[发明专利]用于估计将一副眼镜和这副眼镜的佩戴者的眼睛分开的距离的方法

说明书

发明技术领域

总体而言，本发明涉及对一位受试者进行测量。

它特别(但非排他地)适用于对一位眼镜佩戴者进行测量以达到针对这一佩戴者所定制的矫正眼镜片进行个人化光学设计的目的。

它更具体地涉及一种用于估计将一副眼镜的特征平面与所述这副眼镜的佩戴者头部的特征点分开的眼睛/眼镜距离的方法，包括步骤：

a)通过一个图像传感器获取该佩戴者的头部的至少一部分的至少两张不同的图像，其中，该佩戴者的头部展示一个枢转轴周围的各种角位置，该枢转轴基本上平行于所述特征平面并且横向于该图像传感器的光轴，

b)为所获取的每张图像确定该佩戴者的头部相对于该图像传感器的一个倾角，在该图像传感器的该光轴和与该佩戴者的头部相关联的一个平面之间进行测量，该平面基本上平行于所述枢转轴并基本上正交于所述特征平面，以及

c到e)处理这些图像，从而估计所寻求的眼睛/眼镜距离。

它还涉及一种用于估计眼睛/眼镜距离的装置，该装置包括：

-适于照亮该眼镜佩戴者的头部的至少一个光源；

-一个图像传感器，展示一个基本上指向该佩戴者的头部的光轴并适用于获取该佩戴者的头部的两张图像，其中，出现了该光源所照亮的这副眼镜，并且其中，该佩戴者的头部展示在一个枢转轴周围的两个不同倾斜度，以及

-一个适于处理所述图像的计算单元。

现有技术

在矫正眼镜片的设计过程中，归因于佩戴者和所选择的眼镜架，需要考虑许多的个体几何形态参数，称为个人化光学设计参数，以便用机器加工镜片，这样使得它尽可能最佳地被定制用于佩戴者。

为了确定这些几何形态参数，眼镜商将所选择的眼镜架放到佩戴者的鼻子上并且对如此装备的佩戴者进行不同的测量操作。从而，他可以具体地确定佩戴者的半瞳距，即，眼镜架的对称平面与佩戴者的瞳孔中的每一个之间的距离。

然而，当佩戴者的面部不是与图像传感器恰好相对时，并且当它从而展示相对于该图像传感器的一个非零偏转角时(与该佩戴者的头部的矢状平面之间所形成的角相对应的偏转角为该图像传感器的光轴)，这些测量结果被篡改。

的确理解的是，当佩戴者的头部转到右侧时，所获取的图像中在左眼和眼镜架的中心之间可测量的距离将大于佩戴者的实际左半瞳距，同时右眼和眼镜架的中心之间可测量的距离将小于佩戴者的实际右半瞳距。

更明确注意的是，当偏转角为非零时，半瞳距的测量结果每一度偏转角被篡改约0.5毫米。

然后，并不适合在所获取的图像的平面中而适合在眼镜架的中平面中(该中平面基本上正交于眼镜架的臂(当这些臂张开时))测量这些半瞳距。

然后，一种解决方案在于确定在佩戴者的双眼的转动中心的空间中的位置，从而从其中推导半瞳距。以另外方式，用公式表示，已知佩戴者的瞳孔在所获取的图像中的位置，足以确定将眼镜架的中平面与佩戴者的眼睛的转动中心分开的距离，从而从其中推导佩戴者的半瞳距。

文献WO 2008/132356中提出了一种用于确定“中平面-眼睛转动中心”距离的过程。它在于用精确定位系统装备佩戴者的眼镜架，从而方便眼镜架在所获取的图像中的位置(考虑眼镜架的位置)要求眼镜佩戴者在保持其凝视在固定点上的同时转动其头部，在两个不同的瞬间拍摄佩戴者头部的两张照片，并在几何上从其中推导所寻求的距离。

然而，此过程呈现不同的缺点。

从而，必须将该精确定位系统仔细地安装在眼镜架上，不管此眼镜架是什么形状，这可能结果证明是令人厌烦的并且需要由训练有素的眼镜商来实施。

进而，精确定位系统在眼镜架上的姿态结果证明可以是随机的(取决于眼镜架的形状)，并从而篡改测量结果。

此外，观察到该精确定位系统的位置很难自动实施并展现可观的失败率，从而使得眼镜商通常被迫手动地在所获取的图像中定位此精确定位系统。

最终，该精确定位系统相当不美观，这对于在镜子里和在所获取的图像里看见自己的眼镜佩戴者来说不讨人喜欢。

发明主题

为了补救现有技术中的上述缺点，本发明提出一种用于估计将佩戴者的头部的给定点与眼镜架的给定平面分开的距离的新的统计方法。

更确切地，根据本发明提出了如引言中所定义的估计方法，其中，制备了以下步骤：

c)获取所寻求的该眼睛/眼镜距离的至少两个模拟值，

d)考虑所述倾角，为所获取的每张图像并用所或缺的每个模拟值计算该佩戴者的头部的该特征点与和该佩戴者的头部相关联的一个平面之间的一个形态距离，以及