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1、10申请公布号CN101964010A43申请公布日20110202CN101964010ACN101964010A21申请号201010290393622申请日20100925G06F17/5020060171申请人四川大学地址610000四川省成都市双流县川大路72发明人徐波喻伟才周晋张惟雯何有节54发明名称定制化鞋垫的设计方法57摘要本发明公开了一种定制化鞋垫的设计方法，包括包括鞋垫轮廓设计、鞋垫三维结构设计和鞋垫材料选择，其中，所述鞋垫轮廓设计的流程为采集足部图像确定图像关键点测量各部位尺寸确定鞋垫底样尺寸形成鞋垫底样图完成鞋垫底样设计，其中，所述设计流程中的“采集足部图像”的方法是通。
2、过足底光学扫描仪获取测试者足底部的图像并通过足部三维激光扫描仪采集足部三维的模型，并按11的比例进行保存；所述设计流程中的“确定鞋垫底样尺寸”方法是通过对足部图像中测量所得各部位尺寸进行数学计算后得到实际鞋垫底样各部位尺寸。根据本发明制作鞋垫，可以获得最佳的舒适度并满足安全需求，同时为精确化的鞋垫生产提供了可操作性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图5页CN101964011A1/1页21一种定制化鞋垫的设计方法，包括包括鞋垫轮廓设计、鞋垫三维结构设计和鞋垫材料选择，其中，所述鞋垫轮廓设计的流程为采集足部图像确定图像关键点测量各部位尺寸确。
3、定鞋垫底样尺寸形成鞋垫底样图完成鞋垫底样设计，所述设计流程中的“确定图像关键点”、“测量各部位尺寸”、“确定鞋垫底样尺寸”、“形成鞋垫底样图”都是使用图像处理软件在电脑中完成；其特征在于所述鞋垫轮廓设计流程中的“采集足部图像”的方法是通过足底光学扫描仪获取测试者足底部的图像并通过足部三维激光扫描仪采集足部三维的模型，并按11的比例进行保存；所述设计流程中的“确定鞋垫底样尺寸”的方法是实际鞋垫底样各部位尺寸与足部图像中测量所得各部位尺寸的对应关系分别如下拇趾里段宽拇趾轮廓宽拇趾边距20，小趾外段宽小趾轮廓宽小趾边距88，第一跖趾里段宽第一跖趾轮廓宽第一跖趾边距36，第五跖趾外段宽第五跖趾轮廓宽第。
4、五跖趾边距35，腰窝外段宽腰窝轮廓宽腰窝边距80，踵心全宽踵心全宽踵心里边距45踵心外边距40，鞋垫长脚长5MM的后容差20MM，拇趾外突点部位尺寸拇趾外突点长度5MM，小趾外突点部位尺寸小趾外突点长度5MM，第一跖趾关节部位尺寸第一跖趾关节长度5MM，第五跖趾关节部位尺寸第五跖趾关节长度5MM，腰窝部位尺寸腰窝部位长度5MM，踵心部位尺寸踵心部位长度5MM。2根据权利要求1所述的定制化鞋垫的设计方法，其特征在于所述鞋垫三维结构设计的设计方法包括将鞋垫轮廓图与足部三维激光扫描模型在计算机中进行拼接，并根据足底部的曲线变化情况首先将鞋垫轮廓弯曲成相应的弧度，然后根据足部的运动特点将鞋垫轮廓内的曲。
5、面制作成为具有不同凹凸度并与脚底部的曲面相对应的曲面。3根据权利要求1所述的定制化鞋垫的设计方法，其特征在于所述鞋垫材料选择的方法包括通过制作具有不同硬度的基础鞋垫模型，让受试者通过穿着不同的材料的鞋垫并通过鞋垫压力测试仪进行测试来判断哪种硬度的材料能够更好地缓解和分散足部的压力。权利要求书CN101964010ACN101964011A1/4页3定制化鞋垫的设计方法技术领域0001本发明涉及一种鞋垫的设计方法，尤其涉及一种全程电脑操作的个性化程度和舒适度更高的定制化鞋垫的设计方法，属于鞋垫的生产领域。背景技术0002鞋的舒适度主要由两方面来控制，一个是鞋腔的舒适度，另外一个是鞋垫的舒适度。鞋。
6、腔的舒适度主要与鞋腔的形状、所用材料和鞋的不同款式有关；而鞋垫的舒适度所涉及的方面更为重要，主要包括足底部的形状、足底部的轮廓以及足底部曲面的变化规律等。同时由于人在正常的运动中，步态的开始源于足跟的底部，而步态的结束也止于拇趾的底部，因此在整个步态中人体与地面的相互的作用力最终体现到足底与鞋之间的界面上，这个界面就是所说的鞋垫。因此，鞋垫所具有的最基本的作用便是分散压力的集中，保护足底组织的安全。由上可知，鞋垫对于所有人、尤其是对于部分需要保护足底健康的人来说是非常重要的。0003鞋垫的功能除了能够分散足底压力的集中，保护足底的软组织的安全外，还能够对不正常的步态进行校正，这种鞋垫为极具个性。
7、化的矫形鞋垫，一般为订制化加工，所以也称为定制化鞋垫。0004在传统鞋垫包括定制化鞋垫的设计方法中，需要建立足部的石膏模型，同时鞋垫的制作和设计需要非常有经验的技术人员花费数日并经过反复的修改才能够完成，费时费力而且无法完成精确的批量生产，限制了鞋垫尤其是定制化鞋垫产业的发展。发明内容0005本发明的目的就是为了克服上述问题而提供一种全程电脑操作的个性化程度和舒适度更高的定制化鞋垫的设计方法。0006本发明通过以下技术方案来实现上述目的0007本发明包括鞋垫轮廓设计、鞋垫三维结构设计、鞋垫材料选择，其中，所述鞋垫轮廓设计的流程为采集足部图像确定图像关键点测量各部位尺寸确定鞋垫底样尺寸形成鞋垫底。
8、样图完成鞋垫底样设计，所述设计流程中的“确定图像关键点”、“测量各部位尺寸”、“确定鞋垫底样尺寸”、“形成鞋垫底样图”都是使用图像处理软件在电脑中完成；0008本发明的创新之处在于0009所述鞋垫轮廓设计流程中的“采集足部图像”的方法是通过足底光学扫描仪、三维激光扫描仪、三维摄像成像仪获取测试者足底部的图像和足部三维模型，并按11的比例进行保存。通过光学和激光扫描的方法获取图像和模型，不但简单、快速，而且精度高，有利于鞋垫的各部位尺寸的精准计算；0010所述设计流程中的“确定鞋垫底样尺寸”的方法是实际鞋垫底样各部位尺寸与足部图像中测量所得各部位尺寸的对应关系分别如下0011拇趾里段宽拇趾轮廓宽。
9、拇趾边距20系数，说明书CN101964010ACN101964011A2/4页40012小趾外段宽小趾轮廓宽小趾边距88系数，0013第一跖趾里段宽第一跖趾轮廓宽第一跖趾边距36系数，0014第五跖趾外段宽第五跖趾轮廓宽第五跖趾边距35系数，0015腰窝外段宽腰窝轮廓宽腰窝边距80系数，0016踵心全宽踵心全宽踵心里边距45踵心外边距40，0017鞋垫长脚长5MM的后容差20MM，0018拇趾外突点部位尺寸拇趾外突点长度5MM，0019小趾外突点部位尺寸小趾外突点长度5MM，0020第一跖趾关节部位尺寸第一跖趾关节长度5MM，0021第五跖趾关节部位尺寸第五跖趾关节长度5MM，0022腰窝部。
10、位尺寸腰窝部位长度5MM，0023踵心部位尺寸踵心部位长度5MM。0024经过多次实验并听取试穿者的反馈意见，我们最终确定上述比例为最佳比例，在同等材料的前提下，可以获得最佳的舒适度。0025作为本发明的进一步改进，所述鞋垫三维结构设计的设计方法包括将鞋垫轮廓图与所采集的足部三维模型在计算机中进行拼接拟合，并根据足底部的曲线变化情况确定鞋垫造型的弯曲弧度；根据足部的运动功能需求及特点将鞋垫轮廓内的曲面制作成为具有不同凹凸度并与脚底部的曲面相对应的曲面。0026所述鞋垫材料选择的方法包括通过制作具有不同硬度、透气性、不同弹性的基础鞋垫模型，让受试者通过穿着不同的材料的鞋垫并通过鞋垫压力测试仪进行。
11、测试来判断哪种硬度和弹性的材料能够更好地缓解和分散足部的压力。0027经过以上步骤的处理，能够设计符合测试者足部形状特点的鞋垫，同时可以将已设计好的数据参数在计算机中设置成为模块化，针对不同的人群设计不同的模块。0028本发明的有益效果在于0029由于本发明保证了数据计算的精准、确定了最佳的放样比例、结合了测试者的亲身感受，所以采用本发明制作的个性定制化鞋垫，可以获得最佳的舒适度；附图说明0030图1是本发明具体实施方式中光学扫描获取的鞋垫订制的足底轮廓图；0031图2是本发明具体实施方式中鞋垫轮廓设计的长度定位示意图；0032图3是本发明具体实施方式中鞋垫轮廓设计的宽度定位示意图；0033图。
12、4是本发明具体实施方式中鞋垫轮廓设计的定形示意图；0034图5是本发明具体实施方式中足底部位压力测试的示意图。具体实施方式0035下面结合附图对本发明作进一步具体说明0036本发明包括包括鞋垫轮廓设计、鞋垫三维结构设计、鞋垫材料选择，其中，所述鞋垫轮廓设计的流程为采集足部图像确定图像关键点测量各部位尺寸确定鞋垫底样尺寸形成鞋垫底样图完成鞋垫底样设计，所述设计流程中的“确定模型关键点”、“测量说明书CN101964010ACN101964011A3/4页5各部位尺寸”、“确定鞋垫底样尺寸”、“形成鞋垫底样图”都是使用图像处理软件一般采用CORELDRAW软件和专用软件在电脑中完成。0037首先进。
13、行足部图像的采集通过光学扫描仪这是我们的另一个专利技术，其结构已经在另一个专利文件中具体描述，在此不再赘述、三维激光扫描仪、三维摄像成像仪获取鞋垫订制者足底部和足侧部的图像及足部三维模型，并按11的比例进行保存到电脑，如图1所示，图中是鞋垫订制者足底部的轮廓图，实际应用中是以获取的真实足底图像为基础的。0038接下来进行图像关键点的确定和各部位尺寸的测量，如图1所示，在鞋垫订制者足底部1上确定数个关键点2，这些关键点2是通用的一些取点部位，而各部位尺寸的测量也是按照标准的测量方法进行，在此不再赘述。0039鞋垫轮廓尺寸的确定是非常关键的一个环节，本实施方式中实际鞋垫轮廓各部位尺寸与足部图像中测。
14、量所得各部位尺寸的对应关系分别如下0040拇趾里段宽拇趾轮廓宽拇趾边距20系数，0041小趾外段宽小趾轮廓宽小趾边距88系数，0042第一跖趾里段宽第一跖趾轮廓宽第一跖趾边距36系数，0043第五跖趾外段宽第五跖趾轮廓宽第五跖趾边距35系数，0044腰窝外段宽腰窝轮廓宽腰窝边距80系数，0045踵心全宽踵心全宽踵心里边距45系数踵心外边距40系数，0046鞋垫长脚长5MM的后容差20MM，0047拇趾外突点部位尺寸拇趾外突点长度5MM，0048小趾外突点部位尺寸小趾外突点长度5MM，0049第一跖趾关节部位尺寸第一跖趾关节长度5MM，0050第五跖趾关节部位尺寸第五跖趾关节长度5MM，0051。
15、腰窝部位尺寸腰窝部位长度5MM，0052踵心部位尺寸踵心部位长度5MM。0053经过多次实验并听取试穿者的反馈意见，我们最终确定上述比例为最佳比例，在同等材料的前提下，可以获得最佳的舒适度。0054在确定好实际鞋垫轮廓各部位尺寸后，需要再一次通过确定关键点的方式来制作鞋垫轮廓图像。如图2所示，首先以脚后跟最后端确定各关键部位的长度；如图3所示，然后确定各关键部位的宽度；如图4所示，通过长度和宽度确定关键点，将这些关键点连接起来，并根据脚型进行曲线化，即得到鞋垫轮廓3。0055所述鞋垫三维结构设计的设计方法包括将鞋垫轮廓图与所采集的足部三维模型在计算机中进行拼接拟合，并根据足底部的曲线变化情况确。
16、定鞋垫造型的弯曲弧度，然后根据足部的运动功能需求及特点将鞋垫轮廓内的曲面制作成为具有不同凹凸度并与脚底部的曲面相对应的曲面图中不可视。0056所述鞋垫材料选择的方法包括通过制作具有不同硬度、不同弹性、透气性的基础鞋垫模型的基础鞋垫模型，让受试者通过穿着不同的材料的鞋垫并通过鞋垫压力测试仪进行测试来判断哪种硬度和弹性的材料能够更好地缓解和分散足部的压力。如图5所示，受试者踩在足底压力测试仪5的测试板上，只要其脚印6在图中的网格内都有效，足底传递给说明书CN101964010ACN101964011A4/4页6足底压力测试仪5的测试板的压力也相当于患者足底受到的压力通过数据线传递给电脑4进行分析后对鞋垫的材质或厚度或形状作针对性的调整。说明书CN101964010ACN101964011A1/5页7图1说明书附图CN101964010ACN101964011A2/5页8图2说明书附图CN101964010ACN101964011A3/5页9图3说明书附图CN101964010ACN101964011A4/5页10图4说明书附图CN101964010ACN101964011A5/5页11图5说明书附图CN101964010A。