足底三维扫描仪激光应用原理具有精度控制,数据完整性,安全性能和结构适配性优点。
该技术利用激光发射,反射接收以及空间重建算法实现足底表面的无接触式扫描,对于医疗矫形,鞋垫定制,运动康复以及足型数据库的构建等方面都有着明显的优势。
一、问题的提出激光测量具有精度高、稳定性好。
激光束方向性好、发散角小、能稳定几何形态、不容易受到环境光的扰动。
与高分辨率传感器相结合可以达到毫米级乃至亚毫米级表面轮廓捕捉。
相对于结构光或者摄像测量,激光扫描对凹陷,弓形以及复杂曲面等部位数据误差较小,避免了光斑变形或者阴影遮挡等引起的几何失真问题。
二是激光扫描在数据连续性、轮廓还原能力等方面都有优越之处。
激光以逐点或者线扫描的形式,能够捕捉足底外形高密度点云数据,准确地反映出足弓,跖骨头和足跟关键区域微小形态特征。
这为定制鞋垫、矫正器的设计以及压力分布的仿真提供了坚实的几何依据。同时激光扫描为三维模型的快速重构提供了支持,降低了后期拟合误差并增强了整体结构重塑过程中真实性。
三是激光技术的非接触测量性能优异。
扫描时不需要直接与皮肤接触,避免了由于脚部姿态改变,软组织挤压或者设备压力等因素造成数据偏差。
特别是糖尿病足,皮肤溃疡或者敏感体质的人,非接触式扫描安全舒适。另外,不需要采用足模材料或者物理定位装置来降低清洁及维护成本。
四是激光扫描适应性好,表面材质及形貌依赖性低。
足底皮肤的表面常有干湿差异,质地复杂,透光性改变。激光抗反射及抗干扰能力强,甚至在足背,侧缘及其他曲率过渡区域也能保持测量的一致性。
同时该装置可以与多角度扫描架构或者旋转平台相结合实现全脚全方位建模。
五是激光扫描结果方便数字化管理与加工对接。
所得点云数据可以直接导入到CAD/CAM系统中进行三维设计,仿真分析或者数控加工等。其标准化的数据输出格式有利于跨系统共享和产业链协同效率的提升。
在定制鞋业、医疗设备等行业,可以通过与3D打印设备直接联动来加速产品的制作周期。
最终实现激光扫描设备高效工作。
现代激光扫描仪一般可以在几秒钟的时间里完成足底的采集工作,整个操作过程简单明了,并且不依赖于操作人员的工作经验。
将自动标定与图像处理算法相结合可以有效地减少人工干预并增强批量处理的能力。