TWI629949B - 用於分析鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法及其系統 - Google Patents

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Abstract

藉由產生鞋子部件之3D模型而增強鞋子之製造。舉例而言，一雷射束可投影至一鞋子部件表面上，以使得一經投影之雷射線出現於該鞋子部件上。可分析該經投影之雷射線的一影像以判定座標資訊，該座標資訊可被轉換為可用以產生該鞋子部件之一3D模型的幾何座標值。一旦知曉了一3D模型且其被轉換為藉由鞋子製造工具辨識之一座標系統，特定製造步驟便可為自動化的。

Description

用於分析鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法及其系統
本發明有關鞋子部件的自動化3D建模。
相關申請案交互參照：名稱為「用於分析鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法及其系統/method for analyzing scans of shoe part to generate dimension data and USING the same」之本申請案之申請標的與同時申請之以下各案相關：名稱為「AUTOMATED IDENTIFICATION OF SHOE PARTS」之美國專利申請案第13/299,856號；名稱為「AUTOMATED MANUFACTURING OF SHOE PARTS」之美國專利申請案第13/299,819號；名稱為「AUTOMATED IDENTIFICATION AND ASSEMBLY OF SHOE PARTS」之美國專利申請案第13/299,872號；名稱為「MULTI-FUNCTIONAL MANUFACTURING TOOL」之美國專利申請案第13/299,908號；名稱為「MANUFACTURING VACUUM TOOL」之美國專利申請案第13/299,934號；及名稱為「HYBRID PICKUP TOOL」之美國專利申請案第13/299,890號。前述申請案之全部內容以引用之方式併入本文中。
製造鞋子典型地需要操縱三維鞋子部件，諸如藉由成型、置放及組裝該等部件。完成此等步驟之一些方法（諸如，在很大程度上依賴於手動執行之彼等方法）可為資源密集的且可具有高變化率。
本「發明內容」提供本發明及本發明之各種態樣的高階綜述，且介紹在以下「實施方式」部分中進一步描述的概念之選擇。本「發明內容」並不意欲辨識所主張之標的物的關鍵特徵或必要特徵，亦不意欲單獨地用作對判定所主張之標的物的範疇之輔助。
簡言之且按高階，本發明尤其描述分析一鞋子部件之掃描（scan）以產生維度資料，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵。舉例而言，一雷射束可投影至一鞋子部件表面上，以使得一投影之雷射線出現於該表面上且遵循一表面輪廓，從而產生該鞋子部件表面之一橫截面。可組合該經投影之雷射線的多個影像以產生該鞋子部件之一3D模型。一旦知曉了一3D模型且其被轉換為藉由（例如）一機器人工具路徑辨識之座標系統，特定製造步驟便可為自動化的。
一種分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的例示性系統可包含各種組件，諸如，一鞋子部件移動裝置，其保持該鞋子部件且使該鞋子部件移動通過位置之一範圍（例如，向前/向後、360度旋轉，等等）。另外，一例示性系統可包含一雷射，該雷射在該鞋子部件移動至位置之該範圍中的一位置時將一雷射束投影至該鞋子部件之一區上，以使得一經投影之雷射線跨越該區而延伸。一例示性系統之另一組件可包含一相機，其記錄該經投影之雷射線的多個影像，每一影像描繪跨越該區延伸之該經投影之雷射線的一表徵。此外，一例示性系統可包含上面儲存有電腦可執行指令的電腦儲存媒體，當藉由一計算器件執行時，該等電腦可執行指令使得該計算器件能夠分析描繪該表徵之該等影像。
一例示性系統可包含一或多個雷射及一或多個相機。舉例而言，當可能難以僅藉由一個雷射及相機來掃描一鞋子部件之一表面時，可利用多個雷射及相機。另外，雷射及相機可配置於相對於該鞋子部件之各種位置處，諸如，垂直於一鞋子部件或相對於一鞋子部件傾斜。另外，相機設定（例如，孔徑、快門速度，等等）可取決於鞋子部件之色彩而變化。
一種用於分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的例示性方法可具有各種步驟，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵。舉例而言，一雷射束可投影至該鞋子部件之包含一表面構形的一鞋子部件表面上。一經投影之雷射線可跨越該鞋子部件表面之一區而延伸。另外，可記錄描繪該經投影之雷射線之一表徵的一影像，且可判定界定如在該影像中所描繪之該線之該表徵的座標點。該等座標點可與自額外影像得出之複數個其他座標點進行組合，以使得表示該表面構形之座標點的一組合經編譯。可將座標點之該組合轉換為表示該表面構形之一3D模型的幾何座標點。
在另一例示性方法中，可將一第一鞋子部件附接至一第二鞋子部件，以使得該第一鞋子部件之一端邊環繞該第二鞋子部件。一雷射束可投影至該第一鞋子部件及該第二鞋子部件上，以使得一經投影之雷射線的一第一區段在該第一鞋子部件上延伸，且一第二區段在該第二鞋子部件上延伸。可記錄描繪一第一區段表徵及一第二區段表徵的一影像。該第一區段表徵與一第二區段表徵之間的一界面區域部分可表示該端邊之一位置，且該界面區域之一座標點可經判定。可將該座標點轉換為該第二鞋子部件之一幾何座標點且將其視為該第二鞋子部件上與該端邊對準之一位置。
以下參看附加圖式詳細描述本發明之說明性態樣。
本文中特定性地描述本發明之某些態樣之標的物以符合法定要求。但描述自身並不意欲界定何被視為發明，此乃申請專利範圍之要旨所在。所主張之標的物可包含類似於在此文獻中描述之元件的不同元件或元件之組合，連同其他目前或未來技術。術語不應被解釋為暗示本文中揭示之各種元件間的任何特定次序，除非有明確的敍述。
本文中所描述之標的物係關於鞋子部件之自動化三維（「3D」）建模，且圖1描繪可執行用以分析鞋子部件12之影像之各種動作的例示性系統10。三維建模係指產生表示鞋子部件之3D特徵之維度資料。舉例而言，維度資料可包含3D座標系統之座標點，以及鞋子部件之可使用維度資料呈現之3D表示。可使用各種技術來產生維度資料，諸如，藉由組合自鞋子部件之掃描或影像得出的資料。
圖1之鞋子部件12可為多種不同鞋子部件。亦即，儘管大體描繪了鞋子部件12，但鞋子部件12可為（除其他物以外）鞋子外底、鞋子中底、中底與外底總成、鞋面（有鞋楦（lasted）或無鞋楦之鞋面）、鞋面之組件，或鞋子部件之組合。因而，鞋子部件12可具有多種不同特性，諸如，大小、形狀、紋理、材料、表面構形，等等。舉例而言，鞋子部件12包含一鞋子部件表面14，鞋子部件表面14可包含各種表面構形。表面構形係指包含鞋子部件表面14之各種輪廓。舉例而言，儘管出於說明性目的而將表面14描繪為平直的，但表面構形可包含凸起表面、凹入表面或其組合。
鞋子部件12可藉由一鞋子部件移動裝置16支撐，該鞋子部件移動裝置16可移動鞋子部件12通過一系列位置。箭頭18及20說明鞋子部件移動裝置16可使鞋子部件12前後或左右移動。舉例而言，鞋子部件移動裝置16可包含將鞋子部件12支撐於一傳送帶上的傳送機。
箭頭22說明鞋子部件移動裝置16可使鞋子部件12旋轉。舉例而言，鞋子部件移動裝置16可包含伺服馬達驅動之轉盤或其他旋轉裝置。鞋子部件移動裝置16可替代地及/或另外包含具有夾鉗之鉸接臂、鏈條或帶子驅動之夾緊器件、抽吸工具、斜坡或能夠移動鞋子部件的任何其他裝置。此外，箭頭24說明鞋子部件移動裝置16可使鞋子部件12上下移動。
系統10亦可包含一雷射26，該雷射26將雷射束28投影至鞋子部件12上，諸如，投影至表面14上。雷射束28可包含具有不同形狀、大小、寬度等的各種組態。圖1描繪一例示性平直雷射束28（亦即，「扇」），其在投影至鞋子部件12上時跨越表面14之一區反射經投影之雷射線30。取決於雷射束28之寬度及角度，經投影之雷射線30亦可出現於鞋子部件移動裝置16上。舉例而言，經投影之雷射線30的區31描繪於鞋子部件移動裝置16上。
雷射26可包含具有各種特徵及能力之雷射線產生器（例如，雷射微型線產生器或雷射巨型線產生器）。例示性特徵包含：可調整之扇角；均勻之強度分佈；恆定之線寬度（亦即，貫穿整個量測區域之厚度）；可調整之寬度；可調整之光譜範圍（例如，635 nm至980 nm）；及可調整之功率（例如，在可見範圍中之高達100 mV及在IR範圍中之高達105 mW）。在一態樣中，雷射26可具有40度之扇角、180 mm之線長度、0.108 mm之線寬度（亦即，厚度）、245 mm之工作距離、12 mm之瑞雷範圍（Rayleigh Range）、205 mm至510 mm之聚焦範圍，及0.7度之集光度。
可與鞋子部件特性配合地來調整雷射26之各種態樣。舉例而言，可基於鞋子部件12之色彩來設定或調整雷射束28之色彩。亦即，雷射束色彩與鞋子部件色彩之特定組合可允許使用相機32更佳地記錄經投影之雷射線30。因而，可相應地基於鞋子部件色彩來調整雷射束色彩。
此外，可基於鞋子部件12之色彩調整雷射26之功率位準（power levels）。舉例而言，單一雷射可具有可調整之功率設定，以使得可基於鞋子部件色彩來調整該單一雷射。在另一實例中，可基於鞋子部件12之色彩可互換地利用具有不同功率位準之多個雷射。在另一實例中，可在單一台處配置多個雷射。在本發明之一態樣中，當將射束投影至被著色為黑色（或非白色）之鞋子部件上時，可利用高功率雷射。在本發明之另一態樣中，當將射束投影至被著色為白色之鞋子部件上時，可利用低功率雷射。在另一態樣中，當部件為多色時，可同時使用多個雷射。舉例而言，高功率雷射及低功率雷射兩者可將各別射束投影至著色為黑色及白色的鞋子部件上。相機32經定位以記錄跨越表面14延伸的經投影之雷射線30的影像34。因而，影像34描繪當經投影之雷射線30跨越鞋子部件移動裝置16及跨越鞋子部件表面14反射時的經投影之雷射線30的表徵38及36。亦即，表徵38描繪當經投影之雷射線30出現於鞋子部件移動裝置16上時的經投影之雷射線30，且表徵36描繪當經投影之雷射線30出現於鞋子部件表面14上時的經投影之雷射線30。
相機32可具有各種特徵及特性。在一例示性態樣中，相機32可具有充當感測器之½''連續掃描電荷耦合器件（「CCD」）。相機32可為單色的及/或具有若干色彩特徵（例如，Bayer馬賽克）。另外，相機32可具有一可調整之圖框率（亦即，每秒圖框數），其允許相機32在給定量之時間中記錄眾多影像。舉例而言，相機32可能能夠每秒記錄31個圖框。相機32之其他例示性特性可為晶片大小（例如，4.65 mm x 4.65 mm）、像素之數目1392 x 1040、像素大小、靈敏度，等等。
相機32、雷射26及鞋子部件移動裝置16可以合作方式經程式化以產生經投影之雷射線在鞋子部件表面14上之各種位置處的複數個影像41。圖1描繪複數個影像41，出於說明性目的而以虛線描繪其中之一些。複數個影像41中之每一影像可描繪當經投影之雷射線出現於鞋子部件表面14之不同區上時經投影之雷射線的不同表徵。舉例而言，在雷射26將雷射束28投影至鞋子部件表面14上的同時，鞋子部件移動裝置16可使鞋子部件12在箭頭18抑或22之方向上移動。或者，雷射26可相對於鞋子部件表面14移動，或雷射26及鞋子部件表面14兩者可以已知方式移動。相機32之每秒圖框數設定可經程式化以在鞋子部件12在箭頭18或22之方向上相對於雷射26移動的同時俘獲複數個影像。因為鞋子部件12移動而同時雷射束28保持固定，所以經投影之雷射線30跨越不同區出現，同時複數個影像被俘獲。因而，複數個影像41中之每一者可描繪當經投影之雷射線30跨越鞋子部件12之各別區出現時經投影之雷射線30的不同表徵。
在另一態樣中，相機32、雷射26及鞋子部件移動裝置16之設定經協調以記錄足以得出所要之鞋子部件資訊的眾多影像。舉例而言，相機32可經設定以每秒記錄約31個圖框，且鞋子部件移動裝置16可經設定以每秒移動約20 mm。在該等參數之下，可在鞋子部件12之約每一0.5 mm處記錄一影像。然而，在其他態樣中，可基於鞋子部件移動裝置之速度來向上或向下調整掃描率（且反之亦然）。此外，設定可經調整而以小於0.5 mm或大於0.5 mm之間隔距離記錄影像。
相機32之設定（例如，孔徑、快門速度，等）可經調整以使得相對於可描繪於影像34中的鞋子部件12之其他部分而言在影像34中增強經投影之雷射線30之表徵36。此外，相機32之設定及/或雷射26之設定可以座標方式進行調整以俘獲經投影之雷射線的具有足夠品質以進行分析的影像。舉例而言，設定可經調整以當經投影之雷射線跨越鞋子部件投影時且當在影像中描繪時使經投影之雷射線的模糊最少。在另一態樣中，系統10可設置於一真空腔室中以便允許對待俘獲之經投影之雷射線的更清晰描繪。亦即，在一些環境中，由白色鞋子部件所引起之光散射可導致具有較不理想之品質的影像。將系統10配置於真空中可減少由白色鞋子部件所引起之散射。
在另一態樣中，基於部件12之色彩及在系統10中所使用之雷射之數目來建立設定。舉例而言，如以上所描述，當部件被著色為黑色及白色時，可利用低功率雷射及高功率雷射。在此態樣中，相機掃描率可加倍以記錄由低功率雷射產生之線及由高功率雷射產生之線兩者的影像。在另一態樣中，相機32可用以感測鞋子部件12之色彩。因而，雷射26之功率設定可基於由相機32感測的鞋子部件12之色彩而自動地調整。在利用一個以上相機的情形下，可基於鞋子部件12之第一色彩（例如，黑色）來調整針對該等相機中之一者的設定。同樣，可基於鞋子部件12之第二色彩（例如，白色）來調整針對該等相機中之另一者的設定。
在另一態樣中，系統10可執行各種操作以分析由相機32俘獲之影像41且組合自該等影像所得出之維度資料。舉例而言，系統10可分析影像34以得出表徵36及38之影像座標點40及42。影像座標點40及42可各自由相對於座標系統44之座標值之各別集合表示。舉例而言，座標值之集合可包含高度元素（例如，座標系統44之Z）及寬度元素（例如，座標系統44之Y），其中每一者係基於界定影像34之座標系統。
此外，界定點40及42之座標值的集合亦可包含一深度值（例如，座標系統44之X），該深度值係相對於複數個影像41中之其他影像，且可基於鞋子部件移動裝置16使鞋子部件12移動的速度及相機32之每秒圖框數設定而判定。舉例而言，系統10可經程式化以亦判定影像48之座標點46之座標值的一不同集合。因而，點40及46之各別深度值可基於鞋子部件移動裝置16之移動速度及相機32之每秒圖框率而為彼此相對應的。
如所描繪，表徵36及38包含多個座標點，該多個座標點之座標值皆可經判定以如影像34中所描繪界定表徵36及38。同樣，複數個影像41中之其他影像中的每一者亦可包含各別多個座標點。因而，系統10可分析複數個影像41中之每一影像以判定界定每一影像中的表徵之各別座標點的影像座標值。自鞋子部件12之影像俘獲之所有表徵的影像座標值可經組合以產生一影像座標值集合，該影像座標值集合界定整個鞋子部件表面14。
可以各種方式來使用影像座標值集合。舉例而言，影像座標值集合可用以呈現鞋子部件表面14之3D模型50。該3D模型50可基於各種座標系統。亦即，一旦轉換經判定，自影像41得出之座標值便可被轉換為一所要座標系統。舉例而言，如圖1中所描繪，3D模型50呈現於座標系統52中，該座標系統52可為3D影像呈現電腦程式之部分。該3D影像呈現電腦程式可藉由（例如）使用座標值來建構界定鞋子部件表面14之一系列連鎖三角形而建置3D模型50。另外，可產生垂直於該等三角形中之每一者之表面的一系列法線。此等法線可用於（例如）判定機器人工具路徑。舉例而言，可平行於該等法線且（甚至於）垂直於包含鞋子部件表面14之三角形之表面塗覆噴霧狀黏接劑。
基於相機32、雷射26及部件移動裝置16之校準，自影像41得出之座標值亦可轉換為一幾何座標系統54，該幾何座標系統54界定鞋子部件12實體地所位於之空間。此外，幾何座標系統54可進一步界定自動化鞋子部件製造工具所操作的空間，以使得自影像41得出且轉換為系統54之座標值可用以向該等工具通知鞋子部件12之3D特徵。舉例而言且如以上所提及，使用該等座標值，可產生一機器人工具路徑。該等機器人工具路徑可有用於切割、噴灑黏接劑或油漆、縫合、附接、雷射加工、模製及其類似者。
一旦自影像41得出諸值，便可以各種方式使用維度資料。舉例而言，維度資料可用以判定鞋子部件之大小或鞋子部件之形狀。另外，維度資料可用以分析一鞋子部件可如何與已得出其他維度資料之其他鞋子部件組裝。在另一態樣中，維度資料可用以識別鞋子部件中之缺陷或以其他方式執行品質控制量測。此外，可將維度資料傳達至其他鞋子製造裝置及/或系統，以使得該裝置或系統能夠執行一製造功能，諸如，切割、附接、底加工（stockfitting）、堆疊，等等。
如所指示，判定座標點之值可基於慮及相機32、雷射26及鞋子部件移動裝置16之相對位置及設定的校準。此等元件在圖1中之位置僅為例示性的，且係出於說明性目的而提供。因而，此等元件可以其他位置及配置進行配置，只要當校準系統時慮及替代位置及配置即可。舉例而言，圖1描繪一相機32及一雷射26。然而，系統10可包含俘獲鞋子部件12之相同或替代態樣之一個以上相機及一個以上雷射。另外，雷射26描繪為垂直於鞋子部件12及鞋子部件移動裝置16；然而，雷射26亦可配置為水平於鞋子部件12或以一角度在鞋子部件12之上或之下。同樣，相機32可以相對於經投影之雷射線30的各種角度定位，只要在校準系統10時慮及該角度即可。
另外，系統10可包含計算器件60，計算器件60可（諸如）藉由分析影像41、判定座標值及解決轉換而幫助執行各種操作。計算器件60可為單一器件或多個器件，且可實體地與系統10之各種元件整合在一起或可實體地與該等各種元件相異。計算器件60可使用任何媒體及/或協定與系統10之一或多個組件互動。另外，計算器件60可經定位而接近於系統10之組件或遠離系統10之組件。
已描述了圖1之各種態樣，其亦可適用於本發明中所描述之其他系統，諸如，圖2a、圖2b、圖3a、圖3b及圖4中所描繪之系統。因此，當描述此等其他系統時，亦可參看圖1，且圖1中所描述之態樣可應用於此等其他系統中。
現參看圖2a，描繪系統210之一實例，其記錄且分析鞋底212之影像，出於說明性目的亦以較大視圖213展示該鞋底212。鞋底212可包含一鞋子中底，當組裝於鞋子中時，該鞋子中底可附接至鞋子外底（未圖示）。描繪了鞋底212之表面214，該表面214可為內部表面，其可耦接至鞋面。側壁216圍繞鞋底212突出，且形成內部表面214之周界，以使得表面214可具有大體上凹入之表面構形。
系統210可具有傳送機218或保持鞋底212且使鞋底212在箭頭220之方向上移動的其他裝置。另外，系統210可包含一雷射222，該雷射222在傳送機218使鞋底212在箭頭220之方向上移動時將雷射束224投影至鞋底212之表面214上。當雷射束224投影至表面214上時，經投影之雷射線226跨越鞋底212之一區出現，且經投影之雷射線228亦可跨越傳送機218之帶子出現。
系統210亦可具有記錄經投影之雷射線226及228之影像232的相機230，且影像232可包含描繪經投影之雷射線226及228的表徵234。此外，當傳送機218使鞋子部件212在箭頭220之方向上移動時，相機230可記錄複數個影像236。當經投影之雷射線跨越鞋子部件212之各別區延伸時，複數個影像236中之每一者描繪經投影之雷射線的一各別表徵。
此外，系統210可具有維護在表238中所描繪之資訊的計算器件。表238描繪一行經記錄影像240，該等經記錄影像240諸如在鞋子部件212藉由傳送機218而移動時由相機230記錄的影像。舉例而言，影像242描繪經投影之雷射線之為一直線的表徵。因此，可能在鞋子部件212在雷射束224之下移動之前已記錄了影像242，以使得經投影之雷射線僅跨越傳送機218之帶子延伸。然而，影像244、246及248各自描繪經投影之雷射線的各別表徵，且可能已在鞋子部件212在雷射束224之下移動時的不同時刻處經記錄。舉例而言，影像232可儲存為表238中之影像248。
表238亦包含可自影像236、242、244、246及248得出之各種維度資料，諸如，2D影像座標250、3D影像座標252及3D幾何座標254。二維影像座標250可包含界定影像之平面中之座標點的座標值。舉例而言，一有序集合之座標值可基於座標系統256界定高度（例如，Z）及寬度（例如，Y）。因而，影像232中所描繪之座標點257可由儲存於表238中之值260及262界定。亦即，值260及262為影像248之Y值及Z值（分別地）。因此，影像232中所描繪之座標點中之每一者可由表238中之座標值表示。
此外，3D影像座標252之有序集合可包含用於深度之第三座標值（亦即，X），且如關於圖1所描述，可基於各種因素來計算深度值，諸如，傳送機218之速度及相機230之每秒圖框數值。表238係僅出於說明性目的而展示，且圖2a中描繪於表238中的資訊可以各種其他方式進行儲存或組織。舉例而言，3D影像座標可在一逗號分隔符正文檔案（例如，擴展名.xyz）中經儲存而與其他維度資料分開，該逗號分隔符正文檔案可由電腦程式（例如，CAD程式）打開以呈現表面214之掃描。
表238之其他例示性維度資料可為3D幾何座標254，3D幾何座標254係基於自3D影像座標之轉換而判定。三維幾何座標254可表示至鞋子部件212所位於之實體空間的轉換。此外，3D座標254可基於界定鞋子製造工具在其中操作之空間的座標系統256，以使得3D座標經格式化而被傳達至自動化之鞋子製造工具。如在表238中所描繪，3D幾何座標值254包含X、Y及Z，以及該等點中之每一者的各別方向資訊。可使用各種技術來產生三維幾何座標254。舉例而言，可藉由轉換電腦程式來讀取.xyz檔案以產生3D幾何座標之檔案。
基於維度資料之編譯（諸如，3D影像座標252、3D幾何座標254或其組合），可建置描繪鞋子部件212之3D掃描258。此外，基於維度資料之編譯，可將鞋子部件212之位置以及表面214之表面構形傳達至各種鞋子製造裝置。一旦鞋子製造工具知曉了位置及表面構形，便可以自動化方式來執行特定程序。舉例而言，可遵循機器人工具路徑以自動化方式將黏接劑塗覆至鞋底212以便將鞋底212附接至鞋面。
當分析自藉由相機230記錄之影像所得出的維度資料時，一些資料可經濾除。舉例而言，自影像242得出之維度資料可經濾除，此係因為影像242可描繪僅跨越傳送機218而不跨越鞋底212之任何部分延伸的經投影之雷射線之表徵。可使用各種分析技術來識別該可濾除資料，諸如，判定所有高度值接近於零值，該零值係基於傳送機218之位置而建立。
另外，影像232之分析可產生可濾除之其他維度資料。亦即，影像232描繪表徵270，該表徵270出於解釋性目的而用圈標出。表徵270說明一種類型之可濾除雜訊，其可有時由於相機設定及鞋子部件色彩而被描繪於影像中。舉例而言，當相機設定（例如，相對孔徑及快門速度）經調整至一特定曝光時，可在不產生不當雜訊之情況下掃描全為黑色之鞋子部件。因而，此曝光設定在本文中稱作「全黑鞋子曝光設定」。然而，當使用全黑鞋子曝光設定來記錄包含一些白色部分之鞋子部件（例如，全白色鞋子部件或黑色及白色鞋子部件）的影像時，類似於表徵270之雜訊出現於影像中。
可藉由應用各種技術來濾除由表徵270所描繪之雜訊。舉例而言，可假設雜訊將出現於影像中，該雜訊將在一所希望或所要的輪廓（亦即，當經投影之雷射線跨越鞋子部件表面出現時該經投影之雷射線的表徵）之上及/或之下。因此，可藉由移除具有與鄰近座標點相同的寬度值（例如，Y）但具有比鄰近座標點高及/或低之高度值（例如，Z）的座標點而以數學方法來濾除雜訊。舉例而言，沿表徵270定位之座標點可具有與座標點280相同之Y值（寬度）；然而，表徵270將具有比鄰近座標點（例如，座標點280）高之Z值（高度）。因而，沿表徵270之座標點可經濾除。
亦可藉由應用其他技術來濾除雜訊。舉例而言，可以數學方法產生最佳擬合影像232中所描繪之各點的曲線。舉例而言，可產生法線（垂直於鞋底212之表面的線），且可以數學方法產生最佳擬合各法線的曲線。在一例示性態樣中，應用最小平方擬合方法來判定最佳擬合曲線。另外，結合最小平方擬合方法，可使用抛物線函數及/或傅立葉級數作為近似函數。一旦已判定了最佳擬合曲線，便將一座標距最佳擬合曲線之距離與一距離臨限值進行比較。距最佳擬合曲線之大於臨限距離的座標可經濾除。
另外，可藉由比較點與鄰近點之間的距離與一臨限值來濾除雜訊。舉例而言，若一點距鄰近點大於一臨限距離（例如，0.2 mm），則該點可被識別為雜訊且經濾除。在另一態樣中，可對允許處於一群組（例如，一群組可為影像232中所描繪之彼等座標）中之座標的數目設定上限，以使得超過該上限之座標經濾除。在另一態樣中，一系列中之點之間的距離可經量測（例如，第（n）個座標與第（n+1）個座標之間的距離）且與一臨限距離進行比較。若n與n+1之間的距離超過了臨限值，則n+1可作為雜訊經濾除；然而，若n與n+1之間的距離低於該臨限值，則n+1可被保留。
圖2c描繪可用以利用以上所描述之方法（例如,使用法線之最小平方擬合方法）進一步移除非吾人所樂見之雜訊的另一濾除步驟。圖2c描繪諸如鞋底212之鞋底的影像282。影像282係藉由編譯鞋底之多個橫截面雷射掃描284或將該多個橫截面雷射掃描284「縫合在一起」而產生。多個縱向虛擬掃描286係跨越鞋底之表面產生且用以另外濾除非吾人所樂見之雜訊。儘管描繪了有限數目個橫截面雷射掃描284及縱向虛擬掃描286，但預期橫截面雷射掃描284及縱向虛擬掃描286可涵蓋任何數目個掃描。
另外，圖2b描繪可用以藉由配置自系統210加以修改之系統290來定址表徵270中所描繪之雜訊的另一方法。在系統290中，相機230a及230b可並列安裝。相機230a可包含全黑鞋子曝光設定，以使得若鞋子部件212包含為黑色之部件及為白色之部件，則可產生由表徵270所描繪之雜訊。或者，相機230b可包含全白鞋子曝光設定，以使得經記錄之影像272不描繪雜訊。然而，在影像272中，鞋子部件212之黑色部件難以見到，且出於說明性目的而被274用圈標出。因此，藉由組合來自影像232及272中每一者之適當線表徵（例如，適當寬度值），可建置鞋子部件212之完整3D模型。為了促進線之此組合，相機230a及230b係並列安裝，每一者具有一各別設定（例如，全黑抑或全白）。接著，相機230a及230b在相同時刻且以相同頻率記錄影像，以使得自該等影像得出之資料可進行組合。
返回參看圖2a，描繪借助於網路260進行通信之組件。舉例而言，雖然將表238及掃描258描繪為直接連接至網路260，但此等元素可實際上由經由網路260通信之一或多個計算器件維護或呈現。
此外，雖然在分析鞋底之影像的上下文中描述了圖2a之原理及組件，但相同或類似之原理及組件可在分析其他鞋子部件之影像時等同地加以應用或類似地進行使用。舉例而言，藉由表238所描繪之種類的維度資料亦可用以分析其他鞋子部件之影像，諸如，鞋面或鞋面與鞋底之組合。
現參看圖3a及圖3b，描繪記錄且分析鞋面312之其他系統310及350的實例，出於說明性目的而亦以較大視圖313來展示鞋面312。鞋面312可套至鞋楦315上。當組裝至鞋子中時，鞋面312可附接至鞋底（例如，圖2a之鞋底212）。描繪了鞋面312之表面314，其可耦接至鞋底。表面314可包含鞋面312之底部壁322（其可為套楦（strobel））以及側壁324之至少一部分兩者。因而，表面314可具有大體上凸出之表面構形，如藉由說明性線316所描繪。
類似於系統210，系統310及350可具有保持鞋面312且使鞋面312移動的裝置、將雷射束投影至鞋面312上之雷射，及記錄影像之相機。然而，因為鞋面312之底部壁322可寬於側壁324，所以可能需要將雷射定位於非垂直定向上。亦即，若雷射經定位而垂直於底部壁322，則雷射束僅可投影至表面314之較寬部分上且可能不沿著側壁324到達表面314之較窄部分。因而，圖3a及圖3b描繪一或多個雷射相對於底部壁322定位於非垂直定向上的例示性系統。
在圖3a中，系統310可具有伺服馬達驅動之轉台318或保持鞋面312且使鞋面312在箭頭320之方向上移動的另一裝置。另外，系統310可包含雷射326，當轉台318使鞋面312在箭頭320之方向上移動時，該雷射326將雷射束328投影至鞋面312之表面314上。當雷射束328投影至表面314上時，經投影之雷射線330跨越鞋面312之一區出現。圖3a描繪雷射326可相對於底部壁322傾斜，以使得雷射束328可投影至側壁324及底部壁322兩者上。然而，當雷射束328為平直束時，平直束之一平面可仍垂直地延伸，儘管雷射326為傾斜的。
系統310亦可具有記錄經投影之雷射線330之影像334的相機332，且影像334可包含描繪經投影之雷射線330的表徵336。如所描繪，表徵336描繪當經投影之雷射線330跨越底部壁322出現時經投影之雷射線330的部分335a及當經投影之雷射線330跨越側壁324出現時經投影之雷射線330的部分335b。
此外，當轉台318使鞋面312在箭頭320之方向上移動時，相機332可記錄複數個影像338。該複數個影像338中之每一影像可描繪當經投影之雷射線330跨越鞋面312之各別區延伸時經投影之雷射線的各別表徵。因為轉台318可使鞋面312以360度旋轉而移動且雷射束328投影至側壁324及底部壁322兩者上，所以藉由複數個影像所描繪之表徵可俘獲在整個表面314周圍反射的經投影之雷射線330。一旦已記錄了表示鞋面312之360度輪廓的複數個影像，如關於圖1及圖2a所描述，便可自該等影像得出維度資料。
參看圖3b，描繪另一系統350，其中可相對於底部壁322以非垂直定向來定位多個雷射。系統350可包含傳送機358或保持鞋面312且使鞋面312在箭頭360之方向上移動的另一裝置。另外，系統350可包含多個雷射352及354，當傳送機358使鞋面312在箭頭360之方向上移動時，該多個雷射352及354將雷射束362及364（分別地）投影至鞋面312之表面314的不同區上。當描述系統350時，射束362及364可指代第一雷射束及第二雷射束。
當雷射束362及364投影至表面314上時，多個經投影之雷射線跨越鞋面312之各別區出現。圖3b描繪雷射352及354可相對於底部壁322傾斜，以使得雷射束362及364可投影至側壁324及底部壁322兩者上。當雷射束362及364為平直束時，平直束之平面可仍垂直地延伸，儘管雷射352及354為傾斜的。雷射352及354可相對於表面314（例如，在表面314之上及之下）以不同角度定位以便產生維度資料。又，雷射352及354可直接跨越彼此定位，以使得當雷射束362及364投影至表面314之各別區上時，雷射束362 與364可重疊。因而，可形成重疊雷射束366之一簾幕，其亦垂直於傳送機358之帶子表面而延伸。
系統350可具有經定位以（分別）俘獲影像372及374的多個相機368及370。影像372描繪由雷射束362產生之經投影之雷射線的表徵376。另一方面，影像374描繪由雷射束364產生之經投影之雷射線的表徵378。此外，相機368及370可在鞋面312在箭頭360之方向上移動通過一系列位置時記錄複數個影像。因為雷射束362及364可投影至自腳趾區域延伸至腳後跟區域（亦即，當鞋面312沿著傳送機移動時）的側壁324及底部壁322兩者的區上，所以藉由複數個影像所描繪之表徵可俘獲整個表面314。一旦已記錄了複數個影像，便可如關於圖1及圖2a所描述自該等影像得出維度資料。另外，自相機368之影像得出的維度資料可與自相機370之影像得出的維度資料進行組合。就此而言，表徵376及378被「縫合」在一起。
參看圖4，描繪記錄且分析鞋子部件之影像的另一系統410之一實例，該等鞋子部件可包含固定至第二鞋子部件上的第一鞋子部件。舉例而言，第一鞋子部件可為鞋底412，且第二鞋子部件可為有鞋楦之鞋面414。可使用各種臨時附接技術或永久附接技術來將鞋底附接至鞋面414。舉例而言，可使用夾具將鞋底412臨時地附接至鞋面414。此外，可藉由施加一定量之壓力使鞋底412壓抵鞋面414，該壓力將在鞋底412與鞋面414以更為永久之方式附接時（諸如，當建構鞋子時）施加。舉例而言，當在鞋子建構中將部件412附接至部件414時，可施加連續壓力以模擬部件412相對於部件414之位置。在一態樣中，所施加之壓力的量可為約30 kg/cm2或大於30 kg/cm2。
在分解圖418中描繪虛線416a至416d以說明在附接之前鞋底420與有鞋楦之鞋面422的可能對準。因此，鞋底420包含形成圍繞表面426之周界的端邊424。當組裝鞋子部件時，表面426可鄰接鞋面422之表面428，以使得端邊424可環繞鞋面422。
系統410可具有伺服馬達驅動之轉台415或保持鞋面414及鞋底412之經壓縮總成且使其在箭頭417之方向上移動的其他裝置。或者，轉台415可包含在雷射430及相機438相對於鞋面414及鞋底412旋轉的同時保持經壓縮之鞋面414及鞋底412固定的任何裝置。系統410亦可包含一雷射430，在施加壓力的同時，該雷射430將雷射束432水平地投影至鞋底412與鞋面414之接面上，以使得經投影之雷射線的第一區段434出現於鞋底412上，且經投影之雷射線的第二區段436出現於鞋面414上。如先前所描述，鞋底412之端邊環繞有鞋楦之鞋面414，以使得鞋底412之外表面可不與鞋面414之外表面齊平。因此，第一區段434可不與第二區段436連續，諸如在接面435處所描繪。
系統400可進一步包含一相機438，該相機438記錄第一區段434及第二區段436之影像440。因而，影像440可包含描繪第一區段434之第一區段表徵442及描繪第二區段436之第二區段表徵444。圖4說明界面區域446在影像440中表示於第一區段表徵442與第二區段表徵444之間。界面區域446可由於鞋底412之外表面不與鞋面414之外表面齊平而產生，此可導致第一區段434與第二區段436不對準、對準不良、交叉或以其他方式不連續。
系統410可識別至少部分地界定界面區域446的座標點448。此外，藉由應用關於圖1及圖2a所描述之影像分析技術，系統410可得出界面區域之維度資料，諸如，3D影像座標值及3D幾何座標值。此所得出之資訊可由系統410定義為「咬合點」，其識別鞋底412之端邊424沿著總成之一區與鞋面414相接的數位點。
此外，當轉台415在箭頭417之方向上移動時，相機438可記錄複數個影像。該複數個影像中之每一影像可描繪一各別第一區段表徵、一各別第二區段表徵及一各別界面部分。因此，自所有各別界面部分，系統410可判定每一影像之數位咬合點。因為轉台415可使總成以360度旋轉而移動，所以系統410可判定圍繞鞋底端邊與鞋面414之間的整個界面的數位咬合點。藉由組合所有數位咬合點，系統410可得出一數位咬合線。
數位咬合線表示維度資料之一集合，其界定鞋底端邊將對準的圍繞鞋面之周界的一位置。可以各種方式來使用數位咬合線。舉例而言，系統410可更新可自圖3a至圖3b之系統310及350得出且可界定鞋面之表面的維度資料（例如，3D幾何座標）。因而，界定鞋面之表面構形的維度資料亦可界定外切鞋面表面之數位咬合線。
此外，可將數位咬合線傳達至執行鞋子製造程序中之各種步驟的鞋子製造工具。舉例而言，數位咬合線可幫助促進降至數位咬合線之下的鞋面之一區域（亦即，在將在組裝鞋子時被鞋子中底或鞋底覆蓋的區域中）的自動化噴霧、磨光、組裝、定製及品質檢驗。
亦可藉由應用其他技術而產生數位咬合線。舉例而言，如以上所指示，部件412可組裝至部件414上。在本發明之一態樣中，相機可在總成旋轉時（或當相機圍繞總成旋轉時）記錄影像。因而，相機可藉由應用圖案辨識、色彩分析等來分析影像，以在不需要經投影之雷射線之反射的情況下來偵測咬合點。經偵測之咬合點可經組合以建立一咬合線。咬合點及咬合線可與CAD程式或其他電腦輔助繪圖應用程式相關。
現參看圖5，描繪用於分析鞋子部件之掃描以產生可用以建模鞋子部件之三維（3D）特徵的維度資料之方法510的流程圖。在描述圖5時，亦參看圖1。另外，當計算器件執行儲存於電腦儲存媒體上之電腦可執行指令之一集合時，可執行方法510或其至少一部分。
在步驟512處，將雷射束（例如，28）投影至鞋子部件（例如，12）的包含一表面構形之鞋子部件表面（例如，14）上。因此，經投影之雷射線（例如，30）可跨越鞋子部件表面之一區而延伸。步驟514包含記錄經投影之雷射線的影像（例如，34），且該影像可描繪經投影之雷射線的一表徵（例如，36）。另外，該影像可描繪光之外來表徵，諸如，鞋子部件移動裝置所反射之光的表徵或散射光之表徵（例如，圖2a及圖2b中之270）。另外，在步驟516處，判定界定如在影像中所描繪之線之表徵的座標點（例如，40）。當座標點經判定時，可應用濾除方法以移除帶雜訊之座標點。亦即，如以上所描述，帶雜訊之座標點可經產生而表示不跨越所關注之鞋子部件之一部分反射的經投影之雷射線。舉例而言，帶雜訊之座標點可經產生而表示跨越鞋子部件移動裝置的經投影之雷射線及/或表示一些光散射（例如，點270）。因而，可使用一或多種各種濾除方法以移除帶雜訊之座標點。以上描述了例示性濾除方法，諸如，移除距一最佳擬合曲線大於一臨限距離的點，該最佳擬合曲線係使用最小平方方法進行判定。在另一例示性濾除方法中，當座標高度值在零值之一臨限距離內（亦即，未能滿足高度臨限值）時，將座標值視為帶雜訊。另外，當一點距鄰近點大於一臨限距離時，可濾除該點。此等方法僅為例示性濾除方法，且亦可利用多種其他濾除方法。
方法510亦可包含在步驟518處組合座標點與複數個其他座標點（例如，46），該複數個其他座標點係自在雷射束投影至鞋子部件表面之其他區上時記錄的額外影像（例如，41）得出。因而，表示表面構形之座標點的組合經編譯。步驟520包含將座標點之組合轉換為表示表面構形之3D模型（例如，50）的幾何座標點。
現參看圖6，描繪用於分析鞋子部件之掃描以產生可用以建模鞋子部件之三維（3D）特徵的維度資料之方法610的另一流程圖。在描述圖6時，亦參看圖3a及圖4。另外，當計算器件執行儲存於電腦儲存媒體上之電腦可執行指令之一集合時，可執行方法610或其至少一部分。
在步驟612處，將鞋底（例如，420）附接至有鞋楦之鞋面（例如，422）上以使得鞋底之端邊（例如，424）環繞有鞋楦之鞋面。另外，在步驟614處，將雷射束（例如，432）投影至鞋底（例如，412）及有鞋楦之鞋面（例如，414）上。當鞋底及有鞋楦之鞋面被壓縮在一起時，雷射束投影至該兩部分上。因而，經投影之雷射線的第一區段（例如，434）在鞋底上延伸，且經投影之雷射線的第二區段（例如，436）在有鞋楦之鞋面上延伸。
方法610亦可包含在步驟616處記錄描繪第一區段表徵（例如，442）及第二區段表徵（例如，444）的經投影之雷射線之影像（例如，440）。第一區段表徵與第二區段表徵之間的界面區域（例如，446）可表示端邊之位置。在步驟618處，判定界定如在影像中所描繪之界面區域之位置的界面區域之座標點（例如，448）。另外，步驟620包含將座標點（例如，448）轉換為有鞋楦之鞋面之幾何座標點（例如，自影像338得出之幾何座標點）。因而，可將該幾何座標點視為表示有鞋楦之鞋面（例如，414）上與端邊（例如，424）之一部分對準之位置的咬合點。
圖4及圖6係關於鞋面及鞋底（例如，中底及/或外底）進行描述；然而，用以描述圖4及圖6之方法亦可應用於亦可具有重疊以形成一交叉區域之部件的其他鞋子部件。亦即，類似於方法610的方法可應用於多種不同之重疊部件以便得出兩個部件相接及/或重疊之數位界面線。舉例而言，鞋面總成可由材料之多個重疊層建構，且類似於方法610的方法可應用於其他重疊層以輔助對準、品質控制、部件附接，等等。
如以上所描述，本發明可尤其包含一種方法、系統或儲存於一或多個電腦可讀媒體上之指令之集合。儲存於電腦可讀媒體上之資訊可用以指導計算器件之操作，且在圖7中描繪一例示性計算器件700。計算器件700僅為合適計算系統之一實例，且並不意欲提出關於本發明態樣之使用或功能性之範疇的任何限制。不應將計算系統700解釋為具有關於所說明之組件中任一者或其組合的任何依賴性或要求。此外，本發明之態樣亦可在分散式計算系統中進行實踐，其中任務係藉由經由通信網路連結的單獨或遠端處理器件執行。
計算器件700具有一匯流排710，匯流排710直接或間接耦接以下組件：記憶體712、一或多個處理器714、一或多個呈現組件716、輸入/輸出埠718、輸入/輸出組件720及一說明性電源供應器722。匯流排710表示可為一或多個匯流排（諸如，位址匯流排、資料匯流排，或其組合）之物。儘管為了清楚起見而以線來展示圖7之各種區塊，但實際上，描繪各種組件並非如此清楚，且以隱喻方式，該等線更準確而言將為灰色的且模糊的。舉例而言，處理器可具有記憶體。
計算器件700典型地可具有多種電腦可讀媒體。作為實例而非限制，電腦可讀媒體可包含隨機存取記憶體（RAM）；唯讀記憶體（ROM）；電可抹除可程式化唯讀記憶體（EEPROM）；快閃記憶體或其他記憶體技術；CDROM、數位多功能光碟（DVD）或其他光學或全像媒體；磁卡、磁帶、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件、載波或可用以編碼所要資訊且藉由計算器件700存取的任何其他媒體。
記憶體712包含呈揮發性及/或非揮發性記憶體之形式的有形電腦儲存媒體。記憶體712可為可移除的、不可移除的，或其組合。例示性硬體器件為固態記憶體、硬碟機、光碟機，等等。
計算器件700描繪為具有一或多個處理器714，該一或多個處理器714自諸如記憶體712或I/O組件720的各種實體讀取資料。由處理器讀取之例示性資料可包含電腦程式碼或機器可用指令，其可為正由電腦或其他機器執行的電腦可執行指令（諸如，程式模組）。大體上，諸如常式、程式、物件、組件、資料結構等的程式模組係指執行特定任務或實施特定抽象資料類型之程式碼。
呈現組件716向使用者或其他器件呈現資料指示。例示性呈現組件為顯示器件、揚聲器、列印組件、發光組件，等。I/O埠718允許計算器件700在邏輯上耦接至其他器件，包括I/O組件720，其中一些可為內建式的。
在鞋子製造之上下文中，計算器件700可用以判定各種鞋子製造工具之操作。舉例而言，計算器件可用以控制部件拾取工具或將鞋子部件自一位置處轉移至另一位置處的傳送機。另外，計算器件可用以控制將一鞋子部件附接（例如，熔接、黏附、縫合，等等）至另一鞋子部件的部件附接器件。
在不脫離以下申請專利範圍之範疇的情況下，所描繪之各種組件以及未展示之組件的許多不同配置係可能的。吾人技術之態樣已按說明性而非限制性之意圖來描述。在閱讀了本發明之後且由於閱讀了本發明，替代態樣對於本發明之閱讀者而言將變得顯而易見。在不脫離以下申請專利範圍之範疇的情況下，可預期實施前述內容之替代方式。某些特徵及子組合具有效用且可在不參考其他特徵及子組合的情況下使用且預期在申請專利範圍之範疇內。
10‧‧‧系統
12‧‧‧鞋子部件
14‧‧‧鞋子部件表面
16‧‧‧鞋子部件移動裝置/部件移動裝置
18‧‧‧箭頭
20‧‧‧箭頭
22‧‧‧箭頭
24‧‧‧箭頭
26‧‧‧雷射
28‧‧‧雷射束
30‧‧‧經投影之雷射線
31‧‧‧區
32‧‧‧相機
34‧‧‧影像
36‧‧‧經投影之雷射線的表徵
38‧‧‧經投影之雷射線的表徵
40‧‧‧影像座標點
41‧‧‧影像
42‧‧‧影像座標點
44‧‧‧座標系統
46‧‧‧座標點
48‧‧‧影像
50‧‧‧3D（三維）模型
52‧‧‧座標系統
54‧‧‧幾何座標系統
60‧‧‧計算器件
210‧‧‧系統
212‧‧‧鞋底
213‧‧‧較大視圖
214‧‧‧內部表面
216‧‧‧側壁
218‧‧‧傳送機
220‧‧‧箭頭
222‧‧‧雷射
224‧‧‧雷射束
226‧‧‧經投影之雷射線
228‧‧‧經投影之雷射線
230‧‧‧相機
230a‧‧‧相機
230b‧‧‧相機
232‧‧‧影像
234‧‧‧表徵
236‧‧‧影像
238‧‧‧表
240‧‧‧經記錄影像
242‧‧‧影像
244‧‧‧影像
246‧‧‧影像
248‧‧‧影像
250‧‧‧二維影像座標
252‧‧‧3D（三維）影像座標
254‧‧‧3D（三維）幾何座標
256‧‧‧座標系統
257‧‧‧座標點
258‧‧‧3D（三維）掃描
260‧‧‧值/網路
262‧‧‧值
270‧‧‧表徵/點
272‧‧‧影像
280‧‧‧座標點
282‧‧‧影像
284‧‧‧橫截面雷射掃描
286‧‧‧縱向虛擬掃描
290‧‧‧系統
310‧‧‧系統
312‧‧‧鞋面
313‧‧‧較大視圖
314‧‧‧表面
315‧‧‧鞋楦
316‧‧‧說明性線
318‧‧‧轉台
320‧‧‧箭頭
322‧‧‧底部壁
324‧‧‧側壁
326‧‧‧雷射
328‧‧‧雷射束
330‧‧‧經投影之雷射線
332‧‧‧相機
334‧‧‧影像
335a‧‧‧部分
335b‧‧‧部分
336‧‧‧表徵
338‧‧‧影像
350‧‧‧系統
352‧‧‧雷射
354‧‧‧雷射
358‧‧‧傳送機
360‧‧‧箭頭
362‧‧‧雷射束
364‧‧‧雷射束
366‧‧‧重疊雷射束
368‧‧‧相機
370‧‧‧相機
372‧‧‧影像
374‧‧‧影像
376‧‧‧表徵
378‧‧‧表徵
410‧‧‧系統
412‧‧‧鞋底/部件
414‧‧‧鞋面/部件
415‧‧‧轉台
416a‧‧‧虛線
416b‧‧‧虛線
416c‧‧‧虛線
416d‧‧‧虛線
417‧‧‧箭頭
418‧‧‧分解圖
420‧‧‧鞋底
422‧‧‧有鞋楦之鞋面
424‧‧‧端邊
426‧‧‧表面
428‧‧‧表面
430‧‧‧雷射
432‧‧‧雷射束
434‧‧‧第一區段
435‧‧‧接面
436‧‧‧第二區段
438‧‧‧相機
440‧‧‧影像
442‧‧‧第一區段表徵
444‧‧‧第二區段表徵
446‧‧‧界面區域
448‧‧‧座標點
510‧‧‧用於分析鞋子部件之掃描以產生可用以建模鞋子部件之三維（3D）特徵的維度資料之方法
610‧‧‧用於分析鞋子部件之掃描以產生可用以建模鞋子部件之三維（3D）特徵的維度資料之方法
700‧‧‧計算器件/計算系統
710‧‧‧匯流排
712‧‧‧記憶體
714‧‧‧處理器
716‧‧‧呈現組件
718‧‧‧輸入/輸出埠
720‧‧‧輸入/輸出組件
722‧‧‧電源供應器
圖1描繪用於鞋子部件之自動化3D建模之例示性系統的示意圖。 圖2a、圖2b及圖2c描繪根據本發明之用於鞋底之自動化3D建模之例示性系統的示意圖。 圖3a及圖3b描繪用於鞋面之自動化3D建模之例示性系統的示意圖。 圖4描繪用於數位咬合線之3D建模之例示性系統的示意圖。 圖5及圖6描繪用於分析鞋子部件之影像的各別流程圖方法。 圖7描繪可供根據本發明之系統及方法使用之例示性計算器件的方塊圖。

Claims (31)

  1. 一種用於分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵，該方法包含： 將一第一雷射束投影至該鞋子部件之包含一表面構形的一鞋子部件表面上，以使得一第一經投影之雷射線跨越該鞋子部件表面之一第一區而延伸； 將一第二雷射束投影至該鞋子部件的該鞋子部件表面上，以使得一第二經投影之雷射線跨越該鞋子部件表面之一第二區而延伸； 藉由一第一相機記錄該第一經投影之雷射線的一第一影像，其中該第一影像包含該第一經投影之雷射線的一表徵； 藉由一第二相機記錄該第二經投影之雷射線的一第二影像，其中該第二影像包含該第二經投影之雷射線的一表徵； 判定界定如該第一影像中所描繪之該第一經投影之雷射線之該表徵的多個座標點； 判定界定如該第二影像中所描繪之該第二經投影之雷射線之該表徵的多個座標點； 將界定該第一經投影之雷射線之該表徵的該些座標點與界定該第二經投影之雷射線之該表徵的該些座標點組合，藉此編譯表示該表面構形的至少一部分之一第一組座標點；及 將該第一組座標點轉換為表示該表面構形的該至少一部分之一3D模型的一第一組幾何座標點。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二相機被定位在直接相對於該第一相機的位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該第一雷射束被定位在直接相對於該二第雷射束的位置。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該鞋子部件包含包含該鞋子部件表面之一中底部分，且其中該第一組幾何座標點映射一凹入表面構形。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該鞋子部件包含包含與一中底部分組合之該鞋子部件表面的一有鞋楦之鞋面，且其中該第一組幾何座標點映射一部分凸出之表面構形。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其進一步包含： 當記錄該第一影像及該第二影像時，在一轉台上旋轉與該中底部分組合之該有鞋楦之鞋面，以使得該鞋子部件表面的該第一區及該第二區在一360度視域上橫越與該中底部分組合的該有鞋楦之鞋面。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含： 將一額外雷射束投影至該鞋子部件表面上，以使得一額外經投影之雷射線跨越該鞋子部件表面之一第三區而延伸； 記錄該額外經投影之雷射線的一額外影像，其中該額外影像包含該額外經投影之雷射線的一表徵； 判定界定該經投影之額外雷射線之該表徵的一第二組座標點； 將該第二組座標點與該第一組座標點組合。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一雷射束及該第二雷射束的功率是基於該鞋子部件的顏色來調整。
  9. 一種用於分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵，該方法包含： 將一第一鞋子部件放置在一第二鞋子部件的至少一部分上，其中該第一鞋子部件與該第二鞋子部件接合的一邊界包含一界面線； 將一雷射束投影至該第一鞋子部件及該第二鞋子部件上，以使得一經投影之雷射線的一第一區段在該第一鞋子部件上延伸且該經投影之雷射線的一第二區段在該第二鞋子部件上延伸； 記錄描繪一第一區段表徵及一第二區段表徵的該經投影之雷射線之一影像，其中該第一區段表徵與該第二區段表徵之間的一界面區域表示該第一鞋子部件及該第二鞋子部件之間的該界面線的一部分； 識別該界面區域之一座標點，其界定如在該影像中所描繪之該界面區域的一位置；及 將該座標點轉換一幾何座標點，其部分地界定該第一鞋子部件及該第二鞋子部件之間的該界面線。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第一鞋子部件包含一鞋面的一第一部分，並且該第二鞋子部件包含該鞋面的一第二部分。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該鞋面有鞋楦。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該經投影之雷射線的該影像以一相機來記錄。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其進一步包含： 將多個額外雷射束投影至該第一鞋子部件及該第二鞋子部件上；及 記錄多個額外經投影之雷射線的多個額外影像。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該些額外影像藉由一或多個其他的相機來記錄。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該一或多個其他的相機包含至少一第一相機，其被放置在直接相對於一第二相機的一方位。
  16. 如申請專利範圍第13項之方法，其進一步包含： 從該些額外影像的各影像取得一各別的座標點；及 將該各別的座標點轉換為一各別的幾何座標點，其進一步界定該第一鞋子部件及該第二鞋子部件之間的該界面線。
  17. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該雷射束的功率是基於該鞋子部件的顏色來調整。
  18. 一種分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的系統，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵，該系統包含： 一鞋子部件移動裝置，其保持至少一第一鞋子部件，該第一鞋子部件固定在一第二鞋子部件上，且該鞋子部件移動裝置使該第一鞋子部件及該第二鞋子部件在一行進線上移動，其中該第一鞋子部件被放置以使得該第一鞋子部件與該第二鞋子部件接合的一邊界包含一界面線； 一或多個雷射，其將多個雷射束投影至該第一鞋子部件及該第二鞋子部件，各該一或多個雷射被放置以使得一各別經投影之的雷射線的一第一區段在該第一鞋子部件上延伸且該各別經投影之雷射線的一第二區段在該第二鞋子部件上延伸； 至少一第一相機及一第二相機，其記錄該些經投影之雷射線的多個影像，其中各該影像描繪一第一區段表徵及一第二區段表徵，且其中該第一區段表徵與該第二區段表徵之間的一界面區域表示該第一鞋子部件及該第二鞋子部件之間的該界面線；及 具有儲存於其上之多個電腦可執行指令的電腦儲存媒體，當藉由一計算器件執行時，該等電腦可執行指令使得該計算器件進行以下操作： （1）從該些影像取得多個座標點，其界定描繪在該影像的該界面區域的一位置； （2）將該些座標點編譯為一組座標點；及 （3）將該組座標點轉換為多個幾何座標點，其界定該第一鞋子部件及該第二鞋子部件之間的該界面線。
  19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中相關於該行進線，該第一相機被放置在直接相對於該第二相機的一方位。
  20. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該鞋子部件移動裝置包含一傳送機且其中該行進線是沿著一直軸。
  21. 如申請專利範圍第20項之系統，其中該些雷射束彼此重疊，藉此產生一重疊簾幕，且其中該重疊簾幕實質上垂直於該傳送機之一帶子。
  22. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該鞋子部件移動裝置包含使該第一鞋子部件及該第二鞋子部件旋轉360度的一轉台裝置。
  23. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該些雷射束的功率是基於該鞋子部件的顏色來調整。
  24. 一種用於分析一鞋子部件之掃描以產生維度資料的方法，該維度資料可用以建模該鞋子部件之三維（3D）特徵，該方法包含： 將一雷射束投影至該鞋子部件之包含一表面構形的一鞋子部件表面上，以使得一第一經投影之雷射線跨越該鞋子部件表面之一第一區而延伸； 藉由一第一相機記錄該第一經投影之雷射線的一第一影像，其中該第一影像包含該第一經投影之雷射線的一表徵； 藉由一第二相機記錄該第一經投影之雷射線的一第二影像，其中該第二影像包含該第一經投影之雷射線的一表徵， 其中當該鞋子部件在一行進線上移動之同時，該第一影像及該第二影像被記錄，且 其中該第一相機及該第二相機被定位在該行進線的相對兩側上； 判定界定如該第一影像中所描繪之該第一經投影之雷射線之該表徵的一第一組座標點； 判定界定如該第二影像中所描繪之該第一經投影之雷射線之該表徵的一第二組座標點； 將該第一組座標點與該第一組座標點組合以產生一座標點組合組，其表示該表面構形的至少一部分；及 將該座標點組合組轉換為表示該表面構形的該至少一部分之一3D模型的一組幾何座標點。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中在該第一相機及該第二相機的協力操作期間，該第一影像及該第二影像同時被記錄。
  26. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該第一相機及該第二相機以相同的頻率各別地記錄該第一影像及該第二影像。
  27. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該鞋子部件包含包含該鞋子部件表面之一中底部分，且其中該組幾何座標點映射一凹入表面構形。
  28. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該鞋子部件包含包含與一中底部分組合之該鞋子部件表面的一有鞋楦之鞋面，且其中該組幾何座標點映射一部分凸出之表面構形。
  29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該有鞋楦之鞋面及該中底部分以一頭到跟方向或一跟到頭方向在該行進線上移動。
  30. 如申請專利範圍第24項之方法，其進一步包含： 將一額外雷射束投影至該鞋子部件表面上，以使得一額外經投影之雷射線跨越該鞋子部件表面之一第二區而延伸； 記錄該額外經投影之雷射線的一額外影像，其中該額外影像包含該額外經投影之雷射線的一表徵； 判定界定該經投影之額外雷射線之該表徵的一額外組座標點；及 將該額外組座標點與該第一組座標點及第二組座標點組合以產生該座標點組合組。
  31. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該雷射束的功率是基於該鞋子部件的顏色來調整。
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