双脚扫描装置的制作方法

本申请涉及脚型数据扫描领域，具体而言，涉及一种双脚扫描装置。

背景技术：

随着消费水平的不断提高，运动健康观念的日渐普及。人们对皮鞋、运动鞋的定制化需求，越来越显著，由于传统的手工测量脚型，过于依赖测量人员的个人经验和技术水平，另外效率太低、成果过高等因素，制约着定制鞋子的产品成本。

发明人发现，目前对于双脚的扫描精确度较低且在测量过程中容易出现数据丢失。

针对相关技术中扫描过程精确度较低且容易出现数据丢失的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种双脚扫描装置，以解决扫描过程精确度较低且容易出现数据丢失的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种双脚扫描装置。

根据本申请的双脚扫描装置包括：光学摄像头、光栅信号发射器、固定支架、同步带、伺服驱动电机、移动导轨以及限位传感器，所述光学摄像头与所述光栅信号发射器按照预设角度分别固定于所述固定支架上，所述固定支架连接在所述同步带上，所述伺服驱动电机与所述同步带连接，用于驱动所述固定支架移动，所述移动导轨用于限定所述固定支架的左右移动范围，所述同步带和所述限位传感器配合用于限定所述固定支架的前后移动范围。

进一步地，所述光学摄像头包括多个。

进一步地，所述光栅信号发射器包括多个且与所述光学摄像头相匹配。

进一步地，所述光学摄像头和所述光栅信号发射器组成一组信号收发装置。

进一步地，所述光学摄像头和所述光栅信号发射器之间的角度固定。

进一步地，所述光学摄像头和所述光栅信号发射器之间的角度可调。

进一步地，所述光学摄像头为6个，所述光栅信号发射器为6个，6个所述光学摄像头分别与6个所述光栅信号发射器配合使用。

进一步地，所述同步带可替换为丝杠结构。

进一步地，双脚扫描装置还包括：外置电脑主机。

进一步地，所述光栅信号发射器和所述光学摄像头之间的测量角度可在 60度至120度之间调整。

在本申请实施例中，采用光学摄像头、光栅信号发射器、固定支架、同步带、伺服驱动电机、移动导轨以及限位传感器组合的方式，通过光学摄像头与光栅信号发射器按照预设角度分别固定于所述固定支架上，所述固定支架连接在所述同步带上，达到了驱动固定支架移动并通过光学摄像头、光栅信号发射器接收采集光学信号的目的，从而实现了快速扫描和双脚同时采集的技术效果，进而解决了扫描过程精确度较低且容易出现数据丢失的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的双脚扫描装置内部结构俯视示意图；

图2是根据本申请实施例的双脚扫描装置内部结构后视示意图；

图3是根据本申请实施例的双脚扫描装置外部结构示意图；以及

图4是根据本申请实施例的双脚扫描装置外部结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-4所示，双脚扫描装置包括：光学摄像头、光栅信号发射器、固定支架14、同步带15、伺服驱动电机13、移动导轨16以及限位传感器17，所述光学摄像头与所述光栅信号发射器按照预设角度分别固定于所述固定支架 14上，所述固定支架14连接在所述同步带15上，所述伺服驱动电机13与所述同步带15连接，用于驱动所述固定支架14移动，所述移动导轨16用于限定所述固定支架14的左右移动范围，所述同步带15和所述限位传感器17配合用于限定所述固定支架14的前后移动范围。通过移动导轨16、配合同步带 15和限位传感器17能够限定固定支架14上的光学摄像头、光栅信号发射器的前后、左右移动范围，从而准确地确定双脚的扫描范围，进而可进行快速地扫描。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用光学摄像头、光栅信号发射器、固定支架、同步带、伺服驱动电机、移动导轨以及限位传感器组合的方式，通过光学摄像头与光栅信号发射器按照预设角度分别固定于所述固定支架上，所述固定支架连接在所述同步带上，达到了驱动固定支架移动并通过光学摄像头、光栅信号发射器接收采集光学信号的目的，从而实现了快速扫描和双脚同时采集的技术效果，进而解决了扫描过程精确度较低且容易出现数据丢失的技术问题。

作为本实施例中的优选，所述光学摄像头包括多个。多个光学摄像头可以是光学摄像头(1，4，6，8，10，12)，其中光学摄像头(1，6，12)为接收左脚光学信号的摄像头。光学摄像头(4，8，10)为接收右脚光学信号的摄像头。

作为本实施例中的优选，所述光栅信号发射器包括多个且与所述光学摄像头相匹配。多个光栅信号发射器可以是光栅信号发射器(2，4，5，7，9，11)，一共六个光栅信号发射器，其中第一光栅信号发射器2、第三光栅信号发射器 5、第五光栅信号发射器11为测量左脚的发生器。同理第二光栅信号发射器4、第四光栅信号发射器7、第六光栅信号发射器9为测量右脚的发生器。

将所述光学摄像头和所述光栅信号发射器组成一组信号收发装置。具体地，当所述光学摄像头为6个，所述光栅信号发射器为6个，6个所述光学摄像头分别与6个所述光栅信号发射器配合使用。

作为本实施例中的优选，所述光学摄像头和所述光栅信号发射器之间的角度固定。在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发射器相对位置不会产生变化，但是参照被测目标物比如，脚的绝对位置已经移动。

作为本实施例中的优选，所述光学摄像头和所述光栅信号发射器之间的角度可调。为让结构更加紧凑，可能改变光学摄像头和所述光栅信号发射器的角度，区间在法线垂直于被测表面，并且在±30度之间调整。此外，为适用不同的工作场景及精度要求，可会改变光学摄像头和所述光栅信号发射器，本领域技术人员能够实际使用场景改变光学摄像头和所述光栅信号发射器的位置和角度。

此外，还需要注意的是，光学摄像头和所述光栅信号发射器目前固定在同一个位置，也可将发射器、图像采集装置安装在在不同的位置，本领域技术人员能够实际使用场景改变光学摄像头和所述光栅信号发射器的位置和角度。

作为本实施例中的优选，所述同步带可替换为丝杠结构。

作为本实施例中的优选，还包括：外置电脑主机。外置电脑主机能够对采集得到的三维点云数据进行后续处理建立三维双脚型模型。

作为本实施例中的优选，所述光栅信号发射器和所述光学摄像头之间的测量角度可在60度至120度之间调整。

请参考附图1-4，本设备主要包含以下组件：

光栅信号发射器(2，4，5，7，9，11)，一共六个光栅信号发射器，其中第一光栅信号发射器2、第三光栅信号发射器5、第五光栅信号发射器11为测量左脚的发生器。同理第二光栅信号发射器4、第四光栅信号发射器7、第六光栅信号发射器9为测量右脚的发生器。

光学信号采集装置的光学摄像头(1，4，6，8，10，12)，其中光学摄像头(1，6，12)为接收左脚光学信号的摄像头。光学摄像头(4，8，10)为接收右脚光学信号的摄像头。

(光学装置)固定支架14，起固定栅信号发生器(2，4，5，7，9，11) 和光学摄像头(1，4，6，8，10，12)的固定支架，使得光学信号能以固定的角度进行扫描。

同步带15，带动所述(光学装置)固定支架移动。

伺服驱动电机13，驱动电机13通过同步带15将光学装置固定支架14联动，实现光学装置的纵向往复移动，从而实现全脚的扫描。

纵向移动导轨16，约束(光学装置)固定支架14的运动轨道。

限位传感器17，限定所述连接机构带动所述信号收发装置在对双脚站立扫描面的待测目标扫描时的前后扫描行程。

现结合示意图对其工作流程进行描述，被测量对象100，站立在机器上。被测量对象100的脚底与测试设备的测试面20垂直，分别站立左右脚。还可以包括：挡光板22，用以遮挡外界光线，避免影响。

由设备操作员启动测量，主控电路板发出命令，测试开始光栅信号发射器 (2，4，5，7，9，11)和光学摄像头(1，4，6，8，10，12)同时开始工作。

测量过程中伺服驱动电机13通过同步带15带动(光学装置)固定支架 14沿着纵向移动导轨16的轨道进行移动。光学装置比如光栅信号发射器和光学摄像头在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置。

(光学装置)固定支架14的运动前后位置被同步带15和限位传感器17 所限定。(光学装置)固定支架14的左右运动被纵向移动导轨16限定在范围之内。此限定位置决定了扫描的横向和纵向活动范围。

光栅信号发射器和光学摄像头被固定在(光学装置)固定支架14上，同样的发射器和采集器分别配对使用。由于脚的遮挡，光学摄像头只能接收到与其对应的光栅信号发射发出的信号。这样组成了一组信号收发装置，优选地，本申请中采用6组信号收发装置。

在运动的过程中光栅信号发射器和光学摄像头相对位置不会产生变化，但是参照被测双脚的绝对位置已经移动。使得移动过程中的测量数据同步的输出至数据采集卡，并且结合软件和算法进行数据的软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集。

具体地，主控电路板发出命令，测试开始光栅信号发射器和光学摄像头同时开始工作。测量过程中伺服驱动电机13通过同步带15带动(光学装置)固定支架14沿着纵向移动导轨16的轨道进行移动。光学装置在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置，实现双脚全脚的测量。

(光学装置)固定支架14的运动前后位置被同步带15和限位传感器17 所限定。(光学装置)固定支架14的左右运动被纵向移动导轨16限定在范围之内。此限定位置决定了扫描的横向和纵向活动范围。

光学摄像头(1，4，6，8，10，12)和光栅信号发射器(2，4，5，7，9， 11)被固定在(光学装置)固定支架14上。作为发射器的光栅信号发射器和作为采集器的光学摄像头分别配对使用。由于脚的遮挡，光学摄像头(1，4， 6，8，10，12)只能接收到光栅信号发射器(2，4，5，7，9，11)发出的信号。

在运动的过程中光学摄像头(1，4，6，8，10，12)和光栅信号发射器(2， 4，5，7，9，11)对位置不会产生变化，但是参照被测双脚的绝对位置已经移动。使得移动过程中的测量数据同步的输出至数据采集装置，并且结合现有软件和现有相关算法进行数据的软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集。

为让结构更加紧凑，可能改变光学摄像头(1，4，6，8，10，12)和光栅信号发射器(2，4，5，7，9，11)，并且测量角度在法线垂直于被测面的±30 度之间调整。

为适用不同的工作场景及精度要求，可会改变光学摄像头(1，4，6，8， 10，12)和光栅信号发射器(2，4，5，7，9，11)的放置位置。

光学摄像头(1，4，6，8，10，12)和光栅信号发射器(2，4，5，7，9， 11)目前固定在同一个位置，也可能安装在在不同的位置。

通过同步带15进行传动，也可更换为丝杠传动。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。