[發明專利]一種三維雙足掃描儀

在審

• 申請號: 201710720963.2
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107348616A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 饒勃;謝祖林
• 申請（專利權）人: 武漢維碼科技有限公司
• 主分類號: A43D1/02
• 分類號: A43D1/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 傅海鵬

技術領域

本發明涉及一種掃描儀，具體涉及一種三維雙足掃描儀。

背景技術

隨著現代生活水平的不斷提高，人們對服飾穿著的舒適度要求也隨之提高，特別是長時間穿在腳上的鞋子，其舒適度直接影響到人的出行和日常生活，因而選擇一雙合腳的鞋子是十分重要的。隨著科學技術的飛速發展，尤其是計算機輔助設計和機械自動化的快速發展，使得制鞋業由傳統的手工業向自動化生產方向變革，對足部尺寸信息的測量，亦由原來的人工測量轉向自動掃描測量。

在整個鞋類自動化設計制造流程中，使用三維掃描儀獲取人足部的三維信息是至關重要的一環。只有準確地獲取到足部的三維數據，才能精確地得到足部的各項特征及參數，制作出來的鞋也會更加適合使用者。

現在的激光、白光、紅外光源的非接觸三維掃描技術已經相對成熟，近幾年已經有不少國內外的公司推出了基于激光的三維足部掃描儀。基于人足的形狀特征，為了達到足夠的三維測量精度并獲取完整的曲面，此類掃描儀需使用八個相機和四個激光線發射器。每兩個相機和一個激光線發射器組成一個方向上的掃描模塊，共有四個掃描模塊從四個方向獲取三維數據，四個激光線發射器發出的激光線共面，和導軌方向垂直，四個掃描模塊安裝在直線導軌上，從導軌一端運動到另一端進行掃描，八臺相機同時拍攝多幅圖像，一般是每1毫米或0.5毫米一副，行程約300-400毫米。每個掃描模塊獲得幾百到上千幅圖像，將圖像上傳到電腦，擬合出足部的三維曲面。此類三維掃描儀，由于采用八個相機帶來的較高成本使得其在市場很難推廣。同時，八個相機也會大大增加數據采集量，使采集的圖像處理復雜性增大，也增加了系統故障率。現有技術中的三維足部掃描儀，如申請人于2015年8月28日申請的專利號201520658392.0、名稱“三維足部和鞋楦掃描儀”的實用新型專利，公開了一種減少相機數量，仍然能保證掃描完整足部曲面的方法。

以上提到的種種方法，都只是實現了單足掃描，而有時候單腳的三維信息并不和另一只腳的信息絕對對稱，為了得到雙足的三維信息，現有技術往往采用先掃描一只腳，再掃描另一只腳的方法，但是換腳的動作就增加了掃描過程的總體時間；也可把兩個單足并列掃描，但是這樣就帶來相機數量的翻倍，成本大幅提高，系統更復雜，可靠性降低。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術中存在的上述缺陷，提供了一種三維雙足掃描儀。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種三維雙足掃描儀，包括限定框架、直線運動機構、激光器支架和相機支架；所述限定框架用于限制待掃描物體的前后位置，直線運動機構可在限定框架的有限范圍內做往復直線運動；所述相機支架的左右兩側各設置有一個激光器支架，三者的相對位置確定，且激光器支架和相機支架均固定在直線運動機構的滑塊上，相機支架上安裝有四個相機，兩個激光器支架上設置有若干個激光發射器。

上述技術方案中，所述四個相機與左右的若干激光發射器可分別安裝與相機支架和激光器支架上，也可安裝在同一個支架上，只需保證四個相機與若干激光器形成的兩個激光面相對空間位置確定，共同構成足部的掃描組件。

上述技術方案中，所述激光器支架上安裝的若干激光發射器形成的激光面與直線運動機構的運動方向相互垂直，與足部的縱向端面相平行。

上述技術方案中，激光器支架上安裝的激光發射器個數為3個以上。

上述技術方案中，所述激光發射器為一字線激光發射器。

本發明一種三維雙足掃描儀采用四個相機和分居兩側的若干激光發射器形成掃描模塊，實現對放置在限定框架中雙足精確掃描的功能；1號相機位于限定框架上部，2號相機、3號相機和4號相機位于限定框架下部，四個相機與直線運動機構的運動方向呈0-90度夾角；1號相機和2號相機完成對雙足前面部分的掃描拍照，3號相機和4號相機完成對雙足后端部分的拍照；可根據需要調節激光器的角度，只要能完整覆蓋腳面，形成兩個環繞腳面縱向的激光線投影面；所選激光器的數量越少，每個激光發射器的出射角就需要越大，或者激光發射器距離腳站立透明面的距離更遠；如果單獨使用透明玻璃板以下部位的相機和激光器，可以實現對雙足底部輪廓的掃描。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，可以達到以下有益效果是：

1.僅用4個相機與若干激光器形成的激光面組成掃描模塊，在橫向移動的過程中可一次單程掃描左右足的縱向切面，大大提高了掃描效率；

2.僅有4個相機的情況下經過1次掃描，解決了掃描過程中足后部遮擋的問題，可完整覆蓋雙足表面輪廓；