CN206630097U - 一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪，包括：第一平面和第二平面，所述第一平面位于所述第二平面的上方，所述第一平面包括：一承重层，用以提供人的左右脚呈自然姿态站立时的平面；一侧面成像部，用以拍摄左右脚的侧面照片；所述第二平面包括：一底面成像部，用以拍摄左右脚的底面照片；上述的侧面成像部、底面成像部至少包括：红外线发射器和红外线摄像头组成的红外成像装置；还包括：与所述红外成像装置相连的数据处理器，用以处理图像、完成三维建模。本实用新型通过红外线摄像头拍摄脚部的底面轮廓和侧面轮廓，并通过底面轮廓和侧面轮廓，以及脚型知识库建立三维模型，并自动测量脚型数据。本实用新型的结构简单，可以双脚同时扫描，大大减少了扫描时间。

Description

一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪

技术领域

本实用新型涉及三维扫描领域，特别涉及一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪。

背景技术

激光扫描仪，是借着扫描技术来测量工件的尺寸及形状等工作的一种仪器，激光扫描仪必须采用一个稳定度及精度良好的旋转马达，当光束打射到由马达所带动的多面棱规反射而形成扫描光束。由于多面棱规位于扫描透镜的前焦面上，并均匀旋转使激光束对反射镜而言，其入射角相对地连续性改变，因而反射角也作连续性改变，经由扫描透镜的作用，形成一平行且连续由上而下的扫描线。

但是现有激光扫描仪、蓝光/白光扫描仪价格昂贵，质量笨重，不能满足于现代零售业和互联网零售业的需求：比如，成本低廉、便于快速大量铺设到门店等等。

所以有待提供一种原理简单、操作简便，便于用户自助使用的扫描仪。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种操作简便、扫描快速的三维脚型扫描仪。

解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪，包括：第一平面和第二平面，所述第一平面位于所述第二平面的上方，

所述第一平面包括：一承重层，用以提供人的左右脚呈自然姿态站立时的平面；

一侧面成像部，用以拍摄左右脚的侧面照片；

所述第二平面包括：一底面成像部，用以拍摄左右脚的底面照片；

上述的侧面成像部、底面成像部至少包括：红外线发射器和红外线摄像头组成的红外成像装置；

还包括：与所述红外成像装置相连的数据处理器，用以处理图像、完成三维建模。

本申请中的红外成像单元设计简单、成本低，但可以同时保证精度。

更进一步，所述红外成像装置包括：两个红外线发射器和一个红外线摄像头，

两个所述红外线发射器和所述红外线摄像头位于同一轴线上，两个所述红外线发射器位于所述红外线摄像头的两侧。

在红外成像装置中可以调节和控制红外线发射器的强度和范围，使得摄像头只会拍摄到脚部的照片而不能拍摄到任何远处的背景内容。大大简化了后期图形图像处理的难度，也大大减少了处理时间。因此，结构上也可以设计成敞开式的形式(第一平面即最上层无需加盖或封闭)。在减少结构本身的重量的同时，可以大大改善用户体验(封闭式的结构需要用户将脚伸进去，增加了用户上机的难度，也不安全，易摔倒。而且由于看不到里面的情况，部分用户也有恐惧感，不知道里面是什么，是否有辐射等)。

更进一步，两个所述红外线发射器以所述红外线摄像头为对称点对称设置。

更进一步，所述红外成像装置分别安装在所述第二平面的左脚底面拍摄区域和右脚底面拍摄区域；以及垂直于所述第二平面设置的光线隔离面上的左脚侧面拍摄区域和右脚侧面拍摄区域。

更进一步，所述红外线发射器，用以发射一红外线光至待测左右脚，并通过所述待测左右脚反射至红外线摄像头；所述红外线摄像头，用以接收并拍摄反射光线。

更进一步，在所述红外线摄像头的镜头前加装一可见光滤光片，用以通过红外光过滤其它可见光。

具体原理是：红外线发射器发射的红外线光通过目标物体(脚)反射至红外线摄像头接收拍照。红外线摄像头镜头前加装可见光滤光片(只允许红外光通过)。这样可以使得红外线摄像头只接收目标物体的反射的红外光，而避免了外部其它频率的可见光的干扰。

更进一步，所述红外成像装置包括四组，每组分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上。如果每个位置使用一组，则总共需要四组。但是由于红外线摄像头的有效视角的限制，摄像头和物体之间的距离要求比较大，这样造成双脚放置的位置间隔较远，扫描仪整体的体积也较大。

更进一步，所述红外成像装置包括八组，两两分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上。如果每个位置使用两组，则总共需要八组。则双脚放置的位置间隔较小，扫描仪整体的体积也较小。

更进一步，所述承重层为一承重玻璃板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过红外线摄像头拍摄脚部的底面轮廓和侧面轮廓，并通过底面轮廓和侧面轮廓，以及脚型知识库(公知库)建立三维模型(公知方法)，并自动测量脚型数据。

本实用新型的结构简单，可以双脚同时扫描。相对于其他设备只能单脚扫描的问题，大大减少了扫描时间。此外，本实用新型在结构上也可以设计成敞开式的形式，在减少结构本身的重量的同时，可以大大改善用户体验。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例中的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中的红外成像装置的原理示意图；

图4是数据处理器与红外成像装置的示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

图1是本实用新型一实施例中的结构示意图，图2是本实用新型另一实施例中的结构示意图；一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪，包括：第一平面和第二平面，所述第一平面位于所述第二平面的上方，所述第一平面包括：一承重层1，用以提供人的左右脚呈自然姿态站立时的平面；一侧面成像部3，用以拍摄左右脚的侧面照片；所述第二平面包括：一底面成像部2，用以拍摄左右脚的底面照片；上述的侧面成像部3、底面成像部2至少包括：红外线发射器42和红外线摄像头41组成的红外成像装置4；还包括：与所述红外成像装置4相连的数据处理器，用以处理图像、完成三维建模。

本领域技术人员能够明了，所述数据处理器的处理方式包括：图像处理(预处理，轮廓提取等)、三维建模等方式。数据处理器也并非本申请的改进之处。

如图4、图3所示，是数据处理器与红外成像装置的示意图，包括红外成像装置4和数据处理器5，红外成像装置4被配置为：当红外发射器42发射红外线到待测双脚，红外线从待测双脚反射经过可见光滤光片43，红外线摄像头41拍摄经过可见光滤光片43过滤后的红外线。所述数据处理器5被配置为：进行图像图像处理和三维建模，以及数据自动测量。在实际运用中，开放式三维脚型扫描仪与计算机连接，红外成像装置4完成采集脚部图像并传输至与之连接的计算机，由计算机上安装的图像处理软件完成对图像的处理和三维数据的生成。可以理解，所述所述数据处理器5中的功能和实现方式，对于所述技术领域而言是公知的。比如，图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。比如，三维建模可参考ZL201010298713.2，三维足部扫描仪。

如图3所示，本实施例中的红外成像单元4设计简单、成本低，但可以同时保证精度。在红外成像装置4中可以调节和控制红外线发射器42的强度和范围，使得红外线摄像头41只会拍摄到脚部的照片而不能拍摄到任何远处的背景内容。大大简化了后期图形图像处理的难度，也大大减少了处理时间。因此，结构上也可以设计成敞开式的形式。在减少结构本身的重量的同时，可以大大改善用户体验。红外线发射器42发射的红外线光通过目标物体(脚)反射至红外线摄像头接收拍照。

作为本实施例中的优选，在所述红外线摄像头的镜头前加装一可见光滤光片43，用以通过红外光过滤其它可见光。通过在红外线摄像头41的镜头前加装可见光滤光片(只允许红外光通过)。这样可以使得红外线摄像头只接收目标物体的反射的红外光，而避免了外部其它频率的可见光的干扰。

在一些实施例中，所述红外成像装置4包括：两个红外线发射器42和一个红外线摄像41头，两个所述红外线发射器和所述红外线摄像头位于同一轴线上，两个所述红外线发射器位于所述红外线摄像头的两侧。优选地，两个所述红外线发射器以所述红外线摄像头为对称点对称设置。优选地，所述红外成像装置分别安装在所述第二平面的左脚底面拍摄区域和右脚底面拍摄区域；以及垂直于所述第二平面设置的光线隔离面上的左脚侧面拍摄区域和右脚侧面拍摄区域。

作为本实施例中的优选，所述红外线发射器，用以发射一红外线光至待测左右脚，并通过所述待测左右脚反射至红外线摄像头；所述红外线摄像头，用以接收并拍摄所述反射光线。

作为本实施例中的优选，所述红外成像装置包括四组，每组分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上，如果每个位置使用一组，则总共需要四组红外成像装置。但是由于红外成像装置中的红外线摄像头的有效视角的限制，摄像头和物体之间的距离要求比较大，这样造成双脚放置的位置间隔较远，扫描仪整体的体积也较大。可以根据实际需要，比如待测左右脚的大小、长度来自行调节。

作为本实施例中的优选，所述红外成像装置包括八组，两两分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上，如果每个位置使用两组，则总共需要八组。则双脚放置的位置间隔较小，扫描仪整体的体积也较小。可以根据实际需要，比如待测左右脚的大小、长度来自行调节。

在一些实施例中，所述承重层为一承重玻璃板，结构上也可以设计成敞开式的形式，最上层无需加盖或封闭。类似体重秤，用户直接双脚站立在承重玻璃板即可实现三维扫描。在减少结构本身的重量的同时，可以大大改善用户体验。封闭式的结构需要用户将脚伸进去，增加了用户上机的难度，也不安全，易摔倒。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列 (FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

总体而言，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合实施。一些方面可以以硬件实施，而其它一些方面可以以固件或软件实施，该固件或软件可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行。虽然本公开的各种方面被示出和描述为框图、流程图或使用其它一些绘图表示，但是可以理解本文描述的框、设备、系统、技术或方法可以以非限制性的方式以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合实施。

此外，虽然操作以特定顺序描述，但是这不应被理解为要求这类操作以所示的顺序执行或是以顺序序列执行，或是要求所有所示的操作被执行以实现期望结果。在一些情形下，多任务或并行处理可以是有利的。类似地，虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含，但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制，而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反对，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。

Claims (9)

1.一种基于红外光拍照的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，包括：第一平面和第二平面，所述第一平面位于所述第二平面的上方，

所述第一平面包括：一承重层，用以提供人的左右脚呈自然姿态站立时的平面；

一侧面成像部，用以拍摄左右脚的侧面照片；

所述第二平面包括：一底面成像部，用以拍摄左右脚的底面照片；

上述的侧面成像部、底面成像部至少包括：红外线发射器和红外线摄像头组成的红外成像装置；

还包括：与所述红外成像装置相连的数据处理器，用以处理图像、完成三维建模。

2.根据权利要求1所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述红外成像装置包括：两个红外线发射器和一个红外线摄像头，

两个所述红外线发射器和所述红外线摄像头位于同一轴线上，两个所述红外线发射器位于所述红外线摄像头的两侧。

3.根据权利要求2所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，两个所述红外线发射器以所述红外线摄像头为对称点对称设置。

4.根据权利要求2所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述红外成像装置分别安装在所述第二平面的左脚底面拍摄区域和右脚底面拍摄区域；以及垂直于所述第二平面设置的光线隔离面上的左脚侧面拍摄区域和右脚侧面拍摄区域。

5.根据权利要求1-4任一项所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述红外线发射器，用以发射一红外线光至待测左右脚，并通过所述待测左右脚反射至红外线摄像头；所述红外线摄像头，用以接收并拍摄反射光线。

6.根据权利要求1-4任一项所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，在所述红外线摄像头的镜头前加装一可见光滤光片，用以通过红外光过滤其它可见光。

7.根据权利要求1所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述红外成像装置包括四组，每组分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上。

8.根据权利要求1所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述红外成像装置包括八组，两两分别位于左右脚下的两个底面上和左脚右侧、右脚左侧的两个侧面上。

9.根据权利要求1所述的开放式三维脚型扫描仪，其特征在于，所述承重层为一承重玻璃板。