基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法
2023-04-23 23:34:56 2
專利名稱：基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法
技術領域：
本發明涉及鞋楦模型自動生成方法，尤其涉及一種基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法。
背景技術：
隨著社會的進步以及科學技術的發展，對於日常生活中的鞋子，現在的人們不但對其舒適性提出較高的要求，同時還要求鞋子的款式新穎、滿足個性化要求，因此對製鞋工藝的要求越來越高。
眾所周知，鞋楦是製鞋的基準，直接關係著鞋子舒適程度與美感，每一種新鞋型的設計都必須從鞋楦設計、製作開始。目前，鞋楦一般是根據腳型基本參數，經過適當修正、設計而成的。傳統的鞋楦設計中，腳型數據由有經驗的技工通過手工測量而獲得，一般只能獲得為數不多的特徵參數值，鞋楦設計參數主要是通過統計而獲得，一些細微、過渡之處大多依靠設計者的經驗確定。因此，傳統的方法難以滿足快速設計高質量鞋楦的要求，直接影響了鞋子舒適性和個性化設計。
發明內容
本發明的目的是為解決傳統鞋楦設計的問題，提供一種基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法，利用該方法能快速地產生符合特定腳型、審美情趣與時尚潮流的鞋楦模型。
本發明提供的基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法，包括利用拍攝系統獲取人腳各方向上的圖像，通過計算機合成三維腳模型；利用足部特徵參數位置關係資料庫，確定三維腳模型上足部特徵參數所在位置、並自動從該位置上提取足部特徵參數值；利用基礎鞋楦模型庫選出一個基礎鞋楦模型；利用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值對應關係資料庫，根據取得的足部特徵參數值確定對應的鞋楦特徵參數值，再利用鞋楦特徵參數值使選出的基礎鞋楦模型自動變化，形成一個符合特定腳型的鞋楦模型。
在已形成的鞋楦模型上，還可按照客戶要求對鞋楦模型各部分進行變形，獲得個性化設計。
本發明從人腳的足部特徵參數出發，利用計算機輔助，提供一種鞋楦模型的自動生成方法，具有如下特點(1)利用拍攝系統快速獲取人腳各方向上的圖像，如採用多角度同時拍攝的數位化拍攝系統，可以在1/100秒的時間內完成對人腳信息的採集，獲取速度快且準確，不必要求被測對象長時間保持一種姿勢。
(2)完全採用計算機輔助設計，並利用各種關係資料庫預先保存與設計有關的各種關係和數據，設計時通過調用相應的關係自動完成足部特徵參數值提取、基礎鞋楦模型的變化，自動生成符合特定腳型的鞋楦模型，速度快、效率高，降低對操作者的專業技能要求。
(3)整個操作過程均在一個圖形界面上完成，使操作更直觀、形象。總之，利用本發明提供的鞋楦模型自動生成方法，能提高設計的自動化程度，降低對鞋楦設計人員專業技能熟練程度的要求，使設計出的鞋楦模型符合特定腳型，實現個性化設計，從而使製作出的鞋子具有高度的舒適性，符合個人審美情趣與時尚潮流。
圖1是基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法的流程原理圖。
圖2是基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法的步驟四的流程圖。
具體實施例方式
預先將自動生成方法的各種算法、流程編成程序輸入計算機，所述程序可由多個功能模塊組成，以完成合成、提取、計算、變化、修改等各種功能。程序具有圖形操作界面如窗口界面，使用者可在一種直觀、形象環境中進行設計，使設計更快速、簡便。
同時，還必須建立足部特徵參數位置關係資料庫、基礎鞋楦模型庫、足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值對應關係資料庫，並存儲在計算機中。
由於鞋楦設計所依據的足部特徵參數、及二者的特徵參數值之間的對應關係，已規定在相關的國家標準和行業規範中，屬公知的知識，本領域技術人員通過查閱相關文獻即可獲得，在此不贅述。下面描述所述資料庫的建立方法。
所述的足部特徵參數位置關係資料庫是這樣建立的按照特定的分類原則對人腳進行分類，如將人腳分為兒童、男性、女性三類，每類再按其腳長劃分為不同的腳長段(每一腳長段包括一定腳長範圍)，對每個腳長段的人腳特徵進行統計，獲得各個足部特徵參數在該腳型上的統計位置關係，由此構成足部特徵參數位置關係資料庫。
所述的基礎鞋楦模型庫是這樣建立的按照特定的分類原則對鞋楦模型進行分類，如將鞋楦模型分為童鞋用、男鞋用、女鞋用三類，每類再按所製作的鞋碼長劃分不同的鞋碼段用(每一鞋碼段包括一定鞋碼範圍)，對每個鞋碼段用的不同鞋楦特徵進行統計，形成一個三維的基本鞋楦模型，由一系列的基本鞋楦模型構成基礎鞋楦模型資料庫。
足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值的對應關係資料庫，是按照相關的標準或大量數據統計，定義或獲取足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值之間建立對應關係，由此一系列對應關係組成該資料庫。
本發明提供的基於足部特徵的鞋楦模型自動生成方法，通過人機對話的方式，由輔助自動完成，其流程如圖1，具體包括如下步驟(一)利用多角度同時拍攝的數位化拍攝系統獲取人腳各方向上的圖像，輸入計算機，通過所述程序自動合成三維腳模型；(二)調用足部特徵參數位置關係資料庫，所述程序根據人腳的分類，確定三維腳模型上各足部特徵參數的大致位置，並在相應位置自動提取各足部特徵參數值；(三)調用基礎鞋楦模型庫，所述程序通過特定的換算關係將三維腳模型與模型庫中的基礎鞋楦模型進行比較，選出一個最接近的基礎鞋楦模型；(四)調用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值對應關係資料庫，所述程序根據取得的足部特徵參數值確定對應的鞋楦特徵參數值，並以這些鞋楦特徵參數值為基礎、由程序驅動使選出的基礎鞋楦模型自動變化，形成一個完全符合腳型的鞋楦模型。
該步驟包括兩個基本步驟，其流程如圖2(a)使基礎鞋楦的整體變化，利用步驟(2)提取出來的足部特徵參數值中的腳長、腳寬、舟上彎點高度值，調用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值的對應關係資料庫，確定與之對應的鞋楦長度、鞋楦寬度、鞋楦高度值，以這些鞋楦特徵參數值為基礎、由程序驅動使選出的基礎鞋楦的整體變化，使基礎鞋楦在大體上符合腳型的要求；(b)使基本鞋楦細節部位變化，利用步驟(2)提取出來的足部特徵參數值中的其他細節部位特徵參數值，調用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值的對應關係資料庫，確定與之對應的鞋楦細節部位特徵參數值，以這些鞋楦特徵參數值為基礎、由程序驅動使經步驟(a)變化後的基礎鞋楦的細節部位變化，使基礎鞋楦各部分完全符合特定腳型，滿足舒適度的要求。
(5)在步驟(4)形成的鞋楦模型上，通過程序可直接對鞋楦模型各部分進行變形修改，進行個性化設計，滿足客戶對樣式、裝飾等的要求。
在進行鞋楦模型分塊變形修改操作時，是將鞋楦模型分解為相互之間約束很少的、基本獨立的多個部分，從而保證修改時各部分不會互相影響。
權利要求
1.基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法，包括利用拍攝系統獲取人腳各方向上的圖像，通過計算機合成三維腳模型；利用足部特徵參數位置關係資料庫，確定三維腳模型上足部特徵參數所在位置、並自動從該位置上提取足部特徵參數值；利用基礎鞋楦模型庫選出一個基礎鞋楦模型；利用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值對應關係資料庫，根據取得的足部特徵參數值確定對應的鞋楦特徵參數值，再利用鞋楦特徵參數值使選出的基礎鞋楦模型自動變化，形成一個符合特定腳型的鞋楦模型。
2.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於利用多角度同時拍攝的數位化拍攝系統獲取人腳各方向上的圖像。
3.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於所述足部特徵參數位置關係資料庫包含一系列用於確定三維腳模型上足部特徵參數的位置關係。
4.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於所述基礎鞋楦模型庫包含一系列基本鞋楦模型。
5.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於所述足部特徵參數值與鞋楦模型參數值對應關係資料庫，包含一系列的足部特徵參數值與鞋楦模型的特徵參數值之間的對應關係。
6.根據權利要求1所述的鞋楦自動生成方法，其特徵在於還包括將獲得的鞋楦模型進行分塊變形修改。
7.根據權利要求6所述的鞋楦自動生成方法，其特徵在於所述鞋楦模型進行分塊變形修改是將鞋楦模型分解為相互之間約束很少的、基本獨立的多個部分，使得修改時各部分不會互相影響。
8.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於由計算機輔助完成。
9.根據權利要求1所述的鞋楦模型自動生成方法，其特徵在於具有圖形操作界面。
全文摘要
基於足部特徵參數的鞋楦模型自動生成方法，利用拍攝系統獲取人腳各方向上的圖像，通過計算機合成三維腳模型；利用足部特徵參數位置關係資料庫，確定三維腳模型上足部特徵參數所在位置、並自動從該位置上提取足部特徵參數值；利用基礎鞋楦模型庫選出一個基礎鞋楦模型；利用足部特徵參數值與鞋楦特徵參數值對應關係資料庫，根據取得的足部特徵參數值確定對應的鞋楦特徵參數值，再利用鞋楦特徵參數值使選出的基礎鞋楦模型自動變化，形成一個符合特定腳型的鞋楦模型。在此鞋楦模型基礎上，還可根據客戶要求進行變形修改，獲得舒適性、時尚性的個性化鞋楦模型。本發明從人機工程學的角度出發，具有自動化程度高、速度快的特點。
文檔編號A43D3/02GK1806710SQ20051004235
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月18日 優先權日2005年1月18日
發明者江開勇, 林俊義, 黃常標, 劉斌 申請人:華僑大學