用于估計(jì)將一副眼鏡和這副眼鏡的佩戴者的眼睛分開(kāi)的距離的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)眼睛/眼鏡距離(VG)的方法，該方法包括步驟：a)獲取佩戴者(1)的至少兩張圖像，其中，該佩戴者的頭部(10)展示各種角度位置，以及b)為所獲取的每張圖像確定該佩戴者的頭部相對(duì)于圖像傳感器的一個(gè)傾角(α301)。根據(jù)本發(fā)明，制備了以下步驟：c)獲取所尋求的該眼睛/眼鏡距離的至少兩個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)，d)考慮所述傾角，為所獲取的每張圖像并用每個(gè)模擬值，計(jì)算該佩戴者的眼睛與該佩戴者的頭部的一個(gè)正中面之間的一個(gè)形態(tài)距離(EG1301，EG2301，EG3301)，以及e)根據(jù)步驟d)中所計(jì)算的頭部/平面距離，從這些模擬值當(dāng)中選擇最接近該佩戴者的該眼睛/眼鏡距離的模擬值。
【專利說(shuō)明】用于估計(jì)將一副眼鏡和這副眼鏡的佩戴者的眼睛分開(kāi)的距離的方法
[0001]發(fā)明

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]總體而言，本發(fā)明涉及對(duì)一位受試者進(jìn)行測(cè)量。
[0003]它特別(但非排他地)適用于對(duì)一位眼鏡佩戴者進(jìn)行測(cè)量以達(dá)到針對(duì)這一佩戴者所定制的矯正眼鏡片進(jìn)行個(gè)人化光學(xué)設(shè)計(jì)的目的。
[0004]它更具體地涉及一種用于估計(jì)將一副眼鏡的特征平面與所述這副眼鏡的佩戴者頭部的特征點(diǎn)分開(kāi)的眼睛/眼鏡距離的方法，包括步驟:
[0005]a)通過(guò)一個(gè)圖像傳感器獲取該佩戴者的頭部的至少一部分的至少兩張不同的圖像，其中，該佩戴者的頭部展示一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸周圍的各種角位置，該樞轉(zhuǎn)軸基本上平行于所述特征平面并且橫向于該圖像傳感器的光軸，
[0006]b)為所獲取的每張圖像確定該佩戴者的頭部相對(duì)于該圖像傳感器的一個(gè)傾角，在該圖像傳感器的該光軸和與該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面之間進(jìn)行測(cè)量，該平面基本上平行于所述樞轉(zhuǎn)軸并基本上正交于所述特征平面，以及
[0007]c到e)處理這些圖像，從而估計(jì)所尋求的眼睛/眼鏡距離。
[0008]它還涉及一種用于估計(jì)眼睛/眼鏡距離的裝置，該裝置包括:
[0009]-適于照亮該眼鏡佩戴者的頭部的至少一個(gè)光源；
[0010]-一個(gè)圖像傳感器，展示一個(gè)基本上指向該佩戴者的頭部的光軸并適用于獲取該佩戴者的頭部的兩張圖像，其中，出現(xiàn)了該光源所照亮的這副眼鏡，并且其中，該佩戴者的頭部展示在一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸周圍的兩個(gè)不同傾斜度，以及
[0011]-一個(gè)適于處理所述圖像的計(jì)算單元。
現(xiàn)有技術(shù)
[0012]在矯正眼鏡片的設(shè)計(jì)過(guò)程中，歸因于佩戴者和所選擇的眼鏡架，需要考慮許多的個(gè)體幾何形態(tài)參數(shù)，稱為個(gè)人化光學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)，以便用機(jī)器加工鏡片，這樣使得它盡可能最佳地被定制用于佩戴者。
[0013]為了確定這些幾何形態(tài)參數(shù)，眼鏡商將所選擇的眼鏡架放到佩戴者的鼻子上并且對(duì)如此裝備的佩戴者進(jìn)行不同的測(cè)量操作。從而，他可以具體地確定佩戴者的半瞳距，即，眼鏡架的對(duì)稱平面與佩戴者的瞳孔中的每一個(gè)之間的距離。
[0014]然而，當(dāng)佩戴者的面部不是與圖像傳感器恰好相對(duì)時(shí)，并且當(dāng)它從而展示相對(duì)于該圖像傳感器的一個(gè)非零偏轉(zhuǎn)角時(shí)(與該佩戴者的頭部的矢狀平面之間所形成的角相對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角為該圖像傳感器的光軸)，這些測(cè)量結(jié)果被篡改。
[0015]的確理解的是，當(dāng)佩戴者的頭部轉(zhuǎn)到右側(cè)時(shí)，所獲取的圖像中在左眼和眼鏡架的中心之間可測(cè)量的距離將大于佩戴者的實(shí)際左半瞳距，同時(shí)右眼和眼鏡架的中心之間可測(cè)量的距離將小于佩戴者的實(shí)際右半瞳距。
[0016]更明確注意的是，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角為非零時(shí)，半瞳距的測(cè)量結(jié)果每一度偏轉(zhuǎn)角被篡改約0.5暈米。
[0017]然后，并不適合在所獲取的圖像的平面中而適合在眼鏡架的中平面中(該中平面基本上正交于眼鏡架的臂(當(dāng)這些臂張開(kāi)時(shí)))測(cè)量這些半瞳距。
[0018]然后，一種解決方案在于確定在佩戴者的雙眼的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的空間中的位置，從而從其中推導(dǎo)半瞳距。以另外方式，用公式表示，已知佩戴者的瞳孔在所獲取的圖像中的位置，足以確定將眼鏡架的中平面與佩戴者的眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心分開(kāi)的距離，從而從其中推導(dǎo)佩戴者的半瞳距。
[0019]文獻(xiàn)WO 2008/132356中提出了一種用于確定“中平面-眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心”距離的過(guò)程。它在于用精確定位系統(tǒng)裝備佩戴者的眼鏡架，從而方便眼鏡架在所獲取的圖像中的位置(考慮眼鏡架的位置)要求眼鏡佩戴者在保持其凝視在固定點(diǎn)上的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)其頭部，在兩個(gè)不同的瞬間拍攝佩戴者頭部的兩張照片，并在幾何上從其中推導(dǎo)所尋求的距離。
[0020]然而，此過(guò)程呈現(xiàn)不同的缺點(diǎn)。
[0021]從而，必須將該精確定位系統(tǒng)仔細(xì)地安裝在眼鏡架上，不管此眼鏡架是什么形狀，這可能結(jié)果證明是令人厭煩的并且需要由訓(xùn)練有素的眼鏡商來(lái)實(shí)施。
[0022]進(jìn)而，精確定位系統(tǒng)在眼鏡架上的姿態(tài)結(jié)果證明可以是隨機(jī)的(取決于眼鏡架的形狀)，并從而篡改測(cè)量結(jié)果。
[0023]此外，觀察到該精確定位系統(tǒng)的位置很難自動(dòng)實(shí)施并展現(xiàn)可觀的失敗率，從而使得眼鏡商通常被迫手動(dòng)地在所獲取的圖像中定位此精確定位系統(tǒng)。
[0024]最終，該精確定位系統(tǒng)相當(dāng)不美觀，這對(duì)于在鏡子里和在所獲取的圖像里看見(jiàn)自己的眼鏡佩戴者來(lái)說(shuō)不討人喜歡。
[0025]發(fā)明主題
[0026]為了補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種用于估計(jì)將佩戴者的頭部的給定點(diǎn)與眼鏡架的給定平面分開(kāi)的距離的新的統(tǒng)計(jì)方法。
[0027]更確切地，根據(jù)本發(fā)明提出了如引言中所定義的估計(jì)方法，其中，制備了以下步驟:
[0028]c)獲取所尋求的該眼睛/眼鏡距離的至少兩個(gè)模擬值，
[0029]d)考慮所述傾角，為所獲取的每張圖像并用所或缺的每個(gè)模擬值計(jì)算該佩戴者的頭部的該特征點(diǎn)與和該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面之間的一個(gè)形態(tài)距離，以及
[0030]e)根據(jù)步驟d)中所計(jì)算的頭部/平面距離，從所尋求的該眼睛/眼鏡距離的這些模擬值當(dāng)中選擇最接近該佩戴者的該眼睛/眼鏡距離的值。
[0031]從而，借助本發(fā)明，使用了一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程，其中，在每張圖像中，改變模擬值以獲得相應(yīng)的形態(tài)距離，并根據(jù)這些形態(tài)距離的整個(gè)集合選擇最接近實(shí)際值的模擬值。
[0032]如下文將詳細(xì)描述的，步驟d)將優(yōu)選地基于迭代三角計(jì)算。
[0033]當(dāng)然，可以用另外的方式實(shí)施這種計(jì)算。可以例如通過(guò)簡(jiǎn)單三角計(jì)算來(lái)實(shí)施這種計(jì)算，將相當(dāng)數(shù)量的變量考慮在內(nèi)(例如，之前所測(cè)量的眼鏡架的每個(gè)鏡框的寬度和高度)。
[0034]如下文將詳細(xì)描述的，將優(yōu)選地通過(guò)選擇模擬值來(lái)進(jìn)行步驟e)，對(duì)于該模擬值，步驟b)中所計(jì)算的頭部/平面距離之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差最低。
[0035]當(dāng)然，可以用另外的方式實(shí)施這種計(jì)算。當(dāng)然，可以例如通過(guò)不具有標(biāo)準(zhǔn)偏差而是方差的數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)實(shí)施這種計(jì)算。
[0036]在此，將表達(dá)“眼睛的特征點(diǎn)”定義為眼睛的任何可精確定位的或與眾不同的點(diǎn)。
[0037]該點(diǎn)可以是眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。作為一種變化形式，該點(diǎn)當(dāng)然可以是眼睛的黃斑或瞳孔中心。
[0038]然后將上文所述的“形態(tài)距離”定義為佩戴者的眼睛的此特征點(diǎn)與和佩戴者頭部相關(guān)聯(lián)的平面(例如，矢狀平面、或法蘭克福平面(Frankfurt plane))之間的距離。
[0039]將佩戴者的頭部的“角度位置”定義為佩戴者的頭部相對(duì)于圖像傳感器在橫向于該圖像傳感器的光軸的樞轉(zhuǎn)軸周圍的角度位置。然后，該角度位置對(duì)應(yīng)于在圖像傳感器的光軸和與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的平面(例如，矢狀平面、或法蘭克福平面)之間所形成的角。
[0040]將這副眼鏡的“特征平面”定義為這副眼鏡的可確定的平面。該特征平面可以例如是穿過(guò)眼鏡架的梁架的頂點(diǎn)并基本上正交于眼鏡架的張開(kāi)的臂的平面。該特征平面可以(作為一種變化形式)是穿過(guò)鏡片的前(或后)面的頂點(diǎn)并基本上正交于眼鏡架的張開(kāi)的臂的平面。
[0041]將“眼睛/眼鏡距離”就其本身定義為這副眼鏡的特征平面與佩戴者的眼睛的特征點(diǎn)之間的距離。
[0042]以下為根據(jù)本發(fā)明的方法的其他有利和非限制特征:
[0043]-在步驟a)中，所述樞轉(zhuǎn)軸與該佩戴者的頭部的縱軸重合，并且在步驟b)中，與該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的該平面平行于該佩戴者的頭部的矢狀平面，并且所述傾角是一個(gè)偏轉(zhuǎn)角；
[0044]-該佩戴者的頭部的該特征點(diǎn)是該佩戴者的雙眼之一的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，與該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的該平面與該佩戴者的頭部的該矢狀平面重合，并且步驟d)中所計(jì)算的每個(gè)形態(tài)距離是該佩戴者的一個(gè)假定的半瞳距，根據(jù)被該佩戴者的所述眼睛的角膜所反射的一個(gè)角膜反射的位置在所獲取的該圖像中的位置計(jì)算該假定的半瞳距；
[0045]-通過(guò)精確定位這副眼鏡在所獲取的這些圖像中的每一張中的位置來(lái)獲得與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的該平面的位置；
[0046]-在步驟e)中，為每個(gè)模擬值確定與此模擬值相關(guān)聯(lián)的形態(tài)距離的一個(gè)分散率，并且所選擇的該模擬值是這些形態(tài)距離對(duì)其而言分散最小的模擬值；
[0047]-這些形態(tài)距離的分散率是標(biāo)準(zhǔn)偏差；
[0048]-提供了一個(gè)估計(jì)佩戴者的半瞳距的附加步驟，在該步驟過(guò)程中計(jì)算與所選擇的該模擬值相關(guān)聯(lián)的這些形態(tài)距離的平均值；
[0049]-該裝置包括一個(gè)光源，在步驟b)中，根據(jù)該光源所生成的并被這副眼鏡的兩個(gè)鏡片所反射的反射在每張圖像中的位置確定所述傾角；
[0050]-所述光源是紅外線，并且所述圖像傳感器適用于獲取紅外圖像；
[0051]-這副眼鏡的該特征平面平行于這副眼鏡的鏡片輪廓的中平面；
[0052]-通過(guò)在這副眼鏡商安裝一個(gè)具有一個(gè)已知幾何形狀的精確定位元件并通過(guò)確定所述精確定位元件在所獲取的每張圖像中的位置和形狀來(lái)獲得所述傾角；
[0053]-獲取所述這副眼鏡的一個(gè)尺寸特征，并且根據(jù)所獲取的所述特征尺寸縮放該佩戴者的所述眼睛/眼鏡距離的尺寸。
[0054]本發(fā)明還涉及一種用于估計(jì)一副眼鏡的特征平面與所述這副眼鏡的佩戴者頭部的特征點(diǎn)之間的眼睛/眼鏡距離的裝置，該裝置包括:
[0055]-適于照亮該佩戴者的頭部的至少一個(gè)光源，
[0056]-一個(gè)圖像傳感器，展示一個(gè)基本上指向該佩戴者的頭部的光軸并適用于獲取該佩戴者的頭部的至少兩張圖像，其中，出現(xiàn)了該光源所照亮的這副眼鏡，并且其中，該佩戴者的頭部展示在一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸周圍的不同傾斜度，該樞轉(zhuǎn)軸基本上平行于所述特征平面并且橫向于該圖像傳感器的該光軸，以及
[0057]-一個(gè)計(jì)算單元，適于處理所述圖像，從而:
[0058]-為所獲取的每張圖像確定該佩戴者的頭部相對(duì)于該圖像傳感器的一個(gè)傾角，在該圖像傳感器的該光軸和與該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面之間進(jìn)行測(cè)量，該平面基本上平行于所述樞轉(zhuǎn)軸并基本上正交于所述特征平面，
[0059]-獲取所尋求的該眼睛/眼鏡距離的至少兩個(gè)模擬值，
[0060]-考慮所述傾角，為所獲取的每個(gè)圖像并用所或缺的每個(gè)模擬值，計(jì)算該佩戴者的頭部的該特征點(diǎn)與和該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面之間的一個(gè)形態(tài)距離，以及
[0061]-根據(jù)步驟d)中所計(jì)算的頭部/平面距離，從所尋求的該眼睛/眼鏡距離的這些模擬值當(dāng)中選擇最接近該佩戴者的該眼睛/眼鏡距離的值。
[0062]示例實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明
[0063]通過(guò)非限制性實(shí)例給出的以下說(shuō)明和它提到的附圖將允許了解組成本發(fā)明的內(nèi)容及如何才能進(jìn)行本發(fā)明。
[0064]在附圖中:
[0065]-圖1是一位眼鏡佩戴者的頭部的示意性透視圖；
[0066]-圖2是圖1中的眼鏡佩戴者的頭部的示意性俯視圖；
[0067]-圖3是示出了圖1中的眼鏡佩戴者的雙眼以及一個(gè)圖像傳感器的示意圖；
[0068]-圖4是適于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置的示意性透視圖；
[0069]-圖5到圖7示出了圖3中的圖像傳感器所獲取的三張圖像；以及
[0070]-圖8是圖1中的眼鏡佩戴者的頭部的示意性俯視圖。
[0071]在以下說(shuō)明中，某些參考符號(hào)由一個(gè)數(shù)字后加字母G或D組成。這些參考符號(hào)則對(duì)應(yīng)地指明了相對(duì)于該眼鏡佩戴者定位于左側(cè)或右側(cè)的元件。因此，該佩戴者的左眼和右眼的參考符號(hào)分別為20G和20D。
[0072]圖1示出了佩戴一副眼鏡100的個(gè)體I的頭部10。這位個(gè)體在以下說(shuō)明的其余部分中將被稱為“佩戴者”。
[0073]在本說(shuō)明中，還將提到另一位個(gè)體，該個(gè)體將被稱為“賣主”并且將幫助佩戴者10選擇一副眼鏡100并對(duì)制造眼鏡片(未示出)所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量以便定購(gòu)這些鏡片并將其安裝到由該佩戴者所選擇的眼鏡架100中。
[0074]由于這些測(cè)量是自動(dòng)進(jìn)行的，這位賣主無(wú)須是眼鏡商。
[0075]在進(jìn)行這些測(cè)量之前，該佩戴者將從該賣主可獲得的多副眼鏡中選出一副眼鏡100。
[0076]在這些測(cè)量過(guò)程中，該佩戴者將佩戴這副眼鏡100。
[0077]該佩戴者將或者坐著或站著，其中，其頭部10基本上伸直并且被引導(dǎo)朝向圖像傳感器210 (見(jiàn)圖3)。
[0078]此外，該賣主將要求佩戴者I注視定位于圖像傳感器210附近的目標(biāo)310 (見(jiàn)圖3)。因此，佩戴者I的雙眼20G、20D的兩個(gè)瞳孔的中心21G、21D以及轉(zhuǎn)動(dòng)中心0D、OG將分別與該目標(biāo)310對(duì)準(zhǔn)。
[0079]在圖1中，可以看出，佩戴者I所選擇的副眼鏡100是全鏡框眼鏡(作為一種變化形式，它們當(dāng)然可以是任何其他類型的眼鏡，如半鏡框或無(wú)鏡框眼鏡)。
[0080]這副眼鏡100包括一個(gè)眼鏡架110，該眼鏡架包括兩個(gè)鏡框111G、11ID (或眼線)，其中安裝有兩個(gè)示范鏡片150G、150D(打算將被針對(duì)該佩戴者的視力所定制的眼鏡片替換)。
[0081]這兩個(gè)鏡框111GU11D經(jīng)由一個(gè)鼻梁架或梁架113彼此連接，該鼻梁架或梁架裝備有擱在該佩戴者的鼻子上的兩個(gè)鼻托。它們還各自裝備有一個(gè)擱在佩戴者I的相應(yīng)的耳朵上的臂112GU12D。這些臂112G、112D各自沿一個(gè)縱軸直線地延伸越過(guò)其大部分長(zhǎng)度，并且在其端部處成曲形。
[0082]該眼鏡架110的兩個(gè)鏡框111G、11 ID各自具有一個(gè)凹槽(常稱為帶槽框)凹入其內(nèi)部中，在該凹槽中裝配有一個(gè)斜面，該斜面從相應(yīng)的示范鏡片150GU50D的邊緣面突出。
[0083]如圖2所示，此處中平面Pl是相對(duì)于眼鏡架110定義，所述中平面盡可能緊密地通到在這兩個(gè)鏡框111GU11D的帶槽框的下緣上的所有點(diǎn)。
[0084]這一中平面Pl相對(duì)于穿過(guò)臂112G、112D的縱軸的平面傾斜一定角度，稱為“全景角”。平均起來(lái)，眼鏡架的全景角為約10度。
[0085]如圖1所示，在由圖像傳感器210所獲取的佩戴者I的每張圖像中，可以借助于根據(jù)“方框系統(tǒng)法”所定義的兩個(gè)方框151GU51D來(lái)精確定位眼鏡架110的鏡框111GU11D。
[0086]這些方框系統(tǒng)法方框151G、151D被定義為與眼鏡架110的鏡框111G、111D(或示范鏡片150G，150D)外切的矩形，其兩條邊是豎直的并且其另外兩條邊是水平的。
[0087]然后，在每張圖像中，眼鏡架100的可觀測(cè)軸A3被定義為與方框系統(tǒng)法方框151G、151D的豎直邊平行并且被定位成與這些豎直邊等距的軸。
[0088]如圖1所示，法蘭克福平面P3是相對(duì)于處于測(cè)量位置的佩戴者I定義為穿過(guò)該佩戴者的眼眶下緣和外耳門上緣中點(diǎn)的平面(外耳門上緣中點(diǎn)是在耳道的顱骨中的最高點(diǎn)，它對(duì)應(yīng)于耳朵的耳屏點(diǎn))。因此，在所測(cè)量的位置中，這一法蘭克福平面P3將為基本上水平的。
[0089]矢狀平面P2也被定義為與法蘭克福平面P3并且與穿過(guò)佩戴者I的雙眼20G、20D的轉(zhuǎn)動(dòng)中心0G、0D并穿過(guò)該佩戴者的鼻梁的軸正交的平面。因此，在測(cè)量過(guò)程中，這一矢狀平面P2將基本上豎直的。其位置將不是由佩戴者I的鼻子的位置推導(dǎo)而是取決于佩戴者I所佩戴的副眼鏡100的位置。
[0090]縱軸Al是相對(duì)于佩戴者I的頭部10定義為與法蘭克福平面P3正交，包含在矢狀平面P2中，并且對(duì)應(yīng)于當(dāng)佩戴者I將其頭部從右邊轉(zhuǎn)動(dòng)到左邊時(shí)(即，當(dāng)他們搖動(dòng)其頭部說(shuō)“不”的時(shí)候)該佩戴者的頭部10的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。在測(cè)量位置中，這一縱軸Al將基本上豎直。
[0091]額狀軸A4也被定義為法蘭克福平面P3與矢狀平面P2之間的相交軸。
[0092]橫軸A5也被定義為垂直于縱軸Al和額狀軸A4的軸。
[0093]在測(cè)量位置中，額狀軸A4和橫軸A5這兩個(gè)軸將基本上水平。
[0094]如圖3所示，佩戴者I的半瞳距EG、ED被定義為將矢狀平面P2與佩戴者I的雙眼20G、20D的轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG、OD分開(kāi)的距離。
[0095]如圖1所示，佩戴者的瞳孔高度HG、HD對(duì)于其自身來(lái)說(shuō)被定義為在所獲取的每張圖像中，佩戴者I的眼睛20G、20D的轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG、OD(實(shí)際上，它們?cè)谠搱D像中與佩戴者I的瞳孔中心21G、21D重合)與相應(yīng)的方框系統(tǒng)法方框151G、151D的下緣分開(kāi)的距離。
[0096]此外，如圖3中所示，水平平面與豎直平面是相對(duì)于圖像傳感器210定義，這些平面的交集與圖像傳感器210的光軸A2重合。
[0097]理想地，然后設(shè)法對(duì)佩戴者I的頭部10進(jìn)行放置，以使得其法蘭克福平面P3與圖像傳感器210的水平平面重合，并且使得其矢狀平面P2與圖像傳感器210的豎直平面重八口 ο
[0098]實(shí)際上，一般會(huì)觀測(cè)到這些平面之間的微小偏移，易于使測(cè)量產(chǎn)生訛誤。
[0099]此偏移可以借助于三個(gè)角度，即，傾側(cè)角β、俯仰角δ及偏轉(zhuǎn)角α來(lái)測(cè)量，這三個(gè)角度對(duì)應(yīng)于佩戴者I的頭部10自由旋轉(zhuǎn)的三種方式。
[0100]因此，偏轉(zhuǎn)角α將被定義為在佩戴者的頭部10的理想位置(面向光軸Α2)與佩戴者的頭部10的實(shí)際位置之間佩戴者I的頭部10關(guān)于縱軸Al的樞轉(zhuǎn)角度。這一偏轉(zhuǎn)角α將在圖像傳感器210的水平平面中測(cè)量。
[0101]傾側(cè)角β將被定義為在佩戴者的頭部10的理想位置與佩戴者的頭部10的實(shí)際位置之間佩戴者I的頭部10關(guān)于額狀軸Α4的樞轉(zhuǎn)角度。取決于可觀測(cè)軸A3的傾斜度，這一傾側(cè)角β在所獲取的每張圖像上將是容易可測(cè)量的。
[0102]俯仰角δ將被定義為在佩戴者的頭部10的理想位置(面向光軸Α2)與佩戴者的頭部10的實(shí)際位置之間佩戴者I的頭部10關(guān)于橫軸Α5的樞轉(zhuǎn)角度。這一俯仰角δ將在圖像傳感器210的豎直平面中測(cè)量。
[0103]圖4示出了裝置200，該裝置使得根據(jù)本發(fā)明的方法能得以實(shí)施，并且更一般地來(lái)講，使得定購(gòu)有待裝配于佩戴者I所選的眼鏡架110中的眼鏡片代替示范鏡片150GU50D所需的數(shù)據(jù)能得以測(cè)量并獲取。
[0104]這一裝置呈眼鏡亭(spectacle k1sk) 200的形式，同時(shí)起到了眼鏡架顯示和測(cè)量中心的作用。
[0105]出于這一目的，它包括至少一個(gè)底盤201、一個(gè)光源220、230、240、一個(gè)圖像傳感器210及一個(gè)計(jì)算單元250。
[0106]優(yōu)選地，光源220、230、240在紅外區(qū)內(nèi)發(fā)射，并且圖像傳感器210捕捉紅外圖像。
[0107]此處將使用的紅外域是近紅外區(qū)，其波長(zhǎng)被包含在780與1400 nm之間。
[0108]具體地說(shuō)，使用紅外光具有眾多優(yōu)勢(shì)。它尤其使得在這副眼鏡100的示范鏡片150GU50D上反射的由外部或內(nèi)部光引起的寄生反射能夠得以避免。它還使得有可能防止佩戴者I在測(cè)量過(guò)程中目眩。最后，它使得由圖像傳感器210所獲取的圖像中佩戴者I的眼鏡即使在示范鏡片150D，150G染色時(shí)也有可能看到。
[0109]該底盤可以是一個(gè)單件，這樣使得該圖像傳感器和這些光源相對(duì)于上面放著眼鏡亭的地面保持固定。在這一情形中，將有必要提供一種高度可調(diào)整的凳子，以便能夠放置佩戴者，這樣使得其頭部進(jìn)入該圖像傳感器的范圍內(nèi)。
[0110]相比之下，在圖4中所示的眼鏡亭200的實(shí)施例中，底盤201包括一個(gè)放在地面上的底座202，及一個(gè)滑塊205，該滑塊被安裝成相對(duì)于底座202沿豎直軸A8平移地移動(dòng)并且載有光源220、230、240及圖像傳感器210。
[0111]因此，取決于佩戴者I的體格，圖像傳感器210的位置為高度可調(diào)整的。
[0112]更準(zhǔn)確地說(shuō)，該底座202具有一種中空的平行六面體形狀，它沿豎直軸AS伸長(zhǎng)并且具有一個(gè)正方形的水平截面。
[0113]這一底座202具有一個(gè)靠近放在地面上的器壁的下端、及一個(gè)敞開(kāi)式上端，該滑塊205經(jīng)由該上端插入。
[0114]出于這一目的，這一滑塊205具有一個(gè)中空的平行六面體形狀，并且水平截面的外部尺寸等于底座202的內(nèi)部尺寸，由此使其能夠在底座202中滑動(dòng)。
[0115]這一滑塊205具有一個(gè)對(duì)底座202的內(nèi)部敞開(kāi)的下端、及一個(gè)靠近平坦器壁的上端。
[0116]該滑塊205在兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上具有兩個(gè)突出銷204，這些突出銷被插入在底座202的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面中制造的兩個(gè)豎直的長(zhǎng)圓孔203中，以便允許沿豎直軸A8在兩個(gè)(高和低)停止位置之間平移地導(dǎo)引滑塊205。
[0117]此外，還提供了電動(dòng)化的致動(dòng)裝置(未示出)，該裝置使得滑塊205能在底座202中上升并且下降到所希望的高度。
[0118]還提供了用于確定該滑塊205在底座202中的高度的裝置(未示出)(例如與齒條相聯(lián)的編碼輪)。
[0119]此外，底盤200還具有兩個(gè)側(cè)翼206、207，這些側(cè)翼毗連它轉(zhuǎn)向佩戴者I的前面。
[0120]這兩個(gè)側(cè)翼206、207是由豎直壁形成，這些豎直壁略向前彎曲并且被安裝在底座202的提供垂直的長(zhǎng)圓孔203的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上的鉸鏈上。
[0121]此外，這些側(cè)翼206、207的前面裝備有吊鉤(未示出)，其上擱有佩戴者自行選擇的眼鏡架。
[0122]在圖4中，可以看出，滑塊205載有至少兩個(gè)(此處三個(gè))適于照亮處于測(cè)量位置的佩戴者I的頭部10的紅外線光源220、230、240。
[0123]這些光源220、230、240優(yōu)選地分布在該圖像傳感器的任一側(cè)上，在圖像傳感器210的豎直平面中。
[0124]這三個(gè)光源220、230、240此處被安裝成以便相對(duì)于滑塊205為平移地固定的并且由多個(gè)發(fā)光二極管(LED)形成。
[0125]這些光源之一，稱為主光源220，與圖像傳感器210相距一段較短距離(即，此處距該圖像傳感器小于1cm)定位。它由沿圓形分布的多個(gè)LED構(gòu)成。這些LED直接地緊固到滑塊205上。如圖4中所示，這一主光源220被定位于該圖像傳感器210的上方。
[0126]另兩個(gè)光源，稱為次光源230、240，一個(gè)定位在圖像傳感器210的上方并且另一個(gè)在其下方。它們各自由數(shù)量等于主光源220中所用LED的數(shù)量的LED構(gòu)成，這些LED沿兩個(gè)同心圓分布。它們發(fā)射的光強(qiáng)度比主光源220所發(fā)射的光強(qiáng)度更低。由次光源230、240發(fā)射的光強(qiáng)度是以與主光源220所發(fā)射的強(qiáng)度相同的方式可調(diào)整的。
[0127]這兩個(gè)次光源230、240被緊固到基底231、241上，這些基底被安裝成能夠相對(duì)于滑塊205關(guān)于兩個(gè)單獨(dú)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸A6、A7可轉(zhuǎn)動(dòng)地移動(dòng)。依靠這一移動(dòng)性，可能的情形是，將這些次光源230、240手動(dòng)地引導(dǎo)向佩戴者I的頭部10。
[0128]這三個(gè)光源220、230、240被更準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)成在佩戴者I所佩戴的這副眼鏡100的示范鏡片150G、150D上形成單獨(dú)的反射。
[0129]因此，當(dāng)所有光源220、230、240在兩個(gè)示范鏡片150G，150D上被反射時(shí)，圖像傳感器210可以觀測(cè)到六個(gè)玻璃反射。
[0130]使用三個(gè)光源220、230、240使得圖像傳感器201能看到這些反射中的至少一些，無(wú)論佩戴者I的頭部的俯仰角S如何。具體地說(shuō)，應(yīng)了解的是，當(dāng)佩戴者I向前傾斜其頭部時(shí)，通過(guò)圖像傳感器210看到的反射上升并且最終離開(kāi)示范鏡片150G、150D。
[0131]此外，三個(gè)光源220、230、240在佩戴者I的每只眼睛上形成單個(gè)反射，稱為角膜反射。
[0132]圖6示出了三個(gè)光源220、230、240中僅兩個(gè)在兩個(gè)示范鏡片150G，150D上反射的情形。因此，在兩個(gè)示范鏡片150GU50D上觀測(cè)到由主光源220和一個(gè)次光源230生成的四個(gè)玻璃反射160G、160D、161G、161D、以及兩個(gè)角膜反射162G、162D。另一方面，第三個(gè)光源240關(guān)于佩戴者I的頭部的俯仰角δ太低而無(wú)法在示范鏡片150GU50D上生成反射。
[0133]當(dāng)然，作為一種變化形式，可以提供僅包括一個(gè)單一紅外光源的眼鏡亭。
[0134]該紅外光源可以相對(duì)于該圖像傳感器固定不動(dòng)地安裝在一個(gè)預(yù)先確定的位置上。然后，將優(yōu)選使用一種大小相當(dāng)大以產(chǎn)生一種可檢測(cè)的角膜反射的光源。此外，考慮到鏡架平均全景角，這一光源須被放置成使得在佩戴者I的頭部10理想地放置(法蘭克福平面Ρ3與圖像傳感器210的水平的平面重合并且矢狀平面Ρ2與圖像傳感器210的豎直平面重合)時(shí)，該光源所生成的兩個(gè)玻璃反射定位于示范鏡片150GU50D的基本上一半長(zhǎng)度上(即，在穿過(guò)該眼鏡架的兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框的中心的軸上)。
[0135]因此，將推薦在測(cè)量過(guò)程中檢查該佩戴者的頭部保持較小的俯仰角，以使得該圖像傳感器可以看到這一光源在示范鏡片上的反射。
[0136]根據(jù)另一種變化形式，將有可能使這種單一光源被安裝成使得相對(duì)于該圖像傳感器為豎直地平移可移動(dòng)的，以便補(bǔ)償該佩戴者的頭部的俯仰角。
[0137]如圖4中所示，此處的眼鏡亭200包括了具有一個(gè)水平光軸Α2的一個(gè)單一圖像傳感器210。
[0138]此處，這一圖像傳感器是由適于在近紅外和可見(jiàn)光中獲取圖像的一個(gè)攝像機(jī)210形成。
[0139]此處，這一攝像機(jī)是編號(hào)為FCB-EX490的Sony?攝像機(jī)。它裝備有一個(gè)紅外濾光片，該濾光片可以在它過(guò)濾紅外光以使得攝像機(jī)210能夠獲取在可見(jiàn)光域中的圖像(以下稱為“可見(jiàn)光圖像”)的正常位置與它允許紅外光通到該傳感器，然后該傳感器可以獲取在紅外光域中的圖像(以下稱為“紅外圖像”)的收縮位置之間轉(zhuǎn)換。
[0140]從而，這一攝像機(jī)適于獲取佩戴者的紅外圖像，其中清楚地出現(xiàn)了玻璃反射和角膜反射、及佩戴者的可見(jiàn)光圖像，使該佩戴者能夠檢查所選擇的這副眼鏡100是否適合他/她。
[0141]當(dāng)然，作為一種變化形式，將有可能不僅僅提供一個(gè)攝像機(jī)，而是兩個(gè)單獨(dú)的攝像機(jī)，一個(gè)適于獲取紅外圖像并且另一個(gè)適于獲取可見(jiàn)光圖像。
[0142]此處,滑塊205的前壁含有靠近一個(gè)單面鏡的一個(gè)窗口，攝像機(jī)210定位于在該窗口之后。因此，從眼鏡亭200的外部不能看到攝像機(jī)210，但它仍然適于獲取處于眼鏡亭200前部的個(gè)體的圖像。
[0143]然后，攝像機(jī)210被安裝在眼鏡亭200中，這樣使得其物鏡被定位成與這一單面鏡的背面接觸或靠近該背面。
[0144]此外，攝像機(jī)210的物鏡被一個(gè)不透明的側(cè)壁包圍，以防止寄生反射出現(xiàn)在所獲取的圖像中。
[0145]在本實(shí)例中，此處所有的攝像機(jī)都被收納在一個(gè)不透明外殼中，該外殼經(jīng)由一個(gè)小孔對(duì)前面敞開(kāi)，該物鏡通過(guò)該小孔顯露出來(lái)，這一外殼被定位成與該單面鏡的背面接觸。
[0146]此外，眼鏡亭200還包括至少一個(gè)目標(biāo)310，該目標(biāo)定位于攝像機(jī)210的物鏡的旁邊并且與該物鏡相距一段較短距離，這樣使得處于測(cè)量位置的佩戴者I可以看到它。
[0147]此處，這一目標(biāo)310包括在滑塊205的器壁中制造的一個(gè)窗口 208，介于攝像機(jī)210的物鏡與次光源230、240之間，通過(guò)該窗口可以看到LED。實(shí)際上，這一 LED在此處被定位于底盤200的底座202中，并且借助于一組鏡子向窗口 208反射。
[0148]這一目標(biāo)310使得佩戴者I的注視在測(cè)量過(guò)程中被引向攝像機(jī)210的物鏡。
[0149]還提供了兩個(gè)另外的目標(biāo)320、330，這些目標(biāo)定位于底盤200的側(cè)翼206，207的外緣上，在攝像機(jī)210的水平平面中。
[0150]如本文其余部分將更詳細(xì)地描述，這些附加目標(biāo)320，330將使得佩戴者I的注視被依序引向該眼鏡亭200的一側(cè)并且然后另一側(cè)，以便確定這一佩戴者I是否具有通過(guò)寧可移動(dòng)其頭部10或其雙眼20G、20D來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向。
[0151]此外，還提供了對(duì)應(yīng)地定位在底盤200的兩個(gè)側(cè)翼206，207的上緣上的兩個(gè)氖管260，這些氖管照亮佩戴者I的頭部10，這樣使得由攝像機(jī)210獲取的可見(jiàn)光圖像充分地暴露出來(lái)。
[0152]在這兩個(gè)側(cè)翼之一 206中，還提供了用于顯示的裝置270和用于打印所獲取的可見(jiàn)光圖像的裝置280。
[0153]此處，該顯示裝置由一個(gè)觸摸屏270組成，該觸摸屏緊固到側(cè)翼206的前面，使得對(duì)處于測(cè)量位置的佩戴者I可見(jiàn)。
[0154]對(duì)于該打印裝置而言，它們被設(shè)計(jì)用于打印出概述有關(guān)眼鏡片的定購(gòu)數(shù)據(jù)的圖表，在該圖表上呈現(xiàn)了佩戴者的照片。
[0155]此外，還提供了用于掃描佩戴者I的處方的裝置。
[0156]此處，該打印裝置和該掃描裝置合并為一體，并且由定位于一個(gè)外殼中的一個(gè)單一多功能彩色打印機(jī)280組成，該外殼被設(shè)置成凹入底盤200的側(cè)翼206的前面中。
[0157]當(dāng)然，作為一種變化形式，也有可能提供兩個(gè)單獨(dú)的設(shè)備，一個(gè)用于打印概述性圖表并且另一個(gè)用于掃描這些處方。
[0158]最后，在這兩個(gè)側(cè)翼的另一個(gè)207上，提供了一種用于獲取這副眼鏡100的至少一個(gè)尺寸的裝置。具體地講，由攝像機(jī)210所獲取的圖像不能確定佩戴者I的這副眼鏡100的尺寸。因此，需要按比例縮放所獲取的圖像。
[0159]以上提到的獲取部件290可以呈不同的形式。
[0160]優(yōu)選地，它們包括了連接到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)條形碼讀取器290，該數(shù)據(jù)庫(kù)的每條記錄都與一個(gè)眼鏡架模型相關(guān)并且包括與這一眼鏡架模型有關(guān)的一個(gè)標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)。
[0161]在本實(shí)例中，每條記錄的標(biāo)識(shí)符是由分配給該眼鏡架模型的條形碼的編號(hào)形成。
[0162]對(duì)于每條記錄中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，此處它們包括:
[0163]-在兩個(gè)臂112D、112G之間所測(cè)量的所討論的模型的眼鏡架的總寬度；
[0164]-這些眼鏡架的鏡框的方框系統(tǒng)法方框151G、151D的高度與寬度之間的比率；以及
[0165]-將這兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框151GU51D分開(kāi)的距離。
[0166]當(dāng)然，該數(shù)據(jù)庫(kù)的每條記錄中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以包括更少數(shù)量的要素(例如，僅眼鏡架的總寬度)或更多數(shù)量的要素(例如鏡框的確切形狀、眼鏡架的材料、眼鏡架的傾角和面型角等)。
[0167]作為一種變化形式，這些獲取裝置可以僅包括一個(gè)簡(jiǎn)易鍵盤(一個(gè)物理鍵盤或在該觸摸屏上顯示的一個(gè)鍵盤)，從而允許賣主:
[0168]-輸入所選眼鏡架110的寬度，該寬度是他或她將使用一個(gè)標(biāo)尺事先測(cè)量的；并且
[0169]-在所獲取的圖像上將兩個(gè)光標(biāo)定位在兩點(diǎn)處，他或她在這兩點(diǎn)間測(cè)量該鏡架的覽度。
[0170]作為又另一種變化形式，這些獲取裝置可以僅包括一個(gè)已知尺寸的簡(jiǎn)易測(cè)量?jī)x器，該測(cè)量?jī)x器將被附接到所選擇的眼鏡架上(通過(guò)夾子緊固、粘合劑粘結(jié)或任何其他手段)，以便在由該攝像機(jī)所獲取的每張圖像中獲得一個(gè)已知尺寸的模型，從而允許對(duì)這一圖像進(jìn)行按比例縮放。
[0171]如圖4所示，眼鏡亭200的計(jì)算單元250對(duì)于其自身來(lái)說(shuō)是被收納在底盤200的底座202中。它被設(shè)計(jì)用于控制該眼鏡亭200的不同電子組件并且對(duì)由攝像機(jī)210所獲取的圖像進(jìn)行處理。
[0172]出于這一目的，這一計(jì)算單元250包括一個(gè)處理器(CPU)、一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)、模擬到數(shù)字(A/D)變換器以及不同的輸入、輸出及通信接□。
[0173]依靠其輸入接口，計(jì)算單元250適于接收由攝像機(jī)210所獲取的圖像、由所述測(cè)定裝置所測(cè)量的底座202中滑塊205的高度，及由條形碼讀取器290讀取的所選擇的眼鏡架的條形碼編號(hào)。
[0174]因此，計(jì)算單元250不斷地將這些不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。
[0175]依靠其只讀存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的軟件程序，計(jì)算單元250適于實(shí)施本說(shuō)明書(shū)的其余部分中將描述的方法的全部?jī)?nèi)容。因此，它例如適于生成用以控制對(duì)擺動(dòng)205進(jìn)行致動(dòng)以便將其定位在所希望的高度處的裝置的多種信號(hào)，以及含有用于定購(gòu)眼鏡片的數(shù)據(jù)的通信信號(hào)。
[0176]依靠其輸出接口，計(jì)算單元250適于將這些輸出信號(hào)傳輸?shù)窖坨R亭200的不同電子組件，尤其是傳輸?shù)綌z像機(jī)210、光源220、230、240、觸摸屏270、多功能打印機(jī)280、目標(biāo)310、320、330、及用于對(duì)滑塊205進(jìn)行致動(dòng)的裝置。
[0177]依靠其通信接口，計(jì)算單元250適于將通信信號(hào)傳輸?shù)揭谎坨R片個(gè)制造中心。
[0178]最后，提供了一個(gè)用于該眼鏡亭200加電的開(kāi)關(guān)。
[0179]在佩戴者I到達(dá)之前，賣主使用設(shè)置用于這一目的的開(kāi)關(guān)對(duì)眼鏡亭200加電。
[0180]在加電過(guò)程中，控制單元控制氖管260的電力供應(yīng)，以便照亮在眼鏡亭200的底盤201的側(cè)翼206、207上正在顯示的多副眼鏡。
[0181]對(duì)于三個(gè)紅外光源220、230、240，它們?nèi)躁P(guān)閉。
[0182]接下來(lái)，當(dāng)個(gè)體在閱讀了屏幕上邀請(qǐng)其介紹自己的信息之后介紹自己時(shí)，他或她從眼鏡亭200的底盤201的側(cè)翼206，207上正在顯示的所有那些眼鏡中選出一副眼鏡100。在這些圖中所示出的示例中，所選擇的這副眼鏡是全鏡框的。接下來(lái)，當(dāng)該屏幕上顯示的信息邀請(qǐng)個(gè)體向賣主要求該協(xié)議的其余部分時(shí)，該個(gè)體照此進(jìn)行。
[0183]接下來(lái)，提供了一種用于確定所選擇的眼鏡架110的特征尺寸的操作。
[0184]如以上所描述的，特別地提供這一操作以便允許對(duì)所獲取的圖像進(jìn)行按比例縮放。
[0185]在這一操作過(guò)程中，賣主將所選擇的眼鏡架110的條形碼放在條形碼讀取器290的前面。計(jì)算單元250 (借助條形碼編號(hào))然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索對(duì)應(yīng)于此眼鏡架110的記錄，然后它恢復(fù)以下數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)在其只讀存儲(chǔ)器中:眼鏡架110的總寬度、此眼鏡架110的鏡框11 ID、11IG的方框系統(tǒng)法方框151G、151D的高度和寬度之比、以及這兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框151G、151D分開(kāi)的距尚。
[0186]當(dāng)然，如以上所描述的，這一條形碼讀取操作可以被一個(gè)對(duì)于賣主來(lái)說(shuō)更簡(jiǎn)易的操作替代，該操作在于使用標(biāo)尺測(cè)量該眼鏡架的總寬度；將所述寬度輸入到該觸摸屏上所顯示的虛擬鍵盤上；并且在所獲取的圖像上將兩個(gè)光標(biāo)定位在兩點(diǎn)處，該賣主在這兩點(diǎn)之間測(cè)量眼鏡架的寬度(這一用于安置這兩點(diǎn)的操作有可能作為自動(dòng)地實(shí)施的一種變化形式)。
[0187]然后，提供了一個(gè)用于獲取佩戴者I的處方的操作，該處方將事先在驗(yàn)光技師處獲得。
[0188]這些處方一般被寫(xiě)在一張?zhí)幏焦{上，并且具體地包括鏡片類型(單焦點(diǎn)、雙焦點(diǎn)、漸進(jìn)式、染色型等)及這些鏡片必須矯正佩戴者的視力缺陷的屈光力(即，其球面、柱面及棱面屈光力以及其圓柱軸)。當(dāng)然，它們可以包括其他信息，如在雙焦點(diǎn)或漸進(jìn)式鏡片的情況下的增加。
[0189]在這一操作過(guò)程中，然后，賣主取得該處方箋并且使用多功能打印機(jī)280對(duì)其進(jìn)行掃描，從而使得計(jì)算單元250可以將所掃描的這一處方箋的圖像存儲(chǔ)在其只讀存儲(chǔ)器中。
[0190]賣主還可以要求佩戴者選擇他們希望在其眼鏡片上進(jìn)行的處理(抗反射、疏水性等)并且將這一信息輸入到計(jì)算單元250為這一目的而顯示在觸摸屏270上的字段中。
[0191]一旦已經(jīng)獲取了這一信息，計(jì)算單元250就對(duì)第一目標(biāo)310進(jìn)行加電。
[0192]它還在觸摸屏270上顯示:
[0193]-指示這些測(cè)量操作可以開(kāi)始的一個(gè)信息；
[0194]-由攝像機(jī)210“實(shí)時(shí)”獲取的圖像；以及
[0195]-在相對(duì)方向上定向的兩個(gè)箭頭，一個(gè)向上指并且另一個(gè)向下指，用于上下移動(dòng)滑塊 205。
[0196]然后，賣主首先邀請(qǐng)佩戴者I戴上其眼鏡并且在以下所有檢查的過(guò)程中繼續(xù)戴著眼鏡。
[0197]如本說(shuō)明書(shū)的其余部分中將詳細(xì)地描述，這些檢查然后將允許眼鏡亭200確定佩戴者I的半瞳距EG、ED和瞳孔高度HG、HD、以及高級(jí)的個(gè)人化參數(shù)，如眼鏡架110與佩戴者I的每只眼睛之間的距離VG、VD(圖8)、其注視的移動(dòng)行為等。
[0198]為此，賣主要求佩戴者I面向眼鏡亭200，處于測(cè)量位置，并且注視第一目標(biāo)310，同時(shí)保持其頭部伸直，這樣使得其法蘭克福平面P3為基本上水平的并且其矢狀平面P2基本上豎直。
[0199]此處，佩戴者I被邀請(qǐng)將自己放置成面向眼鏡亭200的底盤201的滑塊205站立。
[0200]然后，賣主將滑塊205的位置調(diào)整到適于佩戴者I的高度的一個(gè)高度。出于這一目的，他或她使用了觸摸屏270上顯示的箭頭來(lái)控制滑塊205向上或向下運(yùn)動(dòng)，直到它的高度使得佩戴者I的整個(gè)面部都出現(xiàn)在攝像機(jī)210所獲取的并且顯示于觸摸屏270上的圖像中。
[0201]因此，在這一位置，佩戴者I的整個(gè)面部都被包含在該攝像機(jī)210的視野中。
[0202]當(dāng)然，這一用于將攝像機(jī)210定位在佩戴者I的頭部10的高度的操作可以按另一種方式實(shí)施。
[0203]因此，它可以通過(guò)該計(jì)算單元自動(dòng)地實(shí)施，該計(jì)算單元將處理由該攝像機(jī)所獲取的圖像以便精確定位其中的眼鏡架，并且該計(jì)算單元將相應(yīng)地控制該擺動(dòng)到一定高度，以便將該眼鏡架定位在由該攝像機(jī)所獲取的圖像的中心處。
[0204]作為一種變化形式，如果該圖像傳感器不是相對(duì)于地面可移動(dòng)地安裝的，那么這一定位操作將有可能通過(guò)要求佩戴者坐在一個(gè)凳子上來(lái)實(shí)施，該凳子的高度將事先經(jīng)過(guò)調(diào)難
iF.0
[0205]一旦進(jìn)行了這一用于相對(duì)于攝像機(jī)210來(lái)定位佩戴者I的操作，賣主就通過(guò)按壓在觸摸屏270上所顯示的特定按鈕上來(lái)發(fā)起進(jìn)行測(cè)量。
[0206]然后，控制單元250開(kāi)啟三個(gè)紅外光源220、230、240達(dá)到標(biāo)稱強(qiáng)度。
[0207]當(dāng)然，該控制單元可以取決于外部光的強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)這一強(qiáng)度，以便防止外部光干擾測(cè)量。然而，使用紅外線允許使這些干擾受到限制，達(dá)到標(biāo)稱強(qiáng)度一般足夠的程度。
[0208]使用三個(gè)不同光源220、230、240則確保在該副眼鏡100的每個(gè)示范鏡片150G、150D上存在至少一個(gè)反射，當(dāng)然，條件是佩戴者I不會(huì)四周完全其頭部。
[0209]在該眼鏡亭僅包括一個(gè)在高度方向上相對(duì)于該攝像機(jī)可移動(dòng)的光源的變化形式中，用于定位該佩戴者面向該攝像機(jī)的操作將在用于定位該光源的一個(gè)自動(dòng)操作之后進(jìn)行。在這一操作過(guò)程中，該計(jì)算單元將改變?cè)摴庠吹母叨炔⑶覍⑻幚碛稍摂z像機(jī)所獲取的圖像以便使該光源固定在使玻璃反射集中在示范鏡片上的高度。
[0210]不管可能是何種情形，賣主接著要求佩戴者I將其頭部10關(guān)于縱軸Al從右邊轉(zhuǎn)向左邊并且從左邊轉(zhuǎn)向右邊(從而搖動(dòng)其頭部說(shuō)“不”)。
[0211]他或她被告知必須緩慢地(經(jīng)一段長(zhǎng)于一秒的時(shí)間)以一種較小的幅度(約10度)移動(dòng)。
[0212]作為一種變化形式，可以提供可移動(dòng)地安裝該攝像機(jī)和這些光源，以使得它們關(guān)于該佩戴者的頭部的縱軸一起樞轉(zhuǎn)。因此，該佩戴者將無(wú)需移動(dòng)其頭部。
[0213]接下來(lái)，當(dāng)佩戴者I開(kāi)始以所請(qǐng)求的方式轉(zhuǎn)動(dòng)其頭部時(shí)，該賣主按壓在用于發(fā)起這些測(cè)量的一個(gè)按鈕上，所述按鈕被顯示在觸摸屏270上。
[0214]然后，該攝像機(jī)獲取多個(gè)紅外圖像，在這些圖像上，出現(xiàn)了佩戴者I的頭部10和其那副眼鏡100。
[0215]所獲取的圖像首先被存儲(chǔ)于計(jì)算單元250的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。然后，由計(jì)算單元250選出被判斷為可用的某些圖像并且將其存儲(chǔ)于其只讀存儲(chǔ)器中。所獲取的圖像的選擇是按以下方式實(shí)施的。
[0216]所獲取的圖像可以含有多個(gè)玻璃反射(最多6個(gè))，每個(gè)玻璃反射160G、160D、161GU61D依照不同標(biāo)準(zhǔn)，尤其是依照其以下各項(xiàng)單獨(dú)地進(jìn)行評(píng)分:
[0217]-形狀(寬度、高度、寬度/高度比);及
[0218]-強(qiáng)度(亮度)。
[0219]另外，根據(jù)其他標(biāo)準(zhǔn)，尤其是以下標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每一對(duì)反射(對(duì)應(yīng)地由一個(gè)給定光源生成并且被兩個(gè)示范鏡片反射)進(jìn)行評(píng)分:
[0220]-這些反射之間的距離；
[0221]-它們相對(duì)于方框系統(tǒng)法方框的水平軸的水平性；及
[0222]-通過(guò)這些反射的面積的比較。
[0223]此處，歸因于每一標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)不是二進(jìn)制的。
[0224]可以例如規(guī)定使其在O與I之間不斷地變化，這樣使得:
[0225]-如果該標(biāo)準(zhǔn)被包含在其標(biāo)稱值(計(jì)算單元250的只讀存儲(chǔ)器中預(yù)先確定并且存儲(chǔ)的)的90%與110%之間，那么它等于I ;
[0226]-如果該標(biāo)準(zhǔn)高于其標(biāo)稱值的120%或低于其標(biāo)稱值的70%，那么它等于O;并且
[0227]-它在70%與90%之間并且在110%與120%之間線性地變化。
[0228]適用于這些玻璃反射的標(biāo)準(zhǔn)同樣可以加以必要的變更而適用于角膜反射162G、162D。適用于角膜反射的一個(gè)附加標(biāo)準(zhǔn)將為每一角膜反射與可觀測(cè)軸A3分開(kāi)的距離。
[0229]因此，圖像被選擇的可能性隨歸因于以上提到的不同標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)的乘積而增加。
[0230]例如可以提供被選擇為分?jǐn)?shù)的乘積高于預(yù)先確定的臨界值的那些圖像。
[0231]作為一種變化形式，可以提供被選擇為分?jǐn)?shù)的乘積最高的那些圖像。
[0232]此外，如果歸因于其的分?jǐn)?shù)之一低于另一個(gè)預(yù)先確定的臨界值，可以提供有待被自動(dòng)拒絕的圖像。
[0233]因此，如果在一個(gè)所獲取的圖像中，佩戴者I的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大的偏轉(zhuǎn)角α并且這些玻璃反射不再出現(xiàn)在示范鏡片150G，150D的輪廓內(nèi)，那么這一圖像被自動(dòng)地拒絕。
[0234]此外，如果在一個(gè)所獲取的圖像中，佩戴者I的頭部?jī)A斜過(guò)大的傾側(cè)角β并且由一個(gè)給定光源所生成的玻璃反射的高度在兩個(gè)示范鏡片上有所偏移，那么這一圖像在這一偏移確實(shí)地過(guò)大時(shí)將有可能被拒絕，或在歸因于其他標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)較高時(shí)被選擇。
[0235]因此，計(jì)算單元250獲得有限數(shù)量的可用于該方法的其余部分中的紅外圖像。
[0236]在本說(shuō)明書(shū)中，為清楚起見(jiàn)，計(jì)算單元250將被認(rèn)為僅選擇了三張紅外圖像301、302,303-示于圖5到圖7中。
[0237]優(yōu)選地，當(dāng)該計(jì)算單元選出了至少10張不同圖像時(shí)，它將停止圖像獲取。
[0238]接下來(lái)，計(jì)算單元250轉(zhuǎn)換攝像機(jī)210的紅外濾光片以便存儲(chǔ)佩戴者I的面部的可見(jiàn)光圖像。
[0239]它同時(shí)關(guān)閉紅外光源220、230、240并且在觸摸屏270上顯示一條信息，向該佩戴者指示他們可以停止轉(zhuǎn)動(dòng)其頭部。
[0240]因此，這條信息是在計(jì)算單元250選出了預(yù)先確定的數(shù)量的圖像(此處等于10)之后顯不O
[0241]作為一種變化形式，可以使這條信息在預(yù)先確定的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，等于10秒)之后顯示，該時(shí)間長(zhǎng)度被認(rèn)為長(zhǎng)到足以允許獲得足夠大數(shù)量的可用圖像。然后，可以有可能在獲取了所有圖像之后，隨后對(duì)這些圖像進(jìn)行選擇。
[0242]一旦選出了圖像301、302、303，計(jì)算單元250就計(jì)算在這些圖像中的每一個(gè)中佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角Ct。
[0243]這一偏轉(zhuǎn)角α是通過(guò)在每張圖像301、302、303中相對(duì)于佩戴者I的頭部的矢狀平面Ρ2對(duì)玻璃反射160D、160G、161D、161G進(jìn)行定位來(lái)計(jì)算的。
[0244]此處，這一偏轉(zhuǎn)角α是通過(guò)相對(duì)于眼鏡架的可觀測(cè)軸A3對(duì)玻璃反射160D、160G、161DU61G進(jìn)行定位來(lái)更精確地確定(因?yàn)槠湮恢没旧蠈?duì)應(yīng)于矢狀平面Ρ2與眼鏡架110的中平面Pl的交集)。
[0245]眼鏡架110的可觀測(cè)軸A3的位置是分3個(gè)步驟獲得的，這些步驟在于:
[0246]-在每張圖像301、302、303中精確定位眼鏡架110，并且尤其是這一眼鏡架的鏡框111DU11G ；
[0247]-在每張圖像301、302、303上定位方框系統(tǒng)法方框151G、151D;并且
[0248]-確定在這兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框之間穿過(guò)的軸的位置，該位置實(shí)際上對(duì)應(yīng)于可觀測(cè)軸A3。
[0249]此處，使用紅外光使得更容易精確定位眼鏡架110，其輪廓自佩戴者I的面部輪廓關(guān)顯出來(lái)。
[0250]因此，在每張圖像301、302、303中佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角α是隨玻璃反射160D、160G、161D、161G與可觀測(cè)軸A3分開(kāi)的距離而變化來(lái)計(jì)算。
[0251]典型地，如圖5到圖7清楚地示出，計(jì)算單元250確定在每張圖像301、302、303中可觀測(cè)軸A3與兩個(gè)最大的玻璃反射160G、160D(如果由主光源生成的玻璃反射未出現(xiàn)在所獲取的圖像上，那么僅使用由次光源生成的玻璃反射)的中心分開(kāi)的距離XD3Q1、XG3(I1、XD3Q2、XG302、XD303、XG303。
[0252]然后，按以下方式確定每張圖像301、302、303中佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角a j:
[0253]a i = k.(XG1- XDi) / (XGi+XDi)，其中，i 在 301 到 303 的范圍內(nèi)。
[0254]系數(shù)k則為與該眼鏡架的面型有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。
[0255]這一系數(shù)k將有可能由存儲(chǔ)在計(jì)算單元250的只讀存儲(chǔ)器中的一個(gè)預(yù)先確定并且不變的常數(shù)形成。因此，不管佩戴者所選擇的眼鏡架如何，它將始終是相同的。這一系數(shù)k接著將有可能基于眼鏡架的一個(gè)代表性樣品憑經(jīng)驗(yàn)確定，并且從而被選擇為等于約40°。
[0256]作為一種變化形式，這一系數(shù)k將有可能由與顧客所選擇的眼鏡架相關(guān)聯(lián)的一個(gè)預(yù)先確定的常數(shù)來(lái)形成。在這一變化形式中，這一系數(shù)k則將針對(duì)每個(gè)眼鏡架模型憑經(jīng)驗(yàn)確定，然后被存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中以便在計(jì)算佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角a i的過(guò)程中為可存取的。
[0257]這一偏轉(zhuǎn)角可以有可能按另一種方式確定。
[0258]舉例來(lái)講，可以使眼鏡架裝備一個(gè)精確定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分開(kāi)一定已知的真實(shí)距離的可容易精確定位的幾何特征；并且根據(jù)所獲取的圖像中這些幾何特征分開(kāi)的距離來(lái)確定偏轉(zhuǎn)角(事先設(shè)定為1:1的比例)。此種方法詳細(xì)地描述于文獻(xiàn)WO 2008/132356中。
[0259]在這一階段，計(jì)算單元250在其存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了所選擇的每張圖像301、302、303
中佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角α 301、α 302> α 303。
[0260]然后，該計(jì)算單元根據(jù)所選擇的圖像301、302、303的至少一個(gè)中佩戴者I的角膜反射162G、162D的位置確定佩戴者I的半瞳距EG、ED。
[0261]根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程在于，考慮了所有所選擇的圖像301、302、303，并且然后通過(guò)一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程，對(duì)佩戴者I的半瞳距EG、ED進(jìn)行評(píng)估。
[0262]這一統(tǒng)計(jì)過(guò)程不僅允許對(duì)佩戴者I的半瞳距EG、ED進(jìn)行評(píng)估，而且還允許評(píng)估眼鏡架110的中平面Pl與佩戴者I的雙眼20G、20D的轉(zhuǎn)動(dòng)中心0G、OD分開(kāi)的眼睛/眼鏡距離 VG、VD。
[0263]然后，對(duì)佩戴者I的雙眼20G、20D之一實(shí)施這一統(tǒng)計(jì)過(guò)程。
[0264]此處，如圖8中所示，將對(duì)佩戴者I的左眼20G實(shí)施該過(guò)程，以便確定他或她的半瞳距EG和他或她的左眼/眼鏡距離VG。
[0265]通常，該統(tǒng)計(jì)過(guò)程基于觀測(cè)，借助每張圖像301、302、303中所出現(xiàn)的左眼角膜反射162G，已知上面定位有佩戴者I的左眼20G的轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG的軸A9(見(jiàn)圖8)，并且因此，所有有待確定的是轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG在這一軸A9上的位置。
[0266]這一統(tǒng)計(jì)過(guò)程則將在于:
[0267]-在每張圖像301、302、303中模擬多個(gè)眼睛/眼鏡距離VG1、VG2、VG3(此處數(shù)量為3，以便使說(shuō)明和附圖更清楚);
[0268]-然后，確定與這些模擬距離中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的左半瞳距(稱為“模擬左半瞳距EGl3tll、EG23Q1、EG33Q1、EG13Q2、EG23Q2、EG33Q2、EG13Q3、EG2303、EG3 303”)，然后根據(jù)所有這些模擬左半瞳距的變化；
[0269]-確定這些模擬眼睛/眼鏡距離VG1、VG2、VG3中哪一個(gè)最接近于佩戴者I的實(shí)際眼睛/眼鏡距離VG。
[0270]更準(zhǔn)確地講，此處計(jì)算單元250考慮了存儲(chǔ)在其只讀存儲(chǔ)器中的三個(gè)預(yù)先確定的模擬眼睛/眼鏡距離VG1、VG2、VG3。作為一種變化形式，并且優(yōu)選地，它將考慮超過(guò)10個(gè)的多個(gè)模擬的眼睛/眼鏡距離。
[0271]然后，對(duì)于這些模擬眼睛/眼鏡距離中的每一個(gè)，并且對(duì)于所獲取的圖像中的每一個(gè)(指數(shù)i在這一示例中在301到303間變化)，計(jì)算單元250進(jìn)行迭代計(jì)算(迭代指數(shù)k在I到η間變化):
[0272]Zli k = Zbj+VGl.cos ( a j) +EGli ^1.sin ( a ),
[0273]Z2i；k = Zbi+VG2.cos ( a j) +EG2i；k_1.sin ( a ),
[0274]Z3i；k = Zbi+VG3.cos ( a j)+EGSijk^1.sin (a )，其中:
[0275]-EGli；0, EG2i；0, 任意地設(shè)定為一個(gè)預(yù)先確定的值，此處被選擇為等于32.5mm ；
[0276]-Zbi,在每張圖像中可觀測(cè)軸A3與攝像機(jī)210的物鏡的總平面P4分開(kāi)的距離(并且考慮到該圖像中眼鏡架相對(duì)于其實(shí)際寬度的寬度，及佩戴者的頭部的偏轉(zhuǎn)角a i，該距離是可容易確定的)；
[0277]-Zli,，模擬位置與佩戴者I的左眼20G的轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG和攝像機(jī)210的物鏡的主平面P4分開(kāi)的距離。
[0278]如果我們指示:
[0279]-x0Gi和y0G1:相對(duì)于這一圖像的中心，圖像i中轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG的坐標(biāo)，以像素表示；
[0280]-X, Y, Z:轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG在攝像機(jī)的參考系中的坐標(biāo)，以Mn表不；以及
[0281]-K，定位成距攝像機(jī)的平面一米的一個(gè)物體的像素大小，以_表示。
[0282]則可以寫(xiě)出以下方程:
[0283]XljjJi — Zl1 k.K.X0Gi
[0284]Ylijk = Zli；k.K.y0Gi
[0285]Zli；k = Zli；k
[0286]X2i；k = Z2i；k.K.x0Gi
[0287]Υ21Λ = Ζ21Λ.Κ.y0Gi
[0288]Z2i；k = Z2i；k
[0289]X3i；k = Z3i；k.K.x0Gi
[0290]Y3i k = Z3i k.K.y0Gi
[0291]Z3i；k = Z3i；k
[0292]對(duì)于圖像i，以P2i表示的矢狀平面可以例如被定義為包括以下三個(gè)點(diǎn)的平面:
[0293]-A1:定位于可觀測(cè)軸A3上的一個(gè)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于連接兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框151GU51D的兩個(gè)最接近的上隅角的區(qū)段的中心；
[0294]-B1:定位于可觀測(cè)軸A3上的一個(gè)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于連接兩個(gè)方框系統(tǒng)法方框151G，151D的兩個(gè)最接近的下隅角的區(qū)段的中心；
[0295]-C1:定位于通過(guò)點(diǎn)Ai并且垂直于眼鏡架110的中平面Pl的軸上的一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)在該眼鏡架的參考系中的坐標(biāo)使得向量AiCi具有坐標(biāo)(X。，jc, z。)，其中X。= O并且y。= O。
[0296]如果我們指示:
[0297]-(xAi, yAi)，圖像i中的點(diǎn)Ai的坐標(biāo)；
[0298]-XAi, Yki, ZAi，在攝像機(jī)的參考系中的點(diǎn)Ai的坐標(biāo)；
[0299]- (xBi, yBi)，圖像i中的點(diǎn)Ai的坐標(biāo)；
[0300]-XBi, YBi, ZBi，在攝像機(jī)的參考系中的點(diǎn)Bi的坐標(biāo)；
[0301]-Xci, Yci, Za，在攝像機(jī)的參考系中的點(diǎn)Ci的坐標(biāo)；以及
[0302]-Mi,描述了在攝像機(jī)的空間中該眼鏡架的姿態(tài)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣(由角度α、β、及δ構(gòu)成)。
[0303]然后，由于已知可觀測(cè)軸A3到攝像機(jī)的平面Ρ4的距離，故Zm和ZBi為已知的，并且可以寫(xiě)出以下方程:
[0304]XAi = Ik1.K.xAi
[0305]YAi = Ya1.K.yAi
[0306]XBi = ZB1.K.xM
[0307]Ybj — YB1.K.yBi
[0308]并且，在轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣M倒置之后:
[0309](Xc1-XAi) = IT1 (O, O).xc+M_1 (O, I).yc+M_1 (O, 2).zc
[0310](YC1-YAi) = M-1 (I, 0).Xc+M-1 (I, I).yc+M^ (I, 2).zc[0311 ](Zc1-ZAi) = M—1 (2，0).Xc+M—1 (2，I).yc+M^ (2，2).zc
[0312]當(dāng)根據(jù)定義，x。和y。等于零時(shí)，可以由其推導(dǎo)出:
[0313]Xci = XAi+M_1 (O, 2).Zc
[0314]Yci = Y^MHzc
[0315]Zci = ZaJIT1 (2，2).zc
[0316]由于平面P2i的3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)是已知的，故該平面得到完美地定義，并且因此有可能使用常規(guī)過(guò)程計(jì)算出平面P2i中任一點(diǎn)的距離。
[0317]確切地將，因此可以計(jì)算出EGlmEGZu及EG3i，k，其中:
[0318]-EGlijk:轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG與平面P2i分開(kāi)的距離，考慮了眼睛/眼鏡距離VGl ；
[0319]-EG2i；k:轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG與平面P2i分開(kāi)的距離，考慮了眼睛/眼鏡距離VG2 ；
[0320]-EG3i；k:轉(zhuǎn)動(dòng)中心OG與平面P2i分開(kāi)的距離，考慮了眼睛/眼鏡距離VG3。
[0321]然后，可以將這些值重新插入初始公式中以便繼續(xù)進(jìn)行該迭代。
[0322]在預(yù)先確定的數(shù)量的迭代(例如k = 3)之后，或當(dāng)在兩次連續(xù)迭代中，EGlijk與EGli；k+1的值、EG2i，k與EG2i，k+1的值以及EG3i，k與EG3i，k+1的值都接近(即，此處小于0.1mm)時(shí)，該迭代計(jì)算停止。
[0323]然后，所獲得的EGli，k、EG2i；k, EG3i；k的值被視為模擬半瞳距EGl1、EG2p EGSi。
[0324]一旦計(jì)算出了所有的模擬半瞳距EGli, EG2i; EG3i;計(jì)算單元250就從模擬眼睛/眼鏡距離VG1、VG2、VG3中選出與實(shí)際值VG最接近的距離。
[0325]為此，對(duì)于每個(gè)模擬眼睛/眼鏡距離VG1、VG2、VG3，計(jì)算單元250確定了相關(guān)聯(lián)模擬半瞳距EGl^EGZpEGSi的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ^ σ 2、σ 3。
[0326]舉例來(lái)講，與第一模擬的眼睛/眼鏡距離VGl相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ i等于模擬半瞳距EG13Q3、EG1302 > EGl303的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0327]因此，所選擇的模擬眼睛/眼鏡距離VG2是標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 2最小的那個(gè)距離。
[0328]然后，計(jì)算單元250認(rèn)為，這一模擬眼睛/眼鏡距離VG2 —旦按比例縮放，就等于佩戴者I的實(shí)際眼睛/眼鏡距離VG。因此，它將其值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。
[0329]然后，計(jì)算單元250對(duì)與這一所選擇的模擬值VG2相關(guān)聯(lián)的模擬半瞳距EG23(I1、EG23Q2、EG23Q3的平均值進(jìn)行計(jì)算。
[0330]然后，它認(rèn)為，這一平均值一旦按比例縮放，就等于佩戴者I的左半瞳距EG。因此，它將其值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。
[0331]然后，可以按與關(guān)于左眼/眼鏡距離VG和佩戴者I的左半瞳距EG相同的方式確定右眼/眼鏡距離VD和佩戴者I的右半瞳距ED。
[0332]在隨后的操作中，計(jì)算單元250計(jì)算出佩戴者I的瞳孔高度HG、HD (見(jiàn)圖1)。
[0333]再一次，計(jì)算單元250可以按不同方式進(jìn)行。
[0334]此處，佩戴者I的頭部10的俯仰度被認(rèn)為對(duì)可以在圖像301、302、303中測(cè)量的瞳孔高度HG、HD的精確度具有極小影響。
[0335]因此，為了確定這些瞳孔高度，計(jì)算單元250選擇圖像301、302、303中的任一個(gè)(例如，偏轉(zhuǎn)角a3Q2最小的那一個(gè))，然后在這一圖像302(圖6)中確定角膜反射162GU62D中的每一個(gè)與相應(yīng)方框系統(tǒng)法方框151G、151D的下緣分開(kāi)的距離HG3tl2、HD3tl2。
[0336]這些距離HG3Q2、HD302 一旦按比例縮放，就被計(jì)算單元250作為瞳孔高度HG、HD存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。
[0337]作為一種變化形式，該計(jì)算單元將有可能在圖像301、302、303中的每一個(gè)中測(cè)量這些距離HGpHDi,對(duì)這些距離求平均值并且對(duì)其按比例縮放，以便獲得佩戴者的瞳孔高度。
[0338]作為另一種變化形式，這些瞳孔高度將有可能使用與用于確定佩戴者的半瞳距類似的方法來(lái)計(jì)算。這一方法將例如在于獲取佩戴者點(diǎn)頭說(shuō)“是”時(shí)的不同圖像，確定在這些圖像的每一個(gè)中頭部的俯仰角，并且測(cè)量該俯仰角最小的圖像中的瞳孔高度。
[0339]對(duì)于計(jì)算單元250，隨后的操作在于確定佩戴者I通過(guò)移動(dòng)其頭部10或其眼睛20G、20D來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向。
[0340]然后，賣主向佩戴者I解釋他或她必須注視第一附加目標(biāo)320，然后一旦該目標(biāo)關(guān)閉并且第二附加目標(biāo)330開(kāi)啟，就向佩戴者解釋他或她必須快速地將其注視轉(zhuǎn)向這一第二附加目標(biāo)330。
[0341]一旦佩戴者I準(zhǔn)備好，賣主就通過(guò)按壓在觸摸屏270上所顯示的特定按鈕上來(lái)發(fā)起一系列新的測(cè)量。
[0342]然后，計(jì)算單元250僅開(kāi)啟第一附加目標(biāo)320，保持約5秒，然后關(guān)閉第一附加目標(biāo)320，并且同時(shí)開(kāi)啟第二附加目標(biāo)330。在關(guān)閉第一個(gè)附加目標(biāo)320時(shí)，計(jì)算單元250在一系列約一秒的過(guò)程中獲取多張圖像(例如10張)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
[0343]然后，計(jì)算單元250對(duì)所獲取的圖像進(jìn)行處理以便確定其中每張中佩戴者I的頭部10的偏轉(zhuǎn)角Ct J0
[0344]如果在這10張所獲取的圖像中，這一角度變化極小和/或緩慢地變化，那么計(jì)算單元250確定佩戴者具有通過(guò)移動(dòng)其眼睛20G、20D來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向。
[0345]另一方面,如果在這10張所獲取的圖像中，這一角度變化較大和/或快速地變化，那么計(jì)算單元250確定佩戴者具有通過(guò)移動(dòng)其頭部10來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向。
[0346]作為一種變化形式，該計(jì)算單元可以按另一種方式進(jìn)行。
[0347]作為舉例，可以使用一種更精細(xì)的方法，在所獲取的每張圖像中還確定角膜反射162DU62G與可觀測(cè)軸A3分開(kāi)的距離EGpEDitl
[0348]然后,可以將偏轉(zhuǎn)角a j變化的速度和/或幅度與距離EGpEDi變化的速度和/或幅度相比較。因此，它可以由此推導(dǎo)出佩戴者是有更快速地轉(zhuǎn)動(dòng)其眼睛還是頭部的傾向。它甚至可以由此推導(dǎo)出一個(gè)更精確的系數(shù)，從而對(duì)佩戴者通過(guò)移動(dòng)其頭部或其眼睛來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向進(jìn)行量化。
[0349]在這些不同的操作之后，計(jì)算單元250獲取到:
[0350]-佩戴者的處方的掃描圖像；
[0351]-由佩戴者I選擇的眼鏡架的模型；
[0352]-佩戴者I的半瞳距EG、ED；
[0353]-佩戴者I的瞳孔高度HG、HD；
[0354]-佩戴者I的面部的可見(jiàn)光圖像；
[0355]-佩戴者I的眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與眼鏡架110的中平面Pl分開(kāi)的距離VG2、VD2;以及
[0356]-對(duì)佩戴者I通過(guò)移動(dòng)其頭部10或其眼睛20G、20D來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)其注視的傾向進(jìn)行量化的一個(gè)系數(shù)。
[0357]然后，它將這些條不同的信息顯示在觸摸屏270上，使得可以通過(guò)賣主對(duì)它們進(jìn)行驗(yàn)證。
[0358]在通過(guò)賣主驗(yàn)證之后，計(jì)算單元250將這一信息打印在一個(gè)概述的圖表上。然后，該計(jì)算單元將這一信息傳遞到用于制造眼鏡片的中心。
[0359]可選地，將有可能使計(jì)算單元250進(jìn)而將所有所獲取的圖像傳遞給用于制造眼鏡片的中心。
[0360]因此，該處理中心將可選地能夠?qū)嵤┮豁?xiàng)用于驗(yàn)證計(jì)算單元250所計(jì)算的所有數(shù)據(jù)的操作。
[0361]這些數(shù)據(jù)將有可能得到驗(yàn)證，特別是當(dāng)計(jì)算單元250中所安裝的軟件包未更新時(shí)。
[0362]它們還將有可能在所選擇的鏡架為“無(wú)鏡框”眼鏡架時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。這是因?yàn)橐话愫茈y在所獲取的圖像中看到這些眼鏡架的示范鏡片的邊緣，這會(huì)產(chǎn)生誤差。
[0363]這一驗(yàn)證操作將有可能是自動(dòng)地進(jìn)行的(尤其是在軟件包未更新的情形中)，或由專門技術(shù)人員手動(dòng)地進(jìn)行，該技術(shù)人員將有可能具體地驗(yàn)證瞳孔和這些示范鏡片的邊緣是否已經(jīng)正確地精確定位。
[0364]本發(fā)明決不限于所描述并且示出的實(shí)施例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)其作出修改。
[0365]具體地，將有可能提供呈一種更小的便攜形式而非呈收納計(jì)算單元、圖像傳感器及光源的眼鏡亭形式的測(cè)量裝置。因此，將有可能提供由便攜式計(jì)算機(jī)形成的計(jì)算單元，其中將安裝有特定軟件包，并且其攝像機(jī)(或“網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)”)將在可見(jiàn)光域中起到攝像機(jī)的作用。在這一變化形式中，紅外攝像機(jī)和光源則將被安排在裝備有一個(gè)用于緊固到便攜式計(jì)算機(jī)的屏幕上的夾子和一個(gè)用于連接到便攜式計(jì)算機(jī)的電纜上的一個(gè)小外殼。這一解決方法將是便宜并且可容易運(yùn)輸?shù)摹?br> [0366]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)變化的實(shí)施例，將有可能提供僅捕捉圖像并且將其傳遞給用于制造眼鏡片的中心的計(jì)算單元，在這種情形中，這些圖像將在這一制造中心進(jìn)行處理。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在一個(gè)確定裝置(200)的幫助下估計(jì)一副眼鏡(100)的特征平面(Pl)與所述這副眼鏡(100)的佩戴者⑴的眼睛的特征點(diǎn)(OG)之間的眼睛/眼鏡距離(VG)的方法，該確定裝置包括一個(gè)圖像傳感器(210)，該方法包括步驟: a)通過(guò)該圖像傳感器(210)獲取該佩戴者(I)的頭部(10)的至少一部分的至少兩張不同的圖像(301，302，303)，其中，該佩戴者(I)的頭部(10)相對(duì)于該圖像傳感器(210)展示一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸(Al)周圍的各種角位置(α)，該樞轉(zhuǎn)軸基本上平行于所述特征平面(Ρ1)，并且該樞轉(zhuǎn)軸基本上橫向于該圖像傳感器的光軸(Α2), b)為所獲取的每張圖像(301，302，303)確定該佩戴者(I)的頭部(10)相對(duì)于該圖像傳感器(210)的一個(gè)傾角(ct301，α 302 ? α see)，在該圖像傳感器(210)的該光軸(Α2)和與該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面(Ρ2)之間進(jìn)行測(cè)量，該平面基本上平行于所述樞轉(zhuǎn)軸(Al)并基本上正交于所述特征平面(Pl)， 其特征在于，該方法還包括步驟: c)獲取所尋求的該眼睛/眼鏡距離的至少兩個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)， d)考慮所述傾角(α301, a go；,, α 3(13)，為所獲取的每張圖像(301,302,303)并用所獲取的每個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)計(jì)算該佩戴者(I)的該眼睛(10)的該特征點(diǎn)(OG)與和該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的該平面(P2)之間計(jì)算一個(gè)形態(tài)距離(EGl301, EG2301，EG3301，EGl3tl2, EG23(i2, EG33(i2, EGl303, EG2 303, EG3 303)，以及 e)根據(jù)步驟d)中所計(jì)算的頭部/平面距離，從所尋求的該眼睛/眼鏡距離的這些模擬值(VG1，VG2，VG3)當(dāng)中選擇最接近該佩戴者的該眼睛/眼鏡距離(VG)的值。
2.如前一權(quán)利要求所述的估計(jì)方法，其中，在步驟a)中，所述樞轉(zhuǎn)軸(Al)與該佩戴者(I)的頭部(10)的縱軸重合，并且在步驟b)中，與該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的該平面(P2)平行于該佩戴者⑴的頭部(10)的矢狀平面，并且所述傾角(a.Q 302 , Q 303)是一個(gè)偏轉(zhuǎn)角。
3.如前一權(quán)利要求所述的估計(jì)方法，其中，該佩戴者(I)的頭部(10)的該特征點(diǎn)(OG)是該佩戴者(I)的雙眼之一的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，與該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的該平面(P2)與該佩戴者(I)的頭部(10)的該矢狀平面重合，并且步驟d)中所計(jì)算的每個(gè)形態(tài)距離是該佩戴者(I)的一個(gè)假定的半瞳距，根據(jù)被該佩戴者(I)的所述眼睛的角膜所反射的一個(gè)角膜反射(162G)的位置在所獲取的該圖像(301，302，303)中的位置計(jì)算該假定的半瞳距。
4.如以上權(quán)利要求之一所述的估計(jì)方法，其中，通過(guò)精確定位這副眼鏡(100)在所獲取的這些圖像(301，302，303)中的每一張中的位置來(lái)獲得與該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的該平面(P2)的位置。
5.如以上權(quán)利要求之一所述的估計(jì)方法，其中，在步驟e)中， -針對(duì)每個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)，確定與此模擬值(VG1，VG2，VG3)相關(guān)聯(lián)的這些形態(tài)距離的一個(gè)分散率，以及 -所選擇的該模擬值(VG2)是這些形態(tài)距離對(duì)于其分散最小的模擬值。
6.如前一權(quán)利要求所述的估計(jì)方法，其中，這些形態(tài)距離的該分散率是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差(ο )。
7.如權(quán)利要求4和5所述的估計(jì)方法，包括一個(gè)附加步驟:估計(jì)該佩戴者(I)的該半瞳距(EG)，在該步驟的過(guò)程中計(jì)算與所選擇的該模擬值相關(guān)聯(lián)的這些形態(tài)距離(EG23Q1，EG2302，EG2 303)的平均值。
8.如以上權(quán)利要求之一所述的估計(jì)方法，其中，該裝置包括一個(gè)光源(220)，在步驟b)中，根據(jù)該光源(220)所生成的并被這副眼鏡(100)的兩個(gè)鏡片(150G，150D)反射的這些反射(160D，160G，161D，161G)在每張圖像(301，302，303)中的位置確定所述傾角(α301，α 302，α 303)。
9.如前一權(quán)利要求所述的估計(jì)方法，其中，所述光源(220)是紅外線，并且所述圖像傳感器(210)適用合獲取紅外圖像(301，302，303)。
10.如以上權(quán)利要求之一所述的估計(jì)方法，其中，這副眼鏡(100)的該特征平面(PI)基本上平行于這副眼鏡(100)的這些鏡片(150G，150G)的輪廓的中平面。
11.如以上權(quán)利要求之一所述的估計(jì)方法，其中，通過(guò)在這副眼鏡(100)上安裝一個(gè)具有一個(gè)已知幾何形狀的精確定位元件并通過(guò)確定所述精確定位元件在所獲取的每張圖像(301,302,303)中的位置和形狀來(lái)獲得所述傾角(a301, Q 302 , α 303)。
12.如以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中，獲取所述這副眼鏡(100)的一個(gè)尺寸特征，并且其中，根據(jù)所獲取的所述特征尺寸縮放該佩戴者的所述眼睛/眼鏡距離(VG)。
13.一種用于估計(jì)一副眼鏡(100)的特征平面(Pl)與所述這副眼鏡(100)的佩戴者(I)的頭部(10)的特征點(diǎn)(OG)之間的眼睛/眼鏡距離(VG)的裝置(200)，該裝置包括: -適于照亮該佩戴者(I)的頭部(10)的至少一個(gè)光源(220)； -一個(gè)圖像傳感器(210)，展示一個(gè)基本上指向該佩戴者(I)的頭部(10)的光軸(Α2)并適于獲取該佩戴者(I)的頭部(10)的至少兩張圖像(301，302，303)，其中，出現(xiàn)了該光源(220)所照亮的這副眼鏡(100)，并且其中，該佩戴者(I)的頭部(10)展示在一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸(Al)周圍的不同傾斜，該樞轉(zhuǎn)軸基本上平行于所述特征平面(Pl)并且橫向于該圖像傳感器(210)的該光軸(Α2)，以及 -一個(gè)適于處理所述圖像(301，302，303)的計(jì)算單元(250)， 其特征在于，所述計(jì)算單元(250)適用于: -為所獲取的每張圖像(301，302，303)確定該佩戴者的頭部(10)相對(duì)于該圖像傳感器(210)的一個(gè)傾角(ct301，α 302 ? α see)，在該圖像傳感器(210)的該光軸(Α2)和與該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)平面(Ρ2)之間進(jìn)行測(cè)量，該平面基本上平行于所述樞轉(zhuǎn)軸(Al)并基本上正交于所述特征平面(Pl)， -獲取所尋求的該眼睛/眼鏡距離的至少兩個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)， -考慮所述傾角(α 301? α 302 ? α Μ)，為所獲取的每張圖像(301，302，303)并用所獲取的每個(gè)模擬值(VG1，VG2，VG3)計(jì)算該佩戴者(I)的頭部(10)的該特征點(diǎn)(OG)與和該佩戴者(I)的頭部(10)相關(guān)聯(lián)的該平面(Ρ2)之間計(jì)算一個(gè)形態(tài)距離(EGl301, EG2301，EG3301，EGl3tl2, EG23(i2, EG33(i2, EGl303, EG2 303, EG3 303)，以及 -根據(jù)步驟d)中所計(jì)算的頭部/平面距離，從所尋求的該眼睛/眼鏡距離的這些模擬值(VG1，VG2，VG3)當(dāng)中選擇最接近該佩戴者的該眼睛/眼鏡距離(VG)的值。
【文檔編號(hào)】G02C13/00GK104168817SQ201380013264
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月8日
【發(fā)明者】A·阿達(dá)迪, J·德?tīng)柌咚? 申請(qǐng)人:埃西勒國(guó)際通用光學(xué)公司