一種足部感測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種足部感測系統(tǒng)，包含一壓力感測裝置以及一第一影像提取裝置。壓力感測裝置具有一壓力感測區(qū)域；第一影像提取裝置具有一影像提取區(qū)域，壓力感測裝置以可轉(zhuǎn)動的方式樞接于第一影像提取裝置，而壓力感測區(qū)域覆蓋于影像提取區(qū)域之上。一受測者分別踩踏壓力感測區(qū)域以及影像提取區(qū)域，并由第一影像提取裝置分別提取受測者的足壓分布以及足形影像，由一使用者使用本實用新型進(jìn)行足壓分布以及足形的分析。通過本實用新型直接提取受測者的足形與足壓分布影像，得以縮短檢測時間。
【專利說明】一種足部感測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種足部感測系統(tǒng)，特別涉及一種可感測足壓分布以及拍攝足形的足部感測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]公知的足形檢測需要利用油墨轉(zhuǎn)印，受測者在腳掌上涂布油墨，再將足印轉(zhuǎn)印至紙上，以判斷受測者的足形是屬于外八或內(nèi)八、是否為拇指外翻、并計算足弓指數(shù)(Archindex)以判斷受測者是否為高弓足或扁平足等問題，但是油墨轉(zhuǎn)印有著容易弄臟受測者與使用者的問題存在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)上述問題，本發(fā)明提供一種足部感測系統(tǒng)，可直接提取受測者的足形影像以及足壓分布，以供一使用者跟據(jù)受測者的足形影像以辨別受測者的腳是屬于外八或內(nèi)八、是否為拇指外翻、是否為后足跟部外旋或內(nèi)旋、以及計算足弓指數(shù)(Arch index)以判斷受測者是否為高弓足或扁平足等問題，并根據(jù)受測者的足壓分布進(jìn)行分析，以提供受測者選購或量身訂做適合的鞋墊的指南。
[0004]足部感測系統(tǒng)包含一壓力感測裝置以及一第一影像提取裝置，壓力感測裝置具有一壓力感測區(qū)域；第一影像提取裝置具有一影像提取區(qū)域，壓力感測裝置以可轉(zhuǎn)動的方式樞接于第一影像提取裝置，而壓力感測區(qū)域覆蓋于影像提取區(qū)域之上。
[0005]一受測者踩踏壓力感測區(qū)域時，第一影像提取裝置提取受測者的足壓分布影像以為一第一影像并輸出一第一影像數(shù)據(jù)；當(dāng)壓力感測裝置被轉(zhuǎn)動而遠(yuǎn)離影像提取區(qū)域上方時，受測者可以踩踏影像提取區(qū)域，并通過第一影像提取裝置提取受測者的足形影像以為一第二影像，并輸出一第二影像數(shù)據(jù)。使用者于后續(xù)根據(jù)第一影像提取裝置輸出的第一影像數(shù)據(jù)與第二影像數(shù)據(jù)，來分析受測者的足壓分布與足形。
[0006]相較于公知技術(shù)，本發(fā)明所提供的足部感測系統(tǒng)避免了公知技術(shù)利用油墨轉(zhuǎn)印所造成的臟污，通過直接提取受測者足形與足壓分布的影像并進(jìn)行分析，得以縮短檢測時間，并能提供受測者選擇適合受測者使用的鞋墊的指南，而每一受測者的足形或是足壓影像數(shù)據(jù)皆會提供給受測者保存，或是上傳至數(shù)據(jù)庫或云端空間供受測者隨時查閱，亦或是提供學(xué)術(shù)單位使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的立體示意圖。
[0008]圖2繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的側(cè)視圖。
[0009]圖3繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的壓力感測裝置被掀起的側(cè)視圖。
[0010]圖4繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的功能方框圖。
[0011]圖5繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例所提取一受測者的足形影像的足形輪廓，以定義足長、足寬、以及足部各區(qū)域面積。
[0012]圖6繪制了根據(jù)圖5的足形輪廓以辨別拇指外翻角度的示意圖。
[0013]圖7繪制了根據(jù)圖5的足形輪廓以辨別足形外八或內(nèi)八角度的示意圖。
[0014]圖8繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的功能方框圖。
[0015]圖9繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的側(cè)視圖。
[0016]圖10繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例所提取一受測者的后足跟部影像的后足跟部輪廓，以辨別后足跟部外旋或內(nèi)旋的示意圖。
[0017]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0018]I?足部感測系統(tǒng)
[0019]10?壓力感測裝置101?壓力感測區(qū)域
[0020]12?第一影像提取裝置121?影像提取區(qū)域
[0021]14?運(yùn)算裝置16?樞接部
[0022]18?第二影像提取裝置
[0023]A?足掌部A’?足掌部面積
[0024]B?足弓部B’?足弓部面積
[0025]C?足跟部C’?足跟部面積
[0026]Fl?足形輪廓F2?后足跟部輪廓
[0027]L?足長T?角度
[0028]SI?S13?參考線W?足寬

【具體實施方式】
[0029]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下:
[0030]首先，請參閱圖1，圖1繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的立體示意圖。本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I包含:一壓力感測裝置10、以及一第一影像提取裝置12。
[0031]壓力感測裝置10具有一壓力感測區(qū)域101，設(shè)置于壓力感測裝置10的中央，于本實施例中，壓力感測區(qū)域101包含一張雙面霧面的硅膠薄膜；第一影像提取裝置12具有一影像提取區(qū)域121，設(shè)置于第一影像提取裝置12的中央，于圖1中被壓力感測裝置10所覆蓋，故無法視之。于本實施例中，第一影像提取裝置12為一掃描器，而影像提取區(qū)域121則為掃描器上的掃描玻璃部分。但本發(fā)明并不以此為限，第一影像提取裝置12亦得為照相機(jī)或攝影機(jī)等足以進(jìn)行影像提取的裝置或設(shè)備取代之。
[0032]請參閱圖2，；圖2繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的側(cè)視圖。壓力感測裝置10設(shè)置于影像提取區(qū)域121上方，并以可轉(zhuǎn)動的方式與第一影像提取裝置12樞接于一樞接部16，壓力感測裝置10覆蓋在第一影像提取裝置12時，壓力感測區(qū)域101覆蓋于影像提取區(qū)域121上方。
[0033]當(dāng)一受測者踩踏壓力感測區(qū)域101的一外表面時，壓力感測區(qū)域101受到踩踏壓力變化產(chǎn)生形變而凹陷，并在壓力感測區(qū)域101相對于影像提取區(qū)域121的一內(nèi)表面根據(jù)壓力由大至小，而生成顏色由深至淺不一的足壓分布灰階影像，并由第一影像提取裝置12提取前述足壓分布灰階影像作為一第一影像，并輸出一第一影像數(shù)據(jù)，其中第一影像數(shù)據(jù)為數(shù)字化的第一影像圖片數(shù)據(jù)。于其他實施例中，壓力感測裝置10得以進(jìn)一步包含一具有黏性且可重復(fù)黏貼的黑色膠膜，設(shè)置于壓力感測區(qū)域101的內(nèi)表面與影像提取區(qū)域121之間，并與前述的硅膠薄膜相隔一間隙。當(dāng)壓力感測區(qū)域101受壓而產(chǎn)生形變時，壓力感測區(qū)域101的內(nèi)表面與黑色膠膜黏貼，使受測者的足壓分布灰階影像得以暫時被保存，再由第一影像提取裝置12提取前述足壓分布灰階影像作為第一影像并輸出第一影像數(shù)據(jù)，以供后續(xù)分析。
[0034]接著，請參閱圖3，圖3繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的壓力感測裝置被掀起的側(cè)視圖。當(dāng)壓力感測裝置10被轉(zhuǎn)動而遠(yuǎn)離影像提取區(qū)域121上方時，受測者可以踩踏影像提取區(qū)域121，并通過第一影像提取裝置12提取受測者的足型影像以作為一第二影像并輸出一第二影像數(shù)據(jù)，其中第二影像數(shù)據(jù)為數(shù)字化的第二影像圖片數(shù)據(jù)。
[0035]請參閱圖4，圖4繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的功能方框圖。如圖4所示，本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I進(jìn)一步包含一運(yùn)算裝置14，運(yùn)算裝置14連接第一影像提取裝置12，用以接收第一影像數(shù)據(jù)與第二影像數(shù)據(jù)，并對第一影像數(shù)據(jù)進(jìn)行影像處理以產(chǎn)生一第三影像數(shù)據(jù)，以供一使用者操作本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I，根據(jù)第二影像數(shù)據(jù)與第三影像數(shù)據(jù)以分別進(jìn)行受測者的足形與足壓分析。其中足形分析包含:取得受測者的足長與足寬等數(shù)據(jù)、辨別受測者是否為拇指外翻患者、定義足弓部面積并計算足弓指數(shù)(Arch index)，以辨別受測者是否高弓足或扁平足患者等。其中前述對第一影像數(shù)據(jù)進(jìn)行影像處理以產(chǎn)生一第三影像數(shù)據(jù)是指，將前述的灰階影像依照灰階色彩的由深至淺分別分配一對應(yīng)的顏色所形成的彩色影像圖片數(shù)據(jù)。并根據(jù)第三影像數(shù)據(jù)進(jìn)行受測者的足壓分析，并根據(jù)足壓分析結(jié)果提供受測者選購或量身訂作合適鞋墊的指南，或是將足壓分析結(jié)果與一腳底穴道圖進(jìn)行比對，以提供受測者選擇或量身訂作合適的具有穴道刺激鞋墊的指南，除了足壓與足形分析之外，本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I得為進(jìn)一步提供受測者足部保健相關(guān)的衛(wèi)生教育知識。
[0036]以下將進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的一實施例如何取得受測者的足長與足寬等數(shù)據(jù)，并辨別受測者的足形是為外八或內(nèi)八、是否有拇指外翻的問題、并根據(jù)足形影像數(shù)據(jù)進(jìn)一步定義足弓部面積，并計算足弓指數(shù)(Arch index)以辨別受測者是否高弓足或扁平足患者等功能的說明。
[0037]請參閱圖5，圖5繪制了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例所提取一受測者的足形影像的足形輪廓，以定義足長、足寬、以及足部各區(qū)域面積。使用者操作本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I取得受測者的足形影像后，并輸入至運(yùn)算裝置14以取得足長L、足寬W的數(shù)據(jù)，并由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義足掌部A、足弓部B以及足跟部C各部份。為了【專利附圖】

【附圖說明】方便，在圖5中繪制了根據(jù)受測者的足形影像所勾勒的一足形輪廓F1，以有利本說明書附圖的揭露。
[0038]如圖5所示，使用者通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義測量足長L與足寬W的參考線SI?S7，以取得該受測者的足形的足寬W(SI與S2間)與足長L (S3與S4之間)數(shù)據(jù)，以及定義足掌部A (S5與S6間)與足掌部面積A’、足弓部B(S6與S7之間)與足弓部面積B’、以及足跟部C(S7與S4之間)與足跟部面積C’。并通過足弓指數(shù)(Arch index)計算公式:
[0039]B' /(A，+B，+C，)(I)
[0040]以計算受測者的足弓指數(shù)(Arch index)以辨別受測者的足形是否為高弓足或扁平足。其中足弓指數(shù)(Arch index)為足弓部面積B’除以足總面積(A’+B’+C’)，一般來說，足弓指數(shù)(Arch index)小于0.21(21% )為高弓足,足弓指數(shù)(Arch index)小于0.26(26% )為扁平足，正常足形的足弓指數(shù)(Arch index)介于0.21至0.26之間。
[0041]請參閱圖6，圖6繪制了根據(jù)圖5的足形輪廓以辨別拇指外翻角度的示意圖。辨別的方法為:由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義測量拇指外翻角度的參考線S8、S9，并測量S8與S9之間所夾的一角度T的數(shù)值，一般來說，若角度T的數(shù)值大于15度，則一般認(rèn)為是拇指外翻。
[0042]請參閱圖7，圖7繪制了根據(jù)圖5的足形輪廓以辨別足形外八或內(nèi)八角度的示意圖。辨別的方法為:由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義測量拇指外翻角度的參考線S10、S11，并測量參考線SlO與Sll之間所夾的一角度T的數(shù)值，以辨別受測者的足形為外八或內(nèi)八。其中參考線S1是以第二影像(亦即足形影像)的影像邊界作為參考線，參考線Sll為受測者足形的假想中心線，并以左手定則定義角度T的正負(fù)值。若參考線SlO往參考線Sll為往使用者的右手方向轉(zhuǎn)(亦即左手拇指指向使用者方向)時，定義為正；反之，若參考線S1往參考線Sll為往使用者的左手方向轉(zhuǎn)(亦即左手拇指指離使用者方向)時，定義為負(fù)。若角度T為正值，則判斷受測者的足形為外八；反之，若角度T為負(fù)值，則判斷受測者的足形為內(nèi)八。
[0043]接著同時請參閱圖8與圖9，圖8繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的功能方框圖；圖9繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的側(cè)視圖。本發(fā)明的足形感測系統(tǒng)I的另一實施例進(jìn)一步包含一第二影像提取裝置18，第二影像提取裝置18連接運(yùn)算裝置14，用以提取受測者的一后足跟部影像以為一第四影像，并輸出一第四影像數(shù)據(jù)以供運(yùn)算裝置14進(jìn)行分析。于本實施例中，第二影像提取裝置18相對于樞接部16所設(shè)置，但本發(fā)明并不以此為限，第二影像提取裝置18得設(shè)置于任何可提取受測者的后足跟部影像的位置。
[0044]請同時參閱圖10，圖10繪制了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例所提取一受測者的后足跟部影像的后足跟部輪廓，以辨別后足跟部外旋或內(nèi)旋的示意圖。
[0045]使用者操作本發(fā)明的足部感測系統(tǒng)I取得受測者的后足跟部影像后，輸入至運(yùn)算裝置14，并由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義參考線S12、S13，以辨別受測者的后足跟部是否外旋或內(nèi)旋。為了【專利附圖】

【附圖說明】方便，在圖10中繪制了根據(jù)受測者的后足跟部影像所勾勒的一后足跟部輪廓F2，以有利本說明書附圖的揭露。
[0046]后足跟部是否外旋或內(nèi)旋的辨別方法為:由使用者自行定義或是由運(yùn)算裝置14自動定義測量拇指外翻角度的參考線S12、S13，并檢視參考線S12與S13之間位置關(guān)系，以辨別受測者的后足跟部為外旋或內(nèi)旋。其中參考線S12以第四影像(亦即后足跟部影像)中阿基里斯腱的走向作為參考線，參考線S13為受測者后足跟部的假想中心線，當(dāng)參考線S13位于參考線S12的右側(cè)(亦即使用者的左側(cè))，則受測者的后足跟部為外旋，如圖1OB的左圖所示；反之當(dāng)參考線S13位于參考線S12的左側(cè)(亦即使用者的右側(cè))，則受測者的后足跟部為內(nèi)旋，如圖1OB的右圖所示。
[0047]綜上所述，本發(fā)明提供了一種足部感測系統(tǒng)，包含一壓力感測裝置、一第一影像提取裝置以及一運(yùn)算裝置，壓力感測裝置設(shè)置于第一影像提取裝置之上，運(yùn)算裝置連接第一影像連接裝置。一受測者踩踏壓力感測裝置，并由第一影像提取裝置提取受測者的足壓分布影像并輸出至運(yùn)算裝置；受測者直接踩踏第一影像提取裝置以提取受測者的足形影像并輸出至運(yùn)算裝置，一使用者通過操作運(yùn)算裝置并根據(jù)受測者的足壓分布影像以提供受測者選購或量身訂做鞋墊或是具有穴道刺激功能的鞋墊的指南；根據(jù)受測者的足形分析影像以辨別受測者的足形為外八或內(nèi)八、是否為拇指外翻、并根據(jù)足形影像數(shù)據(jù)進(jìn)一步定義足弓部面積，并計算足弓指數(shù)(Arch index)以辨別受測者是否高弓足或扁平足患者。
[0048]相較于公知技術(shù)，本發(fā)明所提供的足部感測系統(tǒng)避免了公知技術(shù)利用油墨轉(zhuǎn)印所造成的臟污，通過直接提取受測者足形與足壓分布的影像并進(jìn)行分析，得以縮短檢測時間，并能提供受測者選購或量身訂作適合受測者使用的鞋墊的指南，而每一受測者的足形或是足壓影像數(shù)據(jù)皆會提供給受測者保存，或是上傳至數(shù)據(jù)庫或云端空間供受測者隨時查閱，亦或是提供學(xué)術(shù)單位使用。
[0049]通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請的專利范圍的范疇?wèi)?yīng)根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
【權(quán)利要求】
1.一種足部感測系統(tǒng)，用以感測一受測者的足形與足壓，包含: 一第一影像提取裝置，具有一影像提取區(qū)域；以及 一壓力感測裝置，具有一壓力感測區(qū)域，該壓力感測裝置設(shè)置于該影像提取區(qū)域上方，并以可轉(zhuǎn)動的方式樞接于該第一影像提取裝置； 其中，當(dāng)該受測者踩踏該壓力感測區(qū)域時，該第一影像提取裝置提取一第一影像并輸出一第一影像數(shù)據(jù)；當(dāng)該壓力感測裝置被轉(zhuǎn)動而遠(yuǎn)離該影像提取區(qū)域上方時，該受測者可以踩踏該影像提取區(qū)域，并通過該第一影像提取裝置提取一第二影像并輸出一第二影像數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的足部感測系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一運(yùn)算裝置，該運(yùn)算裝置連接該第一影像提取裝置，該運(yùn)算裝置用以接收該第一影像數(shù)據(jù)與該第二影像數(shù)據(jù)，并對該第一影像數(shù)據(jù)進(jìn)行影像處理以產(chǎn)生一第三影像數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的足部感測系統(tǒng)，其中該第一影像為該受測者的足壓分布灰階影像，該第二影像為該受測者的足形影像，該第一影像數(shù)據(jù)為數(shù)字化的第一影像圖片數(shù)據(jù)，該第二影像數(shù)據(jù)為數(shù)字化的第二影像圖片數(shù)據(jù)，該第三影像數(shù)據(jù)為形成該受測者的足壓分布彩色影像圖片數(shù)據(jù)，而該第三影像數(shù)據(jù)由該運(yùn)算裝置根據(jù)該第一影像的灰階由深至淺分別分配一對應(yīng)的顏色所形成。
4.如權(quán)利要求2所述的足部感測系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一第二影像提取裝置，該第二影像提取裝置連接該運(yùn)算裝置，用以提取一第四影像，并輸出一第四影像數(shù)據(jù)以供該運(yùn)算裝置分析。
5.如權(quán)利要求4所述的足部感測系統(tǒng)，其中該第四影像為該受測者的后足跟部影像，該第四影像數(shù)據(jù)為數(shù)字化的第四影像圖片數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第四影像數(shù)據(jù)，藉以辨別該受測者的后足跟部是否外旋或內(nèi)旋。
7.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，藉以取得該受測者的足形外八角度。
8.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，藉以取得該受測者的足形內(nèi)八角度。
9.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，藉以辨別該受測者的足形是否為拇指外翻。
10.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，藉以取得該受測者的足形的足長與足寬。
11.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第二影像數(shù)據(jù)，藉以計算該受測者的足弓指數(shù)，并辨別該受測者的足形是否為高弓足或扁平足。
12.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第三影像數(shù)據(jù)，藉以提供該受測者選擇合適的鞋墊的指南。
13.如權(quán)利要求3所述的足部感測系統(tǒng)，其中一使用者可以通過操作該足部感測系統(tǒng)以分析該第三影像數(shù)據(jù)，藉以提供該受測者選擇合適的具有穴道刺激鞋墊的指南。
【文檔編號】A61B5/22GK204181632SQ201420459092
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】劉家忠, 林恭志 申請人:拜爾菲特股份有限公司