Methoden der Vermessung und Auswertung von Fußprofilen zur optimalen Erstellung und Anpassung von Fußbekleidung

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Grundlagen der Füße und Fußbekleidungen

2.1 Anatomie und Physiologie des Fußes

2.2 Fußdeformationen

2.2.1 Normalfuß

2.2.2 Spreizfuß

2.2.3 Knick-Senkfuß

2.2.4 Senkfuß

2.2.5 Plattfuß

2.2.6 Hohlfuß

2.3 Dokumentierbarkeit der Untersuchung des Fußes

2.4 Fußmessung

2.4.1 Eindimensionale Fußmessung

2.4.2 Zweidimensionale Fußmessung

2.4.3 Dreidimensionale Fußmessung

2.5 Der Aufbau der Fußbekleidung

2.6 Die richtige Fußbekleidung

2.7 Schuhgrößen

2.7.1 Das metrische Längenmaß

2.7.2 Das französische Längenmaß (deutsche Größen)

2.7.3 Das englische Längenmaß

2.7.4 Das amerikanische Längenmaß

2.7.5 Umrechnung der Kennzeichnungssysteme

2.7.6 Schuhweite

3. Methoden der Vermessung

3.1 Überblick

3.2 Mechanische Koordinatenmeßsysteme

3.3 Messung mit der Laserlinie

3.4 Messung mit dem codierten Lichtansatz

3.5 Flachbettscanner

4. Segmentierung und Merkmalsextraktion

4.1 Überblick

4.2 Bildanalyse

4.3 Bildsegmentierung

4.4 Das Verfahren von Otsu

4.5 Anwendung der Segmentierung

4.6 Merkmalsextraktion

4.7 Polares Abstandsmaß

4.8 Hauptachsen durch orthogonale Regression

4.9 Splinekurven

5. Durchführung der Fußtyperkennung und Vermessung

5.1 Überblick

5.2 Ablauf der Fußtyperkennung

5.3 Vermessung von Fußprofilen

5.4 Vermessung von Fußbekleidung

5.5 Anpassung des Fußes in eine Fußbekleidung

6. Implementation

6.1 Überblick

6.2 Verwaltung der Fußbekleidungen und Füße

6.3 Hauptprogramm

7. Praxisorientierte Anwendungen

7.1 Interaktives Vermessungs- und Anpassungssystem

7.2 Automatisches Vermessungs- und Anpassungssystem

8. Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Das Hauptziel dieser Diplomarbeit ist die Weiterentwicklung des FootPrint-Systems zur automatisierten Vermessung von Füßen und zur Bestimmung des Fußtyps, um den Prozess der Schuhauswahl objektiv zu unterstützen. Die Forschungsfrage fokussiert sich darauf, wie durch moderne bildverarbeitende Verfahren – insbesondere den Einsatz eines Flachbettscanners – eine präzise Vermessung und Analyse erfolgen kann, um Passformprobleme bei konfektionierter Fußbekleidung zu minimieren.

• Anatomische Grundlagen und Pathologien des menschlichen Fußes
• Methoden der digitalen Bildverarbeitung zur Fußsegmentierung
• Systementwicklung zur automatischen Fußtyperkennung und Vermessung
• Integration von Datenbanken für industrielle Schuhgrößensysteme
• Praxisorientierte Konzepte für Verkaufsunterstützungssysteme im Handel

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Beschreibt die Bedeutung gesunder Füße und motiviert die Entwicklung des FootPrint-Systems zur objektiven Unterstützung bei der Schuhauswahl.

2. Grundlagen der Füße und Fußbekleidungen: Vermittelt anatomische Basiskenntnisse, erläutert typische Fußdeformationen sowie die internationale Standardisierung von Schuhgrößen und Passformkriterien.

3. Methoden der Vermessung: Gibt einen Überblick über verschiedene Verfahren zur Erfassung von Körperoberflächen, von mechanischen Systemen bis hin zu optischen Methoden wie dem Flachbettscanner.

4. Segmentierung und Merkmalsextraktion: Behandelt die theoretischen Ansätze der digitalen Bildverarbeitung, insbesondere Techniken zur Objekterkennung und das Verfahren von Otsu zur automatisierten Schwellwertbestimmung.

5. Durchführung der Fußtyperkennung und Vermessung: Detailliert den praktischen Ablauf der Fußtypanalyse, die messtechnische Auswertung der Fußprofile und den Prozess der Größenanpassung an Schuhmodelle.

6. Implementation: Beschreibt die softwaretechnische Umsetzung des Systems unter MS-DOS mit Borland Pascal und erläutert die Datenstrukturen zur Verwaltung von Kunden- und Produktdaten.

7. Praxisorientierte Anwendungen: Präsentiert Anwendungsszenarien wie interaktive und vollautomatische Vermessungssysteme im Sportfachhandel zur Optimierung des Verkaufsprozesses.

8. Zusammenfassung und Ausblick: Resümiert die Projektergebnisse und diskutiert das weitere Potenzial der Methode, beispielsweise in der orthopädischen Diagnostik.

Schlüsselwörter

Fußvermessung, Bildverarbeitung, Fußtyp, Segmentierung, Schwellwertverfahren, Otsu, FootPrint-System, Schuhauswahl, Passform, Orthopädie, Flachbettscanner, Mustererkennung, Automatisierung, Leistenform, Kundendatenverwaltung

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit beschäftigt sich mit der computergestützten Vermessung und Analyse von Fußprofilen zur Optimierung der Schuhauswahl und zur Vermeidung von Fußbeschwerden durch ungeeignetes Schuhwerk.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Die zentralen Felder umfassen Anatomie, Bildverarbeitungsalgorithmen (Segmentierung, Merkmalsextraktion), Datenbankmodellierung für den Schuhhandel sowie die Hardware-Integration von Scannern.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das Ziel ist die Schaffung eines automatisierten, objektiven Systems („FootPrint“), das durch Vermessung der Fußsohle mittels Flachbettscanner den Fußtyp bestimmt und die passenden Schuhmodelle aus einer Datenbank selektiert.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Es werden Verfahren der digitalen Bildverarbeitung angewandt, insbesondere die statistische Segmentierung nach Otsu, Kettencodes zur Konturbeschreibung und orthogonale Regression zur Hauptachsenbestimmung.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil erstreckt sich von der methodischen Grundlagenvermittlung über die Implementierung der Software-Units bis hin zur praxisorientierten Anwendung in Sportgeschäften.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Wesentliche Begriffe sind Fußvermessung, Bildsegmentierung, Fußtyp, Passform, Flachbettscanner und automatisierte Klassifikation.

Wie genau funktioniert die automatische Fußtyperkennung?

Das System segmentiert das digitalisierte Fußbild in Belastungszonen. Basierend auf der Anordnung und Ausdehnung dieser Zonen werden Merkmalsvektoren berechnet, die durch einen Klassifikator einem bestimmten Fußtyp zugeordnet werden.

Warum wurde der Flachbettscanner gegenüber anderen 3D-Verfahren bevorzugt?

Der Flachbettscanner ist eine ausgereifte, kostengünstige Technologie, die im Gegensatz zu komplexen 3D-Scannern eine robuste und praktikable Lösung für den Einsatz im Einzelhandel bietet.