一种足部感测系统的制作方法

一种足部感测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种足部感测系统，包含一压力感测装置以及一第一影像提取装置。压力感测装置具有一压力感测区域；第一影像提取装置具有一影像提取区域，压力感测装置以可转动的方式枢接于第一影像提取装置，而压力感测区域覆盖于影像提取区域之上。一受测者分别踩踏压力感测区域以及影像提取区域，并由第一影像提取装置分别提取受测者的足压分布以及足形影像，由一使用者使用本实用新型进行足压分布以及足形的分析。通过本实用新型直接提取受测者的足形与足压分布影像，得以缩短检测时间。
【专利说明】一种足部感测系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种足部感测系统，特别涉及一种可感测足压分布以及拍摄足形的足部感测系统。

【背景技术】
[0002]公知的足形检测需要利用油墨转印，受测者在脚掌上涂布油墨，再将足印转印至纸上，以判断受测者的足形是属于外八或内八、是否为拇指外翻、并计算足弓指数(Archindex)以判断受测者是否为高弓足或扁平足等问题，但是油墨转印有着容易弄脏受测者与使用者的问题存在。


【发明内容】

[0003]根据上述问题，本发明提供一种足部感测系统，可直接提取受测者的足形影像以及足压分布，以供一使用者跟据受测者的足形影像以辨别受测者的脚是属于外八或内八、是否为拇指外翻、是否为后足跟部外旋或内旋、以及计算足弓指数(Arch index)以判断受测者是否为高弓足或扁平足等问题，并根据受测者的足压分布进行分析，以提供受测者选购或量身订做适合的鞋垫的指南。
[0004]足部感测系统包含一压力感测装置以及一第一影像提取装置，压力感测装置具有一压力感测区域；第一影像提取装置具有一影像提取区域，压力感测装置以可转动的方式枢接于第一影像提取装置，而压力感测区域覆盖于影像提取区域之上。
[0005]一受测者踩踏压力感测区域时，第一影像提取装置提取受测者的足压分布影像以为一第一影像并输出一第一影像数据；当压力感测装置被转动而远离影像提取区域上方时，受测者可以踩踏影像提取区域，并通过第一影像提取装置提取受测者的足形影像以为一第二影像，并输出一第二影像数据。使用者于后续根据第一影像提取装置输出的第一影像数据与第二影像数据，来分析受测者的足压分布与足形。
[0006]相较于公知技术，本发明所提供的足部感测系统避免了公知技术利用油墨转印所造成的脏污，通过直接提取受测者足形与足压分布的影像并进行分析，得以缩短检测时间，并能提供受测者选择适合受测者使用的鞋垫的指南，而每一受测者的足形或是足压影像数据皆会提供给受测者保存，或是上传至数据库或云端空间供受测者随时查阅，亦或是提供学术单位使用。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1绘制了根据本发明的一具体实施例的立体示意图。
[0008]图2绘制了根据本发明的一具体实施例的侧视图。
[0009]图3绘制了根据本发明的一具体实施例的压力感测装置被掀起的侧视图。
[0010]图4绘制了根据本发明的一具体实施例的功能方框图。
[0011]图5绘制了根据本发明的一具体实施例所提取一受测者的足形影像的足形轮廓，以定义足长、足宽、以及足部各区域面积。
[0012]图6绘制了根据图5的足形轮廓以辨别拇指外翻角度的示意图。
[0013]图7绘制了根据图5的足形轮廓以辨别足形外八或内八角度的示意图。
[0014]图8绘制了根据本发明的另一具体实施例的功能方框图。
[0015]图9绘制了根据本发明的另一具体实施例的侧视图。
[0016]图10绘制了根据本发明的另一具体实施例所提取一受测者的后足跟部影像的后足跟部轮廓，以辨别后足跟部外旋或内旋的示意图。
[0017]其中，附图标记说明如下:
[0018]I?足部感测系统
[0019]10?压力感测装置101?压力感测区域
[0020]12?第一影像提取装置121?影像提取区域
[0021]14?运算装置16?枢接部
[0022]18?第二影像提取装置
[0023]A?足掌部A’?足掌部面积
[0024]B?足弓部B’?足弓部面积
[0025]C?足跟部C’?足跟部面积
[0026]Fl?足形轮廓F2?后足跟部轮廓
[0027]L?足长T?角度
[0028]SI?S13?参考线W?足宽

【具体实施方式】
[0029]为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
[0030]首先，请参阅图1，图1绘制了根据本发明的一具体实施例的立体示意图。本发明的足部感测系统I包含:一压力感测装置10、以及一第一影像提取装置12。
[0031]压力感测装置10具有一压力感测区域101，设置于压力感测装置10的中央，于本实施例中，压力感测区域101包含一张双面雾面的硅胶薄膜；第一影像提取装置12具有一影像提取区域121，设置于第一影像提取装置12的中央，于图1中被压力感测装置10所覆盖，故无法视之。于本实施例中，第一影像提取装置12为一扫描器，而影像提取区域121则为扫描器上的扫描玻璃部分。但本发明并不以此为限，第一影像提取装置12亦得为照相机或摄影机等足以进行影像提取的装置或设备取代之。
[0032]请参阅图2，；图2绘制了根据本发明的一具体实施例的侧视图。压力感测装置10设置于影像提取区域121上方，并以可转动的方式与第一影像提取装置12枢接于一枢接部16，压力感测装置10覆盖在第一影像提取装置12时，压力感测区域101覆盖于影像提取区域121上方。
[0033]当一受测者踩踏压力感测区域101的一外表面时，压力感测区域101受到踩踏压力变化产生形变而凹陷，并在压力感测区域101相对于影像提取区域121的一内表面根据压力由大至小，而生成颜色由深至浅不一的足压分布灰阶影像，并由第一影像提取装置12提取前述足压分布灰阶影像作为一第一影像，并输出一第一影像数据，其中第一影像数据为数字化的第一影像图片数据。于其他实施例中，压力感测装置10得以进一步包含一具有黏性且可重复黏贴的黑色胶膜，设置于压力感测区域101的内表面与影像提取区域121之间，并与前述的硅胶薄膜相隔一间隙。当压力感测区域101受压而产生形变时，压力感测区域101的内表面与黑色胶膜黏贴，使受测者的足压分布灰阶影像得以暂时被保存，再由第一影像提取装置12提取前述足压分布灰阶影像作为第一影像并输出第一影像数据，以供后续分析。
[0034]接着，请参阅图3，图3绘制了根据本发明的一具体实施例的压力感测装置被掀起的侧视图。当压力感测装置10被转动而远离影像提取区域121上方时，受测者可以踩踏影像提取区域121，并通过第一影像提取装置12提取受测者的足型影像以作为一第二影像并输出一第二影像数据，其中第二影像数据为数字化的第二影像图片数据。
[0035]请参阅图4，图4绘制了根据本发明的一具体实施例的功能方框图。如图4所示，本发明的足部感测系统I进一步包含一运算装置14，运算装置14连接第一影像提取装置12，用以接收第一影像数据与第二影像数据，并对第一影像数据进行影像处理以产生一第三影像数据，以供一使用者操作本发明的足部感测系统I，根据第二影像数据与第三影像数据以分别进行受测者的足形与足压分析。其中足形分析包含:取得受测者的足长与足宽等数据、辨别受测者是否为拇指外翻患者、定义足弓部面积并计算足弓指数(Arch index)，以辨别受测者是否高弓足或扁平足患者等。其中前述对第一影像数据进行影像处理以产生一第三影像数据是指，将前述的灰阶影像依照灰阶色彩的由深至浅分别分配一对应的颜色所形成的彩色影像图片数据。并根据第三影像数据进行受测者的足压分析，并根据足压分析结果提供受测者选购或量身订作合适鞋垫的指南，或是将足压分析结果与一脚底穴道图进行比对，以提供受测者选择或量身订作合适的具有穴道刺激鞋垫的指南，除了足压与足形分析之外，本发明的足部感测系统I得为进一步提供受测者足部保健相关的卫生教育知识。
[0036]以下将进行根据本发明的一实施例如何取得受测者的足长与足宽等数据，并辨别受测者的足形是为外八或内八、是否有拇指外翻的问题、并根据足形影像数据进一步定义足弓部面积，并计算足弓指数(Arch index)以辨别受测者是否高弓足或扁平足患者等功能的说明。
[0037]请参阅图5，图5绘制了根据本发明的一具体实施例所提取一受测者的足形影像的足形轮廓，以定义足长、足宽、以及足部各区域面积。使用者操作本发明的足部感测系统I取得受测者的足形影像后，并输入至运算装置14以取得足长L、足宽W的数据，并由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义足掌部A、足弓部B以及足跟部C各部份。为了【专利附图】

【附图说明】方便，在图5中绘制了根据受测者的足形影像所勾勒的一足形轮廓F1，以有利本说明书附图的揭露。
[0038]如图5所示，使用者通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义测量足长L与足宽W的参考线SI?S7，以取得该受测者的足形的足宽W(SI与S2间)与足长L (S3与S4之间)数据，以及定义足掌部A (S5与S6间)与足掌部面积A’、足弓部B(S6与S7之间)与足弓部面积B’、以及足跟部C(S7与S4之间)与足跟部面积C’。并通过足弓指数(Arch index)计算公式:
[0039]B' /(A，+B，+C，)(I)
[0040]以计算受测者的足弓指数(Arch index)以辨别受测者的足形是否为高弓足或扁平足。其中足弓指数(Arch index)为足弓部面积B’除以足总面积(A’+B’+C’)，一般来说，足弓指数(Arch index)小于0.21(21% )为高弓足,足弓指数(Arch index)小于0.26(26% )为扁平足，正常足形的足弓指数(Arch index)介于0.21至0.26之间。
[0041]请参阅图6，图6绘制了根据图5的足形轮廓以辨别拇指外翻角度的示意图。辨别的方法为:由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义测量拇指外翻角度的参考线S8、S9，并测量S8与S9之间所夹的一角度T的数值，一般来说，若角度T的数值大于15度，则一般认为是拇指外翻。
[0042]请参阅图7，图7绘制了根据图5的足形轮廓以辨别足形外八或内八角度的示意图。辨别的方法为:由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义测量拇指外翻角度的参考线S10、S11，并测量参考线SlO与Sll之间所夹的一角度T的数值，以辨别受测者的足形为外八或内八。其中参考线S1是以第二影像(亦即足形影像)的影像边界作为参考线，参考线Sll为受测者足形的假想中心线，并以左手定则定义角度T的正负值。若参考线SlO往参考线Sll为往使用者的右手方向转(亦即左手拇指指向使用者方向)时，定义为正；反之，若参考线S1往参考线Sll为往使用者的左手方向转(亦即左手拇指指离使用者方向)时，定义为负。若角度T为正值，则判断受测者的足形为外八；反之，若角度T为负值，则判断受测者的足形为内八。
[0043]接着同时请参阅图8与图9，图8绘制了根据本发明的另一具体实施例的功能方框图；图9绘制了根据本发明的另一具体实施例的侧视图。本发明的足形感测系统I的另一实施例进一步包含一第二影像提取装置18，第二影像提取装置18连接运算装置14，用以提取受测者的一后足跟部影像以为一第四影像，并输出一第四影像数据以供运算装置14进行分析。于本实施例中，第二影像提取装置18相对于枢接部16所设置，但本发明并不以此为限，第二影像提取装置18得设置于任何可提取受测者的后足跟部影像的位置。
[0044]请同时参阅图10，图10绘制了根据本发明的另一具体实施例所提取一受测者的后足跟部影像的后足跟部轮廓，以辨别后足跟部外旋或内旋的示意图。
[0045]使用者操作本发明的足部感测系统I取得受测者的后足跟部影像后，输入至运算装置14，并由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义参考线S12、S13，以辨别受测者的后足跟部是否外旋或内旋。为了【专利附图】

【附图说明】方便，在图10中绘制了根据受测者的后足跟部影像所勾勒的一后足跟部轮廓F2，以有利本说明书附图的揭露。
[0046]后足跟部是否外旋或内旋的辨别方法为:由使用者自行定义或是由运算装置14自动定义测量拇指外翻角度的参考线S12、S13，并检视参考线S12与S13之间位置关系，以辨别受测者的后足跟部为外旋或内旋。其中参考线S12以第四影像(亦即后足跟部影像)中阿基里斯腱的走向作为参考线，参考线S13为受测者后足跟部的假想中心线，当参考线S13位于参考线S12的右侧(亦即使用者的左侧)，则受测者的后足跟部为外旋，如图1OB的左图所示；反之当参考线S13位于参考线S12的左侧(亦即使用者的右侧)，则受测者的后足跟部为内旋，如图1OB的右图所示。
[0047]综上所述，本发明提供了一种足部感测系统，包含一压力感测装置、一第一影像提取装置以及一运算装置，压力感测装置设置于第一影像提取装置之上，运算装置连接第一影像连接装置。一受测者踩踏压力感测装置，并由第一影像提取装置提取受测者的足压分布影像并输出至运算装置；受测者直接踩踏第一影像提取装置以提取受测者的足形影像并输出至运算装置，一使用者通过操作运算装置并根据受测者的足压分布影像以提供受测者选购或量身订做鞋垫或是具有穴道刺激功能的鞋垫的指南；根据受测者的足形分析影像以辨别受测者的足形为外八或内八、是否为拇指外翻、并根据足形影像数据进一步定义足弓部面积，并计算足弓指数(Arch index)以辨别受测者是否高弓足或扁平足患者。
[0048]相较于公知技术，本发明所提供的足部感测系统避免了公知技术利用油墨转印所造成的脏污，通过直接提取受测者足形与足压分布的影像并进行分析，得以缩短检测时间，并能提供受测者选购或量身订作适合受测者使用的鞋垫的指南，而每一受测者的足形或是足压影像数据皆会提供给受测者保存，或是上传至数据库或云端空间供受测者随时查阅，亦或是提供学术单位使用。
[0049]通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
【权利要求】
1.一种足部感测系统，用以感测一受测者的足形与足压，包含: 一第一影像提取装置，具有一影像提取区域；以及 一压力感测装置，具有一压力感测区域，该压力感测装置设置于该影像提取区域上方，并以可转动的方式枢接于该第一影像提取装置； 其中，当该受测者踩踏该压力感测区域时，该第一影像提取装置提取一第一影像并输出一第一影像数据；当该压力感测装置被转动而远离该影像提取区域上方时，该受测者可以踩踏该影像提取区域，并通过该第一影像提取装置提取一第二影像并输出一第二影像数据。
2.如权利要求1所述的足部感测系统，进一步包含一运算装置，该运算装置连接该第一影像提取装置，该运算装置用以接收该第一影像数据与该第二影像数据，并对该第一影像数据进行影像处理以产生一第三影像数据。
3.如权利要求2所述的足部感测系统，其中该第一影像为该受测者的足压分布灰阶影像，该第二影像为该受测者的足形影像，该第一影像数据为数字化的第一影像图片数据，该第二影像数据为数字化的第二影像图片数据，该第三影像数据为形成该受测者的足压分布彩色影像图片数据，而该第三影像数据由该运算装置根据该第一影像的灰阶由深至浅分别分配一对应的颜色所形成。
4.如权利要求2所述的足部感测系统，进一步包含一第二影像提取装置，该第二影像提取装置连接该运算装置，用以提取一第四影像，并输出一第四影像数据以供该运算装置分析。
5.如权利要求4所述的足部感测系统，其中该第四影像为该受测者的后足跟部影像，该第四影像数据为数字化的第四影像图片数据。
6.如权利要求5所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第四影像数据，藉以辨别该受测者的后足跟部是否外旋或内旋。
7.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，藉以取得该受测者的足形外八角度。
8.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，藉以取得该受测者的足形内八角度。
9.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，藉以辨别该受测者的足形是否为拇指外翻。
10.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，藉以取得该受测者的足形的足长与足宽。
11.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第二影像数据，藉以计算该受测者的足弓指数，并辨别该受测者的足形是否为高弓足或扁平足。
12.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第三影像数据，藉以提供该受测者选择合适的鞋垫的指南。
13.如权利要求3所述的足部感测系统，其中一使用者可以通过操作该足部感测系统以分析该第三影像数据，藉以提供该受测者选择合适的具有穴道刺激鞋垫的指南。
【文档编号】A61B5/22GK204181632SQ201420459092
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】刘家忠, 林恭志 申请人:拜尔菲特股份有限公司