TWI271159B - Foot measurement and footwear manufacture systems and methods - Google Patents

Description

1271159 » · 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於足部測量與鞋子製造，且特別有關於 一種可以整合足部外形架構(Frame)掃描與足底部壓力測 量之足部測量與鞋子製造之系統及方法。 【先前技術*】 近年來，製鞋工業已經變成高度競爭與專業化。製造 φ 商儘可能提供多種樣式與尺寸的鞋子來符合客戶的多樣化 需求。另外，製造商可以替客戶測量足部以及選擇合適的 ' 鞋子來達到客製化的需求。 • 為了要製造一個客製化的鞋子，目前已經有許多習知 技術被開發來測量足部的外形。這些技術通常係以雷射掃 描、影像分佈與樣版測量為基礎’從而得到足部的3 D圖 像。然而，測量的結果非常容易被軟組織的變異進行干擾， 從而導致錯誤的結果。使用者必須介入足部測量的程序， φ 從而減少足部測量的準確性、便利性與效率。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供足部測量與鞋子製造之系統及 方法。 本發明實施例之足部測量與鞋子製造系統，包括一足 部尺寸測量單元與一處理單元。足部尺寸測量單元包括第 一感應器配件與一第二感應器配件。第一感應器配件測量 足部的3D足部外形架構。第二感應器配件測量足部底部， 0338-A21169TWF(N2) ；P08940031 TW；yianhou 6 1271159 從而二到相應的覆力資料。處 構與壓力資料，«3D t收3D足部外形架 且依㈣力資_定足㈣組特徵點， 依據第二組特徵點調整-預設之 據第一組特徵小髦衩版扠型，並依 "㈣樣版_的突出_ 调正後之足部骨路樣版模型合併至3 出..、、占將 調整後之足部骨路樣版模型的突點^構中° * ^ U, 5 . 夂卬”、、占興/或關節點被連接

末產生至^ —個線與至少一個面，其分別與3D足部外形 架構相父於接觸點與接觸面。處理單元依據接觸點間的距 離與接觸面的周長來判定足部外形架構尺寸。 處理單元更依據足部外形架構尺寸由資料庫擷取一鞋 楦，且將鞋楦傳送至一製造單元，以依據此鞋楦製造鞋子。 本發明實施例之足部測量與鞋子製造方法。首先，測 ϊ足部的3D足部外形架構與相應足部底部的壓力資料。 依據3D足部外形架構判定第一組特徵點，且依據壓力資 料判定足部底部的第二組特徵點。依據第二組特徵點調整 一預設之足部骨路樣版模变，並依據第一組特徵點與調整 後之足部骨骼樣版模型的突出點將調整後之足部骨愁樣版 模型合併至3D足部外形架構中。調整後之足部骨路樣版 模型的突出點與/或關節點被連接來產生至少一個線與至 少一個面，其分別與3D足部外形架構相交於接觸點與接 觸面。依據接觸點間的詎離與接觸面的周長來判定足部外 形架構尺寸。 依據足部外形架構尺寸擷取一鞋楦，且依據鞋楦製造 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 7 1271159 - ， 鞋子。 本發明上η、+ 中。當程式^法可以透過程式碼方式收錄於實體婢體 發明之2蝴器載入且執行時’機器變成‘ 下文=ί之t述目的、特徵和優點能更明顯易懂， 、也例，亚配合所附圖示，詳細說明如下。 【實施方式】 量與圖係顯示依據本發明實施例之足部測 元戶與鞋系統100包括，p尺寸測量單 元_上:，°、一鞋楦資料庫13〇、-處理單 ^衣造早兀150。足部尺寸測量單元110勺紅 第一感應器配件亀，用以測量足部的3D足部 Τ :Λ5:與5 B圖所示。舉例來說，第—感應器配件1: 二口二掃描器（scanne*3D攝影機（camera)。足部尺 U里早το 110更包括一第二感應器配件_，用以測量 足部底部’從而得到相應的壓力資料，如第6圖所示。舉 例來說，第二感應器配件110B可以是壓力掃描器㈣隱e plate sea耐）。客戶資料庫12〇記錄客戶資訊，如客戶識 別資料與減的足料形架構尺寸。值躲f的是，客戶 資料庫120可以包括用來管理（查詢與建立）客戶資訊的介 面（未顯示）。鞋松資料庫13〇記錄複數個鞋楦，每一個鞋 楦具有相應的設計規格，其包括足長(f〇〇tlength)、内侧足 0338-A21169TWF(N2)；P08940031 TW；yianhou 8 1271159 - * 球點長（medial ball length)、外側足球點長（lateral ball length)、腳跟著地點長（heel width distance)、足趾寬（toe width)、足掌寬(ball width)、足跟寬(heel width)、足掌圍（ball girth)、足腰圍（waist girth)、足背圍（instep girth)、足趾高 (toe height)、足掌高(joint height)、足背高（instep height)、 足弓南（arch height)、前足軸角度（forefoot axis angle)、足 跟軸角度(heel axis angle)、第一趾角度(first toe angle)、第 五趾角度(fifth toe angle)、足掌角度(j〇int angie)、足背曲 φ 線(ridge curve)、足弓曲線（arch curve)、後踵曲線（back curve)、足印（footprint)等等。處理單元i4〇執行本發明之 足部測量與鞋子製造方法。製造單元150依據由鞋楦資料 _ 庫130中擷取的特定鞋楦來製造鞋子。另外，系統1〇〇中 可以提供一個足部骨路樣版模型160，如第7A與7B圖所 示。足部骨骼樣版模型160可以藉由電腦軸向斷層攝影掃 描與3D電腦重建得到。 第2圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之足部測 • 量與鞋子製造方法。 如步驟S210，判斷一客戶的資訊是否存在客戶資料庫 120中。如果存在，如步驟S280，由客戶資料庫120擷取 客戶的足部外形架構尺寸。如果不存在，如步驟S220，測 量足部的3D足部外形架構，且如步驟S230，測量足部底 部，從而得到壓力資料。值得注意的是，步驟S220與S230 可以在足部尺寸測量單元110的一參考表面（未顯示）來同 時進行。如步驟S240，依據足部底部的壓力資料調整足部 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 9 1271159 t w 骨路樣版模型i6G’且將調整後之足部骨_版模型⑽ 合併至3D足部外形架構中。調整與合併的程序將於第3 圖中說曰月。如步驟S250 ’依據具有調整後之足部骨縣樣版 模型160 W 3D足部外形架構判定客戶的足部外形架構尺 寸。足部外形架構尺寸的判定程序將於第4圖中說明。如 步驟S2 60，依據足部外形架構尺寸由鞋檀資料#】3 〇榻取 一鞋楦，且如步驟S270，依據鞋楦製造鞋子。值得注音的 是’如果客戶資料不存在客戶資料庫12Q巾，在判定^ 籲夕卜形架構尺寸之後，客戶識別資料與相應的足部㈣㈣ 尺寸可以新增至客戶資料庫120之中。 « 3圖為—流程圖係顯示依據本發明實施例之調整盘 合併足部骨骼樣版模型至足部外形架構的方法。 如步驟S31〇，依據3D足部外形架構判定第一組特徵 點。第一組特徵點包括足踵點（ptemi〇n)、足長（f〇〇t length)、第二趾尖（second toe办）、内侧足球點（则灿】 ball)、外侧足球點（lateralball)、内側足跟點(則偏^叫、 •外側足跟點(lateral h eel)、内部足球點(innw b_、外部足 球點（_er ball)、以及趾高（t〇e 、足f高⑽放 height)、足背高（instep height)與足弓高扣吐—脚點。值 得注意的是，第-組特徵點的辨識係已知，其細節在此省 略。如步驟咖，㈣康壓力資料判定足部底部的第二組特 徵點。第二組特徵點包括足部底部的支樓點。如前所述， 可以透過第-與第二感應器配件得到相應的資料。足部 外形架構與壓力資料的測量可以在足部尺寸測量單元110 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 10 1271159 ί ^ 的參考表面來同時或幾乎同時進行，使得第二組與第一組 中特徵點的相對位置可以得知。如步驟S330，依據第二組 特徵點調整足部骨骼樣版模型160，如第8圖所示。在碉 整中，足部骨骼樣版模型160之個別突出點被對映至相應 之支撐點（第二組特徵點）。另外，由於第一群組中之個別 ，徵點對應至一骨骼的突出點，因此，更可以依據第一組 =徵點來調整足部骨骼樣版模型160,使得調整後之足部 骨骼樣版模型160的突出點正確地對應至第_組特徵點。 >值得注意的是，在一些實施例中，足部骨路樣版模型_ 了以被刀告丨j為複數個骨路，舉例來說，前足骨絡、中足此 骼、與後足骨骼，且每一骨骼可以分別進行調整。在調: 之後，調整後之足部骨路樣版模型⑽變成相應客戶個= 的足部骨絡。如步驟S34G，依據第—組特徵點與調整後之 足部骨路樣版模型的突出點將調整後之足部骨絡樣版模型 合:至3D足部外形架構中，如第9八與9β圖所示。值得 注意的是，調整後之足部骨路樣版模型的突出點必須對^ 至3D足部外形架構之第一組特徵點。 第4圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之 部外形架構尺寸的方法。 如步驟S410,言周整後之足部骨路樣版模型的突出點盘 /或關節點被連接來產生至少-個線與至少—個面。值得:主 意的是，相應的突出點與/或關節點依據每—個鞋子製造商 會有所差異，且具有彈性地由骨路特徵點中選定。線 面與3D足部外形架構相交於接觸點與接觸面。如步驟 Π 0338~A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 1271159 形架構尺寸。足部外^鄉減觸面的縣來判定足部外 外侧足球點長=構尺寸包括足長、内側足球點長、 足掌圍、足腰圍、1=點長、足趾寬、足掌寬、足跟寬、 弓高、前足軸角度、：®、足趾尚二足掌面、足背高、足 度、足掌角度、：背曲：軸角度、第一趾角度、第五趾角 點的距離或^ 尺寸具有相應至少兩連接之特徵

。十_ < 。長的疋我與額外限制，其細節於此省略。兴 开二^在_整後之足部骨祕版模型合併至3D足部外 /木、之後可以判定骨骼特徵點，如3D足部外形架構 上的：徵點A1，如第1〇A圖所示。之後，依據個別足部 ^形木構尺寸的定義可以在不同的骨骼位置判定足部外形 =構尺寸。舉例來說，如果在線Li位置的足部深度被測 相應的月路特徵點被連接，且連接的線或面相交於3D 足"卩外形架構，產生斷面A2，如第10B圖所示。斷面人2 的周長被進行計算為足部在L1處的深度。 曰口此足邛測量整合了足部外形架構掃描與足底壓力 測量，且可以提供客製化的鞋子製造。 本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼 的型態包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任 何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，其中，當程 式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與 本發明之裝置。本發明之方法與裝置也可以以程式碼型態 透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸 0338-A21169TWF(N2)；P08940031 TW；yianhou 1271159 型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載 入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一 般用途處理器實作時，程式碼結合處理器提供一操作類似 於應用特定邏輯電路之獨特裝置。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可做些許更動與潤飾，因·此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 13 1271159 - * 【圖式簡單說明】 第1圖為一示意圖係顯示依據本發明實施例之足部測 量與鞋子製造系統。 第2圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之足部測 量與鞋子製造方法。 第3圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之調整與 合併足部骨骼樣版模型至足部外形架構的方法。 第4圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之判定足 _ 部外形架構尺寸的方法。 第5A圖為一 3D足部外形架構的侧視圖。 • 第5B圖為一 3D足部外形架構的底視圖。 • 第6圖顯示相應足部底部的壓力資料。 第7A圖為一足部骨骼樣版模型的侧視圖。 第7B圖為一足部骨骼樣版模型的底視圖。 第8圖為一示意圖係顯示依據本發明實施例之使用相 應足部底部的壓力資料之足部骨骼樣版模型調整。 p 第9A圖為一侧視圖係顯示與足部骨骼樣版模型合併 之3D足部外形架構。 第9B圖為一底視圖係顯示與足部骨骼樣版模型合併 之3D足部外形架構。 第10A圖為一侧視圖與一底視圖係顯示具有骨骼特徵 點之3D足部外形架構。 第10B圖為一侧視圖與一底視圖係顯示具有一斷面之 3D足部外形架構。 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 14 1271159 【主要元件符號說明】 110〜足部尺寸測量單元； 120〜客戶資料庫； 130〜鞋楦資料庫； 140〜處理單元； 150〜製造單元； 160〜足部骨骼樣版模型； S210、S220、…、S280〜步驟； S310、S320、…、S340〜步驟； S410、S420〜步驟； A1〜特徵點； L1〜切線； A2〜斷面。

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Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 種足部測量與鞋 —足部尺寸測量單衣造之系統，包括·· -第-感應器配件包括. 形架構二以及 用从測量-足部的—3D足部外 一第二感應器配件， 到相應的懕力資料；以及M測量該足部之底部，從而得 一處理單元，用以接 貝料，依據該3D足部外形足部外形架構與該壓力 該塵力資料判定該足部底部定第—組特徵點，依據 二組特徵點調整—預設挺特徵點，依據該等第 一組特徵點與調整後之該足=二骼樣版模型，依據該等第 整後之該足部㈣樣版模型縣樣版模型的突出點將調 中，連接調整後之足部骨：：至該3D足部外形架構 來產生至少一個線與至少—:面果31的突出點與/或關節點 3D足部外形架構相交於接觸=接^^亥線與面分別與該 觸點間的㈣舆料接觸面的$ ’以及依據該等接 架構尺寸。 X水判定至少一足部外形 之季ΓΓΓ利範圍第1項所述之足部測量與鞋子製造 謂一特徵點包括足種點—、足長 engt)弟—趾沾⑽ndtGetip)、内側足球點(齢砸 ♦外侧足球點(1柄1_、内側足跟點(medialheel)、 外侧足跟點(lateral heel)、内部足球點(inner㈣、外部足 球點(_er ball)、趾高(toe height)、足掌高⑽扮上啪叫、 0338-A21169TWF(N2);P08940031TW;yianhou 16 1271159

   足背高（instep height)與足弓 者。 項所述之足部測量與鞋子製造 t點包括該足部底部之支撐點。 項所述之足部測量與鞋子製造 3·如申請專利範圍第1 之系統，其中該等第二組特徵 4·如申請專利範圍第1 χ 之系統’其巾該處理單元n由將該足部骨祕版模型之個 別突出點對映至相應之該等第二組特徵點來調整該足部會 骼樣版模型。 5·如申請專利範圍第4項所述之足部測量與鞋子製造 之系統，其中該處理單元更將該足部骨骼樣版模型分割為 複數個骨骼群組，且分別調整該等骨路群組。 6·如申請專利範圍第4項所述之足部測量與鞋子製造 之系統，其中該處理單元更將該足部骨骼樣版模型分割為 前足骨骼、中足骨骼與後足骨骼，且分別調整該等骨骼群 7·如申請專利範圍第1項所述之足部測量與鞋子製造 ⑩之系統，其中該足部外形架構尺寸包括足長(foot length)、 内侧足球點長（medial ball length)、外侧足球點長（lateral ball length)、腳跟著地點長(heel width distance)、足趾寬(toe width)、足掌寬(ball width)、足跟寬(heel width)、足掌圍（ball girth)、足腰圍（waist girth)、足背圍（instep girth)、足趾高 (toe height)、足掌高(joint height)、足背高（instep height)、 足弓高（arch height)、前足轴角度(forefoot axis angle)、足 跟軸角度(heel axis angle)、第一趾角度(first toe angle)、第 0338-A21169TWF(N2)iP08940031 TWiyianhou 17 1271159 五趾角度(fifth toe angle)、足掌角度(joint angle)、足背曲 線（ridge curve)、足弓曲線（arch CUrVe)、後踵曲線（back curve)、與足印（footprint)中之至少一者。 8·如申請專利範圍第1項所述之足部測量與鞋子製造 之系統，更包括： 一資料庫，包括鞋楦資料；以及 一製造單元， 其中該處理單兀更依據該足部外形架構尺寸由該資料 庫擷取-鞋楦，且傳送該鞋檀至該製造單元，該製造單元 依據該鞋楦製造一鞋子。 9. 如申請專利範圍第1項所述之足部測量與鞋子製造 m其中㈣1應器配件與該第二感應器配件被進 行配置，從而可以透過該筮—a十 配件在幾乎同時得到資料感應11配件與該第二感應器 10. 如申請專利範圍第 之系統，其中該處理單元 』里/、鞋于衣化 的突出點對應至該等第一組特；：之該足部骨骼樣版模型 11·一種足部測量與鞋子制、4 測量-足部的-沁足：：之方法’包括下列步驟： 外形架構判定第-組特徵點卜形架構，且依據該30足部 測量該足部之底部，彳# 胃 據_資料判定該足部底部㈣，且依 依據該4弟一組4寸徵點★ 调正一預設之足部骨胳樣版 0338-A21169TWF(N2)；P08940031 TW；yianhou

   1271159 型 依據，亥等第-組特徵點與調整後 型的娜將調整後之該足亀樣版以^ 足部外形架構中； 、玉。併至該3D 連接調整後之足部骨路樣版模型的 點來產生至少-個線與至少-個面，並中：‘广/或關節 該3D足料形架構㈣於接難熟觸及面分別與 依據該等接觸點間的距離與該等接觸 至少一足部外形架構尺寸。 鬥長；W疋 12.、如巾請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，其中該等第—特徵點包括㈣點（ptemkrn)、足 長（foot length)、第二趾尖（sec〇nd t〇e iip)、内侧足球點 (medialball)、外侧足球點（lateralba⑴、内側足跟點 heel)、外側足跟點（iateral heel)、内部足球點（inner _)、 外部足球點（outer ball)、趾高（t〇e height)、足掌高（joint height)、足背高（instep height)與足弓高（arch height)點中之 至少一者。 13.如申請專利範圍第π項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，其中该荨弟一組特徵點包括該足部底部之支撐 點0 14.如申請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，更包括藉由將該足部骨骼樣版模型之個別突出 點對映至相應之該等第二組特徵點來調整該足部骨骼樣版 模型。 0338-Ά21169TWF(N2)；P08940031 TW；yianhou 19 1271159 15.如申請專利範圍第14項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，更包括將該足部骨骼樣版模型分割為複數個骨 骼群組，且分別調整該等骨路群組。 16·如申請專利範圍第14項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，更包括將該足部骨骼樣版模型分割為前足骨 骨各、中足骨:!各與後足骨路，且分別調整該等骨絡群組。 17·如申請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，其中該足部外形架構尺寸包括足長（f〇〇t ⑩ length)、内侧足球點長(medial ball length)、外侧足球點長 (lateral ball length)、腳跟著地點長(heel width distance)、足 趾兔(toe width)、足 I 見(ball width)、足跟寬（heel width)、 • 足掌圍（ball girth)、足腰圍（waist girth)、足背圍（instep girth)、足趾高（toe height)、足掌高(joint height)、足背高 (instep height)、足弓高（arch height)、前足軸角度(f0ref00t axis angle)、足跟轴角度(heel axis angle)、第一趾角度（first toe angle)、第五趾角度（fifth toe angle)、足掌角度(j〇int _ angle)、足背曲線(ridge curve)、足弓曲線(arch curve)、後 鐘曲線(back curve)、與足印（footprint)中之至少一者。 18_如申請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，更包括下列步驟： 依據該足部外形架構尺寸由該資料庫擷取一鞋楦；以 及 依據該鞋楦製造一鞋子。 19 ·如申請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 0338-A21169TWF(N2)；P08940031TW；yianhou 20 1271159 造之方法，其中該3D足部外形架構與該壓力資料的測量 係幾乎同時進行。 20.如申請專利範圍第11項所述之足部測量與鞋子製 造之方法，更包括依據該等第一組特徵點來調整該足部骨 骼樣版模型，使得調整後之該足部骨骼樣版模型的突出點 對應至該等第一組特徵點。 0338-A2.1169TWF(N2)；P08940031 TW；yianhou 21