红外线激光扫描足底是一种基于光学非接触测量的技术。

其基本原理是利用红外激光作为投射光源，通过反射信号采集与几何计算，获取足底完整的三维形态数据。

与传统接触式测量方式相比，该方法具有精度高、效率快和不受外力干扰等优点，广泛应用于足病诊断、步态分析及个性化鞋垫设计等领域。

1. 红外激光投射
扫描系统通常采用红外激光作为光源。

红外波段具有不可见、安全性高及抗环境干扰能力强等特点，适用于人体表面测量。

投射方式一般分为两类：其一为线束扫描方式，即将单条激光线投射到足底，配合扫描机构逐步移动以获取全区域数据；其二为点阵或条纹投影方式，通过光学元件将激光扩展为规则阵列或条纹，实现一次性覆盖，能够显著提高测量效率。

2. 反射信号采集
激光照射到足底表面后，皮肤与角质层会对光产生漫反射。

系统中的高速CCD/CMOS传感器或红外探测器负责接收反射信号。

足底不同区域的高度差异会引起反射光斑的偏移或条纹形变，从而为后续几何计算提供基础数据。为保证精度，采集设备通常要求具备高分辨率与高帧率，以准确捕捉细微的曲率与凹凸特征。

3. 三角测量与结构光原理
反射信号经采集后，通过几何方法计算足底的空间坐标。常见方式有两种：

• 三角测量法：激光发射器与探测器之间存在固定基线与夹角，根据光斑在探测器上的偏移量，结合三角关系即可求得目标点的高度。

• 结构光/条纹投影法：投射规则的点阵或条纹，当其投射到不平整表面时会产生形变。系统通过计算采集图案与原始图案的相位差异，推导出表面高度变化。

这两种方法均可得到足底各点的三维坐标信息。

4. 三维模型重建
经由测量获取的大量坐标点形成点云数据集。

随后通过插值、表面拟合及网格化处理，重建出连续的三维曲面模型。

该模型能够提供包括足弓高度、足底曲率、前后掌接触面积等关键参数，并可作为临床诊断和矫形设计的重要依据。若结合压力传感器，可进一步叠加动态受力分布，实现静态与动态一体化分析。