本發(fā)明總體上涉及用于確定個(gè)人的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備和方法的領(lǐng)域、并且涉及用于跟蹤個(gè)人的注視方向的設(shè)備和方法。

其一個(gè)特別有利的應(yīng)用是，對(duì)于視覺鏡架的配戴者實(shí)施一種用于確定配戴者的眼科鏡片的磨損區(qū)的方法。

背景技術(shù)：

在性化視力矯正眼科鏡片設(shè)計(jì)的背景下，尋求的是考慮配戴者的個(gè)人幾何-姿勢參數(shù)(被稱為個(gè)性化光學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù))和他所選擇的鏡架。

所尋求的幾何-姿勢參數(shù)不僅與配戴者的頭的以及所選的眼鏡架的幾何形狀有關(guān)、而且與配戴者的姿勢和其視覺行為有關(guān)。

為了確定這些參數(shù)，具體地確定以下量的值：配戴者的雙眼相對(duì)于鏡片或眼鏡架的下邊緣的高度、瞳孔間距離、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置、眼睛-頭部系數(shù)(即，在讀文本的過程中、或更普遍地在相對(duì)于與筆直向前注視方向相對(duì)應(yīng)的參考視軸偏離中心的視覺刺激的過程中頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與雙眼的轉(zhuǎn)動(dòng)角度之間的比率)、針對(duì)漸變眼科鏡片的“內(nèi)移量”的值、眼科鏡片的背面與眼睛角膜的頂部之間的距離。

“內(nèi)移量(inset)”在標(biāo)準(zhǔn)iso13666：2012中被定義為配鏡十字與所設(shè)計(jì)的視近區(qū)的中心之間的水平距離?！皟?nèi)移量”還被稱作“內(nèi)部偏移量”。它取決于配戴者的視覺行為。

漸變眼科鏡片允許配戴者從適應(yīng)于各種視距而無需改變眼鏡的光焦度矯正中受益。它們還可以矯正其他視覺缺陷，如例如散光。

漸變眼科鏡片在鏡片的表面上具有可變焦度。

例如，提供了具有第一平均焦度值的用于視遠(yuǎn)的第一視區(qū)、具有第二平均焦度值的用于視近的第二視區(qū)、以及在這兩個(gè)區(qū)之間的用于視中的第三視區(qū)，該第三視區(qū)的曲率逐漸變化并且其被稱為漸變走廊。

眼科鏡片的配適高度與配戴者的瞳孔的投影相對(duì)于鏡架的鏡圈的下邊緣的高度相對(duì)應(yīng)，該配戴者具有到所選擇的鏡架的此鏡圈的中平面上的預(yù)先確定的主注視方向，與一旦配適到所述鏡架中該眼科鏡片的中表面或中平面相對(duì)應(yīng)。

此預(yù)先確定的主注視方向與在視遠(yuǎn)條件下配戴者的注視方向相對(duì)應(yīng)。

因此，配戴者的視近區(qū)和視遠(yuǎn)區(qū)的位置對(duì)于漸變眼科鏡片的個(gè)性化設(shè)計(jì)是非常重要的參數(shù)。配戴者的這些視近區(qū)和視遠(yuǎn)區(qū)構(gòu)成了眼科鏡片的兩個(gè)磨損區(qū)。

已知用于跟蹤配戴者注視方向的、屬于光學(xué)測量設(shè)備的測量標(biāo)志物或測量平板型系列的設(shè)備。

然而，這些用于跟蹤注視方向的設(shè)備具有以下缺點(diǎn)：不允許在自然的(即，不受限的)配戴者視覺行為和姿勢條件下跟蹤此注視方向，因?yàn)榕浯髡弑仨氄玖⒃诨蜃跍y量標(biāo)志物前方或者將測量平板握在其手中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種用于確定在配戴者自然視覺行為和姿勢條件下配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備，該設(shè)備可以用在用于跟蹤配戴者注視方向的設(shè)備中，該跟蹤設(shè)備能夠允許在配戴者自然視覺行為和姿勢條件下進(jìn)行這種跟蹤。

更具體地，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于確定配備有視覺鏡架的配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括

-至少一個(gè)圖像捕捉裝置，以及

-用于將該圖像捕捉裝置相對(duì)于所述視覺鏡架定位的定位部件，其方式使得當(dāng)所述視覺鏡架在該配戴者的頭部上被放置在有用位置上時(shí)，該圖像捕捉裝置適合于捕捉該配戴者的這只眼睛的圖像，以及

-用于從該圖像捕捉裝置捕捉的該配戴者的該眼睛的所述至少一張圖像中確定該配戴者的該眼睛的顯著點(diǎn)的位置的部件。

因此，根據(jù)本發(fā)明的用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備適合于允許在對(duì)于這個(gè)配戴者而言自然的、即不受約束的姿勢和視覺行為條件下確定這個(gè)位置。

具體地，所述用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備可以至少部分地安裝在所討論的個(gè)人的視覺鏡架上。

這個(gè)視覺鏡架優(yōu)選地是個(gè)人的一副常用眼鏡，所述這副眼鏡配備有其矯正用眼科鏡片。所討論的可以是這個(gè)個(gè)人新選擇的一副眼鏡，所述這副眼鏡可選地配備有可選地矯正用眼科鏡片。

該視覺鏡架還可以包括可選地全框眼鏡架。所述鏡架可以是半框的、尼龍絲型或無框的鉆孔型。所討論的還可以是一副護(hù)目鏡或虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴耳機(jī)。它包括一個(gè)或多個(gè)鏡架腿并且可以配備有一個(gè)或兩個(gè)眼科鏡片或一個(gè)或兩個(gè)顯示設(shè)備。

確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置允許確定在個(gè)人進(jìn)行不同任務(wù)的過程中的注視方向。

另外，所述用于確定顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備可以用于測量其他的量，例如配戴者的雙眼相對(duì)于鏡片或眼鏡架的下邊緣的位置、瞳孔間距離、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置、眼科鏡片的背面與眼睛角膜的頂部之間的距離。

這些量的值進(jìn)而允許確定對(duì)旨在用于配戴者和所選鏡架的眼科鏡片進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)而需要的幾何-姿勢參數(shù)。

以下是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的其他非限制性和有利特征：

-另外提供了被安排成用于照射該配戴者的至少一只眼睛的至少一個(gè)光源，該圖像捕捉裝置捕捉的圖像于是包括所述光源照射的該配戴者的至少這只眼睛的圖像；

-所述定位部件適合于將所述用于確定該配戴者的該眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備相對(duì)于所述視覺鏡架定位，其方式使得當(dāng)所述視覺鏡架在該配戴者的頭部上被放置在有用位置上時(shí)，該光源適合于照射該配戴者的該眼睛；

-該視覺鏡架包括用于將該視覺鏡架安裝在該配戴者的頭部上的至少一個(gè)鏡架腿，這些定位部件適合于與該配戴者的該視覺鏡架相互作用，使得每個(gè)光源和每個(gè)圖像捕捉裝置被放置在該視覺鏡架的、所述鏡架腿在其上延伸的那側(cè)；

-所述視覺鏡架包括至少一個(gè)鏡圈和/或一個(gè)眼科鏡片，每個(gè)光源和每個(gè)圖像捕捉裝置被安排成使得當(dāng)這些定位部件與所述視覺鏡架相互作用時(shí)，該光源和圖像捕捉裝置被放置成面向該視覺鏡架的所述鏡圈或所述眼科鏡片；

-所述視覺鏡架包括至少兩個(gè)鏡圈和/或兩個(gè)眼科鏡片，提供了至少兩個(gè)光源和兩個(gè)圖像捕捉裝置，這些光源和圖像捕捉裝置被安排成使得，當(dāng)這些定位部件與這個(gè)視覺鏡架相互作用時(shí)，這兩個(gè)光源中的至少一者以及這兩個(gè)圖像捕捉裝置之一被放置成面向所述視覺鏡架的每個(gè)鏡圈或每個(gè)眼科鏡片；

-提供了四個(gè)圖像捕捉裝置，這些圖像捕捉裝置被安排成使得，當(dāng)這些定位部件與該視覺鏡架相互作用時(shí)，兩個(gè)圖像捕捉裝置被放置成面向該視覺鏡架的每個(gè)鏡圈或每個(gè)眼科鏡片；

-所述定位部件是使得該設(shè)備是可移除的、同時(shí)準(zhǔn)許該設(shè)備安裝在該視覺鏡架上且準(zhǔn)許這個(gè)設(shè)備被拆卸的定位部件；

-所述視覺鏡架包括至少兩個(gè)鏡圈和/或兩個(gè)眼科鏡片，所述定位部件包括配備有一個(gè)水平桿和兩個(gè)側(cè)臂的測量支架、以及屬于所述水平桿并且適合于與該視覺鏡架的這些鏡圈或眼科鏡片的上部部分相互作用的兩個(gè)夾子、以及各自被放置在這些側(cè)臂之一的末端處并且適合于與該視覺鏡架的這些鏡圈或鏡片的下部部分相互作用的兩個(gè)夾子；

-每個(gè)光源和每個(gè)圖像捕捉裝置由該測量支架的這些側(cè)臂之一支承；

-所述測量支架另外包括支撐環(huán)，該支撐環(huán)安裝在所述水平桿上并且支撐所述至少一個(gè)光源和所述至少一個(gè)圖像捕捉裝置；

-所述支撐環(huán)在所述水平桿上被安裝成能夠沿著與連接該水平桿的這兩個(gè)夾子的直線平行的軸線平移移動(dòng)和/或能夠沿著與這條直線垂直的軸線平移移動(dòng)；

-所述支撐環(huán)是打開的或閉合的；

-所述測量支架另外包括引導(dǎo)所述光源發(fā)出的光的至少一個(gè)波導(dǎo)；

-每個(gè)光源是在紅外波長范圍內(nèi)發(fā)光的發(fā)光二極管。

本發(fā)明還涉及一種用于跟蹤配備有視覺鏡架的配戴者的注視方向的設(shè)備，該設(shè)備包括如上述用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備、以及用于根據(jù)該眼睛的這個(gè)顯著點(diǎn)的位置來確定該配戴者的注視方向的部件。

因此，根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的設(shè)備適合于允許在對(duì)于這個(gè)個(gè)人而言自然的、即不受約束的姿勢和視覺行為條件下確定這個(gè)注視方向。

具體地，用于跟蹤注視方向的設(shè)備可以至少部分地安裝在這個(gè)個(gè)人的視覺鏡架上。這個(gè)視覺鏡架優(yōu)選地是個(gè)人的一副常用眼鏡，所述這副眼鏡配備有其矯正用眼科鏡片。所討論的可以是這個(gè)個(gè)人新選擇的一副眼鏡，所述這副眼鏡可選地配備有可選地矯正用眼科鏡片。

該視覺鏡架還可以包括可選地全框眼鏡架。所述鏡架可以是半框的、尼龍絲型或無框的鉆孔型。所討論的還可以是一副護(hù)目鏡或虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴耳機(jī)。它還可以是試鏡架(iso12867：1998)。它包括一個(gè)或多個(gè)鏡架腿并且可以配備有一個(gè)或兩個(gè)眼科鏡片或一個(gè)或兩個(gè)顯示設(shè)備。

在個(gè)人進(jìn)行不同任務(wù)的過程中跟蹤注視方向例如允許精確地確定旨在裝配在個(gè)人的這副鏡架上的眼科鏡片的磨損區(qū)、具體地個(gè)人的視遠(yuǎn)區(qū)和視近區(qū)。

這些磨損區(qū)對(duì)應(yīng)于眼科鏡片的以下區(qū)：當(dāng)配戴者將其注視視線掃過其環(huán)境的一部分時(shí)，在這些區(qū)中發(fā)現(xiàn)配戴者的注視方向與眼科鏡片的相交點(diǎn)。

另外，用于跟蹤注視方向的設(shè)備可以用于測量其他的量，例如配戴者的雙眼相對(duì)于鏡片或眼鏡架的下邊緣的位置、瞳孔間距離、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置、眼科鏡片的背面與眼睛角膜的頂部之間的距離。

這些量的值進(jìn)而允許確定對(duì)旨在用于配戴者和所選鏡架的眼科鏡片進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)而需要的幾何-姿勢參數(shù)。

本發(fā)明還提供了一種用于借助于如上所述用于確定配備有視覺鏡架的配戴者的至少一只眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備來確定這個(gè)顯著點(diǎn)的位置的方法，該設(shè)備包括被安排成面向個(gè)人的這只眼睛的至少一個(gè)圖像捕捉裝置，該方法包括以下步驟：

a)將所述用于確定該配戴者的該眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備相對(duì)于該配戴者的該視覺鏡架進(jìn)行定位，

c)用所述跟蹤設(shè)備的圖像捕捉裝置捕捉該配戴者的該眼睛的至少一張圖像，

d)從所捕捉的圖像中確定該眼睛的該顯著點(diǎn)的位置。

因此，根據(jù)本發(fā)明的方法準(zhǔn)許在個(gè)人的通常的視覺行為和姿勢條件下確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置。

接著可以由此推導(dǎo)出在個(gè)人進(jìn)行不同任務(wù)的過程中配戴者的注視方向，由此允許精確地推導(dǎo)出在旨在用于配戴者和所選鏡架的對(duì)應(yīng)眼科鏡片上個(gè)人的視遠(yuǎn)區(qū)和視近區(qū)的位置和范圍。

以下是根據(jù)本發(fā)明的方法的其他非限制性且有利的特征：

-在步驟a)中，將所述用于確定該配戴者的該眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備相對(duì)于該配戴者的該視覺鏡架定位成使得，所述至少一個(gè)圖像捕捉裝置適合于捕捉該配戴者的該眼睛的圖像；

-所述用于確定該配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備包括至少兩個(gè)圖像捕捉裝置，這些圖像捕捉裝置被安排成面向該配戴者的眼睛，在步驟d)中通過從這兩個(gè)圖像捕捉設(shè)備捕捉的兩張圖像中通過三角測量計(jì)算來確定該眼睛的顯著點(diǎn)的位置。

本發(fā)明還涉及一種用于借助于如上述用于跟蹤注視方向的設(shè)備來確定配備有視覺鏡架的配戴者的至少一只眼睛的注視方向的方法，該設(shè)備包括被安排成面向該配戴者的這只眼睛的至少一個(gè)圖像捕捉裝置，該方法包括以下步驟：

e)使用如上述的確定方法來確定該配戴者的至少一只眼睛的顯著點(diǎn)的位置的步驟，

f)根據(jù)該眼睛的這個(gè)顯著點(diǎn)的位置來確定該配戴者的注視方向的步驟。

因此，根據(jù)本發(fā)明的方法準(zhǔn)許在個(gè)人的通常的視覺行為和姿勢條件下確定配戴者的注視方向。

確定在進(jìn)行不同任務(wù)的過程中個(gè)人的注視方向允許精確地推導(dǎo)出在旨在用于配戴者和所選鏡架的對(duì)應(yīng)眼科鏡片上個(gè)人的視遠(yuǎn)區(qū)和視近區(qū)的位置和范圍。

以下是根據(jù)本發(fā)明的方法的其他非限制性且有利的特征：

-在步驟e)中，基于預(yù)定眼睛模型通過計(jì)算來確定注視方法；

-該眼睛的在步驟d)中確定了其位置的顯著點(diǎn)是該眼睛的瞳孔中心、或該眼睛的瞳孔的輪廓線上的點(diǎn)，在步驟e)中，確定該眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心或該眼睛的角膜的曲率中心的位置，并且由此推導(dǎo)出注視方向是連接該眼睛的這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心或角膜的曲率中心與該瞳孔中心或瞳孔輪廓線上的點(diǎn)的直線；

-所述用于跟蹤注視方向的設(shè)備包括面向該配戴者的眼睛的至少三個(gè)光源并且，

在步驟d)中：

-在步驟c)中所捕捉的圖像中標(biāo)識(shí)出這三個(gè)光源的角膜反射以及該眼睛的顯著點(diǎn)的圖像

-確定該顯著點(diǎn)與這些角膜反射的相對(duì)位置，

并且在步驟e)中：

-從這些光源在預(yù)定參考系中的位置以及從該顯著點(diǎn)與這些角膜反射的相對(duì)位置來推導(dǎo)出該配戴者在這個(gè)預(yù)定參考系中的注視方向。

最后，本發(fā)明涉及一種用于確定視覺鏡架的配戴者所用眼科鏡片的磨損區(qū)的方法，該視覺鏡架包括至少一個(gè)鏡架和/或一個(gè)眼科鏡片，其中

-使用如上所述的用于確定注視方向的方法來確定這個(gè)配戴者的多個(gè)注視方向，

-針對(duì)每個(gè)注視方向，確定其與同該配戴者的該鏡架和/或該眼科鏡片相關(guān)的預(yù)定表面的相交點(diǎn)，

-根據(jù)所述相交點(diǎn)來確定所述磨損區(qū)。

附圖說明

以下參照附圖、通過非限制性示例給出的描述將使得容易理解本發(fā)明的本質(zhì)以及可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式。

在附圖中：

-圖1是配備有根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的設(shè)備的第一實(shí)施例的一副眼鏡的示意性正視圖，

-圖2是配備有根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的設(shè)備的第二實(shí)施例的一副眼鏡的示意性正視圖，

-圖3是配備有根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的設(shè)備的第三實(shí)施例的一副眼鏡的示意性透視后視圖，

-圖4是圖2中的用于跟蹤注視方向的設(shè)備的局部示意圖，

-圖5至圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的方法的不同實(shí)現(xiàn)方式。

具體實(shí)施方式

設(shè)備

在圖1至圖3中，示出了根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤注視方向的設(shè)備100、200、300的多個(gè)實(shí)施例。

如下文解釋的，這些實(shí)施例中的每一個(gè)實(shí)施例對(duì)應(yīng)于用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。

配戴者是配備有視覺鏡架的任何個(gè)人。

這個(gè)用于跟蹤注視方向的設(shè)備110、200、300適合于緊固到配戴者的視覺鏡架上。在此所討論的是配戴者的一副眼鏡400。

這一副眼鏡400在此包括(如圖1至圖3中具體所示)由配戴者選擇的眼鏡架410、以及兩個(gè)眼科鏡片420。

所討論的可以是由配戴者關(guān)于外觀所選擇的并且不包括矯正眼科鏡片的一副眼鏡、配戴者的已經(jīng)包括針對(duì)其視力適配的常用一副眼鏡、或包括針對(duì)配戴者的視力適配的矯正眼科鏡片的一副試鏡架。

在所展示的實(shí)例中，眼鏡架410是全框型的，即，鏡架410包括將眼科鏡片420安裝于其中的鏡圈411、412。

這兩個(gè)鏡圈411、412由鼻梁413剛性連接。這個(gè)鼻梁413包括兩個(gè)表面，這兩個(gè)表面擱置在配戴者的鼻子兩側(cè)。

每個(gè)鏡圈411、412還連接于鏡架腿414、415上，鏡架腿常規(guī)地鉸接于對(duì)應(yīng)的鏡圈。

在下文中將認(rèn)為這些鏡架腿相對(duì)于彼此固定在其打開位置上，即，在適合于將這一副鏡架在配戴者頭部上放放置在有用位置上的位置。

在這個(gè)有用位置(是這副眼鏡400的配戴位置)上，鏡架410的鏡架腿414、415各自擱置在配戴者的耳朵之一上，并且鏡架410的鼻梁413擱置在配戴者的鼻子上。

鏡架410的每個(gè)鏡架腿411、412于是被放置成面向配戴者的眼睛之一，因而對(duì)應(yīng)的眼科鏡片自身被放置成面向配戴者的一只眼睛。

配戴者透過這些眼科鏡片來看東西。

圖中的這些實(shí)例中示出的鏡架410在此是由塑料制成的。因此，鼻梁413包括兩個(gè)表面，這兩個(gè)表面擱置在配戴者的鼻子兩側(cè)、在此是固定的。作為變體，該鏡架可以是金屬鏡架。擱置在配戴者的鼻子上的這些表面于是由兩個(gè)鼻托承載，這些鼻托中的每一個(gè)鼻托通過臂連接至鼻梁上。接著，這些鼻托的相對(duì)位置是可調(diào)的。

作為變體，該視覺鏡架還可以包括非全框眼鏡架。所述鏡架可以是半框的、尼龍絲型或無框的鉆孔型。

在后一種情況下，將眼科鏡片鉆出通孔，并且將每個(gè)眼科鏡片用鼻梁的一端以及與該眼科鏡片相關(guān)聯(lián)的這個(gè)鏡架腿的一端(這兩端與鏡片中的通孔相互作用)來維持。這種類型的鏡架類似于以上描述的鏡架，區(qū)別在于其不包括鏡圈。鼻梁和鏡架腿是類似的。

該視覺鏡架還可以由護(hù)目鏡或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴耳機(jī)、或試鏡架組成。它包括一個(gè)或多個(gè)鏡架腿并且可以配備有一個(gè)或兩個(gè)眼科鏡片或一個(gè)或兩個(gè)顯示設(shè)備。

用于跟蹤配備注視方向的設(shè)備100；200；300總體上包用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備、以及用于根據(jù)眼睛的這個(gè)顯著點(diǎn)的位置來確定配戴者的注視方向的部件。

更確切而言，用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備包括至少一個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320。

該設(shè)備還包括用于將圖像捕捉裝置120；220；320相對(duì)于所述這副眼鏡定位的部件，其方式使得當(dāng)所述這副眼鏡400在配戴者的頭部上被放置在有用位置上時(shí)，圖像捕捉裝置120；220；320適合于捕捉配戴者的這只眼睛的圖像。

所述用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備最后包括用于從由圖像捕捉裝置捕捉的配戴者的眼睛的所述至少一張圖像中確定這個(gè)位置的部件。

優(yōu)選地，如同在附圖的實(shí)例中的情況，所述用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備還包括至少一個(gè)光源110；210；310。

于是該定位部件適合于將光源110；210；310相對(duì)于所述這副眼鏡定位，其方式使得當(dāng)所述這副眼鏡400在配戴者的頭部上被放置在有用位置上時(shí)，所述至少一個(gè)光源110；210；310適合于照射配戴者的至少一只眼睛。

所述用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備與配戴者的視覺鏡架不同。所討論的是可移除的設(shè)備，因?yàn)橛糜趯⑦@個(gè)設(shè)備定位在視覺鏡架上的部件準(zhǔn)許將該設(shè)備安裝在視覺鏡架上從而將該設(shè)備緊固至該視覺鏡架上、并且將這個(gè)設(shè)備拆卸從而將該設(shè)備與視覺鏡架解除關(guān)聯(lián)。

圖像捕捉裝置120；220；320則適合于捕捉被所述光源110；210；310照射的配戴者這只眼睛的圖像。

接著對(duì)用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的部件進(jìn)行編程來從配戴者的眼睛的所述至少一個(gè)圖像、即從在這只眼睛被光源110；210；310照射時(shí)由該圖像捕捉裝置捕捉的圖像中確定這個(gè)位置。

用于確定配戴者的注視方向的部件適合于根據(jù)該顯著點(diǎn)的位置、并且因此從配戴者的眼睛的所述至少一張圖像、即從在這只眼睛被光源110；210；310照射時(shí)由該圖像捕捉裝置捕捉的圖像中確定配戴者的注視方向。

更確切而言，在圖1至圖4中所示并且在此描述的實(shí)例中，該定位部件適合于與配戴者的這副眼鏡400相互作用以便定位每個(gè)光源110；210；310和每個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320。

在實(shí)踐中，這些定位部件在此包括：測量支架150；250；350，該測量支架配備有(圖1至圖3)適合于放在這副眼鏡400上方的主桿151；251；351和兩個(gè)側(cè)臂152；252；352；以及用于將這個(gè)測量支架150；250；350安裝在這副眼鏡上的部件130；230；330。

主桿151；251；351采用筆直剛性桿的形式。它旨在基本上于安裝在鏡架410中的眼科鏡片420的中平面內(nèi)延伸，該中平面對(duì)應(yīng)于在圖所示的全框鏡架的情況下鏡架410的鏡圈411、412的中平面。

作為變體，這個(gè)主桿可以采用彎曲桿或包括兩個(gè)鉸接部分(旨在對(duì)應(yīng)于鏡架的每個(gè)鏡圈或這副眼鏡的每個(gè)眼科鏡片進(jìn)行放置)的桿的形式。

這個(gè)主桿151；251；351具有的長度略微大于眼鏡架的常見總寬度。這個(gè)總寬度總體上對(duì)應(yīng)于在鏡架410的鏡架腿414、415的外表面之間測得的寬度。

側(cè)臂152；252；352各自從主桿151；251；351的自由端、在這個(gè)主桿151；251；351的同一側(cè)延伸。

以此方式，側(cè)臂152；252；352適合于部分地環(huán)繞鏡架410的鏡圈411、412或眼科鏡片420。

每個(gè)側(cè)臂152；252；352采用彈簧片的形式，該彈簧片的一端緊固至主桿151；251；351上。用于安裝測量支架150；250；350的部件130；230；330的一部分被放置在主桿151；251；351上，而另一部分被放置在每個(gè)側(cè)臂132；232；332的自由端處。

更確切而言，這些安裝部件130；230；330一方面包括從主桿151；251；351延伸的兩個(gè)上部夾子131、132；231、232；331、332并且另一方面包括各自從側(cè)臂152；252；352之一的自由端延伸的兩個(gè)下部夾子133、134；233、234；433、434。

每個(gè)夾子131、132、133、134；231、232、233、234；331、332、433、434在此包括由撓性塑料制成的兩個(gè)小錐體，每個(gè)錐體形成了適合于附接至鏡架410的鏡圈411、412上、或如果鏡架是鉆孔型則附接至眼科鏡片上的夾鉗。在實(shí)踐中，鏡架或鏡片的一部分被插入這兩個(gè)小錐體中，這些小錐體變形以允許這種插入。它們接著對(duì)鏡架或眼科鏡片施加足夠的壓力來將測量支架150；250；350在這副眼鏡上維持在位。

無論在此設(shè)想的是什么實(shí)施例，用于安裝測量支架150；250；350的部件130；230；330都適合于將所述測量支架安裝在配戴者的這副眼鏡400上，使得測量支架150；250；350的每個(gè)光源110；210；310和每個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320都被放置在這副眼鏡400的鏡架腿414；415之間。

換言之，當(dāng)測量支架150；250；350被安裝在這副眼鏡400上并且這副眼鏡400被放置在配戴者臉上時(shí)，安裝部件130；230；330、光源110；210；310以及圖像捕捉裝置120；220；320被安排成在配戴者的眼睛與鏡架410的鏡圈411、412、或在鏡架是鉆孔類型時(shí)與眼科鏡片之間延伸。

因此，總體上，如果視覺鏡架將包括僅單個(gè)鏡架腿以便將其安裝在配戴者頭部上，則定位部件則適合于與這個(gè)視覺鏡架相互作用，其方式使得每個(gè)光源和每個(gè)圖像捕捉裝置將被放置在該視覺鏡架的、所述鏡架腿在其上延伸的那側(cè)。

作為變體，可以設(shè)想到，該測量支架的安裝部件適合于將所述測量支架安裝在配戴者的視覺鏡架上，以使得該測量支架的每個(gè)光源和/或每個(gè)圖像捕捉裝置被放置在鏡圈或眼科鏡片的、與視覺鏡架的每個(gè)鏡架腿相對(duì)的那側(cè)上。

在此情況下，這些光源和/或圖像捕捉裝置被放置在視覺鏡架的外部上，使得當(dāng)視覺鏡架被放置在配戴者臉上時(shí)，鏡架的鏡圈和/或眼科鏡片位于配戴者的眼睛與用于跟蹤注視方向的設(shè)備的光源和圖像捕捉裝置之間。

無論在此設(shè)想的是什么實(shí)施例，光源110；210；310有利地是以紅外波長進(jìn)行發(fā)射的光源。于是所發(fā)出的光是配戴者看不見的、并且不擾亂其姿勢和視覺行為。相反，可以通過對(duì)應(yīng)圖像捕捉裝置的傳感器來檢測這個(gè)紅外光。

這些圖像捕捉裝置優(yōu)選地適合于檢測以紅外波長發(fā)出的光的攝像機(jī)。

有利地，測量支架150；250；350還包括：突出部155；255；355，當(dāng)測量支架150；250；350緊固至這個(gè)鏡架410上時(shí)該突出部在與鏡架410的鏡圈411、412的、或在鉆孔鏡架的情況下與眼科鏡片的中平面基本上垂直的平面內(nèi)垂直于主桿151；251；351延伸；以及突出元件156；256；356，當(dāng)測量支架150；250；350緊固至這個(gè)鏡架410上時(shí)該突出元件在鏡架410的鏡圈411、412的中平面內(nèi)或在與這個(gè)中平面平行的平面內(nèi)垂直于主桿151；251；351并且垂直于突出部155；255；355上升。

在此，測量支架150、250、350還包括三個(gè)或四個(gè)定位元件r1；r2。這些定位元件不是本發(fā)明的主題并且在此僅列舉其幾個(gè)特征。

一個(gè)或兩個(gè)第一定位元件r1；r2被放置在主桿151的末端之一處或每個(gè)末端處、并且被定向成當(dāng)測量支架150；250；350緊固至配戴者的鏡架410上時(shí)是在配戴者的正面圖像中可見的。

第二定位元件r1；r2被放置在突出元件156；256上，并且第三定位元件r1；r2被之放置在突出部155；255的末端處，使得這兩個(gè)定位元件在配戴者的正面圖像中是可見的。

另外，該第二和第三定位元件r1；r2被放置成使得，在測量支架150；250；350的正面圖像中，它們彼此上下疊置。

測量支架350的第三實(shí)施例的定位元件在圖3中未示出。

每個(gè)定位元件r1；r2具有一個(gè)或多個(gè)預(yù)先確定的幾何特征，例如其尺寸或其生成的幾何圖樣的尺寸。例如，該幾何圖樣可采用標(biāo)線或交替比較帶的形式。

總體上，關(guān)于光源和圖像捕捉裝置的數(shù)量和位置，可以設(shè)想不同的構(gòu)型。

例如可以提供至少兩個(gè)光源和兩個(gè)圖像捕捉裝置，將它們安排成使得，當(dāng)測量支架的安裝部件與所述這副眼鏡相互作用時(shí)這兩個(gè)光源中的至少一者以及這兩個(gè)圖像捕捉裝置中的一者被放置成面向這副眼鏡的每個(gè)鏡圈或每個(gè)眼科鏡片。

在圖1和圖2所示的用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200的第一和第二實(shí)施例中情況就是如此。

接著，將至少一個(gè)光源和圖像捕捉裝置放置成與配戴者的每只眼睛相對(duì)應(yīng)。

這有利地允許同時(shí)采集配戴者雙眼的數(shù)據(jù)。體積減小，并且與這些元件的存在相關(guān)聯(lián)的配戴者視野阻擋受到限制。

優(yōu)選地，使用不是非常有方向性的光源，即適合于照射配戴者眼睛的最大可能部分的光源，以及廣角圖像捕捉裝置，即具有小焦距的圖像捕捉裝置。

然而，優(yōu)選地針對(duì)配戴者的每只眼睛提供至少一個(gè)光源以允許至少照射配戴者的這只眼睛，并且提供至少兩個(gè)圖像捕捉裝置以允許記錄配戴者的這只眼睛的立體圖像。

此外，優(yōu)選地與配戴者的每只眼睛相對(duì)應(yīng)地提供兩個(gè)光源，由此允許在所記錄的圖像中尋找兩個(gè)光源的角膜反射，如下文解釋的。

更確切而言，在圖1所示的用于跟蹤注視方向的設(shè)備100的第一實(shí)施例中，提供了兩個(gè)光源110和兩個(gè)攝像機(jī)210，它們被放置成靠近鏡架410的每個(gè)鏡圈411、412。

每個(gè)光源110和每個(gè)圖像捕捉裝置210由測量支架150的這些側(cè)臂之一152支承。

每個(gè)光源110在此與測量元件130a、130b、130c、130d中的攝像機(jī)210相關(guān)聯(lián)。

每個(gè)測量元件130a、130b、130c、130d因此包括容納光源110之一和攝像機(jī)210之一的外殼。

每個(gè)測量元件130a、130b、130c、130d還包括用于將該外殼附接至測量支架150的側(cè)臂152之一上的部件。

這些附接部件可以包括例如殼體和螺釘，測量支架150的對(duì)應(yīng)側(cè)臂152穿過該殼體，并且該螺釘擰緊到這個(gè)側(cè)臂152上。

所討論的還可以是任何其他類型的附接部件，例如螺釘緊固、粘合劑粘結(jié)、夾子緊固、或相互配合附接部件。

如圖1所示，這些測量元件130a、130b、130c、130d分布成使得，靠近配戴者的每只眼睛放置的這兩個(gè)攝像機(jī)210的視野覆蓋了配戴者的眼睛的最大可能部分、并且優(yōu)選地覆蓋了包含這只眼睛的瞳孔的至少一個(gè)部分。

在實(shí)踐中，在測量支架150的每個(gè)側(cè)臂152上，這些測量元件之一130b、130c被放置在這個(gè)側(cè)臂152的、包括用于將測量支架150安裝在配戴者的這副眼鏡400的部件133、134的末端附近，并且另一個(gè)測量元件130a、130d被大致放置在側(cè)臂152的中間。

這樣的測量支架具有容易與任何類型的眼鏡架相適配的優(yōu)點(diǎn)：由塑料制成的鏡圈、由金屬制成的鏡圈、鉆孔型、半框型等，而無論鏡架的大小如何。

另外，這些測量元件的放置并不非常妨礙配戴者的視力。配戴者的視野不特別受干擾。

這個(gè)測量支架150優(yōu)選地是由不是非常致密的材料制成，以便不過度增大配戴者的這副眼鏡的重量。

在圖2所示的用于跟蹤注視方向的設(shè)備200的第二實(shí)施例中，以說明方式提供了以下構(gòu)型：其中光源和攝像機(jī)對(duì)于配戴者的每只眼睛是不同的。

確切而言，測量支架250在此一方面包括兩個(gè)攝像機(jī)220和六個(gè)光源210(它們適合于被放置成面向配戴者的右眼)、并且另一方面包括兩個(gè)攝像機(jī)220和兩個(gè)光源210(它們適合于被放置成面向配戴者的左眼)。

更確切而言，測量支架250在此包括安裝在測量支架150的所述水平桿151上的兩個(gè)支撐環(huán)253、254。

第一支撐環(huán)253適合于被放置成面向配戴者的右眼，而第二支撐環(huán)254適合于被放置成面向配戴者的左眼。

每個(gè)支撐環(huán)253、254支撐適合于被放置成面向?qū)?yīng)眼睛的所有攝像機(jī)220和光源210。

每個(gè)支撐環(huán)253、254被緊固至安裝于輔助桿257上的立柱255、256上。

輔助桿257平行于測量支架250的主桿251延伸。該輔助桿被安裝在測量支架250的另一部分上、在此為測量支架250的突出部255上。

另外優(yōu)選地，這些立柱255、256各自被安裝成在輔助桿257上、能夠沿著該輔助桿且垂直于該輔助桿平移移動(dòng)。這可以例如通過滑動(dòng)連接和齒條來實(shí)現(xiàn)。這些立柱于是可在配戴者的雙眼之間獨(dú)立地平移移動(dòng)。

這些立柱255、256能夠沿著與連接水平桿251的兩個(gè)夾子231、232的直線平行的軸線平移移動(dòng)和/或能夠沿著與這條直線垂直的軸線平移移動(dòng)。

在此，連接水平桿251的這兩個(gè)夾子231、232的直線平行于測量支架250的主桿251。

這些立柱255、256在此可平行于這個(gè)主桿251和垂直于其、在基本上垂直于突出部255的平面內(nèi)平移移動(dòng)。因此，在測量支架的使用位置上，這些支撐環(huán)253、254可在與鏡架的鏡圈或眼科鏡片的中平面基本上平行的平面內(nèi)沿兩個(gè)正交的方向平移移動(dòng)。

這兩個(gè)自由度準(zhǔn)許每個(gè)支撐環(huán)255、256精確定位在配戴者的眼睛前方、并且甚至準(zhǔn)許每個(gè)支撐環(huán)以配戴者的對(duì)應(yīng)眼睛的瞳孔p為中心，如圖2示意性所示。

作為變體，輔助桿可以被安裝成可平行于測量支架的主桿平移移動(dòng)。這可以例如通過使用設(shè)置在突出部中的、并且輔助桿在其中滑動(dòng)的滑塊來實(shí)現(xiàn)。

還可以設(shè)想到，這些支撐環(huán)可在與以上描述的這兩個(gè)第一移動(dòng)方向正交的第三方向上平移移動(dòng)。這接著允許修改這些支撐環(huán)與配戴者的眼睛之間的距離。

另外，還有可能設(shè)想圍繞這些立柱以及圍繞彼此垂直且垂直于對(duì)應(yīng)立柱的兩條軸線的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)性。還可以設(shè)想包括平移移動(dòng)和/或樞轉(zhuǎn)移動(dòng)的組合的移動(dòng)性。

作為變體，還可以設(shè)想到，這些支撐環(huán)保持固定，即，相對(duì)于測量支架的主桿不可移動(dòng)。

在這些光源和圖像捕捉裝置被放置在這副眼鏡的外部上的情況下，這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)性允許考慮在配戴者的眼睛與用于跟蹤注視方向的設(shè)備的圖像捕捉裝置和光源之間存在眼科鏡片而引起的棱鏡效應(yīng)。

第一支撐環(huán)253是閉環(huán)，而第二支撐環(huán)254是開環(huán)。

使用閉合的第一支撐環(huán)253具有的優(yōu)點(diǎn)是，允許在這個(gè)環(huán)上安排更大數(shù)量的攝像機(jī)和光源。使用開放的第二支撐環(huán)254具有的優(yōu)點(diǎn)是，限制測量支架阻擋的配戴者視野的范圍。

總體上，每個(gè)支撐環(huán)253、254另外優(yōu)選地由透明材料制成并且具有最小可能徑向厚度和軸向厚度。另外，選擇支撐環(huán)253、254的直徑以保留配戴者的視野。

支撐環(huán)的內(nèi)直徑例如包含在2厘米與4厘米之間。

每個(gè)支撐環(huán)253、254還可以包括一個(gè)或多個(gè)位置標(biāo)記240(在圖2中未示出，但在圖4中可見)，從而準(zhǔn)許對(duì)這些圖像捕捉裝置和光源相對(duì)于配戴者的眼睛、具體地瞳孔p的位置進(jìn)行預(yù)定調(diào)整。因此，每個(gè)光源210和每個(gè)圖像捕捉裝置220的相對(duì)位置是已知的并且是相對(duì)于支撐環(huán)253、254上的位置標(biāo)記設(shè)定的，這些位置標(biāo)記240相對(duì)于配戴者的瞳孔p的位置允許將光源210和圖像捕捉裝置220相對(duì)于配戴者的瞳孔p放置在已知且預(yù)定的位置上。

下文將描述這種位置調(diào)整。

在此，如上文提及的，六個(gè)光源和兩個(gè)攝像機(jī)由第一支撐環(huán)253支撐，而兩個(gè)光源和兩個(gè)攝像機(jī)由第二支撐環(huán)254支撐。

這些光源和攝像機(jī)是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何手段緊固至對(duì)應(yīng)的支撐環(huán)上，例如通過螺釘固定、粘合劑粘結(jié)、夾子緊固、相互配合。

如圖2所示，光源210和攝像機(jī)220繞每個(gè)支撐環(huán)253、254分布，使得靠近配戴者的每只眼睛放置的這兩個(gè)攝像機(jī)220的視野覆蓋了配戴者的眼睛的最大可能部分、并且優(yōu)選地包括這只眼睛的瞳孔的至少一個(gè)部分，從而能夠在最大可能數(shù)量的注視方向上跟隨該眼睛的瞳孔的位置。

在這兩個(gè)支撐環(huán)253、254上，這兩個(gè)攝像機(jī)在中心處相隔約120度、并且是關(guān)于經(jīng)過了該支撐環(huán)的直徑且與連接測量支架250的主桿251的這些安裝夾子231、232的直線垂直的平面對(duì)稱。

這些光源210是以沿對(duì)角線相對(duì)的對(duì)有規(guī)律地分布的。

這個(gè)測量支架250具有的優(yōu)點(diǎn)是，保證這些光源和攝像機(jī)獨(dú)立于配戴者所選擇的鏡架的形狀被精確地定位。

如同圖3中的第三實(shí)施例的情況，還可以提供的是，將測量支架350的這些光源310和圖像捕捉裝置320安排成使得，當(dāng)測量支架350的安裝部件330與所述這副眼鏡相互作用時(shí)，它們面向這副眼鏡400的單個(gè)鏡圈412或單個(gè)眼科鏡片。

更確切而言，第三實(shí)施例的測量支架350在此包括支撐六個(gè)光源310和兩個(gè)攝像機(jī)320的單個(gè)支撐環(huán)353。

總體上，可以設(shè)想適合于被放置成面向鏡架的給定鏡圈或這副眼鏡的給定眼眼科鏡片的至少一個(gè)光源和至少一個(gè)圖像捕捉裝置。

支撐環(huán)353幾乎與上述第二實(shí)施例的支撐環(huán)253相同、并且在此不更詳細(xì)地加以描述。

支撐環(huán)353在此被緊固至測量支架350的主桿351上、與用于將主桿351緊固至這副眼鏡400上的這些夾子332之一齊平。在此將它固定地緊固至從主桿351延伸的剛性舌形件上。

跟蹤注視方向在此是單眼性的。

無論所討論的是怎樣的實(shí)施例，所獲得的用于跟蹤注視方向的設(shè)備都是微小的、自動(dòng)的、且便攜式的設(shè)備。

該測量支架的圖像捕捉裝置120；220；320與用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的部件、并且因此與用于確定配戴者的注視方向的部件進(jìn)行通信，以便向其傳輸所記錄的圖像。

用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的部件、并且因此用于確定配戴者的注視方向的部件還可以與這些光源進(jìn)行通信，例如以便控制其開/關(guān)。

為此目的，該測量支架包括用于在光源和/或圖像捕捉裝置與用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置和/或注視方向的部件之間進(jìn)行通信的通信接口。所討論的是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何通信接口。這個(gè)通信接口可以是有線或無線接口。

該通信接口與遠(yuǎn)程站交換數(shù)據(jù)，具體地用于初始化階段和恢復(fù)所記錄數(shù)據(jù)的最終階段。下文將描述這些階段。

在實(shí)踐中，用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的部件、以及用于確定注視方向的部件總體上包括遠(yuǎn)程計(jì)算部件，該遠(yuǎn)程計(jì)算部件被編程為分別實(shí)施根據(jù)本發(fā)明在以下描述的用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置和注視方向的方法的這些實(shí)施例之一。這些確定部件在此被一起分組到單個(gè)計(jì)算終端中。

可選地，用于確定配戴者的眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備、并且因此用于跟蹤注視方向的設(shè)備還可以包括其他元件，從而使之是多功能的。

其具體可以包括一個(gè)或多個(gè)場景攝像機(jī)，即從配戴者轉(zhuǎn)動(dòng)離開從而捕捉其環(huán)境的圖像的攝像機(jī)。這對(duì)于將配戴者的活動(dòng)分類、增強(qiáng)距離差異圖、以及評(píng)估配戴者的環(huán)境的亮度圖是特別有用的。因此可以將配戴者的視覺行為與配戴者的不同活動(dòng)進(jìn)行相關(guān)。因此更精確地確定配戴者的眼睛-頭部行為、姿勢、以及移動(dòng)。

其還可以包括額外的傳感器，尤其是微型傳感器，例如加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、亮度傳感器、距離和接近度傳感器、全局定位傳感器。

最后，它可以包括允許配戴者和用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200；300具體地通過按鈕和其他觸覺傳感器、以及用于反饋信息的設(shè)備(例如發(fā)光二極管、微型屏幕、抬頭顯示器、振動(dòng)器、語音合成等)進(jìn)行交互。

作為變體，可以設(shè)想定位部件適合于與個(gè)人的這副眼鏡相互作用，以便僅定位每個(gè)圖像捕捉裝置。所述部件接著有可能具有用于定位一個(gè)或多個(gè)光源的部件。

在這樣的變體中，用于跟蹤注視方向的設(shè)備的光源可以在遠(yuǎn)處。

換言之，這些光源可以被定位除了在配戴者的這副眼鏡上以外的其他地方、距所述這副眼鏡一定距離處。例如可以設(shè)想通過設(shè)置在面向配戴者的墻壁中的不同緊固系統(tǒng)將這些光源緊固到該墻壁上。例如使配戴者位于地面上用標(biāo)記標(biāo)出的給定位置上。地面上的標(biāo)記和用于將光源緊固到墻壁上的系統(tǒng)被安排成使得，每個(gè)光源照射配戴者的至少一只眼睛。它們接著形成用于跟蹤注視方向的設(shè)備的定位部件的一部分。

最后，還可以設(shè)想到，通過環(huán)境光來起到這些光源的作用，而無論這環(huán)境光是太陽光還是人造環(huán)境光。該一個(gè)或多個(gè)光源在此情況下可以不被包括在用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備中、因此不被包括在用于跟蹤注視方向的設(shè)備中。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)變體，可以設(shè)想到測量支架另外包括用于引導(dǎo)光源發(fā)出的光的至少一個(gè)波導(dǎo)。

因此，可以設(shè)想到將這些光源定位在配戴者的視野之外，其光被這樣的波導(dǎo)引導(dǎo)到遠(yuǎn)至配戴者的眼睛。

有利地，可以設(shè)想到，第二和第三實(shí)施例的支撐環(huán)自身形成波導(dǎo)。與這個(gè)波導(dǎo)相關(guān)聯(lián)的光源可以定位成遠(yuǎn)離配戴者的頭、或者其實(shí)被放置在測量支架的主桿上或一個(gè)側(cè)臂上。

作為變體，該波導(dǎo)還可以被放置在視覺鏡架的、與這個(gè)鏡架的一個(gè)或多個(gè)鏡架腿在其上延伸的這側(cè)相對(duì)的那側(cè)上。

該波導(dǎo)尤其可以被放置在視覺鏡架的眼科鏡片的正面附近。

該波導(dǎo)還可以包括一根或多根光纖。這樣的變體具有的優(yōu)點(diǎn)是，限制配戴者的視野受阻。

對(duì)于上述設(shè)備，可以設(shè)想許多變體。

例如可以設(shè)想到測量支架包括至少一個(gè)支撐環(huán)，該測量支架類似于上述測量支架、但是配備有適合于將這個(gè)環(huán)直接安裝在這副眼鏡上的安裝部件，例如借助于準(zhǔn)許將支撐環(huán)附接到這副眼鏡的眼科鏡片上的吸盤。

還可以設(shè)想到用以下絲狀結(jié)構(gòu)來替代該支撐環(huán)，該絲狀結(jié)構(gòu)具有任何適合于保留配戴者視野的形狀、由例如優(yōu)選透明、可能為撓性或非撓性的材料制成。

還可以設(shè)想到，該測量支架包括具有的形狀接近于鏡架的鏡圈形狀的平面鏡片，該鏡片上安裝了支撐環(huán)和/或圖像捕捉裝置和/或光源，平光無焦鏡片有可能通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何手段、例如通包括夾子和/或磁體的緊固系統(tǒng)被緊固到鏡架上。

方法

在對(duì)與配戴者和所選鏡架二者相適配的眼科鏡片進(jìn)行個(gè)性化的光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)使用上述用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200；300。

具體地，使用它來確定旨在用于配戴者和所選鏡架的每個(gè)眼科鏡片的磨損區(qū)的位置和范圍。為了這樣做，在配戴者配戴著上述用于跟蹤注視方向的設(shè)備時(shí)執(zhí)行不同視覺任務(wù)時(shí)，確定配戴者的注視方向、接著確定配戴者的這些注視方向與同所討論的鏡架或眼科鏡片相關(guān)聯(lián)的平面的相交點(diǎn)。

總體上，為了借助于用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200；300(包括至少一個(gè)光源110；210；310和至少一個(gè)圖像捕捉設(shè)備210；220；320)來確定配戴著這副眼鏡400的配戴者的至少一只眼睛o1的注視方向，操作者執(zhí)行以下步驟：

a)將包括用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的設(shè)備的用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200；300相對(duì)于配戴者的這副眼睛400進(jìn)行定位的步驟，

c)用所述跟蹤設(shè)備100；200；300的圖像捕捉裝置120；220；320捕捉配戴者的眼睛的至少一張圖像的步驟，

d)從所捕捉的圖像中確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的步驟，

e)根據(jù)眼睛的這個(gè)顯著點(diǎn)的位置來確定個(gè)人的注視方向的步驟。

優(yōu)選地，跟蹤設(shè)備100；200；300包括至少一個(gè)光源110；210；310。

用于確定注視方向的方法則另外包括以下步驟b)：用所述跟蹤設(shè)備100；200；300的光源110；210；310照射配戴者的眼睛o1。

步驟a)、b)、c)、d)組成用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的方法。

下文將參照上述用于跟蹤注視方向的設(shè)備的實(shí)施例來解釋這個(gè)用于跟蹤注視方向的方法的步驟。

這個(gè)用于跟蹤注視方向的方法是基于可以由眼鏡師在其店內(nèi)執(zhí)行的測量協(xié)議。在制造用于跟蹤注視方向的設(shè)備100；200；300時(shí)在工廠內(nèi)預(yù)先確定這些圖像捕捉裝置的位置和視野。僅需要一個(gè)調(diào)整這些圖像捕捉裝置的豎直和/或水平位置并可選地調(diào)整其取向的步驟，如下文解釋的。因此該方法實(shí)施起來簡單且快速。

更確切而言，在步驟a)中，操作員通過將測量支架150；250；350放置在配戴者的這副眼鏡400上來定位用于跟蹤注視方向的設(shè)備。這種定位意味著對(duì)用于確定眼睛的顯著點(diǎn)的位置的設(shè)備的定位。所討論的可以是一副舊眼鏡或新選擇的鏡架，其優(yōu)選地包括演示或矯正用眼科鏡片。在此這是通過將這副眼鏡400的鏡架410或眼科鏡片420夾在用于安裝用于跟蹤視覺方向的設(shè)備100；200；300的夾子131、132、133、134；231、232、233、234；331、332、433的銷之間來實(shí)現(xiàn)的。

執(zhí)行這種定位是為了確保該設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)光源110；210；310照射配戴者的眼睛、該一個(gè)或多個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320捕捉眼睛的至少一個(gè)部分的圖像、并且因此確保配戴者的視野盡可能少受這些元件的存在所妨礙。

在第一實(shí)施例的情況下，這些光源110和圖像捕捉裝置120的位置與鏡架410和/或眼科鏡片420的總體形狀密切相關(guān)。然而，例如通過調(diào)整每個(gè)測量元件130a、130b、130c、130d在測量支架150的側(cè)臂152上的傾斜度(當(dāng)用于將這些測量元件附接到側(cè)臂上的部件允許這樣做時(shí))，可以憑經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整這些光源和圖像捕捉裝置相對(duì)于配戴者的雙眼的相對(duì)位置。

在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施例的情況下，這個(gè)用于跟蹤注視方向的設(shè)備相對(duì)于配戴者雙眼的位置被調(diào)整成使得當(dāng)配戴者筆直看向前方時(shí)這些光源210和圖像捕捉裝置220在眼睛瞳孔p上居中。

優(yōu)選地，這種調(diào)整允許確定這些光源和圖像捕捉裝置相對(duì)于配戴者的雙眼的相對(duì)位置。

為了這樣做，操作員讓配戴者看向特定的注視方向。確定這個(gè)注視方向與這副眼鏡400的眼科鏡片420中的至少一個(gè)眼科鏡片之間的相交點(diǎn)。例如，它可以是預(yù)定相交點(diǎn)的問題。

可以可選地在眼科鏡片上標(biāo)記該預(yù)定相交點(diǎn)的位置。也可以用另一件設(shè)備來測量這個(gè)預(yù)定相交點(diǎn)的位置。

操作員調(diào)整該一個(gè)或多個(gè)圖像捕捉裝置120；220相對(duì)于這個(gè)相交點(diǎn)的位置的位置。

在實(shí)踐中，例如操作員可以讓配戴者水平地注視該距離。在此情況下，該相交點(diǎn)的位置是眼科鏡片的配鏡十字的位置。

在圖4中示出了這種情況。

操作員接著在配戴者看向該距離時(shí)借助于被放置成面向配戴者左眼的支撐環(huán)254的平移移動(dòng)性(這些移動(dòng)性在圖4中用箭頭f1和f2表示)將測量支架250的位置標(biāo)記240與配戴者眼睛的瞳孔p對(duì)齊。

在該第二實(shí)施例中，可以進(jìn)行類似調(diào)整來定位被放置成面向配戴者右眼的支撐環(huán)253。

在用于跟蹤注視方向的設(shè)備的第二和第三實(shí)施例的情況下，這等同于將支撐環(huán)253、254的中心與瞳孔p的中心對(duì)齊。這種調(diào)整在圖4中用箭頭f1和f2表示。

另外，還可以設(shè)想到，操作員借助于圍繞這些立柱255、256以及圍繞彼此垂直且垂直于對(duì)應(yīng)立柱的兩條軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)性來調(diào)整每個(gè)支撐環(huán)相對(duì)于配戴者的對(duì)應(yīng)眼睛的取向。

在第三實(shí)施例的情況下，支撐環(huán)353相對(duì)于測量支架沒有移動(dòng)性。因此操作員可以輕微地移動(dòng)整個(gè)測量支架350，以便使支撐環(huán)353在配戴者的眼睛上正確地居中。

如此定位的圖像捕捉裝置120；220；320允許跟隨瞳孔p在任一方向上的移動(dòng)。

為了確保這些圖像捕捉裝置被正確定位，無論在此設(shè)想的是什么實(shí)施例，都可以提供以下步驟：使用者觀察通過這些圖像捕捉裝置獲得的圖像以便檢查配戴者的至少一只眼睛在這張圖像中確實(shí)可見。因此促進(jìn)了對(duì)這些圖像捕捉裝置的位置的調(diào)整。

在步驟b)和c)中，操作員例如讓配戴者遵循有利于其視遠(yuǎn)和/或視中和/或視近的方案。

例如，視近是說，要求配戴者的注視固定在離配戴者20厘米與40厘米之間的點(diǎn)上的視覺任務(wù)。

視中是說，要求配戴者的注視固定在離配戴者約40厘米與4米之間的點(diǎn)上的視覺任務(wù)。

例如，視遠(yuǎn)是說，要求配戴者的注視固定在離配戴者遠(yuǎn)于約4米的點(diǎn)上的視覺任務(wù)。

例如，操作員讓配戴者執(zhí)行步行活動(dòng)以便有利于視遠(yuǎn)和/或執(zhí)行閱讀活動(dòng)以便有利于視近和/或執(zhí)行在計(jì)算機(jī)上工作的活動(dòng)以便有利于視中。

在這些活動(dòng)期間這些圖像捕捉裝置120；220；320和光源110；210；310是激活的，并且在步驟e)中，對(duì)應(yīng)于每個(gè)活動(dòng)通過用于跟蹤注視方向的設(shè)備來確定注視方向。

更確切而言，在步驟b)中，命令光源110；210；310發(fā)出光，或者確保遠(yuǎn)處的光源發(fā)出的光或環(huán)境光很好地照射配戴者的眼睛。這個(gè)命令可以遠(yuǎn)程地發(fā)出或者通過壓下按鈕來手動(dòng)給出。

在步驟c)中，命令所述至少一個(gè)圖像捕捉裝置捕捉至少一張圖像。

上述用于跟蹤注視方向的設(shè)備的各個(gè)實(shí)施例包括適合于被放置成面向每只眼睛的至少兩個(gè)圖像捕捉裝置。在步驟c)中，接著每個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320同時(shí)捕捉圖像。因此獲得眼睛的立體圖像。

與所捕捉的圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)通過無線wi-fi網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送至計(jì)算終端。

在步驟d)中，通過該計(jì)算終端處理這些圖像因此使得可以確定配戴者的眼睛o1的顯著點(diǎn)的三維坐標(biāo)，該顯著點(diǎn)是在步驟c)中由每個(gè)圖像捕捉裝置捕捉的圖像中標(biāo)識(shí)的。這些坐標(biāo)是例如在與這些圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參照系中確定的。

例如，從這兩個(gè)圖像捕捉設(shè)備120；220；320捕捉的這兩張圖像中通過三角測量計(jì)算來確定眼睛o1的這個(gè)顯著點(diǎn)的位置。

這個(gè)眼睛的在步驟d)中確定了其位置的顯著點(diǎn)優(yōu)選地是眼睛的結(jié)構(gòu)要素、有可能是眼睛的瞳孔p的中心、與眼睛的虹膜有關(guān)的點(diǎn)、虹膜的輪廓線上的點(diǎn)、瞳孔的輪廓線上的點(diǎn)、與眼睛的血管有關(guān)的點(diǎn)、或甚至眼睛的外眼角或內(nèi)眼角。

因此在此處描述的實(shí)例中，所討論的是眼睛的瞳孔p的中心。

參照?qǐng)D5，根據(jù)用于確定注視方向的方法的第一實(shí)施例，用于跟蹤注視方向的設(shè)備另外包括與每個(gè)圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的光源。

確切而言，用于跟蹤注視方向的設(shè)備接著包括面向配戴者每只眼睛的兩個(gè)光源110和兩個(gè)圖像捕捉裝置120，其在鏡架410的鏡圈411；412的或安裝于鏡架410中的眼科鏡片420的中平面中的位置和取向是已知的。每個(gè)光源110被定位成靠近這兩個(gè)對(duì)應(yīng)圖像捕捉裝置120之一。例如，這種構(gòu)型對(duì)應(yīng)于使用如圖1所示的用于跟蹤注視方向的設(shè)備100的第一實(shí)施例，其中測量元件130a、130b、130c、130d各自包括光源110和圖像捕捉裝置120。

接著在步驟e)中，對(duì)于配戴者的眼睛之一，

-在每個(gè)所捕捉的圖像中標(biāo)識(shí)出這兩個(gè)光源110的角膜反射rl1、rl2的圖像，

-從這兩個(gè)圖像捕捉設(shè)備120捕捉的這兩張圖像中通過三角測量計(jì)算來確定這兩個(gè)光源110的角膜反射rl1、rl2的三維位置，

-根據(jù)這些光源110的角膜反射rl1、rl2的位置來確定眼睛o1的角膜的曲率中心e的三維位置，該曲率被比作球體，

-由此推導(dǎo)出注視方向dr是連接眼睛角膜的曲率中心e與瞳孔p的中心的直線。

例如，角膜的曲率中心是在所討論的點(diǎn)處具有該角膜的平均曲率半徑的這個(gè)球體的中心。在此具體討論的是平均曲率的中心。

更確切而言，為了確定眼睛o1的角膜的曲率中心e的三維位置，確定連接每個(gè)圖像捕捉裝置120的入射瞳孔與相關(guān)聯(lián)的光源110的角膜反射rl1、rl2的這兩條直線之間的相交點(diǎn)的位置。在這個(gè)相交點(diǎn)處標(biāo)識(shí)眼睛的角膜的曲率中心e。

于是連接眼睛的角膜中心或眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與眼睛的瞳孔中心的直線給出了注視方向。例如對(duì)這個(gè)注視方向用幾度、典型地2至4度的移位量進(jìn)行校正，因?yàn)橐曒S在結(jié)構(gòu)上相對(duì)于注視方向是移位的。

參照?qǐng)D6，根據(jù)用于確定注視方向的方法的第二實(shí)施例，圖像捕捉裝置120；220；320在鏡架410的鏡圈411；412的、或安裝于鏡架410中的眼科鏡片420的中平面內(nèi)的位置和取向是已知的。在此不標(biāo)識(shí)這些光源的角膜反射，并且光源110；210；310僅用于照射配戴者的眼睛。

該方法的這個(gè)第二實(shí)施例可以通過上文描述的注視跟蹤設(shè)備的這三個(gè)實(shí)施例實(shí)施。

該方法具體可以在該支撐環(huán)被用作波導(dǎo)并照射配戴者的眼睛時(shí)實(shí)施。

接著在步驟e)中，對(duì)于配戴者的眼睛之一，

-確定眼睛o1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的三維位置，

-由此推導(dǎo)出注視方向dr1、dr2、dr3、dr4作為連接眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro與瞳孔p1、p2、p3、p4(其位置在步驟d)中被確定)的直線。

更確切而言，根據(jù)第一變體，為了確定眼睛o1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的三維位置，使用眼睛的模型，在該模型中確定轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的位置。

為了確定這個(gè)眼睛模型，例如可以在眼睛o1的多對(duì)圖像(這些圖像是由兩個(gè)圖像捕捉裝置120；220；320針對(duì)配戴者的不同注視方向同時(shí)捕捉的)中標(biāo)識(shí)出該眼睛的瞳孔p1、p2、p3、p4的圖像、確定針對(duì)這些不同注視方向而言眼睛o1的瞳孔p1、p2、p3、p4的三維位置、并且確定該眼睛模型為經(jīng)過具有針對(duì)這些不同注視方向而言該眼睛的瞳孔p1、p2、p3、p4的位置的這些點(diǎn)的一個(gè)球體。接著確定轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的位置為這個(gè)球體的中心。

根據(jù)第二變體，為了確定眼睛o1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的三維位置，通過一件設(shè)備并且根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法、例如使用依視路(essilor)公司的“visioffice”設(shè)備來進(jìn)行測量。這個(gè)步驟對(duì)應(yīng)于先前校準(zhǔn)步驟。

根據(jù)用于確定注視方向的方法的第三實(shí)施例，參見圖7，用于跟蹤注視方向的設(shè)備200；300包括面向配戴者的眼睛的至少三個(gè)光源210；310。第二和第三實(shí)施例的情況就是如此。這些光源210；310相對(duì)于這些圖像捕捉裝置的位置起初是未知的。

它們還優(yōu)選地相對(duì)于配戴者的眼睛盡可能少地偏離中心，而不妨礙其視覺。

在此知道這些圖像捕捉裝置的位置和取向并沒有用。

在第一子步驟中，學(xué)習(xí)光源210；310相對(duì)于鏡架410或相對(duì)于參考點(diǎn)、例如眼科鏡片的視遠(yuǎn)參考點(diǎn)(即，配鏡十字)的相對(duì)位置。

為此目的，調(diào)整這些光源相對(duì)于鏡架410或相對(duì)于參考點(diǎn)、例如眼科鏡片的配鏡十字的位置，或者捕捉鏡架410以及用于跟蹤注視方向的設(shè)備200；300的整體的圖像。

還可以使用圖像捕捉裝置的傳感器檢測近紅外光的能力來通過依次激活這些光源來同時(shí)檢測這些光源中的每一個(gè)光源。

借助于與上述類似的配戴者眼睛模型來計(jì)算在圖像捕捉裝置的視野內(nèi)眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心cro的表觀位置和眼睛的表觀半徑，即，通過將眼睛建模成經(jīng)過配戴者的瞳孔的位置的球體，這些位置是根據(jù)在與不同注視方向相對(duì)應(yīng)的不同圖像對(duì)中標(biāo)識(shí)出的其位置來確定的。

這可以通過在對(duì)于配戴者執(zhí)行的學(xué)習(xí)序列的過程中捕捉圖像、尤其是立體圖像，通過讓其隨機(jī)地轉(zhuǎn)動(dòng)其眼睛，或者通過使用在上述協(xié)議的過程中所捕捉的圖像序列從而允許利于配戴者的視遠(yuǎn)和/或視中和/或視近來完成。

接下來，對(duì)于一對(duì)給定的同時(shí)的圖像，標(biāo)識(shí)出眼睛的瞳孔ip的圖像，并且通過三角測量計(jì)算來確定這個(gè)瞳孔的中心的三維位置。

在這些圖像im(圖7)中標(biāo)識(shí)出光源210；310的角膜反射的以及眼睛的顯著點(diǎn)的圖像irl1、irl2、irl3，在此為瞳孔ip的中心的圖像，并且針對(duì)每對(duì)捕捉的圖像通過三角測量計(jì)算來確定這些角膜反射和瞳孔中心的三維位置。

分析瞳孔相對(duì)于cro的相對(duì)位置允許估計(jì)角膜中心的位置。例如使用了一種簡化的模型，其中眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心、角膜中心和瞳孔中心是對(duì)齊的。借助于中位值、或確切地在配戴者上測量的值，已知了以下量：眼睛的半徑、角膜半徑、和瞳孔的實(shí)際位置，該位置不同于瞳孔透過角膜的圖像的位置。因此，可以由此推導(dǎo)出在圖像捕捉裝置捕捉的圖像中角膜中心的表觀位置。

這使得可以計(jì)算瞳孔中心和角膜反射在角膜的參照系中的球面坐標(biāo)、接著計(jì)算將瞳孔中心在角膜的參照系中的球面坐標(biāo)與角膜反射進(jìn)行關(guān)聯(lián)的“重心系”。因此確定了瞳孔中心和角膜反射的相對(duì)位置。

接著將眼睛瞳孔的圖像相對(duì)于角膜反射的重心坐標(biāo)轉(zhuǎn)移到與鏡架或與眼科鏡片相關(guān)聯(lián)的參照系，以便確定在后者的參照系中瞳孔中心的位置。

在簡化的情況下，具體地對(duì)應(yīng)于角膜反射與注視方向之間的角度小(例如小于10度角)的情況下，這種重心坐標(biāo)轉(zhuǎn)移包括基于在圖像捕捉裝置的參照系中瞳孔的坐標(biāo)與在眼科鏡片的參照系中注視方向同這個(gè)眼科鏡片所關(guān)聯(lián)的表面的相交點(diǎn)的坐標(biāo)之間的雙射進(jìn)行的計(jì)算。

在更復(fù)雜的情況下，有必要知道眼睛、并且尤其是角膜表面的表觀位置，以便能夠估計(jì)瞳孔與角膜反射之間的實(shí)際角偏差。

根據(jù)眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置并且通過在所捕捉的圖像中標(biāo)識(shí)出瞳孔的圖像，在角膜的參照系中確定瞳孔中心的極坐標(biāo)和光源的角膜反射的極坐標(biāo)。

在角膜的參照系中，例如按arantxavillanueva、juanj.cerrolaza和rafaelcabeza(2008)在“人機(jī)交互的進(jìn)步(advancesinhumancomputerinteraction)”中的標(biāo)題為“視線估計(jì)的幾何問題(geometryissuesofgazeestimation)”(shanepinder(編)，isbn：978-953-7619-15-2，intech，doi：10.5772/5911)中描述的方式來確定角膜反射之間的實(shí)際距離。

從這些光源在鏡架或眼科鏡片的參照系中的位置以及顯著點(diǎn)與角膜反射的相對(duì)位置來推導(dǎo)出配戴者在這個(gè)參照系中的注視方向。

例如這是如下完成的：經(jīng)由優(yōu)化計(jì)算、根據(jù)之前確定的瞳孔中心與角膜反射的相對(duì)位置并且根據(jù)光源210；310在鏡架或眼科鏡片的參照系中的坐標(biāo)來確定注視方向在鏡架的鏡圈或眼科鏡片的中平面pm上的相交點(diǎn)i(圖7)。于是注視方向是連接眼睛的瞳孔p與所確定的相交點(diǎn)的直線。

在配戴者的每只眼睛前方僅提供單個(gè)圖像捕捉裝置的情況下，在步驟d)在所捕捉的圖像中標(biāo)識(shí)出顯著點(diǎn)的圖像。接下來，考慮圖像捕捉裝置相對(duì)于配戴者的眼睛的已知相對(duì)位置以及這只眼睛的模型(其中眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置是已知的)，在該圖像捕捉裝置的參照系中確定顯著點(diǎn)的位置并且由此推導(dǎo)出配戴者的注視方向。操作員還可以讓配戴者注視目標(biāo)，而且在圖像捕捉裝置的參照系中確定該目標(biāo)的位置。接著確定注視方向?yàn)檫B接眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心與該目標(biāo)的直線。

在步驟d)中被確定其位置的這個(gè)顯著點(diǎn)不是瞳孔中心的情況下，可以設(shè)想，根據(jù)眼睛的模型以及這個(gè)顯著點(diǎn)的位置來推導(dǎo)出瞳孔中心的位置。接著以相同的方式來實(shí)施上述這些方法的各個(gè)實(shí)施例。

在此情況下還可以設(shè)想，估計(jì)注視方向相對(duì)于預(yù)定參考注視方向的偏差，針對(duì)該預(yù)定參考注視方向，眼睛的顯著點(diǎn)的位置是已知的。

確切地，已知了參考注視方向、以及相關(guān)聯(lián)顯著點(diǎn)的對(duì)應(yīng)參考角位置，則確定該注視方向與所討論的顯著點(diǎn)之間的角偏差。隨后假定，這個(gè)角偏差保持恒定。

例如，這個(gè)顯著點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于在矢狀面中位于-15度角處并且在與注視方向相切的平面中位于23度角處的血管。連續(xù)跟蹤這個(gè)顯著點(diǎn)的位置并計(jì)算這個(gè)顯著點(diǎn)在與眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心相關(guān)聯(lián)的參照系中的球面坐標(biāo)允許立即推導(dǎo)出注視方向，其中假定這個(gè)顯著點(diǎn)相對(duì)于該注視方向的角位置保持恒定。

在用于跟蹤注視方向的設(shè)備被安排成使得這些光源和圖像捕捉裝置放置在這副眼鏡的外部上(即，使得眼科鏡片被放置在圖像捕捉裝置與配戴者的眼睛之間)的情況下，在確定角膜反射的位置或眼睛的顯著點(diǎn)的位置時(shí)考慮由于這個(gè)眼科鏡片的存在引起的棱鏡效應(yīng)。

當(dāng)該一個(gè)或多個(gè)光源在遠(yuǎn)處、即不是與該一個(gè)或多個(gè)圖像捕捉裝置一起安裝在這副眼鏡上時(shí)，情況尤其如此。

于是可以根據(jù)這個(gè)鏡片的幾何形狀以及這個(gè)鏡片的焦度分布來確定真實(shí)注視方向，而不是透過這些眼科鏡片折射后的注視方向。在眼科鏡片無焦時(shí)，這也是可以的。

一旦根據(jù)如上述用于確定注視方向的方法的實(shí)施例確定了配戴者的多個(gè)注視方向，

-針對(duì)每個(gè)注視方向dr，確定其與同該配戴者的鏡架和/或眼科鏡片相關(guān)的預(yù)定表面的相交點(diǎn)，

-根據(jù)所述相交點(diǎn)確定該配戴者旨在配備的眼科鏡片的磨損區(qū)。

因此可以確定這個(gè)眼科鏡片的至少一個(gè)磨損區(qū)。

在實(shí)踐中，確定注視方向與鏡架410的對(duì)應(yīng)鏡圈411、412的中平面、或與對(duì)應(yīng)眼科鏡片420的中表面的相交點(diǎn)的坐標(biāo)。

眼科鏡片的中表面被定義為在每個(gè)點(diǎn)處與鏡片的正面和背面等距的表面。

所考慮的預(yù)定表面也可以是眼科鏡片的正面或背面之一。所討論的還可以是眼科鏡片的中平面，該平面被定義為包含在統(tǒng)計(jì)學(xué)上最靠近這個(gè)眼科鏡片的中表面的這些點(diǎn)的平面。

在用于確定注視方向的方法的第三實(shí)施例的情況下，不必確定這個(gè)相交點(diǎn)的坐標(biāo)，因?yàn)橐呀?jīng)根據(jù)之前確定的瞳孔中心與角膜反射的相對(duì)位置、并且根據(jù)光源210；310在鏡架或眼科鏡片的參照系中的坐標(biāo)，例如通過優(yōu)化計(jì)算確定了注視方向在鏡架的鏡圈或眼科鏡片的中平面pm上的相交點(diǎn)i(圖7)。接著可以從所確定的相交點(diǎn)直接標(biāo)識(shí)這個(gè)磨損區(qū)的點(diǎn)。它們也可以從這些相交點(diǎn)推導(dǎo)出、同時(shí)考慮以下矯正，該矯正代表以下事實(shí)：光源在一般情況下不是定位在與鏡架的鏡圈的或所討論的眼科鏡片的中平面平行的平面中。

該計(jì)算終端使用這個(gè)信息來設(shè)計(jì)旨在用于配戴者的新眼科鏡片。

例如所討論的是確定每個(gè)眼科鏡片對(duì)應(yīng)于視近、視中或視遠(yuǎn)的磨損區(qū)的位置和范圍。于是所討論的是繪制眼科鏡片的、配戴者在視近時(shí)使用的那些區(qū)以及在視遠(yuǎn)時(shí)使用的那些區(qū)。

這些磨損區(qū)是根據(jù)與在為了確保配戴者在進(jìn)行視近、視中或視遠(yuǎn)而執(zhí)行的視覺任務(wù)的過程中捕捉的圖像中所確定的注視方向預(yù)定平面相交的相交點(diǎn)來確定的，

可以確定磨損區(qū)涵蓋與所討論的視覺任務(wù)相對(duì)應(yīng)的所有所確定的相交點(diǎn)。

這個(gè)磨損區(qū)可以具有預(yù)定義的形狀。它可以延伸到使得其輪廓線離每個(gè)相交點(diǎn)一段預(yù)設(shè)的閾值距離。

所討論的可以是包含所確定的所有或一定比例的相交點(diǎn)的橢圓形或矩形的問題。優(yōu)選地，該磨損區(qū)的輪廓線環(huán)繞所確定的相交點(diǎn)中的至少95％。

例如所討論的是，限定涵蓋與給定視覺任務(wù)相對(duì)應(yīng)的所有相交點(diǎn)的區(qū)。

該磨損區(qū)可能受每個(gè)鏡架的幾何形狀所限制。它們可以取決于希望從中利用的鏡片的品質(zhì)。

例如，對(duì)于漸變眼科鏡片，不局限于在該鏡架上，針對(duì)視近和視遠(yuǎn)的磨損區(qū)可以具有60度的豎直角幅度以及60度的水平角幅度。

計(jì)算終端還可以被編程來根據(jù)關(guān)于注視方向的信息推導(dǎo)出眼科鏡片的其他光學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)?？梢源_定在視遠(yuǎn)活動(dòng)過程中的平均注視方向與視近活動(dòng)過程中的平均注視方向之間的豎直距離，從而允許設(shè)計(jì)出以下漸變多焦點(diǎn)眼科鏡片：配鏡十字與視近區(qū)中心之間的距離與所確定的這個(gè)豎直距離相同。

該紅外光源可以具有小尺寸(例如它可以為0.2毫米乘0.2毫米)并且被定位成在中央視野中形成圖像，無論這是通過直接照射還是通過波導(dǎo)完成的，并且可選地可能不能或非常難以看到，并且因此使得可以既不降低配戴者的視覺舒適度、又不向其視野中引入寄生的物體。

可以設(shè)想，該支撐環(huán)不是由水平桿維持，而是經(jīng)由基于吸盤的維持系統(tǒng)、通過位于眼科鏡片或鏡架的任一側(cè)上的磁體、或甚至通過弱粘性的可重新定位的元件被直接定位在眼科鏡片或鏡架上。還可以設(shè)想，通過毛細(xì)作用(水滴、魔術(shù)貼)或經(jīng)由微米/納米表面結(jié)構(gòu)化的直接干式結(jié)合(例如，用碳納米絲)來進(jìn)行維持。