WO2020239744A1 - Verfahren zur vermessung eines dreidimensionalen objekts, insbesondere eines körperteils - Google Patents
Verfahren zur vermessung eines dreidimensionalen objekts, insbesondere eines körperteils Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020239744A1 WO2020239744A1 PCT/EP2020/064536 EP2020064536W WO2020239744A1 WO 2020239744 A1 WO2020239744 A1 WO 2020239744A1 EP 2020064536 W EP2020064536 W EP 2020064536W WO 2020239744 A1 WO2020239744 A1 WO 2020239744A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- camera
- dimensional object
- display
- reference points
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
- A43D1/00—Foot or last measuring devices; Measuring devices for shoe parts
- A43D1/02—Foot-measuring devices
- A43D1/025—Foot-measuring devices comprising optical means, e.g. mirrors, photo-electric cells, for measuring or inspecting feet
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1074—Foot measuring devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1079—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof using optical or photographic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/04—Interpretation of pictures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1072—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring distances on the body, e.g. measuring length, height or thickness
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Daten eines dreidimensionalen Objekts (20), insbesondere eines Körperteils, die der Fertigung eines an die Dimensionen des dreidimensionalen Objekts (20) angepassten Fertigungsteils zugrundeliegen. Das Verfahren weist die fol- genden Verfahrensschritte auf: - Positionieren des dreidimensionalen Objekts (20) relativ zu einem Grö- ßenreferenzobjekt (22), - Aufnahme von Bildern des dreidimensionalen Objekts (20) und des Grö- ßenreferenzobjekts (22) aus mehreren unterschiedlichen Perspektiven mithilfe einer digitalen Kamera (26), - Bestimmen von Referenzpunkten (28) des dreidimensionalen Objekts (20) und deren relativer Position zueinander aus den aufgenommenen Bildern, - Erzeugen eines virtuellen Abbildes des dreidimensionalen Objekts (20) auf Basis der Referenzpunkte (28), - Erzeugen von Daten für die Fertigung des an das dreidimensionale Objekt (20) angepassten Fertigungsteils.
Description
Verfahren zur Vermessung eines dreidimensionalen Objekts, insbesondere eines Körperteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Daten eines dreidimensio nalen Objekts, insbesondere eines Körperteils, die der Fertigung eines an die Di mensionen des dreidimensionalen Objekts angepassten Fertigungsteils zugrunde liegen.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Vermessung von dreidimensionalen Objekten, insbesondere von Körperteilen bekannt. Die Vermessung von Körperteilen ist ins besondere bei der Anpassung von Kleidungsstücken notwendig. Die Kleidungstü cke bilden in diesem Fall also die an das dreidimensionale Objekt (das entspre chende Körperteil) angepasste Fertigungsteil.
Üblicherweise werden Körperteile beispielsweise mithilfe eines Maßbandes ver messen, was einerseits einen hohen Zeitaufwand beansprucht, andererseits feh lerbehaftet ist. Es ist sowohl beim Anhalten des Maßbandes als auch beim Ablesen der Werte möglich, Fehler zu machen.
Insbesondere ist auch die Konstruktion und Herstellung von maßgefertigten Schu hen in verschiedenen Größen sehr aufwendig, weil insbesondere das Ausmessen der Füße schwierig ist und einen hohen Zeitaufwand erfordert. Weiterhin kann es bei der Übertragung der Messdaten auf die letztendlich zu fertigenden Schuhele mente zu Fehlern kommen.
Beispielsweise beschreibt die DE 10 2005 051 020 Al ein Verfahren zur kosten günstigen kalibrierungsfreien 3D Digitalisierung von Körpern. Bei diesem Verfah ren wird ein motorisch bewegte Kamera genutzt um einen Körper oder Körperteile aufzuzeichnen. Weiterhin werden Lichtmuster und Lichtmusterprojektoren ge nutzt, um den zu vermessenden Körper zu beleuchten und vermessen. Das Ver fahren ermöglicht die Vermessung und Ermittlung von Messdaten im Zusammen hang mit dem Körperteil, jedoch ist es ausgesprochen aufwendig und kosteninten siv.
Auch ist die allgemeine Verwendung von dreidimensional arbeitenden Scannern bekannt, mit denen ebenfalls Körperformen ermittelt und berechnet werden kön nen. Derartige Scanner sind zum einen kostenintensiv, zum anderen benötigen sie eine hohe Rechenkapazität und produzieren in großem Umfang Daten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Vermes sung eines dreidimensionalen Objekts, insbesondere eines Körperteils zu schaffen, das eine möglichst schnelle, einfache und fehlerfreie Vermessung ermöglicht. Die ermittelten Daten sollen geeignet sein, um der Fertigung eines an die Dimensionen des dreidimensionalen Objekts angepassten Fertigungsteils zugrunde zu liegen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den folgenden Verfah rensschritten gelöst:
- Positionieren des dreidimensionalen Objekts relativ zu einem Größenre- ferenzobjekt,
- Aufnahme von Bildern des dreidimensionalen Objekts und des Größen- referenzobjekts aus mehreren unterschiedlichen Perspektiven mithilfe einer digitalen Kamera,
- Bestimmen von Referenzpunkten des dreidimensionalen Objekts und deren relativer Position zueinander aus den Bildern,
- Erzeugen eines virtuellen Abbildes des dreidimensionalen Objekts auf Basis der Referenzpunkte,
- Erzeugen der Daten für die Fertigung des an das dreidimensionale Ob jekt angepassten Fertigungsteils.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf die Vermessung von Körperteilen, insbe sondere von Füßen, sondern auch auf andere dreidimensionale Objekte. Die Erfin dung ermöglicht beispielsweise auch die Fertigung von Abdeckhauben für Möbel oder Fahrzeuge oder von Schutzhüllen für digitale Endgeräte. Dementsprechend beinhaltet der Begriff „angepasstes Fertigungsteil" sämtliche zu fertigenden Pro dukte, für die die Erfindung genutzt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf einer relativ einfachen und problem los durchführbaren Ermittlung von Referenzpunkten des zu vermessenen dreidi mensionalen Körpers. Dazu ist lediglich die Verwendung einer digitalen Kamera
notwendig. Insbesondere eignet sich hierfür ein handelsübliches Smartphone oder vergleichbares Endgerät.
Weiterhin ist ein Größenreferenzobjekt notwendig, dessen Abmessungen bekannt sind. Das Größenreferenzobjekt kann beispielsweise durch einen Würfel oder Qua der gebildet sein, es sind aber auch andere Objekte mit bekannten Abmessungen verwendbar.
Mithilfe der digitalen Kamera werden mehrere Bilder des dreidimensionalen Ob jekts aus verschiedenen Perspektiven aufgenommen. Wesentlich ist dabei, dass die Bilder gleichzeitig ein Größenreferenzobjekt umfassen, dass im Bereich des Objekts angeordnet ist. Neben dem Sichtwinkel der Perspektive ist es für die Be rechnung der Dimensionen weiterhin notwendig, den Abstand der Kameralinse zum Größen referenzobjekt zu kennen.
Im Folgenden wird die Erfindung für die Vermessung eines Fußes und die Fertigung eines Schuhs erläutert, wobei die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt sei soll. Vielmehr stellt der Fuß lediglich beispielhaft ein zu vermessendes dreidi mensionales Objekt und der Schuh ein Fertigungsteil im Sinne der Erfindung dar.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist das Größen referenzob jekt durch ein Blatt bestimmter Größe, beispielsweise ein DIN-A4 Blatt gebildet. Alternativ sind auch andere in ihrer Größe genormte Blätter verwendbar, weswe gen im Folgenden stellvertretend der Begriff„Blatt" verwendet wird. Dieses Blatt wird auf einen einem Untergrund abgelegt und der zu vermessenen Fuß darauf positioniert. Anschließend werden mit der digitalen Kamera Fotos aus verschiede nen Perspektiven gemacht und abgespeichert. Da die Abmessungen des Blatts be kannt sind, können daraus der Abstand der Kameralinse zum Blatt und die Abmes sungen des Fußes berechnet werden.
Vorteilhafterweise kann die Berechnung bzw. Vermessung des Fußes dadurch er leichtert werden, dass die Bilder stets aus einem bestimmten Abstand und aus einem bestimmten Sichtwinkel bzw. einer bestimmten Perspektive aufgenommen werden. Beispielsweise kann der Abstand der Kameralinse zum Fuß 40-60 cm, vorzugsweise 50 cm betragen. Aus diesem Abstand werden beispielsweise fünf
Fotos aus verschiedenen Perspektiven, also unter verschiedenen Sichtwinkeln auf genommen.
Die Aufnahme von mehreren Fotos aus verschiedenen Perspektiven ist unter an derem deswegen notwendig, weil die Kamera nie zu allen Referenzpunkten des Fußes gleichzeitig lagerichtig ausgerichtet sein kann. Beispielsweise ist es notwen dig, dass die Kamera zu bestimmten Referenzpunkten lotrecht ausgerichtet ist. Insofern müssen jeweils Fotos in Bezug auf mehrere Referenzpunkte aufgenom men werden.
Um die Aufnahme der Bilder mit dem gewünschten Abstand und den verschiede nen Perspektiven zu gewährleisten, kann auf dem digitalen Endgerät zumindest ein Programm bzw. eine Applikation installiert sein, die den Benutzer während der Nutzung sozusagen anleitet und hilft, die Kamera in die richtige Position im Raum zu bringen, um dann ein Bild aufzunehmen. Hierzu weist die Kamera vorzugsweise einen Lagesensor auf, beispielsweise einen Gyrosensor, mit dem ein Kippen oder Neigen des Smartphones registrierbar ist. Besonders vorteilhaft ist weiterhin die Nutzung eines integrierten Kompasses, der eine Drehung der Digitalkamera bzw. des Smartphones um dessen Hochachse registriert.
Die Applikation zeigt die vom Lagesensor ermittelte aktuellen Lage der Kamera im Raum in einer Lageanzeige dar. Dies kann beispielsweise durch eine wie bei einer Wasserwaage übliche Libelle erfolgen, die insbesondere virtuell auf einem Display dargestellt wird.
Weiterhin ist für jede der unterschiedlichen Perspektiven, aus denen Bilder aufge nommen werden sollen, jeweils eine vorgegebene Hilfsanzeige vorgesehen. Über diese ist die zur Aufnahme des jeweiligen Bildes korrekte Lage der Kamera in Ver bindung mit der aktuellen Lageanzeige einstell- bzw. durch eine als Ausrichtungs hilfsanzeige anzeigbar.
Es bietet sich beispielsweise an, dass ein Element, beispielsweise ein Punkt auf die Lage der Kamera reagiert. Dieses Element muss durch Veränderung der Lage der Kamera in einen bestimmten Bereich auf dem Display gebracht werden, beispiels weise einen ortsfesten Kreis. Befindet sich der Punkt innerhalb des Kreises, ist die Kamera lagerichtig ausgerichtet.
Es ist möglich, unterschiedliche Kreise an unterschiedlichen Stellen auf dem Dis play anzuzeigen, um darüber verschiedene Lagen der Kamera zu realisieren. Wird der Punkt also in einen ersten Kreis geführt, befindet sich die Kamera in einer ersten Lage, wird der Punkt dann in einen zweiten anderen Kreis geführt, befindet sich die Kamera in einer zweiten anderen Lage, usw.. Immer dann, wenn sich der Punkt in dem jeweiligen Kreis befindet, wird eine Aufnahme getätigt und ein Bild erzeugt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass anstelle von mehreren Kreisen nur ein ein ziger Kreis stets an der gleichen Stelle angezeigt wird. Allerdings ist die Applikation derart programmiert, dass ein mehrmaliges in Deckung bringen des Punktes mit dem Kreis nacheinander jeweils zu unterschiedlichen Lagen der Kamera führt. Es wird also eine Abfolge mehrerer Bilder aufgenommen, wobei die Position des Punk tes in dem Kreis jeweils eine andere Lage der Kamera repräsentiert. Beispielsweise kann die Applikation auffordern, ein erstes Bild aufzunehmen, wobei der Benutzer zunächst den Punkt der als Ausrichtungshilfsanzeige in den Kreis führen muss. Nach Aufnahme des Bildes erfolgt die Aufforderung ein zweites Bild aufzunehmen. Der Benutzer muss erneut den Punkt in den Kreis führen, wobei die Applikation hierbei berücksichtigt, dass sich die Lage der Kamera für das nächste Foto von der Lage der Kamera des zuvorigen Fotos unterscheidet. Der Punkt befindet sich also dann wieder im Kreis, wenn die Kamera entsprechend neu und korrekt ausgerich tet ist.
Zur Einstellung des korrekten Abstands der Kamera vom des Größenreferenzob- jekt können weiterhin Hilfslinien auf dem Display der Kamera dargestellt werden. Die Hilfslinien entsprechen für jede der unterschiedlichen Perspektiven der Außen kontur des Größenreferenzobjekts aus der jeweiligen Perspektive, wobei die Hilfs linien zur Aufnahme des jeweiligen Bildes mit der Außenkontur des Größenrefe renzobjekts in Deckung gebracht werden müssen.
Die Linien können beispielsweise rot dargestellt werden, wenn der Abstand der Kamera nicht korrekt ist. Sind die Hilfslinien mit den äußeren Abmessungen des Blatts lagerichtig positioniert, werden die Hilfslinien grün dargestellt und der Be nutzer wird aufgefordert, ein Foto aufzunehmen. Dadurch ist gewährleistet, dass
die anschließende Berechnung der Dimensionen des Fußes der konkrete Abstand und die konkrete Lage der Kamera gegeben sind.
Es hat sich als besonders einfach erwiesen, wenn die Applikation über die Ausrich tungshilfsanzeige zunächst die sicherstellt, dass sich die Kamera lagerichtig im Raum befindet. Dies kann ebenfalls durch einen Farbindikator, beispielsweise ei nen grünen Punkt im Kreis der Libelle symbolisiert werden. Anschließend wird dann die Kamera solange auf das Größenreferenzobjekt zubewegt, bis die Hilfslinien dieses bestimmungsgemäß umgeben. Erst dann wird das entsprechende Bild auf genommen.
Erfindungsgemäß werden auf diese Weise ausreichend viele Bilder aus verschie denen Richtungen bzw. Perspektiven zur anschließenden Bestimmung der Refe renzpunkte und Berechnung der Dimensionen aufgenommen.
Ein besonderer Vorteil kann weiterhin dann erreicht werden, wenn das Blatt vor zugsweise diagonal gefaltet und hochgeklappt wird. Der zu vermessenen Fuß wird erneut auf dem Blatt ausgerichtet und die Kamera in seitliche bzw. schräge Posi tion zum Fuß gebracht. Auch hierbei kann der Benutzer auf die Applikation und die damit verbundene Ausrichtungshilfsanzeige und die Hilfslinien zurückgreifen.
Die spätere Berechnung erfolgt somit nicht nur in zweidimensionaler Richtung in Bezug auf die Breite und Länge des Blatts, sondern über den hochgefalteten Be reich auch in Z-Richtung, also unter Berücksichtigung der Höhe zum Vordergrund bzw. zum Blatt.
Wird anstelle eines Blattes ein dreidimensionaler Körper verwendet, kann dessen Höhe als Referenz dienen.
Wesentlich ist, dass die Referenzpunkte relativ zueinander bestimmt werden, also den tatsächlichen realen Fuß abbilden. Es werden also nicht, wie im Stand der Technik üblich, Werte ermittelt und anschließend mit zuvor ermittelten und ge speicherten Daten verknüpft. Die Distanzen zwischen den Referenzpunkten wer den dabei durch Inbezugnahme zum Größen referenzobjekts ermittelt.
Als Referenzpunkte eignen sich bei einem Fuß beispielsweise das freie Ende des großen Zehs, der äußere Punkt des kleinsten Zehs, die Höhe des Fußgewölbe sund/oder die Höhe des großen Zehs über dem Blatt und die Lage des Fußspanns. Darüber hinaus können je nach Bedarf auch weitere Referenzpunkte bestimmt und berechnet werden.
Die aufgenommenen Fotos werden in einem nächsten Schritt vorteilhafterweise an einen Computer übertragen, der die Lage der Referenzpunkte zueinander berech net. Vorteilhafterweise kann alternativ auch das digitale Endgerät selbst die Be rechnungen durchführen, wenn dieses eine ausreichende Rechenkapazität auf weist. Insofern kann auch auf einen Computer vollständig verzichtet werden.
Aus den Referenzpunkten kann sozusagen ein virtuelles Abbild des zuvor fotogra fierten Fußes rechnerisch erstellt werden.
Der Begriff „virtuelles Abbild" ist nicht wörtlich zu verstehen, sondern vielmehr funktionell. Es ist also nicht notwendig, dass ein sichtbares, durch ein benutzerer kennbares virtuelles Abbild erzeugt wird, vielmehr sollen die äußeren Abmessun gen des Fußes bestimmt werden. Somit ist es letztendlich auch möglich, dass das virtuelle Abbild lediglich als Datensatz vorliegt.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird aus dem dreidimensionalen virtuellen Abbild des Fußes ein Datensatz berechnet, der ein zweidimensionales Datennetz auf Basis der zuvor berechneten Referenzpunkte beinhaltet. Das dreidimensionale Abbild des Fußes wird in eine oder mehrere zweidimensionale Flächen umgerech net. Diese zweidimensionalen Daten dienen als Fertigungs- oder Schneidmuster für die anschließende Fertigung von Schuhelementen, also angepasster Ferti gungsteile. Bei der Berechnung der Flächen kann gegebenenfalls berücksichtigt werden, ob der Schuh einen engeren oder weiteren Sitz aufweisen soll. Auch kön nen Toleranzen einfließen, die für die spätere Verbindung der Schuhelemente not wendig sein könnten.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Diese sind nur beispielhaft zu verstehen und sollen lediglich Ausführungsvarianten der Erfin dung darstellen. Sämtliche Merkmale der Beschreibung können miteinander
kombiniert werden, auch wenn diese nicht unbedingt im Zusammenhang gezeigt sind. Dies gilt auch für die Merkmale in den nachfolgenden Patentansprüchen.
Es zeigen :
Figur 1 : ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2: eine Prinzipdarstellung eines Fußes auf einem Blatt von oben,
Figur 3: eine Prinzipdarstellung eines Fußes auf einem gefalteten Blatt von schräg oben,
Figur 4: ein digitales Endgerät mit Display.
Die Erfindung wird am Beispiel der Vermessung eines Fußes 20 erläutert. Wie be reits ausgeführt, ist das Verfahren aber auch für die Vermessung anderer Objekte geeignet.
Im ersten Verfahrensschritt ist es notwendig, das zu vermessende Objekt, also hier den Fuß 20, relativ zu einem Größenreferenzobjekt 22 zu positionieren. Als Größenreferenzobjekt 22 kann beispielsweise ein DIN-A4 Blatt 24 (im Folgenden „Blatt") oder ein anderes in der Größe genormtes Blatt dienen. In einer besonders vorteilhaften Variante des Verfahrens wird der Fuß mit der Ferse in einer Ecke des Blatts 24 so positioniert, dass eine Außenseite des Fußes 20 an einer Seitenkante des Blattes ausgerichtet ist bzw. an diese angrenzt.
Anschließend werden Bilder des Fußes 20 auf dem Blatt 24 mithilfe einer digitalen Kamera 26 aufgenommen. Durch Bezugnahme auf das Größenreferenzobjekt 22 können anschließend Dimensionen abgeleitet bzw. errechnet werden.
Vorzugsweise werden die Bilder aber jeweils aus vorbestimmten Positionen aufge nommen (vgl. auch Figuren 2 und 3). Die vorbestimmten Positionen der digitalen Kamera 26 im Raum bzw. relativ zum Fuß 20 sind für eine vorteilhafte Berechnung der Dimensionen wesentlich, da so die Größenverhältnisse zuverlässig und schnell bestimmbar sind.
Zur Kontrolle und Einstellung der korrekten Position der Kamera 26 im Raum ist auf dieser eine entsprechende Applikation vorinstalliert, die unter Nutzung des in tegrierten Lagesensors der Kamera 26 beispielsweise eine Lageanzeige 30 auf ei nem Display 32 anzeigt (vgl. Fig 4). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lageanzeige 30 durch eine Libelle gebildet, die einen ortsfesten Kreis 34 und einen beweglichen Punkt 36 aufweist. Der Punkt 36 muss durch Bewegung der Kamera in den Kreis 34 geführt werden.
Weiterhin sind Hilfslinien 38 anzeigt, die mit dem Blatt 24 bzw. dessen Seitenrän dern in Deckung gebracht werden müssen. Befinden sich diese in Deckung, hat die Kamera 26 den korrekten Abstand zum Blatt 24 und damit auch zum Fuß 20.
Die Hilfslinien 38 in Figur 4 wirken verzerrt, weil sie die Umrisse des Blattes in einer Perspektive von schräg oben zeigen.
Die Lageanzeige 30 und die Hilfslinien 38 bilden gemeinsam eine Ausrichtungs hilfsanzeige aus.
Es ist notwendig, mehrere Bilder aus verschiedenen Richtungen aufzunehmen, um dadurch Referenzpunkte 28 am Fuß in ihrer Lage exakt bestimmen zu können. Die Referenzpunkte 28 sind dabei derart gewählt, dass sie sowohl die zweidimensio nale Ausdehnung des Fußes 20 in X-Richtung und Y-Richtung als auch dessen Höhe in Z-Richtung ermöglichen. Beispielsweise es notwendig zu wissen, wie hoch ein Spann des Fußes 20 ist, welche maximale Höhe beispielsweise ein großer Zeh 32 hat oder wie lang der Zeh 32 ist. Selbstverständlich sind weitere Referenzpunkte 28 notwendig, die beispielsweise eine Breite des Fußes 20 im vorderen und hinte ren Bereich und auch die Länge des Fußes 20 bestimmbar machen. Es hat sich gezeigt, dass für die Fertigung eines individuell angepassten Schuhs die Ermittlung von 9 bis 18 Referenzpunkten 28 ausreicht.
Insbesondere Figur 3 verdeutlicht, wie mithilfe des Blatts 24 auch die Höhe der Referenzpunkte 28 über dem auf einem Untergrund aufliegenden Blatt 24 be stimmbar ist. Zu diesem Zweck wird nach Aufnahme verschiedener Bilder aus ver schiedenen Richtungen der Fuß 20 vom Blatt 24 genommen und das Blatt entlang einer Diagonalen gefaltet. Der Fuß 20 wird auf eine der beiden Hälften des Blatts 24 wieder aufgestellt und die andere Hälfte des Blatts 24 nach oben gefaltet und
verbleibt in dieser Position. Dadurch ist es möglich, bei weiteren Aufnahmen die Seitenränder und die nach oben abstehende Spitze des Blatts 24 als Referenz für zu bestimmende Referenzpunkte 28 des Fußes 20 zu nutzen.
In den Figuren 2 und 3 sind beispielhaft einige Referenzpunkte 28 eingezeichnet.
Anhand der Bilder mit dem Größenreferenzobjekt 22 ist es im nächsten Schritt möglich, die exakten Referenzpunkte 28 des realen Fußes 20 in ihrer Lage in Bezug auf das Referenzobjekt 22, also das Blatt 24, und in Relation zueinander exakt zu bestimmen. Vorteilhafterweise wird hierzu ein geeignetes Computerprogramm ge nutzt, an das die aufgenommenen Bilder übertragen werden. In diesem Fall wer den die Bilder an einen Computer übertragen. Über ein Bildanalyseprogramm wer den die Referenzpunkte auf den Bildern vorzugsweise automatisch aufgefunden und in ihrer Lage bestimmt.
Aus den ermittelten Referenzpunkten 28 kann dann ein virtuelles Abbild des realen Fußes 20 erzeugt werden.
In einem nächsten Schritt wird dieses virtuelle dreidimensionale Abbild des Fußes 20 genutzt, um daraus ein Datennetz zu erzeugen, welches die äußeren Flächen des Fußes repräsentiert. Im Prinzip werden die äußeren Flächen des Fußes 20 also in eine Ebene abgewickelt.
Aus diesem zweidimensionalen Datennetz können dann in einem nächsten Schritt die gewünschten Fertigungsteile, hier Schuhelemente bestimmt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt, sie umfasst auch weitere Ausführungsvarianten, die durch Nutzung der Erfindung realisierbar sind.
Bezugszeichen
20 Fuß
22 Größenreferenzobjekt
24 DII\l-A-Blltt
26 Kamera
28 Referenzpunkte
30 Lageanzeige
32 Display
34 Kreis
36 Punkt
38 Hilfslinien
Claims
1. Verfahren zur Erzeugung von Daten eines dreidimensionalen Objekts (20), insbesondere eines Körperteils, die der Fertigung eines an die Dimensionen des dreidimensionalen Objekts (20) angepassten Fertigungsteils zugrunde liegen, aufweisend die Verfahrensschritte
- Positionieren des dreidimensionalen Objekts (20) relativ zu einem Grö ße nrefe re nzobje kt (22),
- Aufnahme von Bildern des dreidimensionalen Objekts (20) und des Grö ße nrefe re nzobjekts (22) aus mehreren unterschiedlichen Perspektiven mithilfe einer digitalen Kamera (26),
- Bestimmen von Referenzpunkten (28) des dreidimensionalen Objekts (20) und deren relativer Position zueinander aus den aufgenommenen Bildern,
- Erzeugen eines virtuellen Abbildes des dreidimensionalen Objekts (20) auf Basis der Referenzpunkte (28),
- Erzeugen von Daten für die Fertigung des an das dreidimensionale Ob jekt (20) angepassten Fertigungsteils.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) zumindest einen Lagesensor aufweist, der zur Bestimmung einer bestimm ten Perspektive der Kamera (26) zur Aufnahme der Bilder genutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) einen Kompass und einen Gyrosensor aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das digi tale Endgerät eine Applikation aufweist, die eine Lageanzeige (30) der vom Lagesensor ermittelten aktuellen Lage der Kamera (26) im Raum darstellt und weiterhin für jede der unterschiedlichen Perspektiven jeweils eine vor gegebene Hilfsanzeige vorgesehen ist, über die die zur Aufnahme des je weiligen Bildes korrekte Lage der Kamera in Verbindung mit der aktuellen Lageanzeige (30) anzeigbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageanzeige (30) und die Hilfsanzeige als Ausrichtungshilfsanzeige auf einem Display (32) der Kamera (26) angezeigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrich tungshilfsanzeige durch eine Libelle gebildet ist, die jeweils in Bezug auf die einzustellende Perspektive voreingestellt ist, und jeweils anzeigt, wenn die jeweils korrekte Lage der Kamera (26) im Raum eingestellt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Endgerät eine Applikation aufweist, welche während der Nut zung der Kamera Hilfslinien (38) für jede der unterschiedlichen Perspektiven auf deren Display (32) darstellt, die einer Außenkontur des Größenreferen zobjekts (22) aus der jeweiligen Perspektive entspricht, wobei die Hilfslinien (38) zur Aufnahme des jeweiligen Bildes mit der Außenkontur des Größen- referenzobjekts (22) in Deckung zu bringen sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datensatz berechnet wird, der ein zweidimensionales Datennetz auf Ba sis der Referenzpunkte (28) beinhaltet und aus dem die Dimensionen des zu fertigenden Fertigungsteils bestimmt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Datensatz an zumindest eine Fertigungsmaschine übertragen wird, welche zumindest Teile des Fertigungsteils fertigt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Referenzpunkte (28) und deren relativer Position zuei nander sowie die Berechnung des Datensatzes und der Dimensionen des Fertigungsteils durch ein Computerprogramm erfolgt.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019114569.4 | 2019-05-29 | ||
DE102019114569 | 2019-05-29 | ||
DE102019123458.1 | 2019-09-02 | ||
DE102019123458.1A DE102019123458B4 (de) | 2019-05-29 | 2019-09-02 | Verfahren zur Vermessung eines dreidimensionalen Objekts, insbesondere eines Körperteils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020239744A1 true WO2020239744A1 (de) | 2020-12-03 |
Family
ID=73264379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/064536 WO2020239744A1 (de) | 2019-05-29 | 2020-05-26 | Verfahren zur vermessung eines dreidimensionalen objekts, insbesondere eines körperteils |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE102019122889B4 (de) |
WO (1) | WO2020239744A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021103578B4 (de) | 2021-02-16 | 2023-06-07 | Sikora Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum Erfassen und Bereitstellen von Daten für einen Kauf eines Bekleidungsartikels |
DE102021005835B4 (de) | 2021-02-16 | 2022-12-08 | Sikora Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum Erfassen und Bereitstellen von Daten für einen Kauf eines Bekleidungsartikels |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005051020A1 (de) | 2005-10-23 | 2007-04-26 | Corpus.E Ag | Kostengünstige kalibrierungsfreie 3D Digitalisierung von Körpern |
US20140300722A1 (en) * | 2011-10-19 | 2014-10-09 | The Regents Of The University Of California | Image-based measurement tools |
DE202013011910U1 (de) * | 2013-02-05 | 2014-10-28 | Hans-Heino Ehricke | Vermessungssystem zur Vermessung von Gliedmaßen |
WO2015068165A1 (en) * | 2013-11-09 | 2015-05-14 | Edgimago 2012 Ltd | Method & system for measuring 3-dimensional objects |
WO2017022045A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社sizebook | 携帯情報装置、寸法測定方法、および寸法測定プログラム |
WO2018109421A1 (fr) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Chamberlan | Procede de mesure d'une partie du corps a partir de photographies numeriques, et mise en œuvre d'un tel procede pour la fabrication de chaussures sur mesure |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005043070B4 (de) | 2005-09-07 | 2017-01-26 | Jenoptik Robot Gmbh | Verfahren zur hochgenauen dreidimensionalen Vermessung und/oder Rekonstruktion von Objekten mit Hilfe digitaler Bildaufnahmen, beispielsweise zur Bildauswertung von Verkehrsstrecken |
DE102011121086A1 (de) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Deichmann Se | System und Verfahren zur optischen Vermessung von Gliedmaßen |
WO2015123518A1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Vfit Technologies, Inc. | Systems and methods for sizing shoes |
DE102015224885A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Adidas Ag | Verfahren für die Platzierung von Patches und hergestellte Artikel |
DE102016120662A1 (de) * | 2016-10-28 | 2018-05-03 | nuo factory UG (haftungsbeschränkt) | System und Verfahren zur automatisierten Herstellung von Maßschuhen |
-
2019
- 2019-08-27 DE DE102019122889.1A patent/DE102019122889B4/de active Active
- 2019-09-02 DE DE102019123458.1A patent/DE102019123458B4/de active Active
-
2020
- 2020-05-26 WO PCT/EP2020/064536 patent/WO2020239744A1/de active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005051020A1 (de) | 2005-10-23 | 2007-04-26 | Corpus.E Ag | Kostengünstige kalibrierungsfreie 3D Digitalisierung von Körpern |
US20140300722A1 (en) * | 2011-10-19 | 2014-10-09 | The Regents Of The University Of California | Image-based measurement tools |
DE202013011910U1 (de) * | 2013-02-05 | 2014-10-28 | Hans-Heino Ehricke | Vermessungssystem zur Vermessung von Gliedmaßen |
WO2015068165A1 (en) * | 2013-11-09 | 2015-05-14 | Edgimago 2012 Ltd | Method & system for measuring 3-dimensional objects |
WO2017022045A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社sizebook | 携帯情報装置、寸法測定方法、および寸法測定プログラム |
WO2018109421A1 (fr) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Chamberlan | Procede de mesure d'une partie du corps a partir de photographies numeriques, et mise en œuvre d'un tel procede pour la fabrication de chaussures sur mesure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019122889A1 (de) | 2020-12-03 |
DE102019122889B4 (de) | 2022-12-22 |
DE102019123458A1 (de) | 2020-12-03 |
DE102019123458B4 (de) | 2022-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015011914B4 (de) | Konturlinienmessvorrichtung und Robotersystem | |
DE102009023896B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Pflanze | |
EP2273229B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der 3D-Koordinaten eines Objekts | |
DE102008041523B4 (de) | Verfahren zur dreidimensionalen Messung und Vorrichtung zur dreidimensionalen Messung | |
EP2807450B1 (de) | Verfahren und referenzmodell zur überprüfung eines vermessungssystems | |
EP1322911B1 (de) | Anordnung und verfahren zur erstellung von photogrammetrischen bildaufnahmen | |
DE102008031942A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur 3D-Digitalisierung eines Objekts | |
WO2020239744A1 (de) | Verfahren zur vermessung eines dreidimensionalen objekts, insbesondere eines körperteils | |
DE202013011910U1 (de) | Vermessungssystem zur Vermessung von Gliedmaßen | |
DE102005058700A1 (de) | Verfahren zum Erfassen von 3D-Messdaten unter Verwendung eines zulässigen Fehlerbereichs | |
EP3420531A1 (de) | Verfahren und bildverarbeitungsvorrichtung zur bestimmung einer geometrischen messgrösse eines objektes | |
DE102011121086A1 (de) | System und Verfahren zur optischen Vermessung von Gliedmaßen | |
DE102016214062A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Röntgensystems | |
DE102016222319A1 (de) | 3d-referenzierung | |
WO2009018894A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von geometriedaten eines messobjekts | |
DE112019007337T5 (de) | Kalibrierungsverfahren sowie -vorrichtung, 3DUmgebungsmodellierungsverfahren sowie -vorrichtung, Computerspeichermedium und Bedienplattform für Industrieroboter | |
DE102005043070B4 (de) | Verfahren zur hochgenauen dreidimensionalen Vermessung und/oder Rekonstruktion von Objekten mit Hilfe digitaler Bildaufnahmen, beispielsweise zur Bildauswertung von Verkehrsstrecken | |
EP3561772A1 (de) | Verfahren zur kalibrierung einer zeilenbildaufnahmeeinheit | |
EP4114225A1 (de) | Verfahren zur optimierung von individuell massgeschneiderten kleidungsstücken | |
DE102012017878B3 (de) | Verfahren zur automatisierten Mengenermittlung von beliebig großen Holzpoltern mittels eines Fotohandys | |
DD200820A1 (de) | Photogrammetrisches entzerrungsgeraet und verfahren zur ermittlung der einstellwerte | |
DE102017208526A1 (de) | Marker basierter Kamera-Tracker | |
DE102022112625A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung von Kameras | |
DE102014013578A1 (de) | Verfahren zum Vermessen wenigstens einer Person, insbesondere deren Körperhaltung und/oder Bewegung | |
AT65533B (de) | Verfahren zur Nachbildung der plastischen Formen eines Gegenstandes unter Benutzung der relativen Abweichungen entsprechender Bilder. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20726670 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20726670 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |