脚形测量仪的制作方法
【专利摘要】本发明是一种脚形测量仪，结构上有线阵图像传感器、电机、皮带、导轨、红外透光膜、红外灯光源、主控电路板、USB端口、电源适配器接口、机箱外壳、触发开关等。本发明有两种结构，一是平板结构主要功能是测量脚底的外轮廓、长宽尺寸、脚弓的高度；二是直角结构，除了测量平板式结构的脚形参数外，还可以测出脚背轮廓和脚背各主要位置的高度尺寸。后期软件根据设备采集的脚形数字信息，与存储的鞋码号型相匹配，自动为客户推荐最合适脚形的鞋码号型。本发明所涉及的【技术领域】有光学、机械工程学、电子学科等。本发明成果可以应用到鞋类专卖店内，成为顾客选鞋的依据：可以应用到鞋类网购市场；可以应用到量脚制鞋行业领域。
【专利说明】脚形测量仪
【技术领域】
[0001]本发明是一种涉及了光学、机械、电子、计算机通信等技术的测量设备，是一款解决脚型长宽高尺寸测量问题的设备。
【背景技术】
[0002]测量方法是指人们认识自然界事物的一种手段，例如:要知道某块金属的质量，可以用天平这种仪器来测量，而天平就是一种测量质量的方法。脚型测量是指对脚的特征部位进行测量，脚型的测量包括间接测量和直接测量，通过踩脚印图进行的脚长测量等等都属于间接测量。
[0003]影响脚型测量的因素有很多。对于每一双具体的脚型来说，脚的尺寸大小会随着外界条件的变化而发生微小的变化。首先应当知道，人的左右脚只是基本上对称，他们在长度和围度上并不完全相同。对于大多数人来说，右脚的活动大于左脚，使得右脚的长度和围度普遍比左脚大。在进行脚型测量时，一般都选择右脚测量。当然，在选购鞋时，则应当两只脚都要试一试，防止意外发生。其次人体在负重时，脚的尺寸也会有变化。由于人体的负重，加大了脚的承载力，使脚弓消失，从而引起长度和宽度上的变化。当人的体重集中在一只脚上时，长度可增加3mm左右，宽度可增加2?5臟，围度可增加IOmm左右。在设计鞋楦时，一定要考虑脚的动态变化。在选购鞋时，不应只是做着试穿，还应当站起来走一走。再次季节的变化对脚的尺寸也有影响。夏季时天气热，脚的散热量也大，血管扩张，脚的尺寸偏大；冬季时天气冷，为了减少热量散发，整个脚都处于收缩状态，脚的尺寸相应偏小。在脚型测量时，一般都选在夏季进行。最后人脚在后跟垫高的情况下，尺寸也有变化。一般说来，随着脚后跟的升高，脚前掌受力增加，脚跖趾围长加大，而脚底心受力减，小脚跗围长也减小。在设计高跟鞋、中跟鞋和平跟鞋时，要考虑脚跖围和脚跗围的这一变化规律。
[0004]传统脚型测量方法都是直接测量的。脚的围度测量要选用鞋用带子尺。鞋用带子尺是一条宽8mm长50mm的软尺，正面是厘米刻度，背面是英国和法国鞋号标记。被测者右脚赤足平稳站立，由另一人来进行测量。测量步骤如下:
[0005](I)先在脚上找到各个特征部位点(第一跖趾关节、第五跖趾关节、前跗骨突点、第五跖骨粗隆点、舟上弯点、脚腕最细处、腿肚最粗处、膝下腓骨粗隆下沿点)。
[0006](2)用带子尺按脚围测量的内容，通过特征部位点逐一进行测量。
[0007](3)测量六个围度时，都要求带子持平贴在皮肤上，不能过紧，也不能过松。
[0008](4)在带子尺环绕一周后，交叉读取数值为各个围度值。
[0009](5)记录下测量的各个围度的数值。
[0010]传统的脚的高度的测量是通过脚的各个特征部位点到水平面距离得到的尺寸，测量脚高时，一般使用高度测量尺进行测量。也可以用较长的直尺及三角板来代替。测量步骤如下:
[0011]1、使用高度尺测量时，可将高度尺的指针对准脚的特征部位点，然后从高度尺上读出数据。[0012]2、使用直尺时可直接测量膝下高、腿肚高、脚腕高、外怀骨中心下沿点高、和后跟突度点高。
[0013]3、使用直尺测量舟上弯点高、前跗骨突点高、第一跖趾关节高、拇指高时，要用三角板将这些特征点平移后再用直尺测量。
[0014]4、记录下测量的各个高度数值。
[0015]本发明一款测量脚型尺码的电子设备，可以通过脚型的测量直接获得脚底信息的各个长度、宽度、和高度信息。
【发明内容】
[0016]本发明是一种脚形测量仪，机械结构是线阵扫描驱动机械，它包括:电机、皮带、导轨、机箱外壳。光源结构包括:、红外灯光源、红外透光膜、透光玻璃板。布光方式是四周均布的环形或方形布光方式。电子结构包括:主控电路板、线阵图像传感器、解发开关、USB端口、USB信息线、电源适配器接口等。本发明的图像采集方式是逐行采集方式，发明的外形结构有两种，一种是平板式，另一种是直角式。平板式脚形测量仪主要体现在脚底轮廓形状、长宽尺寸、脚弓高度的测量，而直角式脚形测量仪的主要功能不只是平板式结构的扫描功能，还包括脚背轮廓、脚背各关键位置高度尺寸的测量。
[0017]线阵图像传感器主要用于采集脚底图像信息，是本发明的主要电子零部件之一。线阵图像传感器与皮带、导轨相结合，然后通过电机带动皮带使线阵图像传感器在导轨内做直线运动，在运动的同时逐行采集图像信息。
[0018]红外灯光源、红外透光膜(滤光膜、遮光膜)、透光玻璃板的主要功能是为采集图像时提供特殊的光照效果。发明中红外光源采用850纳米或940纳米红外光源，更容易被图像传感器捉捕光源信号。红外透光膜将环镜光对图像本身的影响阻隔在透光玻璃以外。为了保证红外灯的光照效果，电源适配器单独为红外灯供电。并且布光方式采用了四周均布的环行或方形侧面布光方式。
[0019]主控电路板控制电机运动，向线阵图像传感器发出采集命令，并且接收线阵图像传感器传回的图像信号，最后将获得的图像信息通过USB端口传回PC终端。其次主控电路板有电源分配功能，USB端口除了可传递信号外还可以通电。主控电路板通过USB端口引入电源，电源经过主控电路板的分流，经过不同的电容电阻，分配给电机、线阵图像传感器以及触发开关。设备各接口连好后，触发开关向主控电路板发出执行扫描工作的命令，开始设备的扫描取图工作。
[0020]平板式结构的设计主要为了大多数鞋店门市、和鞋类网购客户的需求，可以准确的得到适合脚型和各类品牌鞋型的号型。直角式结构同样具备这个功能，而由于其同样具备脚背高度测量的功能，因此直角式结构的设计可以应用到订制鞋领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1脚形测量仪设备平板式结构正等轴测图
[0022]图2脚形测量仪设备平板式结构正视图
[0023]图3脚形测量仪设备直角式结构正等轴测图
[0024]图4脚形测量仪设备直角式结构正视图【具体实施方式】
[0025]本发明的结构部件包括:电机、皮带、导轨、机箱外壳；红外透光膜、红外灯光源、透光玻璃板:主控电路板、USB端口、USB信息线、电源适配器接口、线阵图像传感器、触发开关。具体的机械连接方式是:电机连接皮带、皮带连接导轨与线阵图像传感器固定于机箱底部(或侧面)；红外灯光源、红外透光膜(滤光膜、遮光膜)、透光玻璃固定于机箱顶部，或与脚型接触的侧面。具体电路连接方式是:主控电路板由USB端口处引入电源，然后通过USB信息线向线阵图像传感器和触发开关传递电和信号，并同时向电机提供电源；电源适配器从另个电源端口引入电源，向红外灯提供单独照明电源。
[0026]具体工作方式:当全部结构零部件连接后，被测脚底放于设备玻璃板上，由重力作用触动触发开发，触发开发向主控电路板发出执行扫描命令，主控电路板向电机供电，电机运动带动皮带，皮带运动带动线阵图像传感器在导轨上做直线运动，线阵图像传感器做直线运动的同时接到主控电路板发来的取图命令，形成逐行扫描模式，扫描工作结束，线阵图像传感器回归初始位置，图像信息通过USB信息线以及USB端口传输到PC终端。PC终端通过得到的图像信息，计算脚型图像信息的长宽尺寸各项参数信息，并根据库存鞋码信息，推荐适合脚型的最佳鞋码号型。
[0027]平板式结构与直角式结构的连接方式一致，工作方式有稍微区别。直角式结构在测量过程中是，先进行脚底扫描测量，再进行脚背高度的扫描测量。
【权利要求】
1.一种脚形测量仪的机械部件特征是线阵扫描驱动机械:(1)有皮带(2)有导轨(3)有电机(4)有机箱外壳。
2.一种脚形测量仪的光学物理特征是:(1)有850纳米或940纳米红外灯光源。(2)有红外透光膜(滤光膜、遮光膜)。(3)有透光玻璃板。(4)红外光源的布光方式是四周均布的环行或方形侧面布光方式。
3.一种脚形测量仪的电子部件特征是:(2)有主控电路板。(3)有线阵传感器。(4)有触控开关。(5)有USB 端 口。(6)有USB信息线(7)有电源适配器。
4.一种脚形测量仪的图像彩集方式是逐行采集方式。
5.一种脚形测量仪有平板结构和直角结构两种结构方式。
【文档编号】A43D1/02GK103478989SQ201310441501
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】白曦东, 张志波 申请人:北京博维恒信科技发展有限公司