专利名称：判别足弓形态的量测方法
技术领域：
本发明涉及足型分类的技术，特别涉及一种根据消费者的足印数据以判别足弓形态的量测方法，并根据消费者的足弓形态，提供该消费者合适的鞋垫或鞋子。
背景技术：
足弓的功能主要是在于提供人体足部结构在步行或运动时良好的避震效果，以减少足部伤害的发生。一般而言，足型的分类主要依据足弓高度，所谓足弓高度是指足内侧纵弓至地平面的距离，一般以舟状骨(scaphoid)凸点下缘至地面的垂直高度为基准；若距离过高称为高足弓，而若距离过低一般称之为低足弓，若该距离低于某一限度即为俗称的扁平足(flat foot)。近年来许多文献都指出足弓高度异常(亦即上述的高足弓以及低足弓) 与下肢运动相关性的伤害有密切的关系。足弓形态的评估方法大致可分为医疗仪器(如X光检查测量法、超音波检查测量法等)、专业量角器(如测径器、脚型测量仪等)、足印(footprint)观察法以及实验法(如足印参数等)。其中，与其它方法相较之下，使用足印进行分析以评估足弓的高度具有简单方便和非侵入性等特色，因此，在公知技术中经常使用足印参数来有效地评估人体足弓高度是否异常。足印参数大多通过几何学的方法(如线段长度、面积的计算)进行估算，常见的足印参数包括足弓角度(arch angle)、足印指数(footprint index)、足弓指数(arch index，Al)、足弓长度指数(arch length index)以及足趾截去指标(truncated arch index)等。其中，最为常见的足弓指数AI是由Cavanagh和Rodgers于1985年提出，其是在静态站姿下取得足印，并将该足印不含脚趾的脚掌长度L等分为三段区域(请参见图1)， 然后量测各区域的面积，分别为后足面积(A)、中足面积(B)与前足面积(C)。足弓指数AI 的计算方式为中足区域面积与足部全部面积(不包括脚趾)之比值，即足弓指数AI = B/ (A+B+C)。当足弓指数AI的数值小于0. 21为高足弓(high arch)；数值介于0. 21及0. 26 为正常足弓(normalarch)；数值大于0.沈为扁平足(flat foot)。然而，上述公知足印参数的计算，往往需要较多的步骤或较大的计算成本(如足印面积积分)，因而使得这些足弓形态的评估无法实时快速的完成，即无法实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子。因此，有鉴于公知技术的各项问题，为了能够兼顾解决之，本发明提出一种判别足弓类型的方法，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。
发明内容
有鉴于上述公知技术的问题，本发明的其中一个目的就是提供一种判别足弓形态的量测方法，以兼具简单方便、低成本和非侵入性等优点的方法来判别足弓形态，以实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子。根据本发明的另一目的，提出一种判别足弓形态的量测方法，其根据人体足型的资料包含人体足部外侧轮廓线以及内侧轮廓线进行判别，该方法包含下列步骤首先，取得足印，其是待测者在静态站姿下的足印，且该足印包含外侧轮廓线以及内侧轮廓线；其次， 取得该足印外掌切点与外跟切点，以及该足印内掌切点与内跟切点；其后，取得足掌中点及足跟中点，该足掌中点为连接该外掌切点与该内掌切点的线段的中点；该足跟中点为连接该外跟切点与该内跟切点的线段的中点；其次，取得足中轴线与足中垂线；然后，取得足宽长！^，其是足中垂线的长度；以及取得足弓宽La;最后，将该足弓宽LJ余以该足宽长Lf，得到足型指数(Foot Type Index, FTI)，即 FTI = La/Lf。根据此足型指数FTI即可判别该足印所表明的足弓形态。例如，根据该足型指数FTI可将人体的足弓形态精确地分为扁平足(flat foot)、低足弓(Iowarch)、正常足弓 (normal or regular arch) ^1 ! ^ (little high arch) 5 ! ^ (high arch) Ji^M 态；或概分为扁平足、正常足弓及高足弓三种形态。承上所述，依本发明判别足弓形态的量测方法，其可具有一或多个下述优点(1)此方法采用人体足印数据进行线性量测与判别，其过程简单方便且属于非侵入性评估法。(2)此方法采用线性几何学方式对足印数据进行线性量测与判别，不需进行复杂的计算，可有效降低计算成本并加快计算的速度，以实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子。上述「发明内容」并非用以限制所要保护的范围，本发明的各种样态的详细概观， 在下述实施方式部分会做更进一步描述。本发明内容并无意于识别所要保护的技术方案的关键特征或基本特征，也并非用来单独决定所要保护的范围。
PtPh足中轴线Pt足掌前端点Ph足掌末端点Pm足中轴线等分点，为足中轴线Ptfh中点Pml超平点Pm2扁平点Pm3中足点，为足中垂线PiPo中点Pm4偏高点Pm5高弓点PiPo足中垂线Pi中垂内切点Po中垂外切点Pa中垂内弓交点L脚掌长度A后足面积B中足面积C前足面积AI 足弓指数(Arch Index)AIe电子扫描足弓指数AIt热感应足弓指数FTI 足型指数(Foot Type Index)FTIt热感应足型指数FTIe电子扫描足型指数FTI6六分法足型指数La足弓宽Lf足宽长
具体实施例方式为充分了解本发明的目的、特征及功效，现借由下述具体实施例，并配合所附图形，对本发明做详细说明，下述说明中的相同组件以相同的符号标示来说明。此处特地以特征描述本发明的技术方案以符合法定需求，不过，此叙述本身并无意于限制本专利的范围。 发明人考虑到所要保护的技术方案也可用其它方式具体实施，例如包含不同步骤或结合类似于本文件内所描述的步骤的步骤组合、与其它目前或未来技术结合。再者，虽然此处可能会使用术语「步骤」等运用不同的方法组件，不过除非有明确描述个别步骤的顺序，否则不应该将这些术语解译为暗示此处揭示的许多步骤之间的任何特定顺序。请同时参阅图2与图3。图2绘示了本发明的判别足弓形态的量测方法的步骤流程图；图3绘示了本发明的判别足弓形态的量测方法的量测点示意图。相关步骤流程说明如下首先，在步骤S110，取得足印200，其是待测者在静态站姿下的足印200，且该足印200具有足印轮廓线230，该足印轮廓线230包含外侧轮廓线210以及内侧轮廓线220 ；其次，在步骤S120，取得该足印的外掌切点Pl与外跟切点P2，其为该足印外侧轮廓线210的该外侧公切线段P1P2与该外侧轮廓线210分别在足掌及足跟处的切点；其后，在步骤S130，再类似地取得该足印的内掌切点P3与内跟切点P4，其为该足印内侧轮廓线220的该内侧公切线段P3P4与该内侧轮廓线220分别在足掌及足跟处的切占.接着，在步骤S140，取得足掌中点P5及足跟中点P6，该足掌中点P5为连接该外掌切点Pl与该内掌切点P3的线段的中点；该足跟中点P6为连接该外跟切点P2与该内跟切点P4的线段的中点；接下来，在步骤S150，取得足中轴线Ptfh，其是连接该足掌中点P5与该足跟中点 P6的连线，并与该足印轮廓线230相交于该足掌前端点Pt以及该足掌末端点Wi ；其次，在步骤S160，取得足中垂线PiPo，其与足中轴线Ptfh垂直且通过该足中轴线等分点Rn，并与该内侧轮廓线220相交于该中垂内弓交点Pa，其中该足中轴线等分点Rn 为该足中轴线PtWi的中点，该中垂内切点Pi为该足中垂线PiPo与该内侧公切线段P3P4 的交点，该中垂外切点Po为该足中垂线PiPo与该外侧公切线段P1P2的交点；然后，在步骤S170，取得足宽长Lf，其是该足中垂线PiPo的长度；以及取得足弓宽 La，其是该线段PaPo的长度；最后，在步骤S180，将该足弓宽La除以该足宽长Lf，即得到足型指数(Foot Type Index, FTI)，亦即 FTI = La/Lf。其中，根据该足型指数FTI值的大小，即可将人体的足弓型态概分为扁平足、正常足弓及高足弓三种形态；或精确地分为扁平足、低足弓、正常足弓、偏高足弓或高足弓五种形态；或视需要将人体的足弓形态分为五种以上的形态。根据该足型指数FTI即可判别消费者的足弓形态，并提供该消费者合适的鞋垫或鞋子。实务上可以通过各种器材撷取足印200，常见的该类器材包括电子扫描仪、油墨足印垫(Harris and Beath footprinting mat)、压力传感器以及热感应式传感器等。经由实验得知，不论以何种器材撷取足印200，其AI值与FTI值都高度相关。以电子扫描仪撷取足印200样本，然后分别计算其AI值与FTI值，并进行回归分析，发现该AI值与FTI值间具有如下关系式AIe = 0. 31 (FTIe)+0. 0913ρ = 0.925，P为该AIe与该FTIe的相关系数，此处是为了避免混淆，将电子扫描仪撷取足印200所计算的足弓指数简称为Ale，而所计算的足型指数简称为FTIe。以热感应式传感器撷取足印200样本，然后分别计算其AI值与FTI值，并进行回归分析，则发现该AI值与FTI值间具有如下关系式Alt = 0. 26 (FTIt) +0. 1274ρ =0.951，P为该AIt与该FTIt的相关系数，此处是为了避免混淆，同样地将以热感应式传感器撷取足印200所计算的足弓指数简称为Alt，而所计算的足型指数简称为 FTIt0请参阅图4，其是绘示了本发明的足弓形态的六分法(one sixth method)示意图。 图中，显示以五个点将该足中垂线PiPo的该足宽长Lf等分为六段，并定义六分法足型指数FTI6为线段PiI^a的长度除以足宽长Lf的值。当中垂内弓交点1 落在该中垂内切点Pi与扁平点Rii2间时，FTI6值大于0. 66，即判别该足印200属扁平足；当该中垂内弓交点1 落在该扁平点Pm2与中足点Pm3间时，FTI6值介于0. 50 0. 66之间，即判别该足印200属低足弓；当该中垂内弓交点1 落在该中足点Rii3与偏高点Pm4间时，FTI6值介于0. 33 0. 50之间，即判别该足印200属正常足弓；当该中垂内弓交点1 落在偏高点Pm4与高弓点 Pm5间时，FTI6值介于0. 16 0. 33之间，即判别该足印200属偏高足弓；当中垂内弓交点 Pa落在高弓点Pm5与中垂外切点Po间时，FTI6值小于0. 16，即判别该足印200属高足弓。 此外，对于因为长时间站立或其它因素导致足弓结构因而塌陷的情况，该足印200其正常足弓的FTI6值范围可调整为介于0. 30与0. 57间；而FTI6值介于0. 57 0. 66之间，即判别该足印200属低足弓；FTI6值介于0. 16 0. 30之间，即判别该足印200属偏高足弓。值得注意的是，该六分法是一种简易的足弓形态判别方法，因此适用于包括电子扫描仪、油墨足印垫、压力传感器以及热感应式传感器等各种器材撷取消费者的足印200， 一旦取得足印200，即可以肉眼简易判别该足印所属足弓形态而无需进一步的详细计算该 FTI值的大小，以实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子。本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而熟知本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，例如减少或增加足弓形态的分类，并定义相对应的足弓形态分类值，均应视为涵盖在本发明的范围内。因此，本发明的保护范围应当以下文的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种判别足弓形态的量测方法，其根据消费者足印的数据进行量测与判别，以实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子，其特征在于，该方法包含下列步骤取得足印，其是静态站姿下撷取的足印，该足印的足印轮廓线包含外侧轮廓线以及内侧轮廓线；取得该足印外掌切点与外跟切点，其为该足印外侧轮廓线的外侧公切线段与该外侧轮廓线分别在足掌及足跟处的切点；取得该足印内掌切点与内跟切点，其为该足印内侧轮廓线的内侧公切线段与该内侧轮廓线分别在足掌及足跟处的切点；取得足掌中点及足跟中点，该足掌中点为连接该外掌切点与该内掌切点的线段的中点；该足跟中点为连接该外跟切点与该内跟切点的线段的中点；取得足中轴线，其是连接该足掌中点与该足跟中点的连线，并与该足印轮廓线相交于足掌前端点以及足掌末端点；取得足中垂线，其与该足中轴线垂直且通过该足中轴线等分点，并与该内侧轮廓线相交于该中垂内弓交点，其中该足中轴线等分点为该足中轴线的线段的中点，该中垂内切点为该足中垂线与该内侧公切线段的交点，该中垂外切点为该足中垂线与该外侧公切线段的夺占.取得足宽长Lf，其是该中垂内切点至该中垂外切点线段的长度；以及取得足弓宽La，其是该中垂外切点至该中垂内弓交点线段的长度；以及计算足型指数(Foot Type IndeX，FTI)，其是将该足弓宽La除以该足宽长1^，即？11 = La/Lf，而根据此足型指数FTI即可判别该足印表明的足弓形态。
2.一种判别足弓型态的量测方法，其根据消费者足印的数据进行量测与判别，以实时快速地提供消费者合适的鞋垫或鞋子，其特征在于，该方法包含下列步骤取得足印，其是静态站姿下撷取的足印，该足印的足印轮廓线包含外侧轮廓线以及内侧轮廓线；取得该足印外掌切点与外跟切点，其为该足印外侧轮廓线的外侧公切线段与该外侧轮廓线分别在足掌及足跟处的切点；取得该足印内掌切点与内跟切点，其为该足印内侧轮廓线的该内侧公切线段与该内侧轮廓线分别在足掌及足跟处的切点；取得足掌中点及足跟中点，该足掌中点为连接该外掌切点与该内掌切点的线段的中点；该足跟中点为连接该外跟切点与该内跟切点的线段的中点；取得足中轴线，其是连接该足掌中点与该足跟中点的连线，并与该足印轮廓线相交于足掌前端点以及足掌末端点；取得足中垂线，其是与该足中轴线垂直且通过该足中轴线等分点，并与该内侧轮廓线相交于该中垂内弓交点，其中该足中轴线等分点为该足中轴线的线段的中点，该中垂内切点为该足中垂线与该内侧公切线段的交点，该中垂外切点为该足中垂线与该外侧公切线段的交点；取得足宽长Lf，其是该中垂内切点至该中垂外切点线段的长度； 将该足宽长Lf等分为六段，则根据该中垂内弓交点的落点即可判别该足印所表明的足弓形态。
3.如权利要求2所述的判别足弓形态的量测方法，其特征在于，该中垂内弓交点与该中垂外切点线段的长度除以足宽长Lf的值为六分法足型指数FTI6，且当该中垂内弓交点落在该中垂内切点与该扁平点间时，FTI6大于0. 66，该足印属扁平足；当该中垂内弓交点落在该扁平点与该中足点间时，FTI6介于0. 50与0. 66间，该足印属低足弓；当该中垂内弓交点落在该中足点与该偏高点间时，FTI6介于0. 33与0. 50间，该足印属正常足弓；当该中垂内弓交点落在该偏高点与该高弓点间时，FTI6介于0. 16与0. 33 间，该足印属偏高足弓；当该中垂内弓交点落在该高弓点与该中垂外切点间时，FTI6小于 0. 16，该足印即属高足弓。
4.如权利要求3所述的判别足弓形态的量测方法，其特征在于，该足印为足弓结构塌陷的足印，则FTI6介于0. 30与0. 57间，该足印为正常足弓；而FTI6介于0. 57与0. 66间，该足印属低足弓；FTI6介于0. 16与0. 30间，该足印为偏高足弓。
全文摘要
本发明揭露一种判别足弓形态的量测方法，其根据消费者的人体足印的数据进行量测与判别，该方法包含下列步骤首先，取得足印，其是待测者在静态站姿下的足印，且该足印包含外侧轮廓线以及内侧轮廓线；其次，取得该足印外掌切点与外跟切点，以及该足印内掌切点与内跟切点；其后，取得足掌中点及足跟中点；其次，取得足中轴线与足中垂线；然后，取得足宽长Lf，其是足中垂线的长度；以及取得足弓宽La；最后，将该足弓宽La除以该足宽长Lf，得到足型指数(Foot Type Index，FTI)，即FTI＝La/Lf。根据该足型指数即可判别消费者的该足印所表明的足弓形态，并提供该消费者合适的鞋垫或鞋子。
文档编号A43D1/02GK102578762SQ201110034140
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月7日
发明者刘克涛, 杨世伟, 郑朝谥 申请人:欧立达股份有限公司