客制化鞋垫影像感测系统及方法 【技术领域】
本发明是关于一种客制化鞋垫影像感测系统及方法，用以将受测者足型及鞋型影像信息转换为客制化鞋垫制造信息。
背景技术
足部支撑整个身体的重量，走路时所产生的回震更会令脚部承受极大的压力，因此适当保护足部十分重要。鞋履中适合足型的鞋垫有助身体走路时平均分配足部承受的压力，并且避免各个关节因受到不正常的压迫而继续磨损。然而，一般市售鞋履的鞋垫皆由工厂统一开模制作，无法依个人足型客制化制造，使得足部无法完全贴近鞋垫，造成行走时鞋垫无法平均分配足部承受的力量。
此外，目前虽有厂商可依个人足型订制鞋垫(即矫正型鞋垫)，但价格通常十分昂贵且制作耗时，故本发明的发明人有鉴于此乃亟思发明而达到一种客制化鞋垫影像感测系统及方法，用以提供制造鞋垫的信息，以快速的制作满足个人足型的鞋垫。
【发明内容】
本发明的主要目的是提供一种将受测者足型及鞋型影像信息转换为客制化鞋垫制造信息的系统及方法。
本发明之一目的是提供客制化鞋垫影像感测系统，其包括一肤色摄取单元，用以摄取足部肤色影像；一足部影像摄取单元，用以扫描及产生三维足型影像；一足部影像处理单元，用以将该足部肤色影像曲面重铺于该三维足型影像，并产生一全彩三维足型影像信息；一鞋型影像产生单元，用以摄取并执行偏移以产生二维鞋型轮廓影像；一鞋垫影像产生单元，用以结合该全彩三维足型影像信息及该二维鞋型轮廓影像，并输出一全彩三维鞋垫影像信息。
本发明另一目的进一步提供一种客制化鞋垫影像感测方法，其包括摄取足部肤色影像；扫描及产生三维足型影像；将该足部肤色影像曲面重铺于该三维足型影像，并产生一全彩三维足型影像信息；摄取并执行偏移以产生二维鞋型轮廓影像；以及结合该全彩三维足型影像信息及该二维鞋型轮廓影像，并输出一全彩三维鞋垫影像信息。
为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的、特征及功效，现在藉由下述具体实施例，并配合图式，对本发明详加说明如后。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例的客制化鞋垫影像感测系统的组件关联图；
图2A为本发明重铺影像曲面的示意图；
图2B为本发明三维足型影像示意图；
图3A为本发明全彩三维足型影像示意图；
图3B为本发明的二维鞋型轮廓影像示意图；
图4A为本发明二维鞋型轮廓影像及全彩三维足型影像结合的示意图；
图4B为本发明一合成影像的示意图；
图5为本发明第二实施例的客制化鞋垫影像感测系统的组件关联图；
图6为本发明客制化鞋垫影像感测方法步骤流程图。
【主要组件符号说明】
1客制化鞋垫影像感测系统
102肤色摄取单元
104足部影像摄取单元
106足部影像处理单元
108鞋型影像产生单元
110鞋垫影像产生单元
5客制化鞋垫影像感测系统
502肤色摄取单元
504足部影像摄取单元
5042屏蔽单元
506足部影像处理单元
508鞋型影像产生单元
5082偏移参数储存单元
510鞋垫影像产生单元
5102屏蔽处理单元
【具体实施方式】
请参考图1，其为本发明第一实施例的客制化鞋垫影像感测系统1的组件关联图，其中该客制化鞋垫影像感测系统1包括一肤色摄取单元102、一足部影像摄取单元104、一足部影像处理单元106、一鞋型影像产生单元108以及一鞋垫影像产生单元110。该肤色摄取单元102用以摄取足部肤色影像；该足部影像摄取单元104用以扫描及产生三维足型影像；该足部影像处理单元106用以将该足部肤色影像曲面重铺于该三维足型影像，并产生一全彩三维足型影像信息；该鞋型影像产生单元108用以摄取并执行偏移以产生二维鞋型轮廓影像；以及该鞋垫影像产生单元110用以结合该全彩三维足型影像信息及该二维鞋型轮廓影像，并输出一全彩三维鞋垫影像信息。
在上述本发明客制化鞋垫影像感测系统1中，该肤色摄取单元102针对受测者的足部执行摄影并撷取该足部的肤色影像，其中该肤色摄取单元102为一互补性氧化金属半导体(CMOS)或一感光耦合组件(CCD)所构成的数字摄影装置。该足部影像摄取单元104用以扫描受测者的足部立体外型，以获得具有足底曲面的三维足型影像，其中该足部影像摄取单元104为一扫描三维影像的雷射扫描仪。该足部影像处理单元106是电性连结该肤色摄取单元102及该足部影像摄取单元104，并用以读取足部肤色影像及三维足型影像。该足部影像处理单元106进一步将该足部肤色影像铺设于该三维足型影像，以产生一全彩三维足型影像信息。
该鞋型影像产生单元108是针对受测者的鞋型执行摄影并撷取鞋型影像，以获得二维鞋型轮廓影像，该鞋型影像产生单元108可利用一互补性氧化金属半导体(CMOS)或一感光耦合组件(CCD)所构成的数字摄影装置，或为一光学扫描仪获取二维鞋型轮廓影像。该鞋型影像产生单元108进一步以一固定尺寸(如：0.3mm)偏移该二维鞋型轮廓影像。该鞋垫影像产生单元110电性连结该足部影像处理单元106以及该鞋型影像产生单元108，并用以读取全彩三维足型影像信息及二维鞋型轮廓影像，且利用该二维鞋型轮廓影像及该全彩三维足型影像信息的两中心线及该两中心线之任一对应点进行影像结合，以获得全彩三维鞋垫影像信息，其中该两中心线之任一对应点为足根、足弓或足掌的中心点，且其中该全彩三维鞋垫影像信息包括一足底曲面及一鞋垫轮廓信息。
图2A为本发明重铺影像曲面的示意图，图2A中影像I1为创建的曲面影像。图2B为本发明三维足型影像的示意图，图2B中影像I2为该三维足型并具有肤色的影像。该足部影像处理单元106是进行曲面重铺，将该三维足型影像I2铺设于经由运算而创建适合的曲面影像I1，以产出一全彩三维足型影像信息I3，如图3A所示。
参考图3A、图3B及图4A，该鞋垫影像产生单元110是利用该二维鞋型轮廓影像及该全彩三维足型影像的两中心线及两足跟中心点进行影像结合，以获得全彩三维鞋垫影像信息。参考图3B，其为本发明的二维鞋型轮廓影像示意图；参考图3A，其为本发明的全彩三维足型影像示意图。图3B中边界S1为二维鞋型轮廓的边界，水平线H1及H2将二维鞋型轮廓边界的最大垂直长度平分为三区域，并与边界S1分别相交于边界点H11、H12及H21、H22，其中该三区域可分别对应至足部的结构，水平线H2以上的区域对应至足部的足掌部份，水平线H1及H2间对应至足部的足弓部份以及水平线H1以下的区域对应至足部的足跟部份。中点H1M及H2M分别为H11、H12水平线段及H21、H22水平线段的中点位置，为获得足跟部份(亦即水平线H1以下的区域)的中心点位置及二维鞋型轮廓的中心线，本实施例是以H1M及H2M两点形成一直线V1作为二维鞋型轮廓的中心线，该中心线V1并且与边界S1相交于边界点V11及V12，接着以HM及V11线段的中点位置SM作为二维鞋型轮廓足跟部份的中心点位置。此外，图3A中边界F1为全彩三维足型影像I3的足底边界，由于该肤色摄取单元102所摄取的肤色于足跟、足弓及足掌三区域的交界处呈现明显的色阶变化，因此透过色阶的判别可获得足跟、足弓及足掌三区域地分界信息，水平线H3是足跟及足弓的分界线，以及H4是足弓及足掌的分界线。为获得足跟部份(亦即水平线H3以下的区域)的中心点位置及全彩三维足型影像足部的中心线，本实施例是以全彩三维足型影像足部第二指骨(脚食指)的中间线V2作为足部的中心线，其中该中心线V2与边界F1的足跟部份相交于边界点V21，以及与H3水平线相交于交点H3V2，接着以H3V2及V21线段的中点位置FM作为足跟部份的中心点位置。
参考图4A，其为本发明二维鞋型轮廓影像及全彩三维足型影像结合的示意图。如图所示，首先将二维鞋型轮廓影像足跟的中心点SM及全彩三维足型影像足跟的中心点FM相互重迭，接着将两中心线V1及V2相互对准重迭，藉由中心点及中心线定位即可将二维鞋型轮廓影像与全彩三维足型影像重迭产生一合成影像I4(如图4B所示)，接着沿着鞋型轮廓执行曲面修剪，以获得全彩三维鞋垫影像信息。
请参考图5，为本发明第二实施例的客制化鞋垫影像感测系统5的组件关联图，其中该客制化鞋垫影像感测系统5包括一肤色摄取单元502、一足部影像摄取单元504、一足部影像处理单元506、一鞋型影像产生单元508以及一鞋垫影像产生单元510。该足部影像处理单元506利用该肤色摄取单元502摄取的足部肤色影像及该足部影像摄取单元504产生的三维足型影像，产生一全彩三维足型影像信息；接着，该鞋垫影像产生单元510将该鞋型影像产生单元508产生的二维鞋型轮廓影像及该全彩三维足型影像信息结合，产生一全彩三维鞋垫影像信息。
如图5所示，本发明第二实施例中该足部影像摄取单元504进一步包括一屏蔽单元5042，用以遮蔽受测者部份足部区域形成一遮蔽区域，使得该足部影像摄取单元504扫描受测者足部时无法吸收该遮蔽区域的光源。例如，透过该肤色摄取单元502所获得的二维足部全彩影像判定受测者足部患有鸡眼时，该屏蔽单元5042使用黑色涂料、黑色布料或黑色贴纸遮蔽足部的患部区域，使得该足部影像摄取单元504进行三维影像扫描时无法吸收患部区域的光源，造成所获得的三维足型影像于受遮蔽的患部区域呈现一挖空状态(该处无曲面信息)。
如图5所示，本发明第二实施例中鞋垫影像产生单元510进一步包括一屏蔽处理单元5102，用以修订该遮蔽区域的鞋垫曲面。若该屏蔽处理单元5102设定的鞋垫曲面为0，则全彩三维鞋垫影像上该遮蔽区域呈现挖空状态；若该屏蔽处理单元5102设定的鞋垫曲面大于该遮蔽区域四周的曲面高度，则全彩三维鞋垫影像上该遮蔽区域呈现凸面状态；反之若该屏蔽处理单元5102设定的鞋垫曲面小于该遮蔽区域四周的曲面高度，则全彩三维鞋垫影像上该遮蔽区域呈现凹面状态。藉由该屏蔽处理单元修订该遮蔽区域的鞋垫曲面，可使该全彩三维鞋垫影像上该遮蔽区域呈现一挖空、凸面或凹面的曲面。
如图5所示，本发明第二实施例中该鞋型影像产生单元508进一步包括一偏移参数储存单元5082，用以储存一鞋边参数，并依据该鞋边参数偏移该二维鞋型轮廓影像，其中该鞋边参数包括一鞋面厚度信息(如鞋面皮革的厚度)。
参考图6所示，其为本发明客制化鞋垫影像感测方法步骤流程图。本发明的方法包含以下步骤：
步骤602：摄取足部肤色影像。本步骤是针对受测者的足部执行摄影并撷取该足部的肤色影像。
步骤604：扫描及产生三维足型影像。本步骤是扫描受测者的足部立体外型，以获得具有足底曲面的三维足型影像。本步骤可进一步遮蔽受测者部份足部区域形成一遮蔽区域，使得扫描时无法吸收该遮蔽区域的光源，造成所获得的三维足型影像于该遮蔽区域呈现一挖空状态。
步骤606：将该足部肤色影像曲面重铺于该三维足型影像，并产生一全彩三维足型影像信息。本步骤是读取足部影像肤色信息及三维足型影像信息，并将该足部肤色影像铺设于该三维足型影像，以产生一全彩三维足型影像信息。
步骤608：摄取并执行偏移以产生二维鞋型轮廓影像。本步骤是针对受测者的鞋型执行摄影并撷取鞋型影像，以获得二维鞋型轮廓影像。本步骤进一步以一固定尺寸或读取一储存的鞋边参数偏移该二维鞋型轮廓影像，其中该鞋边参数包括一鞋面厚度信息(如鞋面皮革的厚度)。
以及步骤610：结合该全彩三维足型影像信息及该二维鞋型轮廓影像，并输出一全彩三维鞋垫影像信息。本步骤是读取全彩三维足型影像信息及二维鞋型轮廓影像，且利用该二维鞋型轮廓影像及该全彩三维足型影像信息的两中心线及该两中心线之任一对应点进行影像结合，以获得全彩三维鞋垫影像信息，其中该两中心线之任一对应点为足根、足弓或足掌的中心点，且其中该全彩三维鞋垫影像信息包括一足底曲面及一鞋垫轮廓信息。此外，当步骤504中遮蔽受测者部份足部区域形成一遮蔽区域时，本步骤中可进一步设定及修订该遮蔽区域鞋垫曲面，使该全彩三维鞋垫影像上该遮蔽区域呈现一挖空、凸面或凹面的曲面。
虽然本发明已以具体实施例揭露如上，然其所揭露的具体实施例并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，其所作的更动与润饰皆属于本发明的范畴，本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定的内容为准。