全脚三维数据扫描方法及装置与流程

本申请涉及三维数据处理领域，具体而言，涉及一种全脚三维数据扫描方法及装置。

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。

目前国内市面上常见的有红外、白光扫描仪。其中，在一些方法中红外技术方案简单、造价低，直接采用以微软体感装置kinect为代表的批量化模组即可，而且有现成的sdk可供调用，开发过程简单，但最主要缺点是精度低，无法满足对精度有明确要求的鞋服合体定制。在一些方法中白光扫描仪技术方案简单，采用现成的模组进行拼装即可，但投影仪的成本高，同时白光对黑色敏感，容易产生数据空洞和缺失。

针对相关技术中三维数据扫描方法处理效率较为低下的问题，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全脚三维数据扫描方法及装置，以解决三维数据扫描方法处理效率较为低下的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种全脚三维数据扫描方法。

根据本申请的全脚三维数据扫描方法包括：检测待测目标是否进入扫描区域；如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数；根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号；以及根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据。

进一步地，检测待测目标是否进入扫描区域包括：检测待测目标是否垂直站立于预设扫描表面；如果检测待测目标垂直站立于预设测量表面，则检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体；以及如果检测所述待测目标的任意支单脚进入扫描盒体，则检测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内。

进一步地，如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数包括：如果检测待测目标进入扫描区域，则通过触摸显示屏接收待测目标的触摸按压信号并转化为预设控制指令；以及根据所述预设控制指令控制所述信号收发装置启动并根据所述输入测量参数执行预设扫描操作。

进一步地，根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号包括：控制信号收发装置向待测目标发射激光测量信号；同时控制信号收发装置向采集所述待测目标反射的发射信号；根据采集所述发射信号得到三维点云数据；将所述三维点云数据同步地输出显示。

进一步地，根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据包括：根据所述输入测量参数获得扫描次数和扫描位置；根据所述扫描次数控制信号收发装置通过同步带带动在前后往复运动的区域范围；以及根据所述扫描位置控制信号收发装置通过移动导轨在左右运动的区域范围。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种全脚三维数据扫描装置。

根据本申请的全脚三维数据扫描装置包括：检测模块，用于检测待测目标是否进入扫描区域；接收模块，用于检测待测目标进入扫描区域时，则接收扫描控制指令和输入测量参数；控制驱动模块，用于根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号；以及控制执行模块，用于根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据。

进一步地，所述检测模块包括：第一检测单元，用于检测待测目标是否垂直站立于预设扫描表面；第二检测单元，用于检测待测目标垂直站立于预设测量表面，则检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体；以及第三检测单元，用于检测所述待测目标的任意支单脚进入扫描盒体时，则检测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内。

进一步地，所述接收模块包括：转化单元，用于如果检测待测目标进入扫描区域，则通过触摸显示屏接收待测目标的触摸按压信号并转化为预设控制指令；以及输入控制单元，用于根据所述预设控制指令控制所述信号收发装置启动并根据所述输入测量参数执行预设扫描操作。

进一步地，所述控制驱动模块包括：发射控制单元，用于控制信号收发装置向待测目标发射激光测量信号；采集控制单元，用于同时控制信号收发装置向采集所述待测目标反射的发射信号；采集单元，用于根据采集所述发射信号得到三维点云数据；同步单元，用于将所述三维点云数据同步地输出显示。

进一步地，所述控制执行模块包括：扫描单元，用于根据所述输入测量参数获得扫描次数和扫描位置；第一限位单元，用于根据所述扫描次数控制信号收发装置通过同步带带动在前后往复运动的区域范围；以及第二限位单元，用于根据所述扫描位置控制信号收发装置通过移动导轨在左右运动的区域范围。

在本申请实施例中，采用检测待测目标是否进入扫描区域的方式，通过如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数，达到了根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号和根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据的目的，从而实现了根据扫描控制指令快速在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据的技术效果，进而解决了三维数据扫描方法处理效率较为低下的技术问题。

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是根据本申请第一实施例的全脚三维数据扫描方法示意图；

图2是根据本申请第二实施例的全脚三维数据扫描方法示意图；

图3是根据本申请第三实施例的全脚三维数据扫描方法示意图；

图4是根据本申请第四实施例的全脚三维数据扫描方法示意图；

图5是根据本申请第五实施例的全脚三维数据扫描方法示意图；

图6是根据本申请第一实施例的全脚三维数据扫描装置示意图；

图7是根据本申请第二实施例的全脚三维数据扫描装置示意图；

图8是根据本申请第三实施例的全脚三维数据扫描装置示意图；

图9是根据本申请第四实施例的全脚三维数据扫描装置示意图；

图10是根据本申请第五实施例的全脚三维数据扫描装置示意图；

图11是根据本申请的实施例的全脚三维数据扫描装置外部结构示意图；

图12是根据本申请实施例的全脚三维数据扫描装置内部结构示意图；

图13是根据本申请的另一实施例的全脚三维数据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所示，该方法包括如下的步骤s102至步骤s108：

步骤s102，检测待测目标是否进入扫描区域；

扫描区域主要是是否进入扫描盒体内，以是否站立于扫描区域的预设位置上。检测待测目标站立在机器上，需要满足脚底与测试设备的测试面垂直。

比如，检测待测目标是否单脚进入扫描区域的盒体内。

又比如，检测待测目标是否单脚进入扫描区域的水平站立位置。

步骤s104，如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数；

如果检测待测目标进入扫描区域，则通过显示装置接收由用户发送的扫描控制指令，并且还需要输入相关测量参数。

比如，被测目标通过交互触摸显示屏的操作提示，进行简单的信息输入。信息输入包括测量参数，比如待测目标的体重、身高以及拟测量全脚三维数据的局部位置。

步骤s106，根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号；

点击测试开始后，主控电路板给电机驱动板发出命令，测试开始光学摄像头和光栅信号发生器同时开始工作。，当开始扫描时光栅信号发生器和光学摄像头同时开始工作，在扫描过程中伺服电机通过同步带带动光学装置固定支架沿着纵向移动导轨的轨道进行移动，此时，扫描装置在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置。

步骤s108，根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据。

在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发生器相对位置不会产生变化，但是被测目标物比如单脚的绝对位置已经移动。移动量和移动过程中测得数据同步的输出至数据采集卡。测得的原始数据结合现有的软件以及相关算法进行软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集过程。

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，采用检测待测目标是否进入扫描区域的方式，通过如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数，达到了根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号和根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据的目的，从而实现了根据扫描控制指令快速在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据的技术效果，进而解决了三维数据扫描方法处理效率较为低下的技术问题。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图2所示，检测待测目标是否进入扫描区域包括：

步骤s202，检测待测目标是否垂直站立于预设扫描表面；

步骤s204，如果检测待测目标垂直站立于预设测量表面，则检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体；以及

步骤s206，如果检测所述待测目标的任意支单脚进入扫描盒体，则检测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内。

通过测量前的检测，能够确保待测目标的位置是符合扫描要求的。检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体能够确保左右脚分别进行分开测量。测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内能够确保扫描范围内数据的准确性。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图3所示，如果检测待测目标进入扫描区域，则接收扫描控制指令和输入测量参数包括：

步骤s302，如果检测待测目标进入扫描区域，则通过触摸显示屏接收待测目标的触摸按压信号并转化为预设控制指令；以及

步骤s304，根据所述预设控制指令控制所述信号收发装置启动并根据所述输入测量参数执行预设扫描操作。

比如，用户可以通过触摸显示屏幕提示，可以进行全脚自助测量。无需专业的操作员。

本申请的装置作为整机集成度高，将控制系统和交互屏幕集成到同一台机器上，无需外置控制器和电脑；自动化程度高，用户通过交互屏幕的简单提示，自助就可以进行全脚测量，无需专业的操作员。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图4所示，根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号包括：

步骤s402，控制信号收发装置向待测目标发射激光测量信号；

步骤s404，同时控制信号收发装置向采集所述待测目标反射的发射信号；

步骤s406，根据采集所述发射信号得到三维点云数据；

步骤s408，将所述三维点云数据同步地输出显示。

人体三维全脚扫描仪，通过多套光学数据捕捉组件，采集激光光栅发射器投射出的光学信号，获得人体全脚三维数据，转化成几何拓扑模型的系统装置。光栅信号发射器和光学摄像头组成一套信号收发装置，被限定在水平移动导轨的前后活动范围内，并且在驱动电机和同步带轮的联动下进行前后往复运动。在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发生器相对位置不会产生变化，但是参照被测全脚的绝对位置已经移动。

具体地，由于脚的遮挡光学图像采集装置只能接收到光学信号发射装置发出的信号。两者可组成一套完整的信号收发装置。

优选地，所述光学信号发射装置选用光栅信号发生器。

优选地，光学图像采集装置选用光学摄像头。

通过光学方式测量，无需进行接触式测量。整个测量过程舒适、快速、精准。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图5所示，根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据包括：

步骤s502，根据所述输入测量参数获得扫描次数和扫描位置；

步骤s504，根据所述扫描次数控制信号收发装置通过同步带带动在前后往复运动的区域范围；以及

步骤s506，根据所述扫描位置控制信号收发装置通过移动导轨在左右运动的区域范围。

信号收发装置包括：光栅信号发生器，本申请中一共包括两组，四个光栅信号发生器，每一组分别负责脚的左右两边。一侧光栅信号发生器为测量脚左侧的发生器。另一侧光栅信号发生器为测量脚右侧的发生器。

信号收发装置包括：作为光学信号采集装置的光学摄像头，本申请中一共两组，四个光学摄像头，光学摄像头1采集脚的右上侧的数据采集，光学摄像头5采集右下侧，光学摄像头3采集左上侧，光学摄像头7采集右下侧。光学摄像头通过采集对应的光栅信号发生器照射在足部的光学信号，再转化为拓扑数据即点云数据。

具体地，光学装置固定支架的运动前后位置被同步带所限定，前后往复运动被限定于同步带的区域范围之内。光学装置固定支架的左右运动被纵向移动导轨限定在范围之内，进而通过三者的相对限定位置决定了扫描的范围。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述全脚三维数据扫描方法的装置，如图6所示，该装置包括：检测模块10，用于检测待测目标是否进入扫描区域；接收模块20，用于检测待测目标进入扫描区域时，则接收扫描控制指令和输入测量参数；控制驱动模块30，用于根据所述扫描控制指令控制信号收发装置启动并发射激光测量信号和接收从所述待测目标的反射信号；以及控制执行模块40，用于根据所述输入测量参数调整信号收发装置在预设行程范围内扫描待测目标单脚并得到全脚三维数据。

本申请实施例的检测模块10中扫描区域主要是是否进入扫描盒体内，以是否站立于扫描区域的预设位置上。检测待测目标站立在机器上，需要满足脚底与测试设备的测试面垂直。

比如，检测待测目标是否单脚进入扫描区域的盒体内。

又比如，检测待测目标是否单脚进入扫描区域的水平站立位置。

本申请实施例的接收模块20中如果检测待测目标进入扫描区域，则通过显示装置接收由用户发送的扫描控制指令，并且还需要输入相关测量参数。

比如，被测目标通过交互触摸显示屏的操作提示，进行简单的信息输入。信息输入包括测量参数，比如待测目标的体重、身高以及拟测量全脚三维数据的局部位置。

本申请实施例的控制驱动模块30中点击测试开始后，主控电路板给电机驱动板发出命令，测试开始光学摄像头和光栅信号发生器同时开始工作。，当开始扫描时光栅信号发生器和光学摄像头同时开始工作，在扫描过程中伺服电机通过同步带带动光学装置固定支架沿着纵向移动导轨的轨道进行移动，此时，扫描装置在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置。

本申请实施例的控制执行模块40中在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发生器相对位置不会产生变化，但是被测目标物比如单脚的绝对位置已经移动。移动量和移动过程中测得数据同步的输出至数据采集卡。测得的原始数据结合现有的软件以及相关算法进行软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集过程。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图7所示，所述检测模块包括：第一检测单元101，用于检测待测目标是否垂直站立于预设扫描表面；第二检测单元102，用于检测待测目标垂直站立于预设测量表面，则检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体；以及第三检测单元103，用于检测所述待测目标的任意支单脚进入扫描盒体时，则检测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内。

通过测量前的检测，能够确保待测目标的位置是符合扫描要求的。检测所述待测目标的任意一支单脚是否进入扫描盒体能够确保左右脚分别进行分开测量。测进入扫描盒体的该支单脚是否在在预设全脚扫描区域内能够确保扫描范围内数据的准确性。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图8所示，所述接收模块20包括：转化单元201，用于如果检测待测目标进入扫描区域，则通过触摸显示屏接收待测目标的触摸按压信号并转化为预设控制指令；以及输入控制单元202，用于根据所述预设控制指令控制所述信号收发装置启动并根据所述输入测量参数执行预设扫描操作。

比如，用户可以通过触摸显示屏幕提示，可以进行全脚自助测量。无需专业的操作员。

本申请的装置作为整机集成度高，将控制系统和交互屏幕集成到同一台机器上，无需外置控制器和电脑；自动化程度高，用户通过交互屏幕的简单提示，自助就可以进行全脚测量，无需专业的操作员。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图9所示，所述控制驱动模块30包括：发射控制单元301，用于控制信号收发装置向待测目标发射激光测量信号；采集控制单元302，用于同时控制信号收发装置向采集所述待测目标反射的发射信号；采集单元303，用于根据采集所述发射信号得到三维点云数据；同步单元304，用于将所述三维点云数据同步地输出显示。

人体三维全脚扫描仪，通过多套光学数据捕捉组件，采集激光光栅发射器投射出的光学信号，获得人体全脚三维数据，转化成几何拓扑模型的系统装置。光栅信号发射器和光学摄像头组成一套信号收发装置，被限定在水平移动导轨的前后活动范围内，并且在驱动电机和同步带轮的联动下进行前后往复运动。在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发生器相对位置不会产生变化，但是参照被测全脚的绝对位置已经移动。

具体地，由于脚的遮挡光学图像采集装置只能接收到光学信号发射装置发出的信号。两者可组成一套完整的信号收发装置。

优选地，所述光学信号发射装置选用光栅信号发生器。

优选地，光学图像采集装置选用光学摄像头。

通过光学方式测量，无需进行接触式测量。整个测量过程舒适、快速、精准。

根据本申请实施例，作为本实施例中的优选，如图10所示，所述控制执行模块40包括：扫描单元401，用于根据所述输入测量参数获得扫描次数和扫描位置；第一限位单元402，用于根据所述扫描次数控制信号收发装置通过同步带带动在前后往复运动的区域范围；以及第二限位单元403，用于根据所述扫描位置控制信号收发装置通过移动导轨在左右运动的区域范围。

信号收发装置包括：光栅信号发生器，本申请中一共包括两组，四个光栅信号发生器，每一组分别负责脚的左右两边。一侧光栅信号发生器为测量脚左侧的发生器。另一侧光栅信号发生器为测量脚右侧的发生器。

信号收发装置包括：作为光学信号采集装置的光学摄像头，本申请中一共两组，四个光学摄像头，光学摄像头1采集脚的右上侧的数据采集，光学摄像头5采集右下侧，光学摄像头3采集左上侧，光学摄像头7采集右下侧。光学摄像头通过采集对应的光栅信号发生器照射在足部的光学信号，再转化为拓扑数据即点云数据。

具体地，光学装置固定支架的运动前后位置被同步带所限定，前后往复运动被限定于同步带的区域范围之内。光学装置固定支架的左右运动被纵向移动导轨限定在范围之内，进而通过三者的相对限定位置决定了扫描的范围。

现结合附图11-图13，对本申请的实现原理进行详细地说明。

在本申请中提供一种高精度、便捷式三维全脚扫描仪，可以实现在普通消费店面上使用体验，解决在三维数据扫描测量过程中与用户交互性较差的技术问题。

通过多套光学数据捕捉组件，采集激光光栅发射器投射出的光学信号，获得人体全脚三维数据，转化成几何拓扑模型的系统装置。光栅信号发射器和光学摄像头组成一套信号收发装置，被限定在水平移动导轨的前后活动范围内，并且在驱动电机和同步带轮的联动下进行前后往复运动。在运动的过程中光学摄像头和光栅信号发生器相对位置不会产生变化，但是参照被测全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，实现整个全脚的数据采集。

本设备的优势是，无需受测者佩戴定位标识，可在穿着袜子的情况下，即可快速、非接触的进行全脚型数据建模。光学测量方式的优势是，速度快、精度高，测量过程不易出错、发出的光栅信号肉眼不可见，没有刺激性光源，对人体无害，无需闭眼即可测量。与传统的相机采集图像、贴图建模的方式不同，本设备是通过数据点云的测量方式，直接生成模型，模型的质量更高，精度更加准确。

本设备是一套完善的光机电设备，通过光学测量的方法，实现全脚、脚踝、脚底的三维拓扑数据扫描，获取脚部数据点云的三维信息，并配合独立开发的软件和算法技术，快速的将点云数据进行三维几何建模，即时实现全脚数字建模，完成整个数据采集过程。

本全脚三维数据扫描装置主要包含以下组件：

光栅信号发生器(2，4，6，8)，本申请中一共包括两组，四个光栅信号发生器，每一组分别负责脚的左右两边。光栅信号发生器(4，8)为测量脚左侧的发生器。光栅信号发生器(2，6)为测量脚右侧的发生器。

作为光学信号采集装置的光学摄像头(1，3，5，7)，本申请中一共两组，四个光学摄像头，光学摄像头1采集脚的右上侧的数据采集，光学摄像头5采集右下侧，光学摄像头3采集左上侧，光学摄像头7采集右下侧。光学摄像头(1，3，5，7)通过采集对应的光栅信号发生器(2，4，6，8)照射在足部的光学信号，再转化为拓扑数据即点云数据。

光学装置固定支架9，光学装置固定支架9能够起到固定光栅信号发生器(2，4，6，8)和光学摄像头(1，3，5，7)固定支架的作用，使得光学信号能以固定的角度进行扫描。

伺服电机10，用于驱动光学装置固定支架9进行移动。

同步带11，用于将伺服电机10的皮带轮的圆周运动，转化为光学装置固定支架9的直线往复运动。从而使得光栅信号发生器(2，4，6，8)和光学摄像头(1，3，5，7)能够从脚跟按照既定速度移动到脚尖，完成全脚的三维扫描。

纵向移动导轨12用于限定光学装置固定支架9的运动轨道。

限位传感器13用于对纵向移动导轨12的极限位置进行限定，防止超出最大行程。

控制器及驱动器14用于对测量过程进行控制，对采集的数据进行转化成数据拓扑模型，驱动电机进行运动。

在本实施例中通过光学扫描全脚而生成三维模型的系统装置，当待测目标站立在机器上，脚底与测试设备的测试面垂直。待测目标通过交互触摸显示屏的操作提示，进行简单的信息输入，点击测试开始后，主控电路板给电机驱动板发出命令，测试开始光栅信号发生器(2，4，6，8)和光学摄像头(1，3，5，7)同时开始工作。测量过程中伺服电机10通过同步带11带动纵向移动导轨12沿着纵向移动导轨12的轨道进行移动。扫描装置在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置。

光学装置固定支架9的运动前后位置被同步带11所限定，前后往复运动被限定于同步带的区域范围之内。光学装置固定支架9的左右运动被纵向移动导轨12限定在范围之内，进而通过三者的相对限定位置决定了扫描的范围。

光学摄像头(1，3，5，7)和光栅信号发生器(2，4，6，8)被固定在光学装置固定支架9上，相邻的发射器和采集器分别配对使用。由于脚的遮挡，比如光学摄像头(1，3，5，7)只能接收到对应地光栅信号发生器(2，4，6，8)发出的信号，两者组成一套信号收发装置。共四套型号收发装置，其他三套同理。

优选地，在运动的过程中光学摄像头(1，3，5，7)和光栅信号发生器(2，4，6，8)相对位置不会产生变化，但是参照被测单脚的绝对位置已经移动。移动量和移动过程中测得数据同步的输出至数据采集卡。测得的原始数据结合软件和算法进行软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集过程。

在本申请的一些实施例中，为让结构更加紧凑，比如，可能改变光栅信号发生器(2，4，6，8)和光学摄像头(1，3，5，7)的角度，区间在法线垂直于被测表面，在±30度之间调整，将仍在本申请的要求保护范围内。

在本申请的一些实施例中，为适用不同的工作场景及精度要求，可能会改变光学摄像头(1，3，5，7)或者光栅信号发生器(2，4，6，8)的放置位置。仍在本申请的要求保护范围内。

在本申请的一些实施例中，内部包含主控电脑、交互显示屏、控制模块。根据实际应用场景可将此类模块装置分立到设备外，将仍在本申请的要求保护范围内。

在本申请的一些实施例中，光栅信号发生器(2，4，6，8)和光学摄像头(1，3，5，7)目前固定在同一个位置，根据实际应用场景可将信号发射器、图像采集装置安装在在不同的位置，仍在本申请的要求保护范围内。

在本申请的一些实施例中，通过同步带11进行传动，根据实际应用场景可将同步带11更换为丝杠传动，将仍在本申请的要求保护范围内。

为更加清晰的阐明本发明专利的设计意图、创新特点。现结合示意图对其工作流程进行描述：

被测目标站立在机器上，如图1所示的位置。需要满足脚底与测试设备的测试面垂直。

被测目标通过交互触摸显示屏的操作提示，进行简单的信息输入。点击测试开始后，主控电路板给电机驱动板发出命令，测试开始光学摄像头(1，3，5，7)和光栅信号发生器(2，4，6，8)同时开始工作。

测量过程中伺服电机10通过同步带11带动光学装置固定支架9沿着纵向移动导轨12的轨道进行移动。光学扫描装置在运动中、从脚后跟移动到脚尖的位置。

如图2所示，光学装置固定支架9的运动前后位置被同步带11所限定，前后往复运动被限定于同步带的区域范围之内。如图2所示光学装置固定支架9的左右运动被纵向移动导轨12限定在范围之内。三者的相对限定位置决定了扫描的范围。

光学摄像头(1，3，5，7)和光栅信号发生器(2，4，6，8)被固定在光学装置固定支架9上，相邻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(1，3，5，7)只能接收到光栅信号发生器(2，4，6，8)发出的信号，两者组成一套信号收发装置。本发明专利共四套型号收发装置。

在运动的过程中光学摄像头(1，3，5，7)和光栅信号发生器(2，4，6，8)相对位置不会产生变化，但是参照被测单脚的绝对位置已经移动。移动量和移动过程中测得数据同步的输出至数据采集卡。测得的原始数据结合现有软件和相关数据处理算法进行软件建模，生成三维足部模型，实现整个脚的数据采集过程。

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。