CN211483187U - 一种旋转式足部扫描仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转式足部扫描仪，包括扫描机构和扫描旋转机构；扫描机构包括扫描立柱和相对设置的两组摄像扫描模组；摄像扫描模组包括反射镜、摄像头和光栅发生器；两组摄像扫描模组分别设于扫描立柱的上部和下部；扫描旋转机构包括内层结构和可环绕内层结构旋转的外层结构，外层结构与扫描机构相连接。本实用新型提供的旋转式足部扫描仪，通过第一摄像模组拍摄脚背的三维足部数据，且通过第二摄像模组拍摄脚底的三维足部数据，从而使得扫描所得足部数据更加全面且准确；再者，通过设有反射镜，摄像头通过反射镜拍摄待扫描物体，使得摄像头的安装位置以及安装角度可以灵活变化，从而充分地利用了空间，避免了扫描机构的体积过大。

Description

一种旋转式足部扫描仪

技术领域

本实用新型涉及足部扫描仪领域，特别涉及一种旋转式足部扫描仪。

背景技术

足部扫描仪用于扫描足部数据并生成足部的三维模型，广泛运用于鞋楦开发设计、医学脚型矫正治疗、人机工程脚型统计、足部研究等领域。从前，人们通常通过皮尺对脚部多个部位的数据进行测量，该种方式所测脚型数据有限且不够精确；随着科学技术的发展，目前通常采用足部扫描仪对足部数据进行测量。

但现有的足部扫描仪通常扫描机构设置位置与足部高度平齐，使得足部扫描机构难以扫描脚背和脚底的足部数据，再者，现有的足部扫描仪借助软件对缺失数据进行粗略模拟，用以补充缺失的足部数据，如此，导致扫描仪所得足部数据不全面也不准确。

实用新型内容

为解决现有的足部扫描仪无法扫描脚背和脚底的足部数据，导致扫描所得数据不够全面准确的问题，本实用新型现提供一种旋转式足部扫描仪，包括扫描机构和用于驱动所述扫描机构旋转的扫描旋转机构；所述扫描机构包括扫描立柱和相对设置的两组摄像扫描模组；所述摄像扫描模组设于所述扫描立柱上；所述摄像扫描模组包括反射镜、摄像头和光栅发生器；所述光栅发生器用于向待扫描物体的表面投射光栅条纹；所述反射镜用于反射待扫描物体表面的光栅条纹；所述摄像头用于拍摄所述反射镜中的光栅条纹；

两组所述摄像扫描模组分别为第一摄像模组和第二摄像模组；第一摄像模组设于所述扫描立柱的上部；所述第二摄像模组设于所述扫描立柱的下部；

所述扫描旋转机构包括内层结构和可环绕所述内层结构旋转的外层结构，所述外层结构与所述扫描机构相连接。

进一步地，所述扫描旋转机构还包括用于连接所述内层结构和所述外层结构的拖链、用于引导所述拖链移动的拖链引导环；导线设于所述拖链内；所述拖链引导环与所述内层结构之间设有用于容纳所述拖链的拖链容置槽。

进一步地，还包括用于驱动所述外层结构旋转的动力驱动机构；所述动力驱动机构设于所述外层结构上；所述动力驱动机构通过传动机构与所述内层结构相连接。

进一步地，所述传动机构为皮带传动或齿轮齿条传动中的一种。

进一步地，所述外层结构上设有用于引导拖链移动的挡边。

进一步地，所述外层结构与内层结构之间设有万向滚珠。

进一步地，所述扫描立柱上设有弧形槽，所述反射镜通过紧固件可拆卸设于所述弧形槽上。

进一步地，所述摄像扫描模组设有若干所述摄像头。

进一步地，所述摄像扫描模组设有两组所述摄像头。

进一步地，所述摄像头为CMOS摄像头。

本实用新型提供的旋转式足部扫描仪，通过在扫描立柱的上部和下部分别设有第一摄像模组和第二摄像模组，使得第一摄像模组能够拍摄脚背的三维足部数据，且使得第二摄像模组能够拍摄脚底的三维足部数据，从而使得扫描所得足部数据更加全面且准确；再者，通过设有反射镜，摄像头通过反射镜拍摄待扫描物体，使得摄像头的安装位置以及安装角度可以灵活变化，从而充分地利用了空间，避免了扫描机构的体积过大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的旋转式足部扫描仪的结构示意图；

图2为旋转式足部扫描仪优选方案的结构示意图；

图3为足部扫描仪旋转示意图一；

图4为足部扫描仪旋转示意图二；

图5为传动机构的结构示意图；

图6为足部扫描仪外部壳体以及挡边的结构示意图；

图7为足部扫描仪侧面的结构示意图；

图8为图7中A部的放大示意图。

附图标记：

100扫描机构 110扫描立柱 111弧形槽

121反射镜 122摄像头 123光栅发生器

200扫描旋转机构 210内层结构 220外层结构

221挡边 230拖链 240拖链引导环

250拖链容置槽 260动力驱动机构 270传动机构

280万向滚珠

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型现提供一种旋转式足部扫描仪，包括扫描机构100和用于驱动所述扫描机构100旋转的扫描旋转机构200；所述扫描机构100包括扫描立柱110和相对设置的两组摄像扫描模组；所述摄像扫描模组设于所述扫描立柱110上；所述摄像扫描模组包括反射镜121、摄像头122和光栅发生器123；所述光栅发生器123用于向待扫描物体的表面投射光栅条纹；所述反射镜121用于反射待扫描物体表面的光栅条纹；所述摄像头122用于拍摄所述反射镜121中的光栅条纹；

两组所述摄像扫描模组分别为第一摄像模组和第二摄像模组；第一摄像模组设于所述扫描立柱110的上部；所述第二摄像模组设于所述扫描立柱110的下部；

所述扫描旋转机构200包括内层结构210和可环绕所述内层结构210旋转的外层结构220，所述外层结构220与所述扫描机构100相连接。

具体实施时，如图1和图7所示，本实用新型实施例提供的旋转式足部扫描仪，包括扫描机构100和扫描旋转机构200；扫描机构100具体包括扫描立柱110和相对设置的两组摄像扫描模组，扫描立柱110为柱状结构，扫描立柱110用于安装设置摄像扫描模组，设于扫描立柱110的上部为第一摄像模组，设于扫描立柱110的下部为第二摄像模组；第一摄像模组和第二摄像模组均包括反射镜121、摄像头122和光栅发生器123；反射镜121为镜面结构，反射镜121设于扫描立柱110上，反射镜121用于反射待扫描物体的像；反射镜121与扫描立柱110具有一定的夹角，第一摄像模组的反射镜121与扫描立柱110的夹角大于0度且小于90度；第二摄像模组的反射镜121与扫描立柱110的夹角大于90度且小于180度；光栅发生器123又称结构光栅发生器，可发出蓝色的呈线状的光栅条纹，光栅发生器123通过反射镜121将光栅条纹投射于待扫描物体的表面；摄像头122设于扫描立柱110上，且摄像头122的镜头朝向反射镜121的镜面，摄像头122借助反射镜121的反射作用，从而拍摄待扫描物体表面的光栅条纹。

较佳地，本实施例中的第一摄像模组的反射镜121与扫描立柱110的夹角为45度；当第一摄像模组为45度时，摄像头122通过反射镜121拍摄待扫描物品的效果最佳；较佳地，本实施例中的第二摄像模组的反射镜121与扫描立柱110的夹角为135度；当第二摄像模组为135度时，摄像头122通过反射镜121拍摄待扫描物品的效果最佳；需要说明的是，摄像头122采用现有技术中常见的摄像头122即可，诸如CMOS摄像头122、CCD镜头等摄像头122。

扫描旋转机构200包括内层结构210、外层结构220，内层结构210设于足部扫描仪的中心，内层结构210上设有扫描平台；扫描平台为透明材质制成，且扫描平台设置高度位于第一摄像模组和第二摄像模组之间；扫描平台用于放置待扫描物品的放置区域；外层结构220设于内层结构210外；扫描立柱110设于外层结构220上，外层结构220在电机等常见的动力机构的带动下可相对与内层结构210进行转动，从而带动扫描立柱110环绕内层结构210旋转，使得摄像扫描模组可环绕扫描平台360°进行拍摄。

实际使用时，如图1、图3和图4所示，待测人员站立于扫描平台上，扫描立柱110上的光栅发生器123通过反射镜121将光栅条纹投射于待测人员的足部，而扫描立柱110上的摄像头122通过反射镜121拍摄待扫描物品表面的光栅条纹；外层结构220在动力驱动机构260的带动下环绕内层结构210旋转一周，外层结构220从而带动扫描立柱110上的摄像扫描模组环绕足部一周进行拍摄；具体地，扫描立柱110上的第一摄像模组负责拍摄待扫描物品的顶面和侧面，第二摄像模组负责拍摄待扫描物品的底面和侧面；完成拍摄后，通过计算机分析、合成第一摄像模组和第二摄像模组拍摄的光栅条纹图像，从而得到待测物体表面的三维坐标点，进而生成待扫描物品的三维模型和各项尺寸数据。需要说明的是，计算机分析、合成三维模型的方法均为现有技术，此处不再赘述。

本实用新型提供的旋转式足部扫描仪，通过在扫描立柱的上部和下部分别设有第一摄像模组和第二摄像模组，使得第一摄像模组能够拍摄脚背的三维足部数据，且使得第二摄像模组能够拍摄脚底的三维足部数据，从而使得扫描所得足部数据更加全面且准确；再者，通过设有反射镜，摄像头通过反射镜拍摄待扫描物体，使得摄像头的安装位置以及安装角度可以灵活变化，从而充分地利用了空间，避免了扫描机构的体积过大。

优选地，所述扫描旋转机构200还包括用于连接所述内层结构210和所述外层结构220的拖链230、用于引导所述拖链230移动的拖链引导环240；导线设于所述拖链230内；所述拖链引导环240与所述内层结构210之间设有用于容纳所述拖链230的拖链容置槽250。

具体实施时，如图2所示，本实用新型实施例提供的扫描旋转机构200还包括拖链230、拖链引导环240；拖链230为众多的单元链节组成，且各个单元链节之间可相对转动；拖链230中内设导线，拖链230两端分别连接内层结构210和外层结构220；拖链230用于保护导线，并且对导线起到导向的功能，延长了导线的使用寿命；再者，使得导线能够整齐、规则的排列在一起，在一定程度上避免导线扭曲、缠绕；较佳地，本实施例中的拖链230采用工程自动化机械拖链230，又称为坦克链。

拖链引导环240为圆弧状结构，拖链引导环240设于外层结构220上，且拖链引导环240与内层结构210之间设有拖链容置槽250，拖链容置槽250的宽度略大于拖链230的宽度；拖链容置槽250用于容纳拖链230；拖链引导环240用于引导拖链230的走向，拖链230在拖链引导环240和内层结构210的引导下进入拖链容置槽250中，从而对拖链230起到导向和归拢的作用，避免了拖链230凌乱堆积的情况。

实际使用时，如图2、图3和图4所示，当内层结构210和外层结构220之间相对旋转时，拖链230两端相互靠近，拖链230在拖链引导环240的归拢引导下，进入拖链容置槽250中，使得原本无序、堆积的拖链230可有序地被引导、收拢于拖链容置槽250中，从而对拖链230起到导向的作用，有效地避免了拖链230凌乱堆积的问题，并且，使得拖链230不会缠绕于可旋转设备上的其他结构，避免了结构干涉问题，再者，拖链230沿着拖链容置槽250的弧度移动，避免了拖链230反向移动时发生过度弯折的现象，从而使得拖链230各个链节受力均匀，避免了拖链230因过度弯折而损坏。

优选地，还包括用于驱动所述外层结构220旋转的动力驱动机构260；所述动力驱动机构260设于所述外层结构220上；所述动力驱动机构260通过传动机构270与所述内层结构210相连接。

优选地，所述传动机构270为皮带传动或齿轮齿条传动中的一种。

具体实施时，如图2和图5所示，本实用新型实施例提供的旋转式足部扫描仪，还包括动力驱动机构260，动力驱动机构260设于外层结构220上；动力驱动机构260为电机等常见的动力驱动机构260；动力驱动机构260通过皮带传动或齿轮齿条等传动机构270与内层结构210相连接；动力驱动机构260用于驱动外层结构220相对于内层结构210转动；较佳地，本实施例中的传动机构270采用齿轮齿条的传动机构270制成；传动机构270具体包括齿轮和环形齿条；齿轮与动力驱动机构260的转动轴相连接；环形齿条与内层结构210相连接；齿轮与环形齿条相啮合；使用时，内层结构210固定不动，动力驱动机构260带动齿轮转动，齿轮从而绕着环形齿条转动，即可带动外层结构220绕着内层结构210转动。

优选地，所述外层结构220上设有用于引导拖链230移动的挡边221。

具体实施时，图6为足部扫描仪外部壳体以及挡边的结构示意图，如图6所示，外层结构220的外沿上设有挡边221，挡边221为板状结构，通过在外层结构220设有挡边221，可进一步引导拖链230，对拖链230起到导向的作用，避免拖链230发生跑位等问题。较佳地，足部扫描仪可与外接显示器相连接，用于显示足部扫描仪的扫描结果。

优选地，所述外层结构220与内层结构210之间设有万向滚珠280。

具体实施时，如图5所示，外层结构220与内层结构210之间设有万向滚珠280；通过在外层结构220与内层结构210之间设有万向滚珠280，使得外层结构220能够承载各种其他结构，且能够顺畅地相对于内层结构210水平转动。

优选地，所述扫描立柱110上设有弧形槽111，所述反射镜121通过紧固件可拆卸设于所述弧形槽111上。

具体实施时，如图8所示，本实用新型实施例提供的用于足部扫描的扫描机构100，扫描立柱110的上部和下部均设有弧形槽111，弧形槽111为圆弧形槽状结构，反射镜121的一端通过紧固件与扫描立柱110转动连接，反射镜121的另一端通过紧固件可拆卸设于弧形槽111上，当需要调节反射镜121的角度时，旋松弧形槽111上的紧固件，调整反射镜121的角度，并通过紧固件固定反射镜121的位置。

优选地，所述摄像扫描模组设有若干所述摄像头122。

优选地，所述摄像扫描模组设有两组所述摄像头122。

具体实施时，摄像扫描模组包括若干个摄像头122，本实施例提供的用于足部扫描的扫描机构100，摄像扫描模组中包括两个摄像头122；两个摄像头122均朝向反射镜121，两个摄像头122通过反射镜121拍摄待扫描物品；通过在摄像扫描模组中设有多个摄像头122，从而获得更多不同角度的待扫描物品图片，使得计算机合成的三维模型更加精确。

优选地，所述摄像头122为CMOS摄像头122。

具体实施时，本实施例中摄像头122采用CMOS摄像头122制成；采用CMOS摄像头122使得扫描机构100具备低成本、低功耗的优点。

尽管本文中较多的使用了诸如扫描机构、扫描旋转机构、扫描立柱、摄像扫描模组、反射镜和摄像头等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种旋转式足部扫描仪，其特征在于：包括扫描机构(100)和用于驱动所述扫描机构(100)旋转的扫描旋转机构(200)；所述扫描机构(100)包括扫描立柱(110)和相对设置的两组摄像扫描模组；所述摄像扫描模组设于所述扫描立柱(110)上；所述摄像扫描模组包括反射镜(121)、摄像头(122)和光栅发生器(123)；所述光栅发生器(123)用于向待扫描物体的表面投射光栅条纹；所述反射镜(121)用于反射待扫描物体表面的光栅条纹；所述摄像头(122)用于拍摄所述反射镜(121)中的光栅条纹；

两组所述摄像扫描模组分别为第一摄像模组和第二摄像模组；第一摄像模组设于所述扫描立柱(110)的上部；所述第二摄像模组设于所述扫描立柱(110)的下部；

所述扫描旋转机构(200)包括内层结构(210)和可环绕所述内层结构(210)旋转的外层结构(220)，所述外层结构(220)与所述扫描机构(100)相连接。

2.根据权利要求1所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述扫描旋转机构(200)还包括用于连接所述内层结构(210)和所述外层结构(220)的拖链(230)、用于引导所述拖链(230)移动的拖链引导环(240)；导线设于所述拖链(230)内；所述拖链引导环(240)与所述内层结构(210)之间设有用于容纳所述拖链(230)的拖链容置槽(250)。

3.根据权利要求1所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：还包括用于驱动所述外层结构(220)旋转的动力驱动机构(260)；所述动力驱动机构(260)设于所述外层结构(220)上；所述动力驱动机构(260)通过传动机构(270)与所述内层结构(210)相连接。

4.根据权利要求3所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述传动机构(270)为皮带传动或齿轮齿条传动中的一种。

5.根据权利要求4所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述外层结构(220)上设有用于引导拖链(230)移动的挡边(221)。

6.根据权利要求1所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述外层结构(220)与内层结构(210)之间设有万向滚珠(280)。

7.根据权利要求1所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述扫描立柱(110)上设有弧形槽(111)，所述反射镜(121)通过紧固件可拆卸设于所述弧形槽(111)上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述摄像扫描模组设有若干所述摄像头(122)。

9.根据权利要求8所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述摄像扫描模组设有两组所述摄像头(122)。

10.根据权利要求9所述的旋转式足部扫描仪，其特征在于：所述摄像头(122)为CMOS摄像头(122)。

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