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CN119679230A - 一种脚型数据测量方法 - Google Patents

一种脚型数据测量方法 Download PDF

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CN119679230A
CN119679230A CN202411355022.XA CN202411355022A CN119679230A CN 119679230 A CN119679230 A CN 119679230A CN 202411355022 A CN202411355022 A CN 202411355022A CN 119679230 A CN119679230 A CN 119679230A
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CN
China
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foot
line
reference object
dimensional image
scale
Prior art date
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Pending
Application number
CN202411355022.XA
Other languages
English (en)
Inventor
余金文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Senxin Health Technology Co ltd
Huayue Guangzhou Intelligent Manufacturing Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Senxin Health Technology Co ltd
Huayue Guangzhou Intelligent Manufacturing Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Guangzhou Senxin Health Technology Co ltd, Huayue Guangzhou Intelligent Manufacturing Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Senxin Health Technology Co ltd
Priority to CN202411355022.XA priority Critical patent/CN119679230A/zh
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

所述脚型数据测量方法包括如下步骤:将待测脚放置于参照物的平面上,所述参照物相较于待测脚具有色差;获取二维图像,所述二维图像包含完整的待测脚图像和参照物图像;根据所述二维图像上的待测脚图像和/或参照物图像测量脚型数据。本发明采用一般的移动摄像装置对对脚部进行拍摄照片即可,无需三维扫描仪,本发明采集方数据比较精确,同时,用户无须到现场,服务成本比较低,能更好服务用户,用户时间成本较低。

Description

一种脚型数据测量方法
技术领域
本发明属于脚型数据采集技术领域,特别涉及一种脚型数据测量方法。
背景技术
个性化定制生物力学鞋垫(也称为矫形鞋垫),根据用户个体的足部生物力学特点而个性化设计,通过调整足部受力位置、角度及力度大小等,让足部回归到趋于正常的生物力学状态,可改善足踝生物力学不良(如扁平足、高弓足、双下肢不等长等),缓解足踝/足底疼痛和部分腰腿疼痛,以及改善步态,也可提升行走和运动能力。
个性化定制前需要取得用户个体的脚型数据,目前比较常用的方式是采用脚型三维扫描仪(硬件设备)采集用户足部的三维数据(如脚长脚宽、足部特征点位置角度、足弓高度等)。这种采集方式的优点是数据比较精确,不足之处是用户必须到现场,服务成本比较高,覆盖的服务区域半径比较小,用户时间成本也高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种脚型数据测量方法,所述脚型数据测量方法包括如下步骤:
S10:将待测脚放置于参照物的平面上,所述参照物相较于待测脚具有色差;
S20:获取二维图像,所述二维图像包含完整的待测脚图像和参照物图像;
S30:根据所述二维图像上的待测脚图像和/或参照物图像测量脚型数据。
本发明采用一般的移动摄像装置对对脚部进行拍摄照片即可,无需三维扫描仪,本发明采集方数据比较精确同时,用户无须到现场,服务成本比较低,能更好服务用户,用户时间成本较低。
在进一步优选实施例,所述脚型数据测量方法为脚长数据测量方法;
在步骤S10前,所述参照物上沿X方向设置一直线标记线,所述标记线已知长度;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,且脚后跟最外侧点与标记线的第一端点同一位置,所述待测脚位于参照物内,在所述参照物上还设置有平行于标记线的刻度线,所述刻度线由标记线的第二端点向标记线的第一端点方向延伸;
在步骤S20中,所述二维图像还包含所述刻度线的图像;
在步骤S30中,从二维图像脚尖方向的脚趾最前端点向标记线做垂线,所述垂线与刻度线相交,获取标记线第二端点至所述垂线对应刻度线的读值,所述脚长数据为标记线的长度值与刻度线的读值之差。
在进一步优选实施例,所述脚型数据测量方法为脚宽数据测量方法;
在步骤S10前,所述参照物上沿X方向设置一直线标记线;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,所述待测脚位于参照物内,在所述参照物上还设置有垂直于标记线的刻度线,所述刻度线位于脚尖前;
在步骤S20中,所述二维图像还包含所述刻度线的图像;
在步骤S30中,从二维图像脚尖方向的从第一跖骨球内侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,从第五跖骨球外侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,计算两个刻度值的差值得到脚宽数值。
在进一步优选实施例,在步骤S20中:使用摄像装置对脚部的正上方进行拍照获取二维图像,所述摄像装置平行于参照物;拍照时待测脚图像和参照物图像位于摄像装置的显示画面之内;并对获取的二维图像中A4纸边框之外的图像裁剪掉并将其展平后再测量脚型数据。
在进一步优选实施例,所述的脚型数据测量方法为足部跟骨角度测量方法;
在步骤S10中,被测者脚放置于参照物上,待测脚完全参照物的平面;
在步骤S20中,从待测脚的脚跟正后方进行拍照获取二维图像;
在S30中:识别获取二维图像中内踝凸点和外踝凸点,连线并获取该连线的中点,将该中点与脚后跟围弧线中点连线即为跟骨角度线,从内外踝凸点连续中点向参照物水平面做垂线,跟骨角度线与垂线的夹角即为跟骨角度。
在进一步优选实施例,所述脚型数据测量方法为负重状态下的足部脚背斜度角测量方法;
在步骤S10中,被测者脚放置于参照物上,被测者的足底力学轴线参照物内;
在步骤S20中,从待测脚的内侧足弓正面拍照获取二维图像,待测脚的内侧底部和参照物相接处形成一长边直线;
在步骤S30中,识别并获取二维图像中第1跖骨头最低点A1,A1位于长边,识别并获取二维图像中B1,B1位于长边上并对应内侧足弓的长度的二分之一处;分别在长边的A1和B1处向上作垂线并相交于脚背轮廓线得到交点A2和B2,A2和B2所在直线与长边即为足部脚背斜度角。
在进一步优选实施例,所述脚型数据测量方法为非负重状态下的足部脚背斜度角测量方法;
在步骤S10中,被测者脚坐姿或站姿身体重心落于支撑脚,脚前脚掌支撑于参照物上,被测者脚后跟抬高使被脚处于背屈状态,足底平面与水平面参照物成20°至50°夹角;
在步骤S20中:使用摄像装置正对被测者脚内侧足弓位置拍照获取二维图像;
在步骤S30中:从二维图像跟骨的最低点到第1跖骨头最低点作一条直线,
识别并获取二维图像中第1跖骨头最低点C1,C1位于该直线,识别并获取二维图像中D1,D1位于长边上并对应内侧足弓的长度的二分之一处;分别在长边的C1和D1处向上作垂线并相交于脚背轮廓线得到交点C2和D2,C2和D2所在直线与该直线即为非负重状态下的足部脚背斜度角。
在进一步优选实施例,所述脚型数据测量方法包括脚长数据测量方法、脚宽数据测量方法、足部跟骨角度测量方法、负重状态下的足部脚背斜度角测量方法和非负重状态下的足部脚背斜度角测量方法任意组合;
在步骤S10前,选取已知长宽尺寸的矩形作为参照物,并在参照物设置标记线,并且将参照物放置于水平支撑面上,所述标记线平行参照物的长边,标记线至少一端连接到参照物的短边上,标记线长度大于待测脚的足底力学轴线的长度;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,且脚后跟最外侧点与标记线的第一端点同一位置,所述待测脚位于参照物内;
当获取测量脚长数据的二维图像时,在所述参照物上还设置有平行于标记线的刻度尺,所述刻度尺带有刻度线,所述刻度尺由标记线的第二端点向标记线的第一端点方向延伸;
当获取测量脚宽数据的二维图像时,在所述参照物上还设置有垂直与标记线的刻度尺,所述刻度尺带有刻度线,所述刻度尺位于脚尖前。
在进一步优选实施例,当测量脚长数据或脚宽数据时获取的二维图像平行矩形参照物;
当测量足部跟骨角度时,以矩形参照物短边作为平行参考,从拍摄的目标脚的脚跟正后方进行拍照获取二维图像;
当测量负重状态下的足部脚背斜度角或非负重状态下的足部脚背斜度角时,摄像装置与水平面垂直,并与参照物长边平行,从被拍脚的内侧足弓正面拍照。
在进一步优选实施例,所述参照物为A4纸,通过手机拍照获取二维图像,拍照时可启用手机内置的水平仪指导。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明,本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分,且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1为采用手机对脚部的正上方进行拍照获取二维图像。
图2为图1中对获取的二维图像中A4纸边框之外的图像裁剪掉并将其展平后形成的示意图。
图3为通过图2做垂线和读值形成的脚长数据测量示意图。
图4采用手机对脚部的正上方进行拍照获取二维图像。
图5为图4中对获取的二维图像中A4纸边框之外的图像裁剪掉并将其展平后形成的示意图。
图6为通过图5做垂线和读值形成的脚宽数据测量示意图。
图7为采用手机从待测脚的脚跟正后方进行拍照获取二维图像。
图8为通过图7处理计算的足部跟骨角度示意图。
图9为根据足部的X光片进行分析判断示意图。
图10为足部跟骨角度的正常、足外翻和足内翻的三种情况。
图11为从待测脚的内侧足弓正面拍照获取二维图像。
图12为通过图11处理计算的负重状态下的足部脚背斜度角示意图。
图13为采用X光片判断内侧纵弓角的测量方法。
图14从待测脚的内侧足弓正面拍照获取二维图像。
图15为通过图14处理计算的非负重状态下的足部脚背斜度角示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本说明书的描述中,参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
请参考图1至图6,拍照获取脚长和脚宽数据的步骤和方法。
选定已知长宽尺寸的矩形参照物,设置标记线连接矩形参照物的两侧短边的中点,将矩形参照物放置于水平支撑面上;
被测者脚放置于参照物上,被测者的足底力学轴线与标记线重合,且被测者脚后跟最外侧点与矩形参照物的短边在垂直方向上平齐,足底力学轴线如附图的A4纸中平行与长边的黑色直线,如图1或图4。
在矩形参照物上平行于参照物的长边和/或短边设置与实际尺寸相符且连续的刻度线,使用手机(或平板电脑)平行于矩形参照物在参照物的正上方对脚部进行拍照,拍照时保证矩形参照物的四边全部在手机的显示画面之内;
见图3,从脚尖方向的脚趾最前端点向参照物长边做垂线(垂线为图3平行A4纸短边的红色线条)与刻度线相交得到该点的刻度值,计算脚趾最前端点刻度值至脚尖方向参照物一侧短边的刻度值之差的绝对值,再计算该绝对值与参照物长边总长度的差值得到脚长数值,如图3。
见图6,从第一跖骨球内侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,从第五跖骨球外侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,计算两个刻度值的差值得到脚宽数值。
在足踝生物力学领域中,靠近身体中线的定义为内侧,远离身体中线的定义为外侧。在实际操作中,矩形参照物的长度和宽度大于被测者的脚长和脚宽,参照物可使用A4纸(长297mm,宽210mm);被测者的足底力学轴线(也称为足底经线)为脚后跟围弧线中点与第二脚趾(大拇趾为第一脚趾)的趾跟点之间的连线,近似的可以采用脚后跟围弧线中点与第二脚趾趾甲区域中心点的连线;在参照物设置与实际尺寸相符的刻度线的方式可以是在A4纸上放置真实的刻度尺,该方法简单可行性高,或者是将与实际尺寸相符的刻度线1:1打印到A4纸上,打印前需要特殊设置,避免页边距对刻度线的缩放影响,刻度尺(或刻度线)尽量不被测者的足部遮盖,在平行于A4纸长边和/或短边设置刻度时,为方便观察和读取数据可将刻度尺放置于靠脚尖的一端;拍照时可启用手机内置的水平仪,将手机与A4纸面的平行角度控制在设定的偏差范围内,且A4纸的四边分别于手机屏幕显示画面的四边边框平行;为了提高操作的便利性与提高数据读取精度,还可先将拍摄的脚部照片中A4纸边框之外的图像裁剪掉并将其展平后再划线读数(见图2或图5),因为拍照时手机与A4纸面不一定是绝对平行,可能有一定的小角度倾斜。
上述通过手机拍照获取脚长和脚宽数据的方法,在工具上除了手机之外,仅需要常规的A4纸和常规的刻度尺即可,无须复杂的算法,成本低,而且不受手机硬件配置高低的影响,对拍摄环境也没有过高的要求,而且,即使拍摄时手机与水平面稍微角度倾斜,因为脚部、A4纸面、刻度尺都同步倾斜大小也同步缩放,所以不会影响测量的精度。
请参考图7至图8,拍照获取足部跟骨角度(近似值)。
选定已知长宽尺寸的矩形参照物,设置标记线连接矩形参照物的两侧短边的中点,将矩形参照物放置于水平支撑面上;
如图7,被测者脚放置于参照物上,被测者的足底力学轴线与标记线重合;被测者双脚自然开立与肩同宽,手机底部贴于水平支撑面,与水平面垂直,与参照物短边平行,从拍摄的目标脚的脚跟正后方进行拍照;
如图8,识别照片中内踝凸点和外踝凸点,连线并获取该连线的中点,将该中点与脚后跟围弧线中点连线即为跟骨角度线,从内外踝凸点连续中点向参照物短边做垂线,跟骨角度线与参照物短边垂直线的夹角即为跟骨角度(近似值)。
在实际操作中,拍摄时手机底部贴于水平支撑面,并且与水平面垂直,参照物靠近手机一侧的短边与手机屏幕显示画面的下边缘平行,标记线位于手机显示画面的中间;获取跟骨角度(近似值)是为了判断被测者跟骨内翻或外翻的情况及具体角度值,在定制生物力学鞋垫时是重要的参考数据。
在足踝医学评估中,跟骨的角度是通过X光片中跟骨正后方透视图的跟骨中心线与水平面(地面)的夹角来定义的,但脚部的外观照无法透视骨骼的情况,故而采用下面的跟骨角度近似值来评估。由于拍照获取足部跟骨角度和通过X光片选取的点线在实际上非常接近的,所以仍具有积极的意义。
请参考图9至图10,人的足部有26块骨头,其中跟骨是体积最大,也是承受身体重量(比例)最大的一块骨头,在(裸足)站立时,足底压力约50%(或以上)集中在后跟,行走时多数情况下是脚跟先着地,因此后跟(跟骨)的重要性不言而喻,研究跟骨的内翻或外翻角度,在足踝生物力学中有着重要的意义。
在足踝生物力学或解剖学中,对跟骨角度的测量方法如下:受测者站立位,通过取跟腱轴线以及跟骨轴线作为角的两条边,以距骨结节位置为角的顶点,使用测角器测量跟骨外翻角或内翻角。该测量方法需要根据足部的X光片进行分析判断,或者由专业人员(骨科医生或足踝矫形师)现场进行触诊、划线进行测量。因此,对于远程通过拍摄跟骨后方视角照片进行跟骨角度的判断的,就需要一种简化的可取得近似值的测量方法。如图7,获取内踝和外踝连线的中点,以及获取足跟内外侧连线的中点,第一个中点做垂线线段,该垂线线段与两中点连线夹角即可表征足部跟骨角度,足部跟骨角度为正常值范围为0-3°,当足部跟骨角度不在正常值范围内且向外翻则为足外翻,当足部跟骨角度不在正常值范围内且向内翻则为足内翻。
请参考图11至图12,拍照获取负重状态下的足部脚背斜度角。
选定已知长宽尺寸的矩形参照物,设置标记线连接矩形参照物的两侧短边的中点,将矩形参照物放置于水平支撑面上;
如图9,被测者脚放置于参照物上,被测者的足底力学轴线与标记线重合;被测者身体重心落于被拍脚,手机横放底部贴于水平支撑面,与水平面垂直,与参照物长边平行,从被拍脚的内侧足弓正面拍照;
如图10,在脚背轮廓线的限定位置选取两个点进行连线,该连线与足底平面在该拍照的视图方向上的夹角即为负重状态下的脚背斜度角。
在实际操作中,可从该拍照视图中足底长度线上选择特定比例的两个点,垂直于参照物的长边做垂线相较于脚背轮廓线两点,将脚背轮廓线的两个交点连线,其与参照物长边的夹角即为脚背斜度角,此时为负重状态下的脚背斜度角。
在实际运用中,负重状态下的脚背斜度角可用于评估被测者在足部负重(包括站立)状态下的脚型特点,具体的:脚背斜度角在某个范围内为正常足,小于该范围的最小值的则为扁平足,大于该范围的最大值的则为高弓足。
请参考图11,在足踝生物力学或解剖学中,通常可使用“内侧纵弓角”来判断脚型情况:正常足、扁平足或高弓足,其中图中内侧纵弓角的角度值为127°。内侧纵弓角的正常值为113°~130°,当扁平足时,(因为内侧足弓塌陷导致)内侧纵弓角增大,高弓足则相反,换言之,当内侧纵弓角大于130°时,可定义为扁平足,角度越大扁平程度越重;当内侧纵弓角小于113°时,可定义为高弓足,角度越小高弓程度越重。
内侧纵弓角的测量方法具体为:(在足部内侧纵弓正向视图的X光片中)从跟骨的最低点到距骨头的最低点作一条直线,再从距骨头的最低点到第1跖骨头最低点作一条直线,然后测量两条直线所构成的夹角。
通过拍X光片利用内侧纵弓角度来判断扁平足、正常足或高弓足,这种方式虽比较精准,但对于用户来说成本比较高。而通过分析和比对测量可知,在内侧纵弓的正向视图中,第1跖骨轴线(中线)与脚背第1跖骨段可视为平行关系,因此脚背第1跖骨段的斜度角与内侧纵弓角存在紧密联系,即内侧纵弓角越大,脚背第一跖骨段的斜度角就越小,反之亦然。
将跟骨的最低点(B)到距骨头的最低点(A)之间的直线AB距离简化为固定值,将距骨头的最低点(A)到第1跖骨头最低点(C)之间的直线AC简化为固定距离,将B点定义为固定点,A点和C点为活动点,通过测算可知:1,当内侧纵弓角为127°时,AC直线与足底平面的夹角约为17°,脚背第1跖骨段与足底平面的夹角约为25°,二者相差为8°(可视为固定值);2,当内侧纵弓角为130°时,AC直线与足底平面的夹角约为16°,脚背第1跖骨段与足底平面的夹角约为24°;3,当内侧纵弓角为113°时,AC直线与足底平面的夹角约为22°,脚背第1跖骨段与足底平面的夹角约为30°。
综上所述,可以推导出:脚背第1跖骨段与足底平面的夹角在24°与30°之间为正常足弓;脚背第1跖骨段与足底平面的夹角小于24°为扁平足,角度越小扁平程度越重;脚背第1跖骨段与足底平面的夹角大于30°为高弓足,角度越大则高弓的程度越重。通过上述结论,则可利用在设定的方向和角度所拍得的内侧纵弓视图照片,计算脚背第1跖骨段与足底平面的夹角,通过该夹角的数值来判断脚型情况(扁平、正常或高弓),此判断方法无需昂贵的X光设备,成本低且易于推广。
请参考图11至图12,拍照获取非负重状态下的足部脚背斜度角。
坐姿或站姿身体重心落于支撑脚,被拍脚前脚掌着地,将被拍脚后跟抬高使被拍脚处于背屈状态,足底平面与水平面(地面)成20°至50°夹角;
手机横放垂直于水平面,手机高度与被拍脚内踝凸点高度相当,正对被拍脚内侧足弓位置拍照;
在脚背轮廓线的限定位置选取两个点进行连线,该连线与足底平面在该拍照的视图方向上的夹角即为非负重状态下的脚背斜度角。
上述中足底平面的定义为被拍脚的踵心、第一跖骨球最低点、第五跖骨球最低点三点构成的平面。
在实际应用中,非负重状态下的足部脚背斜度角与负重状态下的足部脚背斜度角相结合,可用于评估僵硬性平足(即结构性扁平足)和柔韧性平足(即功能型扁平足),如负重状态下足部脚背斜度角为平足状态,非负重状态下足部脚背斜度角为正常状态的,则评估为柔韧性平足,负重和非负重状态下足部脚背斜度角均为平足状态的,则评估为僵硬性平足。
本发明利用常用的具有拍摄功能的移动终端(如手机、平板电脑)拍摄足部照片或视频后,通过软件算法处理后获得用户个体的脚型数据,则可以大幅度降低定制鞋垫的服务成本,也可以打破服务区域范围的限制,让用户可以更方便地通过线上远程采集脚型数据的方式获取定制鞋垫(或定制鞋)服务。进一步还能解决如下问题:
1、现有技术方案需要经过非常复杂的逆向三维重建算法,开发难度大且成本过高;2、现有技术方案需要先建立用于比对的脚型数据库,要求采集的脚型数量庞大,一方面采集成本高,另一方面仍无法真实反映具体受测者的真实脚型数据;3、现有技术方案测量误差大,影响测量误差有多重因素的叠加,如硬件配置、环境光线因素、软件算法的准确度,以及用户拍摄角度的偏差等;4、现有技术方案仅从获取足部外形尺寸考量(用于鞋码推荐),而没有从足踝生物力学矫正的角度出发获取有效的、可用于生物力学定制鞋垫的足部生物力学数据。
再者,根据各国鞋行业制鞋的标准,相邻两个鞋码之间楦底样长度的级差(即相邻码数的差值)为4mm至7mm(长度略大于脚长),楦底样宽度的级差为1.3mm至2.0mm(宽度略小于脚宽),因为脚长和脚宽与鞋码相对应,这就要求采集的脚型数据的脚长和脚宽误差至少要控制在一个鞋码的偏差之内,而如果要进一步具备实际使用意义(用于精准推荐鞋码、制作定制鞋垫、定制鞋等)则需要将误差控制在半个鞋码之内。
目前现有的采集脚型数据的技术方案往往比较注重脚长的检测误差而忽略了脚宽的误差,但实际情况是相同的脚长情况下,较胖的脚型与较瘦的脚型之间脚宽的差异也相当明显(超过一个甚至两个楦底样宽度级差),所以精确测量脚宽也非常重要。本发明可以通过多个维度评估脚型数据。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法包括如下步骤:
S10:将待测脚放置于参照物的平面上,所述参照物相较于待测脚具有色差;
S20:获取二维图像,所述二维图像包含完整的待测脚图像和参照物图像;
S30:根据所述二维图像上的待测脚图像和/或参照物图像测量脚型数据。
2.如权利要求1所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法为脚长数据测量方法;
在步骤S10前,所述参照物上沿X方向设置一直线标记线,所述标记线已知长度;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,且脚后跟最外侧点与标记线的第一端点同一位置,所述待测脚位于参照物内,在所述参照物上还设置有平行于标记线的刻度线,所述刻度线由标记线的第二端点向标记线的第一端点方向延伸;
在步骤S20中,所述二维图像还包含所述刻度线的图像;
在步骤S30中,从二维图像脚尖方向的脚趾最前端点向标记线做垂线,所述垂线与刻度线相交,获取标记线第二端点至所述垂线对应刻度线的读值,所述脚长数据为标记线的长度值与刻度线的读值之差。
3.如权利要求1所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法为脚宽数据测量方法;
在步骤S10前,所述参照物上沿X方向设置一直线标记线;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,所述待测脚位于参照物内,在所述参照物上还设置有垂直于标记线的刻度线,所述刻度线位于脚尖前;
在步骤S20中,所述二维图像还包含所述刻度线的图像;
在步骤S30中,从二维图像脚尖方向的从第一跖骨球内侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,从第五跖骨球外侧凸点向参照物短边做垂线与刻度线相交得到该点的刻度值,计算两个刻度值的差值得到脚宽数值。
4.如权利要求2或3所述的脚型数据测量方法,其特征在于:
在步骤S20中:使用摄像装置对脚部的正上方进行拍照获取二维图像,所述摄像装置平行于参照物;拍照时待测脚图像和参照物图像位于摄像装置的显示画面之内;并对获取的二维图像中A4纸边框之外的图像裁剪掉并将其展平后再测量脚型数据。
5.如权利要求1所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述的脚型数据测量方法为足部跟骨角度测量方法;
在步骤S10中,被测者脚放置于参照物上,待测脚完全参照物的平面;
在步骤S20中,从待测脚的脚跟正后方进行拍照获取二维图像;
在S30中:识别获取二维图像中内踝凸点和外踝凸点,连线并获取该连线的中点,将该中点与脚后跟围弧线中点连线即为跟骨角度线,从内外踝凸点连续中点向参照物水平面做垂线,跟骨角度线与垂线的夹角即为跟骨角度。
6.如权利要求1所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法为负重状态下的足部脚背斜度角测量方法;
在步骤S10中,被测者脚放置于参照物上,被测者的足底力学轴线参照物内;
在步骤S20中,从待测脚的内侧足弓正面拍照获取二维图像,待测脚的内侧底部和参照物相接处形成一长边直线;
在步骤S30中,识别并获取二维图像中第1跖骨头最低点A1,A1位于长边,识别并获取二维图像中B1,B1位于长边上并对应内侧足弓的长度的二分之一处;分别在长边的A1和B1处向上作垂线并相交于脚背轮廓线得到交点A2和B2,A2和B2所在直线与长边即为足部脚背斜度角。
7.如权利要求1所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法为非负重状态下的足部脚背斜度角测量方法;
在步骤S10中,被测者脚坐姿或站姿身体重心落于支撑脚,脚前脚掌支撑于参照物上,被测者脚后跟抬高使被脚处于背屈状态,足底平面与水平面参照物成20°至50°夹角;
在步骤S20中:使用摄像装置正对被测者脚内侧足弓位置拍照获取二维图像;
在步骤S30中:从二维图像跟骨的最低点到第1跖骨头最低点作一条直线,
识别并获取二维图像中第1跖骨头最低点C1,C1位于该直线,识别并获取二维图像中D1,D1位于长边上并对应内侧足弓的长度的二分之一处;分别在长边的C1和D1处向上作垂线并相交于脚背轮廓线得到交点C2和D2,C2和D2所在直线与该直线即为非负重状态下的足部脚背斜度角。
8.如权利要求1至7所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述脚型数据测量方法包括脚长数据测量方法、脚宽数据测量方法、足部跟骨角度测量方法、负重状态下的足部脚背斜度角测量方法和非负重状态下的足部脚背斜度角测量方法任意组合;
在步骤S10前,选取已知长宽尺寸的矩形作为参照物,并在参照物设置标记线,并且将参照物放置于水平支撑面上,所述标记线平行参照物的长边,标记线至少一端连接到参照物的短边上,标记线长度大于待测脚的足底力学轴线的长度;
在步骤S10中,将待测脚的足底力学轴线沿标记线放置,且脚后跟最外侧点与标记线的第一端点同一位置,所述待测脚位于参照物内;
当获取测量脚长数据的二维图像时,在所述参照物上还设置有平行于标记线的刻度尺,所述刻度尺带有刻度线,所述刻度尺由标记线的第二端点向标记线的第一端点方向延伸;
当获取测量脚宽数据的二维图像时,在所述参照物上还设置有垂直与标记线的刻度尺,所述刻度尺带有刻度线,所述刻度尺位于脚尖前。
9.如权利要求8所述的脚型数据测量方法,其特征在于:当测量脚长数据或脚宽数据时获取的二维图像平行矩形参照物;
当测量足部跟骨角度时,以矩形参照物短边作为平行参考,从拍摄的目标脚的脚跟正后方进行拍照获取二维图像;
当测量负重状态下的足部脚背斜度角或非负重状态下的足部脚背斜度角时,摄像装置与水平面垂直,并与参照物长边平行,从被拍脚的内侧足弓正面拍照。
10.如权利要求8所述的脚型数据测量方法,其特征在于:所述参照物为A4纸,通过手机拍照获取二维图像,拍照时可启用手机内置的水平仪指导。
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