[发明专利]用于测定眼镜佩戴者的至少一种头部姿势特征的方法

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镜片进行个人化光学设计的目的。

更确切地说，它涉及一种用于测定该佩戴者的头部的至少一种姿势特征的方法。

它还涉及一种用于获取该佩戴者的半瞳孔距离的程序和一种用于检测当该佩戴者快速地转动其注视时他或她的行为的方法。

它还涉及一种用于测定该佩戴者的头部的至少一种姿势特征的装置，该装置包括适于对该眼镜佩戴者的头部进行照明的至少一个光源；适于获取该佩戴者的头部的一个图像的一个图像传感器，在该图像中呈现了由该光源所照明的该副眼镜；及用于计算所述姿势特征的一个处理单元。

现有技术

在矫正眼科镜片的设计过程中，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该佩戴者。

为了测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。因此，眼镜商可以特定地测定该佩戴者的半瞳孔距离，即，该佩戴者的鼻梁与该佩戴者的每个瞳孔之间的距离。

然而，当该佩戴者的面部不是精确地面向该图像传感器时，这些测量值有讹误。

确切地说，已经观测到当佩戴者的头部相对于光轴呈一个非零的偏转角时，即，当该佩戴者的头部略微地转向该图像传感器的左侧或右侧时，这些半瞳孔距离的测量值每度偏转角有约0.5毫米的讹误。

然后，已知测定这一偏转角以便对所测量的几何形态参数进行校正。

确切地说，从文献WO 2008/132356中已知一种用于测定这一角度的方法，这种方法在于对眼镜架装备一个参考点系统，以便使其更易于在所获取的图像中对该眼镜架进行定位并且使其更易于计算该偏转角。

然而，这种方法具有多种缺点。

因此，有必要小心地将该参考点系统紧固到该眼镜架上，不管这一镜架的形状如何，这可以证实是很难的并且必须由一位经过训练的眼镜商进行。

另外，取决于该眼镜架的形状，该参考点系统夹持在该镜架上可以证实是可变的。

此外，已经观测到该参考点系统的定位难以自动地实施并且具有相当大的失败率，以致经常迫使该眼镜商将这一参考点系统手动地定位在所获取的图像上。

最后，该参考点系统不是非常有吸引力的，它对于必须在镜子中以及在所获取的图像上看见自己的眼镜佩戴者来说是很不讨人欢喜的。

此外，从文献WO 2008/009423获知一种用于检测眼镜架中两个镜片的位置的方法，所述方法也使用了一个参考点系统和一个图像传感器。此处，该参考点系统在于粘附地粘结到这些镜片的标签，而该图像传感器是由两个单独的摄像机(或一个摄像机和一个半镀银镜)形成。

定位于该眼镜佩戴者上方的两个光源被提供用于对该佩戴者进行照明，而不会在镜片上产生反射，这些反射将不利地影响这些测量。

此处，这种方法也具有多种缺点。

因此，有必要小心地将这些标签粘附地粘结到镜片上。

标签的自动定位难以实施并且具有相当大的失败率。

此外，使用两个单独的摄像机(或一个摄像机和一个半镀银镜)需要以很高的精确度来制造该装置，这样使得这两个摄像机相对于彼此精确地安置。

另外，它需要周期性的维护操作以便有规律地重新安置这些摄像机。

另外，这些测量的精确度对于温度非常敏感，温度增加使得该装置的组成元件膨胀。

发明主题

为了改善以上提到的现有技术缺点，本发明提供了一种用于测定装备有一个镜架和两个镜片的一副眼镜的佩戴者的头部的至少一种姿势特征的方法，该方法包括以下步骤：

a)经由图像传感器获取该佩戴者的头部的一个图像，在该图像中呈现了由该光源所照明的该副眼镜；

b)在所述图像中，经由处理单元对该副眼镜的两个镜片的光学面上该光源的反射进行定位；并且

c)经由该处理单元推导出相对于所述图像传感器该佩戴者的头部的姿势特征随所述图像中所述反射的位置的变化。

因此，根据本发明，已知该光源相对于该图像传感器的位置，使用了在这些镜片的光学面上的反射的位置来测定该佩戴者的头部的姿势特征。

这些反射主要是由这些镜片的前部光学面反射的，但它们也可以是由这些镜片的背部光学面部分地反射的。

因此，无需在该副眼镜上提供任何参考点系统，并且由此该方法可以无需专家的帮助容易地实施。