本实用新型涉及鞋领域技术，尤其是指一种鞋面检测装置。
背景技术：
参阅图1，一般结合鞋底11与鞋面12的制程，主要包括下列步骤：
1、拉帮，或称攀帮(boardlasting)：将该鞋面12套入鞋楦13，使该鞋面12定型；
2、结帮：将一中底层111结合于该鞋面12；
3、贴大底：将一大底层112黏结于该鞋面12与该中底层111，使该鞋底11结合于该鞋面12。
而前述拉帮的步骤，主要是以人工或机具(图未示)进行，由于该鞋面12相对于该鞋楦13的位置，会决定成品的外型，而影响舒适性，因此，不管是以人工或机具进行拉帮，都需要仰赖经验丰富的师傅来判断拉帮后的质量，不但耗费时间及人力，且人力养成不易，容易因为经验值不同而有不同的判断结果，导致质量控管无法稳定。
因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种鞋面检测装置，其在鞋面结帮之前，通过建构三维模型，及截取三维模型至少一断面的方式，就能正确且快速地判断鞋面与鞋楦的位置是否正常，进而能够提升成品质量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
一种鞋面检测装置，适用于安装在一前帮机，而用于检测一待测物，该待测物包括一楦头及套置在该楦头的一鞋面，该鞋面检测装置包含：
一光学单元，用于辨识该待测物，并输出至少一光学讯号；
一处理单元，用于接收该光学讯号，及根据该光学讯号建构出一三维模型，且沿一剖线方向，截取该三维模型的至少一断面，获得相关于该至少一断面的至少一断面数据，并比对该至少一断面数据与预设的一标准数据，产生用于判断该鞋面正常或异常的一检测结果。
作为一种优选方案，所述光学单元包括相隔一间距且位于二定点位置的二影像撷取模组，每一影像撷取模组用于撷取一张该待测物的影像，及输出该影像的一光学讯号给该处理单元，该处理单元在每一张影像上虚拟数云点，且根据该等影像撷取模组与该待测物间的三角位置关系，及根据该等影像中对应该待测物同一真实点的二个云点，以三角量测法计算出该待测物上每一个真实点的三维坐标。
作为一种优选方案，所述光学单元包括相隔一间距且位于二定点位置的一光源模组，及一影像撷取模组，该光源模组用于产生投射于该鞋面的数结构光，使该鞋面上形成至少一光斑，该影像撷取模组用于撷取一张包括该至少一光斑的影像，及输出该影像的该至少一光学讯号给该处理单元，该处理单元根据该影像中该至少一光斑的变形程度，计算出该至少一光斑的一三维坐标讯息，及根据该至少一光斑的三维坐标讯息，建构出该三维模型。
作为一种优选方案，所述光源模组是一种投影机，该至少一光斑是光栅、光线其中之一。
作为一种优选方案，所述至少一断面数据是该至少一断面的一型心坐标值，该标准数据是一坐标阀值，该处理单元在该型心坐标值不符合该坐标阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
作为一种优选方案，所述至少一断面数据是该至少一断面的一惯性矩，该标准数据是一判断阀值，该处理单元在该惯性矩不符合该判断阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
作为一种优选方案，所述至少一断面数据包括该至少一断面之一断面轮廓上由任二点所构成之直线的至少一斜率，该标准数据包括至少一斜率阀值，当该至少一斜率不符合该至少一斜率判断阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
作为一种优选方案，所述至少一断面数据包括该至少一断面的一断面轮廓，该标准数据包括一标准轮廓，该处理单元在该断面轮廓不同于该标准轮廓时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
作为一种优选方案，所述处理单元在检测结果判断该鞋面异常后，还进一步产生一警示讯息，该警示讯息是声音、光、文字其中一种。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本实用新型能够在该鞋面结帮之前，通过建构该三维模型，及截取该三维模型至少一断面的方式，就能正确判断该鞋面与该鞋楦的位置是否正常，借此，异常的鞋面可以重新调整位置，而不需报废，不但能够提升成品质量，且能够减少不良品产生的数量，大幅降低该鞋面损耗率；尤其是，前述以该断面之断面数据进行判断的方式，有别于以往单纯以外观进行判断的方式，不但判断快速、准确，且能够减少人工成本，及确实达到质量控管的目的。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是一种现有习知结合一鞋底与一鞋面的制程示意图；
图2是本实用新型之实施例一的鞋面检测装置安装在前帮机的示意图；
图3是本实用新型之实施例一中二影像撷取模组与其中一云点的几何关系示意图；
图4是本实用新型之实施例一通过一应用程序执行一3d建模程序及一鞋面检测程序示意图；
图5是本实用新型之实施例一的3d建模程序的步骤流程示意图；
图6是本实用新型之实施例一的一三维模型示意图；
图7是本实用新型之实施例一的鞋面检测程序的步骤流程示意图；
图8是本实用新型之实施例一沿着图6中之线ⅴ-ⅴ所截取的一断面与一标准轮廓示意图；
图9是本实用新型之实施例一中一断面数据与一标准数据的项目示意图；
图10是本实用新型之实施例二的鞋面检测装置安装在一前帮机的示意图；
图11是本实用新型之实施例二中一影像撷取模组所撷取的影像示意图；
图12是本实用新型之实施例二通过一应用程序执行一3d建模程序的步骤流程示意图。
附图标识说明：
11、鞋底111、中底层
112、大底层12、鞋面
13、鞋楦2、前帮机
21、夹爪装置22、警示装置
221、警示灯222、警报器
223、显示器3、待测物
3’、三维模型30、断面
301、断面轮廓31、楦头
32、鞋面4、光学单元
41、显像撷取模块42、光源模组
43、光源模组431、结构光
44、影像撷取模组5、处理单元
6、3d建模程序601～606、步骤流程
611～615、步骤流程7、鞋面检测程序
701～704、步骤流程91、影像
92、影像p、云点、光斑
p’、投影点o、光学讯号
d、断面数据c、型心
c(x,y,z)、坐标值i、惯性矩
m、斜率t、标准数据
c’(x,y,z)、坐标阀值i’、判断阀值
m’、斜率阀值301’、标准轮廓
w、警示讯息x、轴线
z、轴线a、点
b、点
具体实施方式
请参照图2至图12所示，其显示出了实用新型之两种实施例的具体结构。
参阅图2与图3，本实用新型鞋面检测装置，适用于安装在一前帮机2，而用于检测一待测物3。该待测物3包括一楦头31，及套置在该楦头31的一鞋面32。该前帮机2包括定位该鞋面32的一夹爪装置21，及一警示装置22。该警示装置22包括一警示灯221、一警报器222，及一显示器223。该鞋面检测装置包含一光学单元4，及一处理单元5。
该光学单元4包括沿一轴线x方向相隔一间距且位于二定点位置的二影像撷取模组41。每一影像撷取模组41沿一轴线z的方向与该待测物3相隔一间距，且用于撷取一张该待测物3的影像91，及输出该影像91的一光学讯号o。
参阅图2、图3与图4，该处理单元5通过有线或无线通信技术，连接于该等影像撷取模组41与该警示装置22，且通过一应用程序执行一3d建模程序6，及一鞋面检测程序7。
该3d建模程序6包括以下步骤：
步骤601：参阅图2、图3、图5与图6，定义该待测物3具有数云点p，每一云点p对应该待测物3上一真实的点。
步骤602：控制每一个影像撷取模组41撷取一张该待测物3的影像91。
步骤603：接收来自于每一个影像撷取模组41所传送的光学讯号o，获得该等影像91。
步骤604：由该等影像91取得对应每一个云点p的二投影点p'。
步骤605：根据该等投影点p'的视差，及与对应之云点p的三角位置关系，以三角量测法计算出该待测物3上每一个云点p的三维坐标p(x,y,z)。
步骤606：根据该等云点p的该等三维坐标p(x,y,z)，建构出该三维模型3’。
值得说明的是，前述计算每一个云点p的三维坐标p(x,y,z)，及建构该三维模型3’的原理，可参考立体视觉之3d感测技术，由于是一种已具备商业化应用水平的技术，因此不多加说明。
参阅图2、图3，该鞋面检测程序7包括以下步骤：
步骤701：参阅图6、图7、图8与图9，沿一剖线l方向，截取一个以上该三维模型3’在轴线x-轴线z之平面上的断面30。
步骤702：获得相关于该断面30的一断面数据d。该断面数据d可以是该断面30之一型心c的坐标值c(x,y,z)、或该断面30的一惯性矩i、或该断面30的一断面轮廓301、或一个以上该断面轮廓301上由任二点a、b所构成之直线
在本实施例一中，是以一单位长度之直线
步骤703：比对该断面数据d与预设的一标准数据t，判断该断面数据d是否符合该标准数据t，如果是，进行步骤704，如果否，进行步骤705。
该标准数据t配合前述型心c之坐标值c(x,y,z)可以是一坐标阀值c’(x,y,z)，或配合前述惯性矩i可以是一判断阀值i’，或配合该一个以上的斜率m可以是一个以上的斜率阀值m’，或配合该断面轮廓301可以是一标准轮廓301’。
值得说明的是，该标准数据t的各项数据，是由一标准之鞋面32与鞋楦31的三维模型3’所建立。
步骤703：产生判断该鞋面32正常的一检测结果，供该前帮机2继续进行涂胶、结帮等程序。
步骤704：产生判断该鞋面32异常的一检测结果，并产生一警示讯息w，用于控制该警示灯221产生亮光、或控制该警报器222产生声音、或控制该显示器223产生文字，提醒工作人员排除异常的鞋面32。
以该坐标阀值c’(x,y,z)＝c’(21≦x≦22,11≦y≦12,31≦z≦32)为例，当获得该断面30的型心坐标值c(20,20,30)时，则判断该断面数据d符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32正常的检测结果，当获得该型心坐标值c(23,19,30)时，则判断该断面数据d不符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32异常的检测结果。
以该判断阀值i’介于50～55为例，当获得该断面30的惯性矩i＝53时，则判断该断面数据d符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32正常的检测结果，当获得该惯性矩i＝56时，则判断该断面数据d不符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32异常的检测结果。
以其中一斜率阀值m’为3≦m’≦4为例，当获得对应之直线
另外，以该标准数据t是该标准轮廓301’为例，该处理单元4会通过轮廓比对法比对该断面轮廓301与该标准轮廓301’，当该断面轮廓301与该标准轮廓301’相同时，则判断该断面数据d符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32正常的检测结果，当该断面轮廓301与该标准轮廓301’不相同时，则判断该断面数据d不符合该标准数据t，而产生判断该鞋面32异常的检测结果。
应当注意是，比对时，不限于仅比对一项断面数据d，在本实施例一的其它变化例中，也可以比对该型心坐标值c(x,y,z)、该惯性矩i、该斜率m、该断面轮廓301任二项以上的断面数据d，且只要一项断面数据d不符合，就产生判断该鞋面32异常的检测结果，借此，可以提高检测时的精准度。由于本领域技术人员根据以上说明可以推知扩充细节，因此不多加说明。
前述排除异常之鞋面32的程序，可以是通过该夹爪装置21重新调整该鞋面32与该鞋楦31的相对位置，或移除该待测物3。
参阅图10、图11与图12，是本实用新型的第二实施例，其与该第一实施例大致相同，同样包含该光学单元4，及该处理单元5。其差异在于：
该光学单元4包括沿该轴线x相隔一间距且位于二定点位置的一光源模组43与一影像撷取模组44。该光源模组43用于产生投射于该鞋面32的数结构光431，使该鞋面32上形成一光斑p。在本实施例二中，该光源模组43是一种投影机(dlp)，该等结构光431是一种投影光，该光斑p是一种覆盖整个待测物的光栅。该影像撷取模组44用于撷取一张包括该等云点p之待测物3的影像92，及输出该影像92的一光学讯号o。
应当注意的是，该光斑p不限于是一种光栅，在本实施例二的其他变化例中，也可以是一种依序扫描该待测物3的光线，且该光源模组43不限于是一种投影机，在本实施例二的其他变化例中，也可以是一种用于产生雷射光的雷射发射器，选用投影机的优点在于，可以利用投影机的投影原理，在不需要移动该光源模组43的情形下，控制该等结构光431的投影角度。
参阅图10、图4，该处理单元5同样通过该应用程序执行执行该3d建模程序6，及该鞋面检测程序7。
其中，该3d建模程序6包括以下步骤：
步骤611：参阅图10、图11与图12，控制该光源模组43产生投射于该鞋面32的数结构光431，使该待测物3上形成光栅式的光斑p。
步骤612：控制该影像撷取模组44撷取一张包括该光斑p的影像92。
步骤613：接收来自于该影像撷取模组44所传送的光学讯号o，获得该影像92。
步骤614：根据该影像92中该光斑p的变形程度，及该光源模组43、该影像撷取模组44与该待测物3间的位置关系，计算出该光斑p的一三维坐标讯息。
步骤615：根据该光斑p的三维坐标讯息，建构出如图6的该三维模型3’。
值得说明的是，前述建构该三维模型3’(如图6)的原理，可参考结构光之3d感测技术，由于是一种已具备商业化应用水平的技术，因此不多加说明。
借此，同样可以如图4与图5所示，通过前述鞋面检测程序7，产生判断该鞋面32(如图10)异常或正常的检测结果。由于本领域技术人员根据以上说明可以推知扩充细节，因此不多加说明。
综上所述，本实用新型设计要点在于：本实用新型能够在该鞋面结帮之前，通过建构该三维模型，及截取该三维模型至少一断面的方式，就能正确判断该鞋面与该鞋楦的位置是否正常，借此，异常的鞋面可以重新调整位置，而不需报废，不但能够提升成品质量，且能够减少不良品产生的数量，大幅降低该鞋面损耗率；尤其是，前述以该断面之断面数据进行判断的方式，有别于以往单纯以外观进行判断的方式，不但判断快速、准确，且能够减少人工成本，及确实达到质量控管的目的。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
1.一种鞋面检测装置，适用于安装在一前帮机，而用于在结帮前检测一待测物，其特征在于：该待测物包括一楦头及套置在该楦头的一鞋面，该鞋面检测装置包含：
一光学单元，用于辨识该待测物，并输出至少一光学讯号；
一处理单元，该处理单元连接于光学单元以接收该光学讯号；该处理单元根据该光学讯号建构出一三维模型，且沿一剖线方向，截取该三维模型的至少一断面，获得相关于该至少一断面的至少一断面数据，并比对该至少一断面数据与预设的一标准数据，产生用于判断该鞋面正常或异常的一检测结果；
以及，该处理单元连接有警示装置以用于显示异常的检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述光学单元包括相隔一间距且位于二定点位置的二影像撷取模组，每一影像撷取模组用于撷取一张该待测物的影像，及输出该影像的一光学讯号给该处理单元，该处理单元在每一张影像上虚拟数云点，且根据该等影像撷取模组与该待测物间的三角位置关系，及根据该等影像中对应该待测物同一真实点的二个云点，以三角量测法计算出该待测物上每一个真实点的三维坐标。
3.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述光学单元包括相隔一间距且位于二定点位置的一光源模组，及一影像撷取模组，该光源模组用于产生投射于该鞋面的数结构光，使该鞋面上形成至少一光斑，该影像撷取模组用于撷取一张包括该至少一光斑的影像，及输出该影像的该至少一光学讯号给该处理单元，该处理单元根据该影像中该至少一光斑的变形程度，计算出该至少一光斑的一三维坐标讯息，及根据该至少一光斑的三维坐标讯息，建构出该三维模型。
4.根据权利要求3所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述光源模组是一种投影机，该至少一光斑是光栅、光线其中之一。
5.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述至少一断面数据是该至少一断面的一型心坐标值，该标准数据是一坐标阀值，该处理单元在该型心坐标值不符合该坐标阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
6.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述至少一断面数据是该至少一断面的一惯性矩，该标准数据是一判断阀值，该处理单元在该惯性矩不符合该判断阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
7.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述至少一断面数据包括该至少一断面之一断面轮廓上由任二点所构成之直线的至少一斜率，该标准数据包括至少一斜率阀值，当该至少一斜率不符合该至少一斜率判断阀值时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
8.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述至少一断面数据包括该至少一断面的一断面轮廓，该标准数据包括一标准轮廓，该处理单元在该断面轮廓不同于该标准轮廓时，产生用于判断该鞋面异常的检测结果。
9.根据权利要求1所述的一种鞋面检测装置，其特征在于：所述处理单元在检测结果判断该鞋面异常后，还进一步产生一警示讯息，该警示讯息是声音、光、文字其中一种，并通过警示装置显示。
技术总结