WO2004075677A1

WO2004075677A1 - 足型測定器

Info

Publication number: WO2004075677A1
Application number: PCT/JP2003/016747
Authority: WO
Inventors: Katsuya Matsunaga; Kazunori Shidoji; Takehito Hayami; Yuji Tsukamoto; Kazuo Hirakawa
Original assignee: Asahi Corporation; Japan Represented By President Of Kyushu University
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2004-09-10
Also published as: JP3854599B2; JP2004219404A

Abstract

足裏の形状の明確な画像を得ることができて測定精度を向上することができるだけでなく、測定効率を向上して測定作業者及び被測定者の負担を軽減することができ、更には、装置構成を簡単として安価でコンパクトな足型測定器を提供する。足置き透明板６に載置された足を、足置き透明板６の裏面側から撮像する撮像手段４を備え、撮像手段４の画像情報から足裏形状を計測する。足置き透明板の外周側端面から第１の光を導入すると共に、第１の光と異なる色の第２の光を足の外周側面に照射する光照射手段７を設ける。撮像手段４は、第１の光により照らされた足裏接地面部と、第２の光により照らされた足裏外周縁部とを同時に撮像する。

Description

足型測定器

技術分野

本発明は、足裏各部の寸法や足裏形状を確認する際に足裏の測定を行う足型測定器に関する。明

背景技術細 1

靴の選択にあたって靴のサイズを決定書するとき、或いは医学体育学分野における健康状態や運動能力の分析等においては、足の各部の正確な寸法や足裏の形状を把握することが望まれている。従来より、足長、足幅、足囲の各寸法の測定は、スケール（定規）やメジャ一（巻尺）を用いて手作業により行われているが、測定作業者の熟練を要するだけでなく、測定に時間がかかるために被測定者にとっても負担となっている。更に、熟練者であっても測定作業者の個人差によって測定結果にばらつきが生じる場合があり、手作業による測定ではその精度が不十分であつた。また、スケール（定規）やメジャ一（巻尺）による'測定では足裏の輪郭形状や接地面部の形状、或いは足裏への体重のかかり具合等を正確に把握することが困難であった。

そこで、特開 2 0 0 0— 2 9 6 0 0 5号公報に見られるように、足裏を撮像してその画像から足裏の形状や各部の寸法を測定する足型測定器が知られている。この足型測定器は、足を載せる透明板の裏側から足裏をデジタルカメラで撮影するとき、足の側面の最も外側に張り出す部分に水平ビーム光（レーザー光線）を照射することにより、足裏外周の輪郭の明確な画像'を得られるようにしたものである。しかし、この足型測定器においては、画像から足裏外周の輪郭形状を把握することはできても、足裏の接地面部の形状を把握することができず、足裏形状を把握するには不十分となる不都合がある。

一方、実開平 1 一 1 7 8 0 0 6号公報に見られるように、足を載せる透明板の側面から光を入射し、透明板内部を反射しながら進む光を足裏に反射させ、透明板の裏側から足裏を撮像するものが知られている。このものでは、透明板に接触している部分（足裏の接地面部）のみが撮像されるが、足裏全周の形状は不明瞭となる。

そこで、特開 2 0 0 0— 2 9 6 0 0 5号公報の足型測定器における前記透明板に、その側面から光を入射させることで、足裏外周の輪郭形状と足裏の接地面部の形状とを同時に撮像することが考えられるが、これによっても単に足裏全体が一層明るく照明されるに過ぎず、足裏外周の輪郭形状と足裏の接地面部の形状との境界を明確に確認できないために、足裏の形状を正確に把握することが困難となる不都合がある。

また、特開 2 0 0 0— 2 9 6 0 0 5号公報のように足裏を反射鏡に映して撮影する場合や足裏に対するデジタルカメラの撮影角度によっては画像に歪みが生じる場合があり、実際の足裏形状と画像から得られる足裏形状とが異なるために画像に基づく測定が不正確となる不都合がある。更に、この足型測定器では水平ビーム光を生成するためのレーザー光線発生装置等が必要となるので、高価で複雑な装置構成となる不都合がある。

かかる不都合を解消して、本発明は、足裏の形状の明確な画像を得ることができて測定精度を向上することができるだけでなく、測定効率を向上して測定作業者及び被測定者の負担を軽減することができ、更には、装置構成を簡単として安価でコンパクトな足型測定器を提供することを目的とする。発明の開示

かかる目的を達成するために、本発明は、足置き透明板上に載置された足を該足置き透明板の裏面側から撮像する撮像手段を備え、該撮像手段により得られる画像情報から足裏形状を計測する足型測定器において、足置き透明板の外周側端面から第 1の光を導入すると共に、該第 1の光と異なる色の第 2の光を足の外周側面に照射する光照射手段を設け、前記撮像手段は、前記第 1の光により照らされた足裏接地面部と、前記第 2の光により照らされた足裏外周縁部とを同時に撮像することを特徴とする。

足を足置き透明板上に載置したとき、足裏の一部が足置き透明板に密着する。この密着部分が足裏接地面部である。このとき、足置き透明板の外周側端面から第 1の光を導入することにより、足置き透明板の内部を進行する第 1の光が足裏接地面部に乱反射して足置き透明板の裏面側からは鮮明な足裏接地面部形状を得ることができる。一方、足の外周側面に第 2の光を照射することにより、足置き透明板の裏面側からは鮮明な足裏外周縁部の輪郭形状を得ることができる。そして、第 1の光と第 2の光とは異なる色の光であるので、足裏接地面部と足裏外周縁部との境界が明確となり、撮像手段によって足裏の形状の明確な画像を得ることができて測定精度を向上することができる。

また本発明においては、外部の光を遮断した状態で前記足置き透明板及び該足置き透明板上の足を収容する足収容室を設け、前記足置き透明板上の足を介して該足置き透明板に対向する前記足収容室の天面を青色とし、前記光照射手段における前記第 1の光を白色光とすると共に前記第 2の光を赤色光とすることが好ましい。

足収容室を設けたことにより外部の光を遮断した状態で撮像することができるので、第 1の光と第 2の光とが外部の光に影響されることなく足裏接地面部と足裏外周縁部とを明確に色分けすることができる。ここで、足の肌の色は、皮下血色の影響によりもともと赤色成分を多く含んでいる。このため、足の外周側面に赤色光を当てることで確実に足裏外周縁部の輪郭を赤色とすることができる。これにより、足収容室の天面を青色とし第 2の光を赤色光とすることにより、画像においては背景を青色として赤色に照明された足裏外周縁部の輪郭を明確とすることができる。しかも、第 1の光を白色光とすることで、足裏接地面部の肌の色の成分を含ませて足裏接地面部を黄白色（明るい黄色）とすることができ、画像においては足裏接地面部を赤色に照明された足裏外周縁部に対して特に目立たせることができる。

このとき、前記光照射手段の一態様としては、単一の白色光源を有し、該光源の光を前記第 1の光とすると共に、透過光を赤色とするフィル夕を透過させた該光源の光を前記第 2の光とすることが挙げられる。これにより、光源を単一として 2色の光を生成することができ、装置の構成を簡単とすることができる。

また、本発明において、前記足収容室は、前記足置き透明板の外側全周に起立する側壁と、該側壁の上端を覆うカバーとによって構成され、該カバーには、足収容室に足を出し入れする開閉自在の出し入れ口が設けられていることを特徴とする。

このとき、前記カバーは、互いに重合された一対の伸縮自在の膜状部材で構成され、前記出し入れ口は、一方の膜状部材に形成された第 1スリットと、他方の膜状部材に形成されて前記第 1スリツ卜に交差する方向に延びる第 2スリツトとを備えることが好ましい。カバーを伸縮自在の膜状部材により形成することにより出し入れ口から足収容室への足の出し入れが容易且つ迅速に行える。しかも、カバ一を一対の膜状部材により構成し、第 1スリットと第 2スリットとが互いに交差して出し入れ口を形成しているので、足を貫通させたときに第 1スリツ卜の両端に生じた隙間が第 2スリットの両側の膜状部材により覆われ、且つ、第 2スリットの両端に生じた隙間が第 1スリットの両側の膜状部材により覆われるので、足収容室内への外光漏れが確実に防止でき、外部の光に影響されることなく足裏の明確な画像を得ることができる。

また、本発明においては、前記足置き透明板上に載置された足の側面の最も外側に張り出す部分と略同じ高さに位置され、且つ、前記足置き透明板上の足の外側に互いに足裏形状を計測する際に基準となる同一の間隔寸法を存して配設されて、前記撮像手段により足裏と共に撮像される 4つの計測基準マークを備え、撮像手段により撮像された 4つの計測基準マークに基づいて画像を較正し、該較正画像を撮像手段の画像情報とする較正処理手段を備えることを特徴とする。

前記較正処理手段は 4つの計測基準マークを基準として撮像手段により撮像された画像の歪みを修正する。即ち、 4つの計測基準マークは同一の間隔寸法を存して配設されているので、画像に歪みが生じている場合には足裏と共に撮像された 4つの計測基準マークの各間隔が同一とならない。そこで、較正処理手段は画像における 4つの計測基準マークの各間隔が同一となるように画像を修正して較正画像を生成するので、この較正画像を足裏形状の測定に使用する画像情報とすることで、正確な足裏形状の測定を行うことができる。しかも、各計測基準マークは足置き透明板上に載置された足の側面の最も外側に張り出す部分と略同じ高さに位置されているため、足裏の輪郭を構成する足の側面の最も外側に張り出す部分と各計測基準マークとが、足置き透明板を透して共に同等に屈折して撮像される。これによつて、前記較正処理手段は一層精度の高い較正画像を生成することができるので、より正確な足裏形状の測定を行うことができる。

また、本発明においては、前記撮像手段の画像情報から足裏形状を演算計測する計測処理手段を備え、該計測処理手段は、前記画像情報における足裏の爪先側最先端から踵側最後端にわたる直線を基準線として該基準線の長さから足長を求め、該基準線の長さに応じて予め定められた該基準線上の第 1の所定位置から該基準線の一側方に延ばした垂線が足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 1の交点を検出すると共に、該基準線の長さに応じて予め定められた該基準線上の第 2の所定位置から該基準線の他側方に延ばした垂線が足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 2の交点を検出し、第 1の交点と第 2の交点との距離から足幅を求めることを特徴とする。

本発明は、前記計測処理手段によって撮像手段の画像情報から足長及び足幅を測定することが容易に行える。一般に、爪先側最先端から踵側最後端までの長さが足長である。また、母指側中足点（第一中足骨頭、即ち足の親指の付け根の骨の隆起のうち、最も内側に飛び出している点）から小指側中足点（第五中足骨頭、即ち足の小指の付け根の骨の隆起のうち、最も外側に飛び出している点）までの長さが足幅である。従つて、足裏の爪先側最先端から踵側最後端にわたる直線（基準線）を引くことで前記計測処理手段により基準線の長さから足長を容易に測定することができる。

また、本発明者は、基準線からの垂線が母指側中足点を通るとき、基準線における垂線の位置が基準線の長さに対して略一定の割合を示す位置であり、基準線からの垂線が小指側中足点を通るとき、基準線における垂線の位置が基準線の長さに対して略一定の割合を示す位置であることを知見している。これに基づいて前記計測処理手段においては、基準線上の第 1の所定位置から該基準線の一側方（例えば足の親指の付け根の骨の隆起側）に向かって垂線を延ばし、足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 1の交点（例えば母指側中足点）を検出する。同じく、基準線上の第 2の所定位置から該基準線の他側方（例えば足の小指の付け根の骨の隆起側）に向かって垂線を延ばし、足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 2の交点（例えば小指側中足点）を検出する。こうして検出された第 1の交点（例えば母指側中足点）と第 2の交点（例えば小指側中足点）との距離から極めて容易に足幅を測定することができる。このように、本発明によれば、前記計測処理手段により人手を煩わせることなく迅速且つ容易に足長と足幅を測定することができる。図面の簡単な説明

図 1は本実施形態の足型測定器の概略構成を示す説明図、図 2は足型測定器本体の縦断面説明図、図 3は足収容室の内部を示す説明的平面図、図 4は要部の拡大説明図、図 5はカバーの構成を示す説明図、図 6は本実施形態の足型測定器による測定作業を示すフローチヤ一ト、図 7は較正画像の作成作業を示すフローチヤ一ト、図 8は足裏の輪郭検出作業を示すフローチャート、図 9は足裏接地面部の輪郭検出作業を示すフローチャート、図 1 0は足裏の画像を示す説明図、図 1 1はカバーの他の形態を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

本実施形態の足型測定器 1は、図 1に示すように、本体 2と、パーソナルコンピュータ 3 (以下パソコン 3という）とによって構成されている。本体 2の内部には、図 2に示すように、撮像手段 4 (デジタルカメラ）と、反射鏡 5と、足置き透明板 6とが設けられ、更に、足置き透明板 6の周縁に沿って光照射手段 7が、足置き透明板 6の上部に 4つの計測基準マーク 8が設けられている。また、本体 2の上部にはカバー 9が設けられており、該カバ一 9には後述する足の出し入れ口 1 0が設けられている。

前記足置き透明板 6は、高い強度を持つ強化透明ガラスにより両足が載置可能な広さを有する矩形状に形成されており、本体 2の周壁内部に設けられた支持部 1 1 により略水平に支持されている。本体 2の内部は外部の光が遮断された状態とされており、本体 2の内部の足置き透明板 6の上方空間は足を収容する足収容室 1 2とされている。

前記反射鏡 5は、足置き透明板 6の下方に所定角度傾斜され、足置き透明板 6に載置された足裏を、該足置き透明板 6の裏面側から撮像手段 4に向かって反射する。

撮像手段 4は、図 1 に示すように、本発明の較正処理手段及び計測処理手段として採用した前記パソコン 3に接続されている。なお、パソコン 3には足裏の画像や足裏の測定結果を印刷するプリン夕 1 3が接続されている。

前記光照射手段 7は、図 2及び図 3に示すように、足置き透明板 6の側縁に対向するように配設された白色蛍光管 1 4と、足置き透明板 6の側縁に沿った上面に立設された光透過性の赤色ァクリル板 1 5とによつて構成されている。赤色アクリル板 1 5は透過光を赤色とするフィルタとして採用するものである。図 4に示すように、白色蛍光管 1 4を点灯させると、足置き透明板 6の外周側端面から足置き透明板 6の内部に入射された白色蛍光管 1 4の光 L 1 (第 1の光）が、足置き透明板 6の上下面を反射しつつ進んで行く。そして、足置き透明板 6上に接している足裏接地面部に光 L 1の一部が乱反射することで足置き透明板 6の下面から放射され、足裏接地面部の形状が浮き上がる。一方、赤色アクリル板 1 5を透過した光 L 2 (第 2の光）は、足の側面に照射されて足裏接地面部以外の足裏（足裏外周縁部）に当る。足はもともと赤色成分を含んでいるので、足の側面に赤色の光 L 2 (第 2の光）が照射されることで、足裏外周縁部が確実に赤色とされる。このとき、足裏接地面部は光 L 1 (第 1の光）が白色であることによって、肌の色の影響を受けて黄白色（明るい黄色）に照らされ、足裏接地面部の黄色と足裏外周緣部の赤色とで明確に色分けされて照明される。

前記カバ一 9は、図 5 ( a ) 乃至図 5 ( c ) に示すように、互いに重合された一対の膜状部材 9 a , 9 bによって構成されている。膜状部材 9 a , 9 bは、遮光性を有し且つ弾性を有して伸縮自在の材料により形成され、少なくとも下面（内側面）が青色とされている。

また、図 5 ( b ) に示すように、上側の膜状部材 9 aには、足の前後方向に交差する方向に延びる一対の第 1スリット 1 0 aが形成されている。該第 1スリット 1 0 aは足が貫通自在となる長さを有する切り込みとされている。図 5 ( c ) に示すように、下側の膜状部材 9 bには、足の前後方向に沿って延びる一対の第 2スリット 1 0 bが形成されている。該第 2スリット 1 0 bは、図 5 ( a ) に示すように、両膜状部材 9 a， 9 bが互いに重合したときに第 1スリット 1 0 aに交差する位置に設けられており、足が貫通自在となる長さを有する切り込みとされている。即ち、第 1スリット 1 0 aと第 2スリット 1 0 bとによって足の出し入れロ 1 0が構成されており、足の出し入れ時には第 1スリット 1 0 aと第 2スリット 1 0 bとが容易に開口する。また、足が足収容室 1 2内にあるときには（図 2参照）、第 1スリット 1 0 aと第 2スリット 1 0 b とは互いに交差する方向に復元弾性により閉じるので、第 2スリット 1 0 bの両端側に隙間が形成されても上側の膜状部材 9 aにより覆われ、同じく第 1スリット 1 0 aの両端側に隙間が形成されても下側の膜状部材 9 bにより閉じられて、外部の光が足収容室 1 2内へ漏れることが防止される。更に、足置き透明板 6上に足を載せる際には第 1スリット 1 0 aを目標にして出し入れ口 1 0に足を貫通させることができる。

前記計測基準マーク 8は、緑色の L E D (発光ダイオード）であって、図 3に示すように、足置き透明板 6の四隅部に設けられている。各計測基準マーク 8の互いに隣り合うもの同士の間隔寸法は全て等しく、本実施形態においては、夫々 3 0 0 mm とされている。また、図 2に示すように、各計測基準マーク 8は、足置き透明板 6に載置された足の側面の最も外側に張り出している部分と略同じ高さ寸法 Hに（即ち、 L E Dの発光部が足置き透明板 6からの距離 Hを存して）設けられている。こうすることにより、後述するように、計測基準マーク 8からの光は、足裏の領域を検出する際に照明される足裏の輪郭と同様に屈折して足置き透明板 6を透過するので、屈折による撮像精度の低下を防止することができる。なお、本発明者は各種試験により、高さ寸法 Hは 5〜 2 0 mm に設定されるのが好ましいことを知見している。そして、計測基準マ一ク 8はその形状に限定はないが、半球型の L E Dを用いる場合、該半球面側である先端を下向きにし発光部を上側にして配置する。このとき、半球型の L E Dの半径が足の側面の最も外側に張り出している部分の高さ寸法と等しいものであれば、図 2に示すように、 L E Dを足置き透明板 6に置くだけで、高さ寸法 Hを足の側面の最も外側に張り出している部分の高さに極めて容易に合わせることができる。

次に、以上の構成による本実施形態の足型測定器 1の作動を説明する。図 2に示すように、足置き透明板 6に足 Fを載せ、撮像手段 4 (デジ夕ルカメラ）を作動させて、反射鏡 5を介して前記計測基準マーク 8を含む足裏を撮像する。撮像が完了すれば、被測定者は足を足収容室 1 2から出してよい。撮像手段 4によって撮像された画像はバソコン 3に取り込まれ、パソコン 3によって較正処理及び計測処理等が行われる。撮像された画像には、背景が青.色とされ、光照射手段 7により色分けされた左右の足裏と 4つの計測基準マーク 8が写り込んでいる。

ここで、パソコン 3による処理を説明すれば、図 6に示すように、先ず、撮像手段 2からの画像を読み込み（ S T E P 1 )、読み込んだ画像を 4つの計測基準マーク 7に基づいて較正する（ S T E P 2 )。これにより、画像の歪みが修正された較正画像が得られる。

S T E P 2における較正画像の形成について更に詳しく説明すれば、図 7に示すように、先ず、読み込んだカラ一画像（以下元画像という）を S T E P 2— 1でピクセル毎に R G B値（赤、緑、青）を H S B値 (色相、彩度、明度）に変換する。次いで、計測基準マーク 7が緑色であることにより、 S T E P 2— 2でピクセルの H S B値に基づいて緑色か否かを判断し、ピクセルが緑色であれば S T E P 2— 3で該ピクセルを白に変換し、ピクセルが緑色以外の色であれば S T E P 2— 4で該ピクセルを黒に変換する。 S T E P 2— 2における緑色の検出条件は計測基準マーク 8の色に応じて定められ、本実施形態においては H S B値が B≥ 6 0、 S≥ 7 0、 1 2 0 ° ≥H≥ 9 0 ° であるものを緑色（計測基準マーク 8の色）とした。そして、 S TE P 2— 5により画像を構成する全てのピクセルについて白黒変換が行われ、 S T E P 2— 6で各計測基準マーク 8による 2値画像が形成される。次いで、 S TE P 2— 7で 2値画像から 4つの計測基準マーク 8の位置を検出し、 S T E P 2— 8 で 4つの計測基準マーク 8の夫々の重心点を検出する。続いて、 S TE P 2 - 9で 4つの計測基準マ一ク 8の重心点を四隅として、元画像のトリミングを行う。更に、 S T E P 2— 1 0でトリミング後の元画像の各重心点の間隔を均一に修正する。これにより、撮影時の画像の歪みが修正された較正画像（背景が青色とされ光照射手段 7により色分けされた左右の足裏が写り込んでいるカラ一画像）を形成することができる（図 2

1 0参照）。

次いで測定作業者は、図 6に示すように、画面に表示された左右の足裏の画像の夫々に基準線 1 6を入力する（S T E P 3 )。図 1 0に示すように、該基準線 1 6は、足裏の第 2指爪先を通って踵側最後端に至る直線である。

続いて、図 6に示すように、 S T E P 2により形成された較正画像に基づいて足裏の輪郭を検出する（S T E P 4 )。即ち、 S T E P 4においては、図 8に示すように、較正画像を S T E P 4— 1でピクセル毎に R G B値を H S B値に変換する。次いで、 S T E P 4— 2でピクセルの H S B値に基づいて足裏の領域か否かを判断し、ピクセルが足裏の領域を示す（黄色成分〜赤色成分を含む） H S B値であれば S T E P 4— 3 で該ピクセルを白に変換し、ピクセルが足裏の領域を示す H S B値以外の色（背景色）であれば S T E P 4— 4で該ピクセルを黒に変換する。なお、 S T E P 4— 2における足裏の領域の検出条件は、 1138値が0 ≤ B≤ 1 0 0、且つ 1 5≤ S≤ 1 0 0、且つ H≤ 9 0 ° 又は H≥ 3 1 4 ° である場合、 1 5≤B≤ 5 5、且つ 2 1≤ S≤ 9 8、且つ H< 2 0 0 ° 又は H≥ 3 1 2 ° である場合、 5 5≤ B≤ 1 0 0、且つ 0≤ S≤ 9 4、且つ 0≤H≤ 1 1 0 ° である場合の何れかであるときに足裏の領域とする。次いで、 S T E P 4— 5により画像を構成する全てのピクセルについて前記条件による白黒変換が行われる。そして、 S T E P 4— 6 で左右夫々の足裏の領域の輪郭を抽出し、 S T E P 4— 7で較正画像の左右夫々の足裏の輪郭に沿って輪郭線 1 7 (図 1 0参照）を重ねる。ここで、足裏の領域の検出条件は、黄色成分〜赤色成分を含むものを選択するが、足はもともと赤色成分を含んでいることに加えて足の側面に赤色の光 L 2が照射されているので、足裏外周縁部の輪郭が確実に赤色とされ、輪郭線 1 7 (図 1 0参照）が容易に抽出される。 3 続いて、図 6に示すように、較正画像から足裏接地面部の輪郭を検出する（ S T E P 5 )。 S T E P 5においては、図 9に示すように、先ず、較正画像を S T E P 5 - 1でピクセル毎に R GB値を H S B値に変換する。次いで、 S T E P 5— 2でピクセルの H S B値に基づいて足裏接地面部の領域か否かを判断し、ピクセルが足裏接地面部の領域を示す（黄色成分を含む） H S B値であれば S T E P 5— 3で該ピクセルを白に変換し、ピクセルが足裏接地面部の領域を示す H S B値以外の色であれば S T E P 5— 4で該ピクセルを黒に変換する。なお、 S TE P 5— 2における足裏接地面部の領域の検出条件は、足裏接地面部が光 L 1 (第 1 の光）によって黄白色とされていることにより、 1138値が4 7≤8≤ 1 0 0、且つ 0≤ S≤ 1 0 0、且つ 5 3≤H≤ 1 1 4 ° である場合に足裏接地面部の領域とする。次いで、 S T E P 5 _ 5により画像を構成する全てのピクセルについて前記条件による白黒変換が行われる。そして、 S T E P 5 - 6で左右夫々の足裏接地面部の領域の輪郭を抽出し、 S T E P 5 - 7で較正画像の左右夫々の足裏の輪郭に沿って輪郭線 1 8 (図 1 0参照）を重ねる。

これによつて、図 6に示す S TE P 2により形成された較正画像には、 S T E P 3において入力された基準線 1 6に加えて、 S T E P 4において生成された足裏の輪郭線 1 7及び S T E P 5において生成された足裏接地面部の輪郭線 1 8が描き込まれ、図 1 0に示すように、測定用足裏画像 1 9がパソコン 3の画面に表示される。

なお、前記基準線 1 6は、図 1 0に示すように、測定用足裏画像 1 9 において足裏の第 2指爪先を通って踵側最後端に至る直線であることは既に述べたが、足裏の第 2指爪先側の基準線 1 6の一端は、例えば、第 2指が最先端であるときには、第 2指爪先の輪郭線 1 7との交点 2 0の位置にあり、第 1指（母指）が最先端であるときには、第 2指爪先の輪郭線 1 7の外方に延びて第 1指の最先端に対応する位置となる。

そして、パソコン 3においては、図 6に示すように、先ず、各基準線 1 6の長さから左右の足長の寸法が測定される（ S T E P 6 )。このときの足長の寸法は、 4つの計測基準マーク 8の間隔寸法を基準として測定される。

次いで、基準線 1 6に基づいて足幅寸法が測定され（ S T E P 7 )、足幅に基づいて足囲寸法が測定される（S T E P 8 )。 S T E P 7においては、図 1 0に示すように、基準線 1 6上の第 1の所定位置（踵側最後端から基準線 1 6の長さの 7 2. 4 %の位置）から足の親指の付け根の骨の隆起側に向かって垂線 2 1を延ばし、足裏画像 1 9の足裏の輪郭線 1 7と交わる点を母指側中足点 2 2とする。同時に、基準線 1 6上の第 2の所定位置（踵側最後端から基準線 1 6の長さの 6 3. 2 %の位置）から足の小指の付け根の骨の隆起側に向かって垂線 2 3を延ばし、足裏画像の足裏の輪郭線 1 7と交わる点を小指側中足点 2 4とする。そして、母指側中足点 2 2と小指側中足点 2 4とを結んだ直線 2 5の長さから足幅寸法が測定される。足幅寸法が測定されたことにより、図 6に示す S T E P 8においては、足幅寸法 Z 0. 4 1 3から足囲寸法を算出する。

続いて、基準線 1 6に基づいて踵幅寸法が測定される（S T E P 9 )。 S T E P 9においては、図 1 0に示すように、基準線 1 6上の第 3の所定位置（踵側最後端から基準線 1 6の長さの 1 6 %の位置）に直交する直線 2 6を延ばし、足裏画像の足裏の輪郭線 1 7 と交わる 2点 2 7， 2 8の間隔から踵幅寸法が測定される。

更に、図 6に示すように、基準線 1 6に基づいて不踏部寸法の測定 (S T E P 1 0 )、第 1址側角度及び第 5址側角度の測定（S T E P 1 1 )、足裏全体に対する接地面積率の測定（ S T E P 1 2 ) が可能である。 S TE P 1 0における不踏部寸法の測定は、図 1 0に示すように、基準線 1 6上の第 4の所定位置（踵側最後端から基準線 1 6の長さの 5 5 %の位置）に直交する直線 2 9を延ばし、基準線 1 6から足裏接地面部の輪郭線 1 8の交点 3 0までの距離から測定される。このとき、交点 3 0が足の外側（足の小指側の方向）にあるときにはプラスの値とし、交点 3 0が足の内側（足の親指側の方向）にあるときにはマイナスの値として土踏まずの状態を確認することができる。 S T E P 1 1における第 1址側角度の測定は、図 1 0に示すように、先ず、図 6示の S T E P 9において検出された交点 2 7と、図 6示の S T E P 7において検出された母指側中足点 2 2とを通る直線 3 1 を描き、次いで、基準線 1 6上の第 5の所定位置（踵側最後端から基準線 1 6の長さの 9 0 %の位置）から足の親指に向かって垂線 3 2を延ばし、足裏画像の足裏の輪郭線 1 7と交わる点 3 3 と、図 6示の S TE P 7において検出された母指側中足点 2 2とを通る直線 3 4を描く。このときの直線 3 1 と直線 3 4との角度 0 1を測定して第 1址側角度とする。同様にして描かれた直線 3 5 と直線 3 6との角度 0 2を測定することで第 5址側角度を確認することができる。 S T E P 1 2における足裏全体に対する接地面積率の測定は、 S T E P 4において検出された足裏の領域と、 S T E P 5において検出された足裏接地面部の領域とから算出される。

そして、前述した各測定結果をプリンタ 1 3から出力する。こうすることにより、足長寸法、足幅寸法（足囲寸法）、及び踵幅寸法等から、足型に合致したサイズや形状の靴を選択することができる。また、第 1 址側角度及び第 5址側角度からは外反拇址等の傾向を確認することができ、不踏部寸法からは偏平足等の傾向を確認することができるので、足に傷害を持つ人に対してより詳細なアドバイスが可能となる。更に、接地面積率からは足への体重のかかり具合や左右のバランスを確認することが可能となる。このように、本実施形態の足型測定器 1によれば、簡単な構成で足裏の形状を精度良く測定することができるので、靴の選択や、医学的 ·体育学的なにおける健康状態や運動能力の分析を極めて容易に行うことができる。

なお、本実施形態においては、更に、採取した測定結果を蓄積することにより、統計的に処理して靴の製造へのフィードバック、或いは、顧客管理等に活用することができる。

また、本実施形態においては、足の側面を赤色（色相角度 0度）、計測基準マーク 8を緑色（色相角度 1 2 0度）、カバー 9 (背景）を青色 (色相角度 2 1 0度）に色分けした。こうすることで、前記画像の各部分の色は互いの色相角度差が 9 0〜 1 2 0度となって、最も良好な識別が可能となるが、各部分を異なる色として明確な色分けが可能であれば、他の色を採用しても良い。

また、前記撮像手段 4は、本実施形態においてはデジタルカメラを採用しているが、デジタルカメラ以外に、 C C D型カメラや M O S型カメラ等のビデオ力メラ、或いは、光走査型センサー等を採用してもよい。また、足の側面を照射する光源は、蛍光管 1 4の代わりに白熱光源、放熱型光源、発光ダイオード等を採用してもよい。また、足の側面に照射する赤色の光は、赤色アクリル板 1 5の代わりに赤色発光ダイオードを採用してもよい。

また、本発明においては、図 5 ( a ) に示すカバー 9に代えて、図 1 1に示すように、一枚の膜状部材 3 6によつて構成されたカバー 3 7を設けてもよい。該カバー 3 7には足の出し入れ可能な長さのスリット 3 8を設け、更に、該スリット 3 8にスライドファスナー 3 9等を設けて開閉自在とすることができる。これによつて、スリット 3 8を貫通させる足の大きさが異なっても、足との隙間をスライドファスナー 3 9によ 7 り容易に閉じることができ、外部の光の足収容室 1 2内への漏れを防止することができる。

また、本実施形態においては、両足を同時に撮像するものを挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、他の実施例としては、図示しないが足置き透明板を片足だけを載置する広さにすることもでき、装置自体の小型化することができる。産業上の利用可能性

本発明は、足の各部の正確な寸法や足裏の形状を把握することができるので、靴の選択にあたって靴のサイズを決定するとき、或いは医学体育学分野における健康状態や運動能力の分析等における利用が可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 足置き透明板上に載置された足を該足置き透明板の裏面側から撮像する撮像手段を備え、該撮像手段により得られる画像情報から足裏形状を計測する足型測定器において、

足置き透明板の外周側端面から第 1の光を導入すると共に、該第 1の光と異なる色の第 2の光を足の外周側面に照射する光照射手段を設け、前記撮像手段は、前記第 1の光により照らされた足裏接地面部と、前記第 2の光により照らされた足裏外周縁部とを同時に撮像することを特徴とする足型測定器。

2 . 外部の光を遮断した状態で前記足置き透明板及び該足置き透明板上の足を収容する足収容室を設け、

前記足置き透明板上の足を介して該足置き透明板に対向する前記足収容室の天面を青色とし、前記光照射手段における前記第 1の光を白色光とすると共に前記第 2の光を赤色光とすることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の足型測定器。

3 . 前記光照射手段は、単一の白色光源を有し、該光源の光を前記第 1 の光とすると共に、透過光を赤色とするフィルタを透過させた該光源の光を前記第 2の光とすることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の足型測定器。

4 . 前記足収容室は、前記足置き透明板の外側全周に起立する側壁と、該側壁の上端を覆うカバーとによって構成され、該カバーには、足収容室に足を出し入れする開閉自在の出し入れ口が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の足型測定器。

5 . 前記力パーは、互いに重合された一対の伸縮自在の膜状部材で構成され、

前記出し入れ口は、一方の膜状部材に形成された第 1スリットと、他方の膜状部材に形成されて前記第 1スリットに交差する方向に延びる第 2スリットとを備えることを特徴とする請求項 4記載の足型測定器。

6 . 前記足置き透明板上に載置された足の側面の最も外側に張り出す部分と略同じ高さに位置され、且つ、前記足置き透明板上の足の外側に互いに足裏形状を計測する際に基準となる同一の間隔寸法を存して配設されて、前記撮像手段により足裏と共に撮像される 4つの計測基準マークを備え、

撮像手段により撮像された 4つの計測基準マークに基づいて画像を較正し、該較正画像を撮像手段の画像情報とする較正処理手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 5項の何れか 1項記載の足型測定器。

7 . 前記撮像手段の画像情報から足裏形状を演算計測する計測処理手段を備え、

該計測処理手段は、前記画像情報における足裏の爪先側最先端から踵側最後端にわたる直線を基準線として該基準線の長さから足長を求め、該基準線の長さに応じて予め定められた該基準線上の第 1の所定位置から該基準線の一側方に延ばした垂線が足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 1の交点を検出すると共に、該基準線の長さに応じて予め定められた該基準線上の第 2の所定位置から該基準線の他側方に延ばした垂線が足裏画像の足裏外周縁部の輪郭と交わる第 2の交点を検出し、第 1 の交点と第 2の交点との距離から足幅を求めることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の足型測定器。