SI22848A - Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala, ki omogoča natančno določevanje notranjih dimenzij obuvala s pomočjo tridimenzionalnega oblaka točk notranje površine merjenega obuvala. Po postopku za merjenje notranjih dimenzij obuvala po izumu sta za kalibriranje 3D modela obuvala uporabljena le tlorisni in stranski posnetek obuvala (rentgenski ali druge vrste, ki temelji na penetraciji žarkov skozi snov), pri čemer je v obutev vstavljeno kontrastno sredstvo, s katerim dosežemo kontrast med notranjostjo obuvala in ostalim delom obuvala pri upoštevanju nivoja sivine rentgenskega posnetka.

Description

POSTOPEK ZA MERJENJE NOTRANJIH DIMENZIJ OBUVALA

Predmet izuma je postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala, ki omogoča natančno določevanje notranjih dimenzij obuvala s pomočjo tridimenzionalnega oblaka točk notranje površine merjenega obuvala. Izum sodi v razred A43D1/06 mednarodne patentne klasifikacije.

Tehnični problem, ki ga rešuje predloženi izum je, kako izmeriti tridimenzionalno obliko notranjosti obuvala in notranje dimenzije obuvala, kot so dolžina, širina v členskem delu, obseg v členskem delu, višina v prstnem delu, višina v nartnem delu, širina v petnem delu ter druge notranje dimenzije, brez da bi se med samo meritvijo obutev poškodovala.

Z razvojem merilnikov stopal, s pomočjo katerih se da natančno izmeriti tridimenzionalno geometrijo stopal, se je odprla možnost za uporabo merilnikov stopal v klasični trgovini z obutvijo, kjer je obutev na zalogi na policah in v skladišču trgovine. Stranka si najprej s pomočjo merilnika stopal izmeri stopali, nato pa računalniški program merilnika stopal geometrijo izmerjenih stopal primerja z geometrijo vseh čevljev, ki so na voljo v trgovini, in predlaga čevlje, ki bi se najbolje prilegali izmerjenim stopalom. Za primerjavo izmerjenih stopal s čevlji, računalniški program potrebuje natančne podatke o geometriji notranjosti obuvala, ki se jih lahko izmeri po postopku za merjenje, ki je predmet tega izuma.

Delno reševanje tehničnega problema je opisano v patentnem dokumentu EP 1 791 448 A1, ki opisuje napravo, s katero je možno izmeriti le dolžino čevlja, kar pa ne zadostuje za primerjavo geometrije stopala in čevlja.

Zastavljen tehnični problem rešuje tudi metoda, ki je opisana v patentnem dokumentu US2008004833A1, kjer pa je za meritev notranjosti čevlja potrebno narediti veliko količino rentgenskih slik. Zaradi tega je opisana metoda časovno zelo dolgotrajna in neprimerna za merjenje večje količine čevljev.

io Po postopku za merjenje notranjih dimenzij obuvala po izumu sta uporabljena le tlorisni in stranski posnetek obuvala (rentgenski ali druge vrste, ki temelji na penetraciji žarkov skozi snov), pri čemer je v obutev vstavljeno kontrastno sredstvo, s katerim dosežemo kontrast med notranjostjo obuvala in ostalim delom obuvala ter z upoštevanjem nivoja sivine rentgenskega posnetka.

Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala po izumu bomo obrazložili na osnovi izvedbenega primera in pripadajočih slik, od katerih kaže:

slika 1 shematski prikaz izdelave posnetka;

slika 2 tlorisna in stranska rentgenska slika obuvala, ki vsebuje kontrastno sredstvo;

slika 3 izsek notranjosti obuvala iz rentgenskega posnetka;

slika 4 shematski prikaz različne oblike obuvala, z enakimi obrisi v tlorisnem in stranskem pogledu;

slika 5 rentgenski posnetek praznega obuvala; slika 6 3D model spodnjega dela notranjosti obuvala; slika 7 primerjava posnetkov obuvala, ki je obrnjen proti in stran od rentgenskega vira;

slika 8 postavitev obuvala med zajemanjem stranskega posnetka;

slika 9 3D model notranjosti obuvala.

Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala po izumu omogoča, da z uporabo tlorisnega in stranskega posnetka obuvala (rentgenski ali druge vrste posnetek, ki temelji na penetraciji žarkov skozi snov) ter z vstavljenim kontrastnim sredstvom določimo tridimenzionalno obliko notranjosti obuvala in s tem tudi same notranje dimenzije obuvala.

Za določitev 3D modela notranjosti obuvala sta potrebni dve rentgenski ali druge vrste posnetka, ki temeljita na penetraciji žarkov skozi snov in sicer tlorisna slika obuvala in slika obuvala s strani (slika 1,2). Samo informacija o obrisu notranjosti iz teh dveh pogledov ni dovolj za povsem enolično določitev 3D oblike notranjosti obuvala. Takšen primer različno oblikovanih obuval je prikazan na sliki 4, kjer imata oba primera enak tlorisni in stranski obris, kljub temu pa se močno razlikujeta po obliki. S tem se tudi obseg levega in desnega obuvala močno razlikuje, na kar pa iz samih obrisov tlorisnega in stranskega pogleda ne moremo sklepati. Napaka pri tem bi bila prevelika, da bi se to lahko zanemarilo pri prileganju oz. ujemanju obuvala in noge. Zaradi tega problema je potrebno dodati novo informacijo pri gradnji 3D modela notranjosti obuvala, to pa je nivo sivine pri rentgenski sliki tlorisnega pogleda.

Pri prehajanju rentgenskih žarkov ali drugih žarkov preko snovi se del žarkov absorbira v snovi, del pa jih preide preko snovi in se jih zazna z uporabo detektorjev. Količina žarkov, ki preide skozi snov, je odvisna od absorpcijskega koeficienta snovi ter debeline materiala preko katerega žarki prehajajo. Odvisnost med debelino materiala in količino delcev, ki preidejo skozi snov, je eksponentna. Glede na povedano, se lahko v odvisnosti od količine žarkov, ki preidejo skozi snov, sklepa o debelini materiala.

Rentgenske ali druge žarke absorbirajo tako obutev kot kontrastno is sredstvo. S primerjavo slik 2a in 2b ugotovimo, da je absorpcija samega obuvala zelo majhna v primerjavi z absorpcijo kontrastnega sredstva. Predvsem pa je to razmerje majhno v sprednjem delu obuvala, ki je najbolj pomemben, kar se tiče oblike in ujemanja noga/obuvalo. Če je potrebno, se lahko prispevek praznega obuvala na meritev odšteje. Vendar pa je za ta namen potrebno opraviti dodatno meritev praznega obuvala.

Kot kontrastno sredstvo v čevlju se lahko uporabi tekočina, gel ali delci trdne snovi. V primeru, da se uporabi kot kontrastno sredstvo tekočina, je potrebno le-to dati v elastičen ovoj, da se obuvalo ne zmoči. V primeru trdnih delcev naj bodo delci čim manjši, saj se tem doseže boljša resolucija meritve. Vseeno pa delci ne smejo biti premajhni, saj jih je v tem primeru težko odstraniti iz obuvala.

Absorpcija kontrastnega sredstva naj bo tolikšna, da se doseže čim 5 večji kontrast med obuvalom in notranjostjo. Po drugi strani pa absorpcija ne sme biti prevelika, saj je potrebno doseči, da je z uporabo sivin možno sklepati tudi o debelini kontrastnega sredstva, kot bo prikazano v nadaljevanju.

Zaradi visokega kontrasta med notranjostjo in zunanjostjo obuvala se 10 izloči del posnetka, ki se nanaša na notranjost obuvala. Pri tem je potrebno sliko binarizirati z določenim pragom ter izločiti vse motilne objekte. Na sliki 5 se jasno vidi tudi različna sivina objekta, ki je sorazmerna debelini materiala.

Za določitev odvisnosti med sivino rentgenskega posnetka in debelino 15 kontrastnega sredstva se naredi rentgenski posnetek kontrastnega sredstva s spremenljivo debelino. V ta namen uporabimo prizmo z rahlim naklonom napolnjeno s kontrastnim sredstvom. S tem se dobi zvezno spreminjajoč nivo od 0 mm do nivoja, kjer prehoda rentgenskih ali drugih žarkov ne moremo več detektirati. Oblika funkcije je eksponentna.

Postopek 3D modela notranjosti obuvala se gradi od spodnjega dela notranjosti obuvala. Pri tem se predpostavi, da je spodnji del notranjosti obuvala v y smeri raven. Dejansko spodnji del ni popolnoma raven, vendar pa ta predpostavka ne vpliva pomembno na določitev parametrov za ujemanje obuvala in noge. Iz tlorisnega pogleda se določi oblika spodnjega dela obuvala, ukrivljenost le-te v x smeri pa se določi iz stranskega pogleda, tako kot je prikazano na sliki 8. Na tej osnovi se gradi zgornji del notranjosti obuvala. Točke zgornjega dela se določi iz tlorisnega sivinskega posnetka glede na intenziteto določene točke. S tem se ne doseže popolnega rezultata. Najvišja točka v prerezu obuvala bi se namreč morala ujemati s stranskim pogledom obuvala. To se ne zgodi popolnoma zaradi sledečih razlogov: zaradi vpliva zunanjosti obuvala na sivino posnetka, zaradi neidealnosti rentgenskega ali drugega posnetka, ki w je zašumljen, in zaradi dejstva, da ne uspemo zaznati rentgenskih ali drugih žarkov na delu obuvala, kjer je debelejši. Zaradi teh problemov se višina obuvala popravi tako, da se prilega stranskemu pogledu.

S pomočjo kovinske kalibracijske mrežice, katere rentgenski ali posnetek druge vrste se naredi na več višinah, se določi relacija med is enotami slike (piksli) ter dolžinskimi enotami (npr. mm). To relacijo je potrebno narediti za obe x in y smeri na različnih višinah.

Lega obuvala v rentgenski napravi ima zelo velik vpliv na meritev.

Tlorisni posnetek naj bo povsem pravokoten na ravnino podplata. Zaradi zmanjšanja projekcijskih napak je boljše, če je obuvalo med tlorisnim posnetkom obrnjeno v smeri stran od senzorja (slika 7). S tem se dobi boljša slika spodnjega dela obuvala, ki je običajno najširši del obuvala.

Stranski posnetek naj bo zasukan za točno 90° glede na tlorisni posnetek. Pri tem pa naj bo postavljen tako, da gredo rentgenski ali drugi žarki čim bolj točno med podplatom in notranjostjo obuvala (slika 8).

Končni celotni kalibrirani 3D model obuvala izveden po postopku po 5 izumu je prikazan na sliki 9.

Claims (4)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala z uporabo rentgenske ali druge vrste slike obuvala, ki temelji na penetraciji žarkov skozi snov,

   5 označen s tem, da dosežemo celotni kalibrirani 3D model obuvala s pomočjo tlorisne slike in slike s strani merjenega obuvala ter z vstavljenim kontrastnim sredstvom v obuvalo z upoštevanjem sivine posnetka glede na intenziteto določene točke.
2. 2. Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala po zahtevku 1, označen s tem, da mora biti tlorisni posnetek povsem pravokoten na ravnino podplata obuvala.
3. 3. Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala po zahtevkih 1,2 označen s tem, da mora biti stranski posnetek zasukan za točno 90° glede na tlorisni posnetek tako, da gredo rentgenski ali drugi žarki čim bolj točno med

   20 podplatom in notranjostjo obuvala.
4. 4. Postopek za merjenje notranjih dimenzij obuvala, po zahtevkih od 1 do označen s tem, da dobljeno sliko binariziramo z določenim pragom za izločitev motilnih objektov.