脚型三维扫描仪的激光原理和应用范围有哪些

扁平足，足外翻，鞋码难以准确，鞋垫不符合脚型，传统脚模存在较大误差......一直以来足部测量方式都局限于二维印模和人工经验，很难全面展现脚型的细节。

伴随着数字化和智能化测量时代的到来，三维脚型扫描仪已逐步成为足部检测和鞋类定制中的一种重要手段。

激光三维脚型扫描既可以准确地捕获足部外形又可以输出毫米级的数据，从而达到对鞋楦，鞋面，鞋垫和矫形方案等进行更加科学地设计。那么脚型三维扫描仪激光成像原理如何？又可以运用到什么方面？

一、激光扫描成像的基本原理

1、结构光反射成像等

激光三维脚型扫描仪一般都是利用结构光投射技术。仪器将规则的光条投影到足部表面，并利用摄像组件获取光条的形变。依据光条的改变，可反推足部表面点位的高低，凹凸及体积等参数，构成一个完整的三维模型。

与传统拍照相比较，结构光不依赖于人工识别，可以自动地记录脚背高度，脚趾位置和足弓弯曲的细微细节，降低了人员经验误差。

2、三角测量定位等

所述激光发射器，摄像头和被测表面之间形成稳定三角结构。该系统计算光斑偏移角度与距离关系即可获得脚部的空间坐标点云并进行毫米级精度成像。

这种方法成像快速，计算稳定，尤其适用于人体表面的扫描，并且避免了被测物体长期保持姿态的问题。

3、实时建立三维数据模型

扫描仪内携带有3D重建算法来对获取的海量点云:

实现了自动拼接

曲面拟合等

噪点的过滤

资料光顺

最后形成了可以进行鞋楦设计，尺码判断，鞋垫制作，矫形分析等功能的高清三维脚型模型。

二、数据的专业化输出

1、得到脚型关键指标

与传统的脚印和测量工具相比较，激光三维扫描一次可以输出几十项可以量化的指标，例如:

足弓的高度

脚背的高度

脚趾的倾角

足部胖瘦相间

前掌宽

后跟围度等

这些参数有助于专业人员对脚型结构进行客观地评价，以免出现“凭感觉选鞋”错误。

2、足部压力的可视化展示（部分系统）

有些扫描系统也可以与压力感应板配合使用来完成:

动态步态分析等

步态的重心轨迹

高压区的热力图

左右足受力不同

有助于检测高弓足，胼胝，跖痛和中足塌陷。

三、让个性化定制

1、因人而制鞋

不同的人脚型有显著区别，脚的长度也一样但是:

前掌宽不等

足背高度不等

前后掌比不等

跟骨外翻的角度是不一样

传统的鞋码难以满足精细化差异的要求，三维扫描仪可以直接在工业CAD软件中导入到个人的数据中并加以实现:

鞋楦的数字搭配

内空间的适配优化

精确的鞋面结构分区

使鞋子真正达到“对号入足”的效果。

2、矫形鞋垫的精准制模

扫描仪结合三维设计软件可以基于激光数据制作鞋垫模型然后通过CNC或者3D打印设备制作个性化矫形鞋垫。

适用于:

扁平足等

高弓足等

跖痛症等

足底筋膜炎等

膝踝力线不正常

达到了与传统手工足模相比更加科学，稳定，可复现。

四、先进制造和医学应用

1、鞋类的设计与开发

激光脚型扫描仪已经成为鞋企进行选楦和版型设计时的一个重要数据源。

工程师们可以通过脚型数据库来分析目标群体的脚型趋势（如:

区域差异（南北方脚围差别）

年龄差异（老人脚背增宽）

性别差异（男性脚面更平直）

由此引导了鞋型标准的制定。

2、医疗康复（矫形医学）

医院里，康复中心里，都可以使用三维足部扫描:

力线矫正的评价

矫形支具的结构设计

步态功能提高追踪

实现由“经验判断”到“数据诊断”的转变。

3、运动护具和运动鞋的保护

激光数据可以对运动过程中足部的受力结构进行分析和辅助研究:

建设运动鞋缓震区

加强动力传导结构

降低运动损伤

给足球，跑步，篮球，滑雪等运动带来更加专业的保护支持。

五、消费和体验升级

激光三维扫描仪具有测量速度快，不接触，无辐射等特点，消费者只要站几秒钟就可以得到所有的数据，

非常适合:

品牌线上线下店铺

智能化足部测量体验区

专门提供定制鞋履的旗舰店

提高“测—选-码—试—单”体验效率和准确性。