举例来说，如果有30个鞋尺码，对应每个尺码有10个契合度，则表格矩阵M将包含300个参考表格。

利用根据本发明的系统，可以基于鞋模型的尺码和契合度来实现许多参考表格。

数据库DB可以包括基于多个鞋模型的多个查找表格7。在这种情况下，系统包括模型选择装置9，其选择用户所选择的鞋模型从而访问相对于所请求的模型的查找表格。

转换装置6将用户的足部的长度Lp转换成对应于所述长度的鞋尺码S*。转换装置6与数据库DB的查找表格7通信从而识别查找表格的尺码向量Vs中的用户的尺码。

表格创建装置5与数据库DB的查找表格7通信从而识别表格矩阵M中最接近由表格创建装置5创建的用户表格T的参考表格。基于尺码和参考表格，查找表格7输出对应于尺码和参考表格的契合度C*。

鞋选择装置8从数据库DB接收尺码S*和契合度C*，从而可以识别出最适合用户足部的鞋。

以下是发明人为构造网格Gr而进行的研究的描述。

为了方便起见，参考图6，发明人考虑了欧洲尺码38.5(尺码34与尺码43之间的中间尺码)的理想标准足部，具有从足部后跟后端到拇趾的前端测量的长度Lp＝24cm。

这样的标准足部包括：

-纵轴X，

-跗横关节(Chopard joint)，其由相对于纵轴X倾斜角度大于90°的第一直线r1来标识，以及

-跖跗关节(Lisfranc joint)，其由相对于纵轴X倾斜角度小于90°的第二直线r2来标识

这样，从跟骨开始，足部可以分为三个宏观区域：后足部R1、中足部R2和前足部R3。

后足部R1从与足部后跟后端相切的初始直线r0到对应于跗横关节的第一直线r1。初始直线r0与纵轴X正交。

中足部R2从对应于跗横关节的第一直线r1到对应于跖跗关节的第二直线r2。

前足部R3从对应于跖跗关节的第二直线r2到穿过拇趾前端的第三直线r3。第三直线r3与纵向轴线X正交。

每个宏观区域R1、R2、R3可以相对于纵轴X和相对于相应的横轴t1、t2、t3划分为四个细节区域。

后足部R1包括以下细节区域：内足后跟A、外足后跟B、内足弓起点C和外足弓起点D。

中足部R2包括以下细节区域：内中央足弓E、外中央足弓F、内足弓端G和外足弓端H。

前足部R3包括以下细节区域：内横足弓I、外横足弓L、第一跖骨端M、第二和第三跖骨端N。

细节区域因足部而异，极大地影响了契合度的类型。因此，本发明的目的是找到一种用于测量足部的这种细节区域的系统。

以理想的标准足部尺码38.5(从34至43的中间尺码)为例，后足部R1的长度L1＝8.19cm，中足部R2的长度L2＝8.59cm，前足部R3的长度L3＝7.22cm。这些长度是在纵轴X上测量的。结果是Lp＝L1+L2+L3＝24cm

从这些理想标准足部的测量出发，为了构建网格Gr，发明人进行了一些调整，从而获得具有12个相等方格的网格，从数学上可以确定规则和恒定模式下的尺码变化(方格边长La每增加或减少0.55mm，变化一半尺码)。在每种情况下，12个相等的方格可以覆盖足部的12个细节区域。

在后足部的L1长度上添加常数值d1＝2mm(即，跗横关节的第一直线r1从纵轴X向前移动)。

在中足部的L2长度上减去常数值d2＝2mm(即，跖跗关节的第二直线r2相对于纵轴X向后移动)。

在前足部的长度L3上添加常数值k＝7.8mm。

因此，足部的三个宏观区域具有相等的长度，即80mm的长度。

在网格的构造中，将前足部与中足部分开的第一直线r1和将中足部与前足部分开的第二直线r2被认为与纵轴X正交。

鉴于上述情况，参考图7，构建了由十二个相同的方格Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qf、Qg、Qh、Qi、Ql、Qm、Qn组成的网格Gr，其中每个方格包含足部的相应细节区域A、B、C、D、E、F、G、H、I、L、M、N。

作为对不同类型的足部进行的实验研究的结果，发明人确定足部的十二个区域的满/空比的变化影响鞋的契合度。

因此，发明人创建了具有多个表格的数据库，其中包含与鞋的模型、尺码和契合度相关的十二个满/空比。

因此，在选择鞋模型后，用户所要做的就是提供足底的图像和足部的长度。根据该信息，系统100构建十二个满/空比的表格，从而与数据库的表格进行比较，并指示最适合用户足部的鞋的尺码和契合度。

对于本发明的当前实施方式，在本领域技术人员的范围内可以做出等同的变化和修改，但是仍然在所附权利要求所表达的本发明的范围之内。

Claims (4)

1.用于选择鞋制品的系统(100)，包括：

-图像捕获装置(1)，其适当地配置为捕获用户足底的图像(Im)；

-长度测量装置(2)，其适当地配置为测量用户的足部的从足部后跟的后端到拇趾的前端的长度(Lp)；

-网格构建装置(3)，其适当地配置为在由该图像捕获装置(1)捕获的足部的该图像(Im)上构建网格(Gr)；所述网格(Gr)具有矩形形状，并且包括十二个相同的排列成两行六列的方格(Q)；六个方格设置在足底的该图像的纵轴(X)上方，并且另外六个方格设置在该纵轴(X)下方；该网格(Gr)从足底的该图像(Im)的足部后跟的后端开始，并且总长度等于足部尺码(Lp)加上常数值(k)；每个方格的边长(La)等于该网格的总长度(Lt)除以六；

-满/空比计算装置(4)，其适当地配置为计算该网格(Gr)的每个方格(Q)的满/空比(R)；所述满空比(R)是被足底的该图像占据的方格的满表面的面积(Sp)与未被足底的该图像占据的方格的空表面的面积(Sv)之间的比值；

-表格创建装置(5)，其适当地配置为创建用户表格(T)，其包含该网格(Gr)的该十二个方格的十二个满/空比值(R)；

-数据库(DB)，其包含查找表格(7)，该查找表格(7)包括：

-尺码向量(Vs)，其包括多个鞋尺码(S1，…Sm)；

-契合度向量(Vc)，其包括对于每个鞋尺码的多个契合度(C1，…Cn)；和

-表格矩阵(M)，其包含多个参考表格(T11，...，Tnm)，该参考表格对应于每个尺码和每个契合度；其中，该表格矩阵(M)的每个参考表格已经被以实验方式创建并且包括对应于给定鞋尺码和给定鞋契合度的十二个满/空比；

-转换装置(6)，其适当地配置为将由所述长度测量装置(1)测量的用户足部的该长度(Lp)转换成与用户足部的所述长度相对应的鞋尺码(S*)，

其中，该转换装置(6)和该表格创建装置(5)与该数据库(DB)的所述查找表格(7)通信，从而识别该查找表格的该尺码向量(Vs)中的用户的尺码，并且识别该表格矩阵(M)中相对于由该表格创建装置(5)创建的该用户表格(T)最接近位置的参考表格，

所述查找表格(7)配置为输出对应于用户足部的所述长度的所述鞋尺码(S*)，以及对应于该尺码和在该查找表格中识别的该参考表格的契合度(C*)。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述数据库(DB)包括多个查找表格(7)，其中，每个查找表格对应于能够与鞋模型相关联的契合度模型和足部形态，并且所述系统包括模型选择装置(9)，该模型选择装置(9)适当地配置为使得用户可以选择鞋契合度；所述模型选择装置(9)连接至该数据库(DB)，从而根据由用户选择的鞋模型来选择该查找表格。

3.一种选择鞋制品的方法，包括以下步骤：

-捕获用户足底的图像(Im)；

-测量用户足部的从足部后跟的后端到拇趾的前端的长度(Lp)；

-在足部的该图像(Im)上构建网格(Gr)；所述网格(Gr)具有矩形形状并且包括十二个排列成两行六列的相同的方格(Q)；六个方格设置在足底的该图像的纵轴(X)上方，另外六个方格设置在该纵轴(X)下方；该网格(Gr)从足底的该图像(Im)的足部后跟的后端开始，总长度等于足部的该长度(Lp)加上常数值(k)；每个方格的边长(La)等于该网格的总长度(Lt)除以六；

-计算该网格(Gr)的每个方格(Q)的满/空比(R)；所述满空比(R)是被足底的该图像占据的方格的满表面的面积(Sp)与未被足底的该图像占据的方格的空表面的面积(Sv)之间的比值；

-创建用户表格(T)，该用户表格(T)包含该网格(Gr)的该十二个方格的十二个满/空比值(R)；

-创建数据库(DB)，该数据库(DB)包含查找表格(7)，该查找表格(7)包括：

-尺码向量(Vs)，其包括多个鞋尺码(S1，…Sm)；

-契合度向量(Vc)，其包括对于每个鞋尺码的多个契合度(C1，…Cn)的；和

-表格矩阵(M)，其包含多个参考表格(T11，...，Tnm)，该参考表格(T11，...，Tnm)对应于每个尺码和每个契合度；其中，该表格矩阵(M)的每个参考表格已经被以实验方式创建并且包括对应于给定鞋尺码和给定鞋契合度的十二个满/空比；

-将用户足部的该长度(Lp)转换成与用户足部的所述长度相对应的鞋尺码(S*)，

-使用用户足部的所述长度(Lp)和所述查找表格(7)中的所述用户表格(T)来输出对应于用户足部的所述长度(Lp)的所述鞋尺码(S*)和对应于尺码以及该查找表格(7)中识别的该参考表格的契合度(C*)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述数据库(DB)包括多个查找表格(7)，其中，每个查找表格对应于鞋模型；提供模型选择步骤，用户可以选择鞋模型，从而根据由用户选择的鞋模型来选择该数据库的该查找表格(7)。