专利名称：基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法
技术领域：
本发明涉及鞋楦模型自动生成方法，尤其涉及一种基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法。
背景技术：
随着社会的进步以及科学技术的发展，对于日常生活中的鞋子，现在的人们不但对其舒适性提出较高的要求，同时还要求鞋子的款式新颖、满足个性化要求，因此对制鞋工艺的要求越来越高。
众所周知，鞋楦是制鞋的基准，直接关系着鞋子舒适程度与美感，每一种新鞋型的设计都必须从鞋楦设计、制作开始。目前，鞋楦一般是根据脚型基本参数，经过适当修正、设计而成的。传统的鞋楦设计中，脚型数据由有经验的技工通过手工测量而获得，一般只能获得为数不多的特征参数值，鞋楦设计参数主要是通过统计而获得，一些细微、过渡之处大多依靠设计者的经验确定。因此，传统的方法难以满足快速设计高质量鞋楦的要求，直接影响了鞋子舒适性和个性化设计。
发明内容
本发明的目的是为解决传统鞋楦设计的问题，提供一种基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法，利用该方法能快速地产生符合特定脚型、审美情趣与时尚潮流的鞋楦模型。
本发明提供的基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法，包括利用拍摄系统获取人脚各方向上的图像，通过计算机合成三维脚模型；利用足部特征参数位置关系数据库，确定三维脚模型上足部特征参数所在位置、并自动从该位置上提取足部特征参数值；利用基础鞋楦模型库选出一个基础鞋楦模型；利用足部特征参数值与鞋楦特征参数值对应关系数据库，根据取得的足部特征参数值确定对应的鞋楦特征参数值，再利用鞋楦特征参数值使选出的基础鞋楦模型自动变化，形成一个符合特定脚型的鞋楦模型。
在已形成的鞋楦模型上，还可按照客户要求对鞋楦模型各部分进行变形，获得个性化设计。
本发明从人脚的足部特征参数出发，利用计算机辅助，提供一种鞋楦模型的自动生成方法，具有如下特点(1)利用拍摄系统快速获取人脚各方向上的图像，如采用多角度同时拍摄的数字化拍摄系统，可以在1/100秒的时间内完成对人脚信息的采集，获取速度快且准确，不必要求被测对象长时间保持一种姿势。
(2)完全采用计算机辅助设计，并利用各种关系数据库预先保存与设计有关的各种关系和数据，设计时通过调用相应的关系自动完成足部特征参数值提取、基础鞋楦模型的变化，自动生成符合特定脚型的鞋楦模型，速度快、效率高，降低对操作者的专业技能要求。
(3)整个操作过程均在一个图形界面上完成，使操作更直观、形象。总之，利用本发明提供的鞋楦模型自动生成方法，能提高设计的自动化程度，降低对鞋楦设计人员专业技能熟练程度的要求，使设计出的鞋楦模型符合特定脚型，实现个性化设计，从而使制作出的鞋子具有高度的舒适性，符合个人审美情趣与时尚潮流。
图1是基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法的流程原理图。
图2是基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法的步骤四的流程图。
具体实施例方式
预先将自动生成方法的各种算法、流程编成程序输入计算机，所述程序可由多个功能模块组成，以完成合成、提取、计算、变化、修改等各种功能。程序具有图形操作界面如窗口界面，使用者可在一种直观、形象环境中进行设计，使设计更快速、简便。
同时，还必须建立足部特征参数位置关系数据库、基础鞋楦模型库、足部特征参数值与鞋楦特征参数值对应关系数据库，并存储在计算机中。
由于鞋楦设计所依据的足部特征参数、及二者的特征参数值之间的对应关系，已规定在相关的国家标准和行业规范中，属公知的知识，本领域技术人员通过查阅相关文献即可获得，在此不赘述。下面描述所述数据库的建立方法。
所述的足部特征参数位置关系数据库是这样建立的按照特定的分类原则对人脚进行分类，如将人脚分为儿童、男性、女性三类，每类再按其脚长划分为不同的脚长段(每一脚长段包括一定脚长范围)，对每个脚长段的人脚特征进行统计，获得各个足部特征参数在该脚型上的统计位置关系，由此构成足部特征参数位置关系数据库。
所述的基础鞋楦模型库是这样建立的按照特定的分类原则对鞋楦模型进行分类，如将鞋楦模型分为童鞋用、男鞋用、女鞋用三类，每类再按所制作的鞋码长划分不同的鞋码段用(每一鞋码段包括一定鞋码范围)，对每个鞋码段用的不同鞋楦特征进行统计，形成一个三维的基本鞋楦模型，由一系列的基本鞋楦模型构成基础鞋楦模型数据库。
足部特征参数值与鞋楦特征参数值的对应关系数据库，是按照相关的标准或大量数据统计，定义或获取足部特征参数值与鞋楦特征参数值之间建立对应关系，由此一系列对应关系组成该数据库。
本发明提供的基于足部特征的鞋楦模型自动生成方法，通过人机对话的方式，由辅助自动完成，其流程如图1，具体包括如下步骤(一)利用多角度同时拍摄的数字化拍摄系统获取人脚各方向上的图像，输入计算机，通过所述程序自动合成三维脚模型；(二)调用足部特征参数位置关系数据库，所述程序根据人脚的分类，确定三维脚模型上各足部特征参数的大致位置，并在相应位置自动提取各足部特征参数值；(三)调用基础鞋楦模型库，所述程序通过特定的换算关系将三维脚模型与模型库中的基础鞋楦模型进行比较，选出一个最接近的基础鞋楦模型；(四)调用足部特征参数值与鞋楦特征参数值对应关系数据库，所述程序根据取得的足部特征参数值确定对应的鞋楦特征参数值，并以这些鞋楦特征参数值为基础、由程序驱动使选出的基础鞋楦模型自动变化，形成一个完全符合脚型的鞋楦模型。
该步骤包括两个基本步骤，其流程如图2(a)使基础鞋楦的整体变化，利用步骤(2)提取出来的足部特征参数值中的脚长、脚宽、舟上弯点高度值，调用足部特征参数值与鞋楦特征参数值的对应关系数据库，确定与之对应的鞋楦长度、鞋楦宽度、鞋楦高度值，以这些鞋楦特征参数值为基础、由程序驱动使选出的基础鞋楦的整体变化，使基础鞋楦在大体上符合脚型的要求；(b)使基本鞋楦细节部位变化，利用步骤(2)提取出来的足部特征参数值中的其他细节部位特征参数值，调用足部特征参数值与鞋楦特征参数值的对应关系数据库，确定与之对应的鞋楦细节部位特征参数值，以这些鞋楦特征参数值为基础、由程序驱动使经步骤(a)变化后的基础鞋楦的细节部位变化，使基础鞋楦各部分完全符合特定脚型，满足舒适度的要求。
(5)在步骤(4)形成的鞋楦模型上，通过程序可直接对鞋楦模型各部分进行变形修改，进行个性化设计，满足客户对样式、装饰等的要求。
在进行鞋楦模型分块变形修改操作时，是将鞋楦模型分解为相互之间约束很少的、基本独立的多个部分，从而保证修改时各部分不会互相影响。
权利要求
1.基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法，包括利用拍摄系统获取人脚各方向上的图像，通过计算机合成三维脚模型；利用足部特征参数位置关系数据库，确定三维脚模型上足部特征参数所在位置、并自动从该位置上提取足部特征参数值；利用基础鞋楦模型库选出一个基础鞋楦模型；利用足部特征参数值与鞋楦特征参数值对应关系数据库，根据取得的足部特征参数值确定对应的鞋楦特征参数值，再利用鞋楦特征参数值使选出的基础鞋楦模型自动变化，形成一个符合特定脚型的鞋楦模型。
2.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于利用多角度同时拍摄的数字化拍摄系统获取人脚各方向上的图像。
3.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于所述足部特征参数位置关系数据库包含一系列用于确定三维脚模型上足部特征参数的位置关系。
4.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于所述基础鞋楦模型库包含一系列基本鞋楦模型。
5.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于所述足部特征参数值与鞋楦模型参数值对应关系数据库，包含一系列的足部特征参数值与鞋楦模型的特征参数值之间的对应关系。
6.根据权利要求1所述的鞋楦自动生成方法，其特征在于还包括将获得的鞋楦模型进行分块变形修改。
7.根据权利要求6所述的鞋楦自动生成方法，其特征在于所述鞋楦模型进行分块变形修改是将鞋楦模型分解为相互之间约束很少的、基本独立的多个部分，使得修改时各部分不会互相影响。
8.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于由计算机辅助完成。
9.根据权利要求1所述的鞋楦模型自动生成方法，其特征在于具有图形操作界面。
全文摘要
基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法，利用拍摄系统获取人脚各方向上的图像，通过计算机合成三维脚模型；利用足部特征参数位置关系数据库，确定三维脚模型上足部特征参数所在位置、并自动从该位置上提取足部特征参数值；利用基础鞋楦模型库选出一个基础鞋楦模型；利用足部特征参数值与鞋楦特征参数值对应关系数据库，根据取得的足部特征参数值确定对应的鞋楦特征参数值，再利用鞋楦特征参数值使选出的基础鞋楦模型自动变化，形成一个符合特定脚型的鞋楦模型。在此鞋楦模型基础上，还可根据客户要求进行变形修改，获得舒适性、时尚性的个性化鞋楦模型。本发明从人机工程学的角度出发，具有自动化程度高、速度快的特点。
文档编号A43D3/02GK1806710SQ20051004235
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者江开勇, 林俊义, 黄常标, 刘斌 申请人:华侨大学