三維足部和鞋楦掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種掃描儀，具體涉及一種三維足部和鞋楦掃描儀及掃描模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代生活水平的不斷提高，人們對服飾穿著的舒適度要求也越來越高，特別是穿著在腳部的鞋子，其舒適度直接影響到人的出行和日常生活，因而選擇一雙合適的鞋子是十分重要的。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和機(jī)械自動(dòng)化的快速發(fā)展，使得制鞋業(yè)由傳統(tǒng)的手工業(yè)向現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助及機(jī)械化自動(dòng)制鞋方向變革，原有人工測量工作，已經(jīng)轉(zhuǎn)向自動(dòng)掃描測量。
[0003]在整個(gè)鞋類自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造流程中，使用三維掃描儀獲取人的足部和鞋楦的三維信息是至關(guān)重要的一環(huán)。只有準(zhǔn)確而快速地獲取到足部的三維數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確地得到足部的各項(xiàng)特征及參數(shù)，其后的鞋楦設(shè)計(jì)及制造等工序才能順利完成，而制作出來的鞋也會(huì)更加適合使用者。
[0004]現(xiàn)在的激光、白光、紅外光源的非接觸三維掃描技術(shù)已經(jīng)相對成熟。已經(jīng)有不少包括國內(nèi)外的公司推出了基于激光的三維足部和鞋楦掃描儀?；谌俗愫托傅男螤钐卣鳎瑸榱诉_(dá)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(gè)相機(jī)和四個(gè)激光線發(fā)射器。每兩個(gè)相機(jī)和一個(gè)激光線發(fā)射器組成一個(gè)方向上的掃描模塊，共有四個(gè)掃描模塊從四個(gè)方向獲取三維數(shù)據(jù)，四個(gè)激光線發(fā)射器發(fā)出的激光線共面，和導(dǎo)軌方向垂直，四個(gè)掃描模塊安裝在直線導(dǎo)軌上，從導(dǎo)軌一端運(yùn)動(dòng)到另一端進(jìn)行掃描，八臺(tái)相機(jī)同時(shí)拍攝多幅圖像，一般是每I毫米或0.5毫米一副，行程約400毫米。每個(gè)掃描模塊獲得幾百到上千幅圖像，將圖像上傳到電腦，使用圖像處理算法，提取激光線，使用三角測量原理，計(jì)算獲得三維曲面。其中四個(gè)掃描模塊獲得的三維曲面，需要拼接成一個(gè)完整的足型或鞋楦三維曲面。此類三維掃描儀，由于采用八個(gè)相機(jī)必然帶來較高成本。同時(shí)，八個(gè)相機(jī)也會(huì)大大增加數(shù)據(jù)采集量，使采集的圖像處理復(fù)雜性增大，也增加了系統(tǒng)故障率。
[0005]現(xiàn)有的一種三維激光足型掃描儀中采用三個(gè)相機(jī)配合三個(gè)激光線發(fā)射器的足型掃描方案，此方案雖然相機(jī)數(shù)量減少，但付出的代價(jià)是足部兩側(cè)和腳趾部分都會(huì)出現(xiàn)曲面缺失。雖然可以用曲面補(bǔ)洞算法修補(bǔ)，但修補(bǔ)的部分不是真實(shí)測量的三維數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種三維足部和鞋楦掃描儀。
[0007]本實(shí)用新型提出的三維足部和鞋楦掃描儀，包括:
[0008]限定框架，用于限定待掃描物品的位置；
[0009]直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能在所述限定框架內(nèi)進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；
[0010]直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上固定安裝有支架，所述支架上設(shè)置有若干個(gè)掃描模塊，所述掃描模塊由相機(jī)和分別設(shè)置在相機(jī)兩側(cè)的激光線發(fā)射器組成，所述相機(jī)鏡頭的軸線與直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向夾角為0-90度；所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌和設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑塊，所述支架固定安裝在滑塊上。
[0011 ] 上述技術(shù)方案中，所述支架中間設(shè)置有一個(gè)掃描模塊。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述支架由橫桿和橫桿兩端分別設(shè)置的立桿組成，所述橫桿中間設(shè)置有一個(gè)掃描模塊，每個(gè)立桿上均設(shè)置有一個(gè)掃描模塊。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述支架由橫桿和橫桿兩端分別設(shè)置的立桿組成，所述橫桿兩端分別設(shè)置有一個(gè)掃描模塊，每個(gè)立桿上均設(shè)置有一個(gè)掃描模塊。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述支架由橫桿和橫桿兩端分別設(shè)置的立桿組成，所述橫桿兩端分別設(shè)置有一個(gè)掃描模塊，每個(gè)立桿上均設(shè)置有一面反射鏡。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述支架由橫桿和橫桿兩端分別設(shè)置的立桿組成，所述橫桿中間設(shè)置有一個(gè)掃描模塊，每個(gè)立桿上均設(shè)置有兩面反射鏡。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述相機(jī)鏡頭的軸線與直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向夾角為0-90度。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為導(dǎo)軌和設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑塊，所述支架固定安裝在滑塊上。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述激光線發(fā)射器為一字線激光器。
[0019]本實(shí)用新型中公布的三維足部和鞋楦掃描儀，通過采用一個(gè)相機(jī)和位于相機(jī)兩側(cè)的激光線發(fā)射器組成一個(gè)掃描模塊，每個(gè)相機(jī)分別獲取左右兩個(gè)激光線發(fā)射器掃描時(shí)照相得到的圖片信息，從而做到一個(gè)相機(jī)就能同時(shí)滿足兩個(gè)視角的要求；其中激光線發(fā)射器優(yōu)選一字線激光器；其中激光線發(fā)射器發(fā)射激光線和相機(jī)鏡頭軸線共平面，且兩者之間成0-90度之間的某個(gè)夾角，各個(gè)激光線發(fā)射器發(fā)射的激光和相機(jī)鏡頭軸線的夾角可相同也可不相同。
[0020]本實(shí)用新型中的三維足部和鞋楦掃描儀通過采用若干個(gè)掃描模塊，做到對放置在限定框架中的物品精確掃描的功能，可以選用一至四個(gè)掃描模塊對物品進(jìn)行全方位的掃描；其中選用三個(gè)掃描模塊時(shí)，安裝在支架上的三個(gè)掃描模塊的相機(jī)鏡頭軸線兩兩成120度；當(dāng)采用四個(gè)掃描模塊時(shí)，分別設(shè)置在支架兩端和支架兩端分別設(shè)置的立桿上的兩個(gè)掃描模塊能夠精確對物品進(jìn)行360度無死角掃描；采用兩個(gè)掃描模塊時(shí)，用反射鏡代替另外兩個(gè)掃描模塊，這樣每一個(gè)掃描模塊的視場都分成上下兩部分，經(jīng)過反射鏡反射，獲得上面的視角，使每個(gè)相機(jī)被分割成四個(gè)虛擬相機(jī)，從而做到只用兩個(gè)相機(jī)就能對物品進(jìn)行360度掃描的功能；還可以只在支架中間設(shè)置一個(gè)相機(jī)，專門用來掃描足底的圖像；同時(shí)用一個(gè)相機(jī)也可以做到全方位掃描，通過在支架兩側(cè)的立桿上相對分別設(shè)置兩面反射鏡，用總共四面反射鏡可以將360度的圖像均反射到相機(jī)處，使相機(jī)被分割成四個(gè)虛擬相機(jī)，從而做到只用一個(gè)相機(jī)就能對物品進(jìn)行360度掃描的功能。
[0021]綜上所述，本實(shí)用新型中的三維足部和鞋楦掃描儀在減少相機(jī)數(shù)量的同時(shí)，做到全面、精確的掃描，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，掃描精度高，成本低。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的三維足部和鞋楦掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的三維足部和鞋楦掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的三維足部和鞋楦掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4的三維足部和鞋楦掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例5的三維足部和鞋楦掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型中掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1-限定框架；2-直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3-支架；
[0029]4-掃描模塊；5-相機(jī)；6-激光線發(fā)射器；
[0030]7-橫桿；8-立桿；9-反射鏡；
[0031]10-導(dǎo)軌；11-滑塊。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明:
[0033]實(shí)施例1
[0034]一種三維足部和鞋楦掃描儀，如圖1所示，包括限定框架1、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上固定安裝有支架3，支架3中間設(shè)置有一個(gè)掃描模塊4 ;掃描模塊4的結(jié)構(gòu)如圖6所不，掃描模塊4由相機(jī)5和分別設(shè)置在相機(jī)5兩側(cè)的激光線發(fā)射器6組成，相機(jī)5鏡頭的軸線與激光線發(fā)射器6發(fā)射的激光線共平面，且軸線與激光線的夾角為O度即兩者平行；直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2由導(dǎo)軌10和設(shè)置在導(dǎo)軌