CN109068972A - 用于测量观察距离的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种距离测量***。所述距离测量***包括距离测量传感器、存储器单元和处理单元。所述距离测量传感器适于并布置成测量受试者的眼睛和一个或多个物体之间的观察距离。所述存储器单元适于将所测量的观察距离存储在测量的观察距离集合中。所述处理单元适于从所述测量的距离集合确定测量的观察距离的统计分布。

Description

用于测量观察距离的装置和方法

技术领域

本申请涉及用于测量诸如用户的受试者(subject)与受试者的观察方向上的一个或多个物体(object)之间的观察距离的距离测量***和方法。该装置和方法允许确定所测量的观察距离的统计分布。

背景技术

在眼科中，重要的是表征和理解患者的视觉要求，以便定制疗法以实现最佳临床结果和患者的满意度。

这是例如，当自然晶状体用人工眼内晶体(IOL)替换时，白内障手术中的情况。由于当前技术的限制，IOL缺乏适应不同距离的能力。因此，植入的单焦人工晶体被设置为由屈光目标限定的特定观察距离。结果，患者的眼睛被固定到特定的观察距离，并且患者必须使用屈光矫正装置(诸如眼镜)以在其它距离有锐利的视觉。或者，外科医生可以建议优化的屈光方案，其可以是与角膜屈光手术相结合的多焦点和非球面IOL或白内障手术，这允许患者在一组观察距离保持可接受的视觉性能。在外科医生面诊过程中，基于患者的偏好，在外科手术之前选择从患者的观察距离需求得到的屈光方案和屈光目标。患者咨询外科医生并且基于个人习惯、职业、生活方式和偏好来解释他或她的要求。因此，该决定的依据是患者对他或她的习惯和要求的主观感知，这可能反映了错觉的视觉需求。导致的对人工晶体的屈光矫正的选择可能忽略所需的日常调节的需求。

对于激光屈光矫正手术，当考虑患者的老花眼时(例如在老花眼治疗中)，必须调整手术以优化特定观察距离的视觉性能。优化范围之外的观察距离将被折损。因此，在手术计划期间，医疗专业人员必须能够理解患者的视觉要求，以便更好地调整特定患者的优化视觉性能的范围。无论眼睛的有限适应性能是手术还是其它因素诱发的，必须考虑眼睛的有限适应性能的任何眼科治疗或手术将受益于患者的视觉习惯和要求的客观表征。

由于患者受制于他自己的主观感知，因此需要支持对人工晶体的选择的更客观决策的技术。

发明内容

根据本发明的第一方面，观察距离测量***包括距离测量传感器、存储器单元和处理单元。所述距离测量传感器适于并布置成测量诸如用户眼睛的受试者的眼睛与一个或多个物体之间的观察距离。可以测量在受试者的眼睛与所述距离测量传感器的观察方向上的一个或多个物体之间的观察距离。存储器单元适于将所测量的观察距离存储在所测量的观察距离的集合中。所述处理单元适于从所述所述测量的观察距离的集合确定所测量的观察距离的统计分布。

所述存储器单元可以是在连接的移动装置、移动式或台式个人计算机上的存储单元，其被布置在所述距离测量***中，例如在所述距离测量***的距离测量装置中。所述存储器单元也可以是云存储器或者是云存储器的一部分。也就是说，所述存储器单元可以是与所述距离测量传感器相同的装置的一部分，例如距离测量装置的一部分，或者可以是与所述距离测量传感器不同的装置的一部分。类似地，所述处理单元可以是与所述距离测量传感器和/或存储器单元相同的装置的一部分，例如可以是所述距离测量装置的一部分，或者可以是与所述距离测量传感器和/或存储器单元不同的装置的一部分。

活动和情境(context)识别可以根据从特定受试者或多个受试者的测量历史得到的统计分布来执行。例如，活动可以在不同受试者的信号中具有类似的鲜明特征(signature)，并且因此可以训练算法来自动地识别所述活动。

所述距离测量传感器的观察方向可以理解为距离测量传感器的灵敏度或受试者的通常或正常的观察方向。在这种通常或正常的观察方向上，所述受试者的头部可以转向一个或多个物体的方向，并且所述距离测量传感器的观察方向可以被定向为受试者的观察方向。受试者可以理解为佩戴着包括所述距离测量传感器的装置(例如佩戴距离测量装置)的人，例如患者。用户可以理解为评估统计分布的人，例如诸如医生的医疗专业人员。

所述距离测量传感器可以是光学、声学或电磁传感器，例如激光、声纳、光学雷达(LIDAR)或雷达。所述距离测量传感器可以是渡越时间(time-of-flight)光学传感器。此外，所述距离测量传感器可以是成像传感器。所述距离测量***可以包含能够同时获得多个物体的距离的两个或更多个距离测量传感器。例如，两个距离测量传感器可以位于受试者的头部、眼镜或眼镜框架的左侧和右侧。所述距离测量传感器还可以是成像传感器，例如摄像头(camera)，能够获取或导出三维场景，例如，双摄像头***、渡越时间(time-of-flight)传感器或具有结构化照明的成像传感器中的立体图像传感器。

所述统计分布可以指示在某一时间段内诸如患者的受试者观察的平均和/或总观察距离。所述某一时间段可以是一个或多个小时或一天或多天。所述统计分布可以是直方图的形式，其中观察距离可以被加权。例如，观察距离可以基于其出现的频率来加权。所述统计分布可以是直方图的形式，其中观察距离可以基于受试者的反馈来加权。重要的时间段可以提高。不重要的时间段可以减小。受试者可以突出显示或提高显著的或重要的时间段或减小不显著的或不重要的时间段。

所述统计分布可以基于受试者的活动和情境来分层并且针对每个活动和情境单独呈现。情境感知统计数据还可包括在特定活动和情境中花费的时间。如果所述数据用于白内障手术计划，则统计分布允许医疗专业人员更客观地选择要植入到患者眼睛中的人工晶体的正确屈光力。情境感知统计数据可允许医疗专业人员基于特定情境对患者的重要性来选择屈光方案。

换句话说，统计分布形成医疗专业人员做决策的更客观的基础。

所述距离测量***还可以包括眼睛监测单元。所述眼睛监测单元适于并且布置成检测相对于所述距离测量传感器的观察方向的受试者的眼睛方向。所述处理单元还可适于根据相对于所述距离测量传感器的观察方向的受试者的眼睛方向，对所测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。眼睛监测测量值可以存储以用于进一步回溯分析。为了确定统计分布，可以忽略被丢弃的测量观察距离，并因此在确定所测量观察距离的统计分布中不考虑。所选择的测量的观察距离可以是对特定获取时间最有价值的观察距离或者只是在受试者的喜爱的活动期间要测量的所测量的观察距离。这些选择的测量的观察距离可以只是考虑用于存储在测量的观察距离集合中的测量的观察距离和只是考虑用于统计分布的测量的观察距离。在一个具体示例中，如果受试者的眼睛方向不平行于所述距离测量传感器的观察方向，则所述受试者的眼睛方向可以认为基本上不同于所述距离测量传感器的观察方向。所述受试者的眼睛方向可以定义为受试者的单眼的方向，但可以定义为受试者的双眼的方向。

当受试者的眼睛方向基本上不同于距离测量传感器的观察方向时，统计加权、选择或丢弃所测量的观察距离具有更好地指示受试者(这里是患者的)观察距离最可能出现的位置的优点。例如，只出现低于预定阈值的次数的观察距离不被用来确定统计分布或者至少在确定统计分布中较少地考虑。

所述距离测量传感器可以是适于同时获取多个物体的距离的传感器阵列或成像传感器。所述处理单元可以根据相对于距离测量传感器的观察方向的受试者的眼睛方向，对同时从多个物体获取的测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

在一个或多个实施例中，眼睛监测单元可包括任何眼睛跟踪功能。眼睛跟踪通常理解为测量凝视点(人正在看的地方)或者眼睛相对于头部的运动的过程。因此，眼睛***通常是用于测量眼睛位置和眼睛运动的装置。

眼睛监测单元还可以适配和布置成检测受试者的眨眼、受试者的眼睛运动、受试者的眼睛瞳孔大小和/或晶状体调节。受试者的眨眼、眼睛运动、瞳孔大小和变化指示受试者是否正在关注所观察的物体。在稳定的照明(lightning)条件下受试者的瞳孔变化和受试者的眼睛方向可以用作调节努力的间接标志并且指示物体或场景对于受试者的重要性。瞳孔大小在观察物体或场景时也可作为视觉要求的加权因子被纳入考虑。收缩的瞳孔增加了景深并且因此增加了屈光误差的视觉容差，这可以在统计分布的数据分析中考虑。

在稳定的观察方向上的镜头调节努力的直接量度用作观察的物体场景的重要性的指示，因此也可以考虑。

此外，眼睛监测单元可以适配和布置成检测来自受试者眼睛的光学表面的光反射。该光可以来自外部(环境)源或来自安装在携带眼睛监视单元的装置-例如距离测量设备-上的光源。来自角膜前表面以及来自晶状体表面的反射允许更精确地确定眼睛运动。同时，来自晶状体表面的反射可用于晶状体调节变化的测量。眼睛监测单元还可以确定眨眼和睁眼和/或闭眼计时以使所述处理单元导出受试者的精神状态、觉醒和困倦。可以考虑上述因素中的一个或多个-例如全部-来确定统计分布。在这方面，所述处理单元还可以适于根据受试者的眨眼、受试者的眼睛运动、受试者的瞳孔大小和/或变化来加权或丢弃所测量的观察距离。例如，当/在受试者的眼睛的眨眼次数高于预定阈值时或例如当受试者正在睡眠时，所述处理单元可适于以小于1的加权因子来加权或丢弃已测量的所测量的观察距离。替换地或附加地，当/在受试者的眼睛的运动高于预定阈值时，所述处理单元可适于以小于1的加权因子来加权或丢弃已经测量的所测量的观察距离。另外，在统计中可以考虑在稳定的光照条件下受试者的瞳孔变化作为调节努力的指示。以此方式，可以考虑受试者对特定物体/场景的关注来确定统计分布。

在一种情况下，当受试者的眼睛闭合时，例如在眨眼期间或在睡眠期间，观察距离的测量值可以丢弃。

对所测量的观察距离加权，包括通过利用诸如等于零或接近等于零的小于1的值进行加权，用于不优先处理；和利用大于1的值进行加权，用于优先处理的方式，来优先处理或不优先处理所测量的观察距离。

所述距离测量***可还包括运动传感器。所述运动传感器可以是例如加速度计、陀螺仪、磁力计、高度计、步数计和/或地理定位装置，或者它们的组合。所述运动传感器可以适配和布置成测量诸如受试者头部的受试者的身体的运动。所述处理单元可进一步适于根据所测量的运动，对所测量的观察距离集合中的所测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

所述距离测量***可还包括环境光传感器。所述环境光传感器可适配和布置成测量所述距离测量传感器的观察方向上的环境光、光强度和/或光谱含量。所述处理单元可进一步适于根据所测量的环境光、光强度和/或光谱含量对所述测量的观察距离集合中的所测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

所述环境光传感器可进一步测量总的积分的光强度、特定光谱分量和/或色调。

所述距离测量***可还包括近距传感器。所述近距传感器可用于检测包含所述距离测量传感器的装置，例如距离测量装置，是否佩戴在身体上，因此，当该装置放置在身体上或身体处时，可以控制该装置，例如自动开始测量。

所述距离测量***可还包括温度和/或湿度传感器。所述温度和/或湿度传感器可用于识别受试者每天所暴露的环境、受试者的关注和他或她日常做的活动。所述环境也可能是指情境或情境信息。

所述距离测量***可还包括用户接口。所述用户接口可适于接收用户输入。所述处理单元可进一步适于根据所述用户输入，对所述测量的观察距离集合中的所测量的观察距离进行加权、选择或丢弃。所述用户接口可以是例如触摸显示器、按钮、触发器、近距传感器、麦克风和/或抽头检测器(tap detector)。所述用户输入还可以是头部晃动、眨眼、斜眼、眼睛移动、手势和/或声音命令，其中所述用户接口可包括所述运动传感器或眼睛监测单元，或者用所述运动传感器或眼睛监测单元替换，或者配置为所述运动传感器或眼睛监测单元。

所述用户接口可进一步适于对受试者生成反馈信号。该反馈信号可基于所测量的距离，并且可以呈声音、视觉或触觉指示器的形式。例如，当受试者在照明不充分的条件下太靠近书籍地阅读时，所述用户接口可以通过所述距离测量***或者连接的蜂窝电话的振动，向受试者产生报警。

所述用户输入提供了从患者获得反馈并且评估他或她认为重要或不重要的全天的活动的优点。进一步地，所述距离测量***可包括要由受试者使用的间歇的(触发的)测量模式。如果使用间歇的(触发的)测量模式，所述用户输入可用于通过所述距离测量***开始测量观察距离。例如，所述距离测量***可以只在受试者开始测量(点测量)时执行测量。

所述距离测量***可进一步适于安装在眼镜、眼镜框架、佩戴在受试者头部上或受试者头部处的框架上、和/或适于附着到受试者头部上。所述距离测量***可以分别集成或布置在眼镜上、要佩戴在受试者头部上或受试者头部处的框架上、和/或眼镜框架上。进一步地，所述距离测量***可通过条带附着到受试者头部上，可附着到头盔上、耳机、助听器或头戴式耳机。所述距离测量***可配置为或附着到可佩戴装置上。进一步地，所述框架可附着到眼镜上。进一步地，所述框架是可折叠的或者可弯曲的以装配在诸如盒子的存储容器中。

所述处理单元可进一步适于计算一个或多个根据观察距离的屈光要求。所述屈光要求可以表示为屈光度(D)，它是以米表示的观察距离之倒数。

所述处理单元可进一步适于通过将统计方法应用于所测量的观察距离的统计分布来计算目标屈光。所测量的观察距离可以指示所需的屈光要求。所述统计方法可以是或包括均值、方差、标准差、中值或最大值，这允许外科医生针对人工晶体选择整体最佳拟合屈光矫正。

根据第一方面的距离测量***可以在受试者的白内障手术之前使用。受试者可佩戴所述距离测量***以便收集信息并提取由所述处理单元确定的统计分布。所确定的统计分布考虑受试者的需要，并且提供用于选择和调整要植入到受试者眼睛中的人工晶体的类型和参数的信息。

所述距离测量***的一个示例性实施例可以是由用户提供所述装置给受试者，在这种情况下，是白内障患者，在这种情况下用户是可以为患者初始化所述装置的白内障外科医生或医疗人员的支持人员。患者可以佩戴所述装置持续所需的时间量，这可以是几天。所述装置的佩戴可以由近距传感器和/或由检测运动的运动传感器来识别。所述距离测量传感器可以在患者佩戴所述距离测量***的距离测量装置时执行连续测量，并且可以在内部或外部存储器单元中存储观察距离。在下次就诊时，患者将所述装置返回给用户，用户可以从存储器单元下载数据以允许所述处理单元进行处理。然后，所述统计分布可以用来求得最优的个体屈光方案。在另一示例性实施例中，患者可以在特定条件或特定活动下执行触发的测量。

根据本发明的第二方面，根据第一方面的所述距离测量***可用于在白内障手术中选择和定制屈光方案。从根据第一方面的所述距离测量***收集并由其确定的数据，例如呈现为屈光的统计，可用于根据数据库中可用的晶体的光学性能来选择最佳的晶体或晶体的组合(屈光方案)。屈光方案可以是植入到两个眼睛中的适合屈光需求的统计数据的单一类型的两个晶体(单焦点或多焦点)，或者植入眼睛中的具有两个不同光学轮廓(profile)的两个晶体通过双目融合(单视觉)产生视觉解决方案。

利用相同的方法，定制可以通过调整人工晶体的光学轮廓或制造具有所需光学轮廓的人工晶体来完成。

根据本发明的第三方面，提供了一种距离测量方法。所述方法包括以下步骤：通过距离测量***的距离测量传感器测量诸如用户眼睛的受试者的眼睛与一个或多个物体之间的观察距离。可以测量在受试者的眼睛和沿距离测量传感器的观察方向上的一个或多个物体之间的观察距离。所述方法还包括由所述距离测量***的存储器单元将测量的观察距离存储在测量的观察距离的集合中。所述方法还包括通过所述距离测量***的处理单元来从所述测量的观察距离集合中确定测量的观察距离的统计分布。

所述方法可还包括通过眼睛监测单元来检测相对于所述距离测量传感器的观察方向的所述受试者的眼睛方向，并且所述方法可还包括根据相对于所述距离测量传感器的观察方向的所述受试者的眼睛方向，通过所述处理单元对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

所述方法可还包括通过运动传感器来测量诸如受试者头部的受试者身体的运动。所述方法可还包括通过处理单元根据所测量的运动对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

所述方法可还包括由所述距离测量***的环境光传感器测量沿所述距离测量传感器的观察方向上的环境光、光强度和/或光谱含量。所述方法可还包括由所述处理单元根据所测量的环境光、光强度和/或光谱含量对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

所述方法可还包括由所述距离测量***的用户接口接收用户输入。所述方法可还包括由所述处理单元基于所述用户输入来对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行加权、选择或丢弃。

所述方法可还包括由所述处理单元通过将统计方法应用于所测量的观察距离的统计分布来计算目标屈光。

所述方法或部分所述方法可由计算机程序实施。所述计算机程序可以包括程序代码部分，用于当计算机程序在计算机***上或在一个或多个诸如像距离测量***的设备的计算装置上运行时，使得执行本申请描述的方法的各方面中的任一个的步骤。所述计算机程序可以存储在计算机可读的记录介质上或者可以作为信号来下载。

根据第三方面的方法可以在白内障手术之前或之后执行。或者，所述方法可以在隐形镜片或眼镜配制之前、期间或之后进行。

根据第四方面，提供了一种框架。所述框架是可折叠或可弯曲的。所述框架适于集成和/或安装根据第一方面的距离测量***。换句话说，所述框架可以被配置为使得根据第一方面的距离测量***可以被集成到所述框架中和/或安装到所述框架上。所述框架可还包括所述处理单元、存储器单元和/或距离测量传感器。此外，所述框架适于可安装在眼镜/眼镜框的顶部。此外，所述框架可包括根据前述方面的用户接口。所述处理单元可还配置为向所述存储器单元提供测量的观察距离。

根据第五方面，提供了一种盒子。所述盒子适于容纳根据第四方面的框架。所述存储器单元还可配置为当所述盒子和所述框架相互连接/彼此连接时，向所述处理单元提供所述测量的观察距离集合。此外，所述存储器单元可以配置为当所述框架位于所述盒子内部并且所述盒子闭合时提供所述测量的观察距离的集合。所述盒子可包括适于连接到计算机、平板电脑、膝上型电脑和/或智能电话的接口，以向诸如云的网络提供所述测量的观察距离集合。此外，所述盒子可以包括存储器单元以存储所述观察距离的集合，例如直到连接到网络的连接可用。所述盒子可以包括其自己的充电单元，该充电单元被布置和适配成连接到充电装置、电池和/或充电电网。所述盒子可以包括用于对所述距离测量***和/或所述框架充电的充电引线或天线，使得向所述距离测量***提供电力。所述盒子可包括用户接口，例如呈字母数字或图形显示或状态指示器的形式，以及用于盒子的功能的基本控制的按钮。

一般地，本申请描述的任意一个方法方面的步骤可以以一个或多个合适的部件、装置或单元，例如以距离测量***的合适部件等同地实现。同样，关于距离测量***描述的任意细节可以实现为方法和/或执行该方法的计算机程序。

附图说明

下面，本申请将参考附图中示出的示例性实施例进行进一步描述，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的距离测量***的实施例；

图2示意性地示出了根据本发明的距离测量方法的实施例；

图3分别示意性地示出了随距离和对应的屈光的出现；

图4示意性地示出了两维距离映射图和相关的环境光强度分布；关于映射的尺寸是厘米，半圆表示近视觉区域的边界(＜50cm)，中间区域(在50和100cm之间)和远区域(大于100cm)；

图5示意性地示出了关于受试者的观察偏好的两维图；

图6示意性地示出了环境光强度的分布；

图7示意性地示出了图1的距离测量***的实施例布置在眼镜上的用途；

图8示意性地示出了屈光要求分布和环境光的时间关系图；

图9示意性地示出了所述距离测量***的实施例计算的对不同活动的屈光要求的统计分布的示例；

图10示意性地示出了屈光要求和与具体要求相关的平均光强度的分布；

图11示意性地示出了用于实现最佳屈光要求分布的可能的解决方案；

图12示意性地示出了优先处理的观察距离的优先处理机制；

图13示意性地示出了根据本发明的可折叠或可弯曲的框架的实施例；

图14示意性地示出了根据本发明的盒子的实施例。

具体实施方式

下面描述说明了用于解释而非限制目的的具体细节，例如处理细节和步骤，以便提供对本发明的彻底理解。对本领域技术人员将明显的是，本发明可以以不偏离这些具体细节的其它实施例来实施。

本领域技术人员将进一步理解，在这里下文解释的功能的实现可以使用单个硬件电路；使用结合例如编程的微处理器或者通用计算机的一个或多个处理器起作用的软件；使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSPs)。还将理解，当本申请描述为方法时，它也可实现于结合于处理器装置的计算机处理器装置和存储器装置，其中所述存储器装置用一个或多个程序或对应的代码编码或者存储一个或多个程序或对应的代码，以便当由处理器装置执行时，所述处理器装置执行或控制这里公开的方法。

图1示意性地示出了根据本发明实施例的距离测量***1。距离测量***1包括距离测量传感器5、存储器单元7和处理单元10。可选地，距离测量***1包括眼睛监测单元15、运动传感器20、环境光传感器和/或用户接口30。距离测量***1的不同单元5、7、10、15、20、25可以实现在如图1所示的同一个装置1中，或者可以分布在两个或更多个单独装置中来形成距离测量***1。现在将参考图2描述距离测量***1的进一步细节。

图2示意性地示出了可以由图1的距离测量***实现的本发明的方法实施例。第一，在步骤S10中，距离测量传感器5测量一个或多个观察距离。这些距离是受试者与沿受试者的观察方向上的一个或多个物体之间的距离。第二，在步骤S7中，存储器单元7将测量的观察距离存储在测量的观察距离的集合中。第三，在步骤S11中，处理单元10确定所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离的统计分布。

下面将描述图2中所示的一些可选步骤。这些可选步骤通常导致改进的，例如更精确的评估。例如，在可选步骤S15中，眼睛监测单元15检测相对于距离测量传感器的诸如观察方向之方向的受试者的眼睛方向。在可选的步骤S16中，处理单元10基于相对于距离测量传感器的诸如观察方向之方向的受试者的眼睛方向，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。代替丢弃所测量的观察距离，处理单元10可以选择认为有价值的特定观察距离或者选择受试者优选的观察距离或者用小于或大于1的加权因子对所测量的观察距离进行加权。在可选的步骤S20中，运动传感器20测量S20受试者身体的运动。在本示例中，运动传感器20包括加速度计和陀螺仪，但还可包括不同的传感器，例如磁力计、高度计、步数计或地理定位装置。在可选步骤S21中，处理单元10基于所测量的运动，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。如果受试者的头部至少基本上稳定地指向所测量的物体，则对该物体测量距离并且用1或大于1的因子进行加权。如果受试者的注意力被分散，例如当受试者的头部至少基本上恒定地围绕物体运动时，所测量的距离用小于1的因子进行加权，或者丢弃并且因此在整体统计分布中不予考虑。

在可选的步骤S25中，环境光传感器25测量沿受试者观察方向的环境光和/或光强度和/或光谱含量，其中环境光传感器25也可以通过使用附加的颜色传感器来扩展。处理单元10在可选的步骤S26中基于所测量的环境光、光强度和/或光谱含量，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。环境光影响受试者的眼睛调节和焦深。在明亮的照明下，当受试者的瞳孔收缩并且受试者的焦深显著增加时，测量的观察距离不优先处理，并且用小于1的值加权。当考虑暗光时，例如当受试者正在阅读书籍并且受试者的瞳孔扩大时，所测量的观察距离被优先处理并且用大于1的值加权，其中，受试者的瞳孔扩大对应于与昏暗照明相关联的环境光。

在可选的步骤S30中，用户接口30接收用户输入。在可选步骤S31中，处理单元10基于所述用户输入来对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行加权、选择或丢弃。受试者可以使用在距离测量***1上、在附着的装置上或在包括距离测量***1的眼镜上的抽头(tap)，以便加权、选择或丢弃所测量的观察距离。受试者的输入还可以是由头部运动传感器检测的像点头或摇头的头部姿势、由眼睛监测装置检测的受试者或眼睛运动。例如，受试者可以通过从要测量的物体移开视线而丢弃所测量的观察距离，因为这样调整的眼睛监测装置直接导致丢弃测量结果。另一示例可以是受试者将他或她的手以挥手手势放置在传感器前方或将他或她的手保持在距离测量***1前方几秒以丢弃或加权所测量的观察距离。

一个或多个，例如所有上述加权或丢弃步骤可以彼此独立地执行或者在共同的处理步骤中一起执行。

最后，处理单元10在可选步骤S35中通过将统计方法应用于所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离的统计分布来计算目标屈光。目标屈光，分别是人工晶体的屈光校正，是从下面的图8中描述为屈光要求图的屈光目标图导出的。这些图直接与来自下面图3中示例性描述的距离出现图的距离出现测量结果相关。

图3示出了随以厘米(cm)为单位之距离的距离出现(distance occurrence)图。图3的图用作可以由图1的距离测量***1利用图2的方法步骤获得的距离出现的示例。该出现图示出了根据实际测量随特定距离的距离出现概率。通过将距离转换成屈光，可以获得屈光统计。通过分析图3中的屈光统计数据(分布)，外科医生能够从一个或两个眼睛的屈光要求图导出目标屈光或所需焦深。因此，外科医生可以获得在统计上最佳的拟合IOL，其中所述IOL例如由对于在特定时间量中使用或者佩戴距离测量***1的患者的特定贯穿焦点曲线(视觉敏锐度或光学质量作为观察距离或屈光添加的函数)表征。特定时间量可以是若干小时或甚至几天，并且在图3的图示场景中被示为30.9小时。30.9小时导致关于患者的距离1114K个样本。该持续时间可以被认为是患者使用/佩戴这种装置的示例性平均时间。

图4示出了佩戴图1的距离测量***1的人的观察范围分布的二维示意图。二维示意图包括垂直观察距离和水平观察距离。该图指示在水平方向上从0到600cm的水平距离和在垂直方向上从0到300cm的垂直距离。下部图中示出了基础的测量值，图示了特定环境光强度的出现(occurrence)。上部图中的较暗颜色指示较高出现率。图中示出了缩放到两个上部图的尺寸的受试者身体和头部。图中突出显示的区域(虚线椭圆形)显示从左侧开始：膝上型电脑区域和电视屏幕。右手侧的放大图图示了在工作日期间患者的进一步结果和他的优选活动。从该图可以看出，例如当患者使用他的膝上型电脑等时，在短范围的观察距离内并且因此在近视觉中产生了最多的出现。在图4的具体示例中，41％的出现发生在近视觉中。较少的出现发生在中间范围(中间视觉)中，例如当患者与其他人谈话时；并且最少的出现发生在远范围(远视觉)中，例如当患者正从前方的窗口向外看时。

下部的出现图(occurrence diagram)示意性地示出了在使用膝上型电脑和看电视的活动期间特定环境光的出现。距离示意图和出现图构成了图11和12中所示结果的基础。

图5示意性地示出了当患者在家佩戴图1的距离测量***1时的另一个二维距离分布。左侧图示出了在水平方向上从0到600cm的距离和在垂直方向上从0到300cm的距离。右图示出了放大图，其中患者的优选活动用虚线椭圆形示出。从左到右的区域分别对应于桌面工作、阅读和计算机屏幕。经常执行的任务的概率以较暗的黑色来突出显示，其中浅色指示很少执行的任务。

图6示意性地示出了由根据图1的具有可选环境光传感器25的距离测量***1获得的相对于环境光的距离出现。关于环境光的信息可被考虑以对距离出现进行加权。在一天的不同时间中的照明条件，例如在不同活动期间出现的环境光和/或光强度，可影响瞳孔的大小且因此修改视觉要求。此外，关于环境光的信息可用于对测量的观察距离进行加权或丢弃，以得到所测量的观察距离的统计分布的更深刻的分析。受试者的活动反映与所测量的观察距离相关联的不同环境光的日常曝光。该附加测量为患者的日常调节要求提供了更鲁棒的客观解决方案。例如，两个患者可能需要相同的距离调节，但是在日常生活中由不同的环境光曝光，这将对两个患者导致不同的总屈光要求。

图7示意性地示出了患者戴眼镜的场景，其中图1的距离测量***1附着到眼镜上或者眼镜包括图1的距离测量***1。距离测量***1可以实现为具有图1的范围距离传感器的距离测量装置。患者在注视方向上观察，其中所述传感器对该注视方向很敏感。这在俯视图和侧视图中示出，它们示出了在对应患者观察方向的感测区域的方向上的传感器灵敏度。具有距离测量传感器的距离测量装置随着患者头部的运动而运动。因而，沿患者头部方向的线上的每个距离都被取样。在距离测量***1中包含的附加传感器帮助将所收集的关于测量的观察距离的信息集中到在最终统计分布中要考虑的仅仅最重要的距离。最终统计分布指示最经常出现的测量的观察距离，并且忽略被发现是可忽略的测量的观察距离。因此，外科医生能够与患者一起对应用于人工晶体的屈光矫正做出深刻选择。

图8示意性地示出了根据图3的所获取的数据的屈光度要求分布(上图)和环境光分布(下图)的时间关系曲线图示，其中根据图3的所获取的数据是随时间获得的，由此图8示出了时间轴上的数据。较暗的颜色指示较高的出现率。图8示出了典型的办公时间，还示出了在-2和-1屈光度之间的屈光的桌面监视器的时间段。12:45至13:30之间的午餐时间示出较大距离(较小屈光)的较宽分布。桌面工作(16:20到17:15)被认为是具有较短距离(较大屈光)的时间段。

图9示出了利用图1的距离测量***1导出的四个不同的示例性屈光要求图。不同的示例性屈光要求图被分配给特定情境。例如，当患者使用PC时，屈光要求在量值上低于阅读时的屈光要求，但高于观看TV或打高尔夫球的屈光要求。然后可以基于患者的个人偏好、希望和/或在特定活动中花费的时间将特定活动的屈光要求集成到组合图中。以此方式，患者能够优先处理或者不优先处理某些活动，并且利用该特征，他能够调整对总体统计有贡献的权重。例如，患者可能更喜欢提升这些活动，其对眼镜的依赖性将是更高的负担，如当其伴随有身体的活动时。相反，患者可能愿意降低其视觉质量不是很关键的活动，即使当他或她在该活动中花费大量时间。在外科手术前，根据患者和医生之间的面谈，以这种方式可以将屈光目标个性化，然后用于选择IOL类型和具体参数。当纯粹基于时间估计总体统计并因此不基于活动对数据进行分层时，这种个性化调整是不可能的。

图10示意性地示出了根据图4所示的距离测量值计算的屈光要求和与屈光相关联的平均光强度。在屈光度-2D处的峰值对应于膝上型计算机的使用，其可被认为是该特定受试者的最优选距离。对制造人工晶体的进一步考虑可通过使用下面图11的图来提取。

图11示意性地示出了用于实现分别从图4和10提取的最佳屈光要求的可能解决方案。最佳屈光要求曲线的这种实现是依据从左到右示出的眼内晶体的贯穿焦点曲线(TFC,through-focus curve)得到的。下部左侧的第一图示出了多焦点IOL的图，由此两个眼睛(OD和OS)获得考虑了-2D和OD的最大屈光矫正的植入物。下部中间的第二图示出了两个单焦点晶体的图，其中一只眼睛(OD)获得与-2D目标匹配的单焦点晶体的植入物，而另一只眼睛(OS)获得与0D目标匹配的单焦点晶体的植入物。0D目标对应于具有0屈光度的平光晶体以匹配距离视觉，所谓的单视觉。下部右侧的第三图示出了两个单焦点晶体的图，其中一只眼睛(OD)获得如第二图中的单焦点晶体的植入物，而另一只眼睛(OS)获得具有在2和0折光度之间的延伸景深的晶体的植入物。本文所确定的统计分布使医疗专业人员能够确定良好适合的单焦IOL或甚至更适合的多焦点IOL。

图12示意性地示出了优先化的观察距离的优先化机制。图12示出了出现图、优先级图和屈光需求图。屈光需求图从优先级图和屈光需求图的组合导出。在出现图中，基于在出现图下面的屈光需求图所示的优先化反馈来提高围绕-2D(阅读)的峰值，而在最终屈光需求图中降低了基于患者反馈被去优先化的围绕-0.7D(TV)的峰值。因此，通过引入特定的优先化可以找到人工晶体的更好的解决方案，其中对于每个个体，优先化的情况可以不同。

如图中所示的距离测量方法和距离测量***可以通过图13和14所示的实施例进一步增强。

图13示意性地示出了根据本发明的可折叠或可弯曲框架1360的实施例。框架1360设置有关于图1和图2所描述的距离测量单元、对应的传感器、处理单元、存储器单元和单独的电池。框架1360可单独佩戴或佩戴在凭处方可购买的眼镜的顶部上。框架1360可以在不具有眼镜本身的情况下以普通眼镜的形状形成。此外，框架1360设置有基本的用户输入可能性，如单个按钮。可折叠框架1360还可以报告功能状态，诸如OK/ERROR(好/错误)。由于框架1360包括距离测量***，所以测量的观察距离的集合可以收集在对应的存储器单元中。为了进一步向使用中的特定受试者提供增强，框架1360可以与如图14所示的盒子一起配送。

图14示意性地示出了根据本发明的盒子1470的实施例。所述盒子能够容纳框架1460。所述盒子用于保护的原因、下载数据、对框架1460充电、通过导线或以无线方式将盒子1470连接到平板电脑/膝上型电脑/智能电话。因此，框架1460可以制造得更轻，因为它自己不需要发射单元。盒子1470还可以通过其自己的存储器单元根据多个会话来存储数据。此外，盒子1470还可以具有用于显示诸如错误消息/报告的进一步信息的显示器。盒子1470还可适于通过诸如蓝牙或无线局域网的无线连接上传数据到云。盒子1470还可以适于在诸如存储卡或驱动器的外部非易失性数据存储介质上存储数据。在受试者行进的情况下，盒子1470提供有用于***电池的电池壳，以及用于通过充电电网进行充电的触点引线。

如图13和14所示的框架和盒子的组合为受试者随身携带如图1所示的距离测量***提供了简单可能性。受试者则可以在走动时并且根据其自己的偏好如图7中所示地利用距离测量***。

通过本申请所述的技术，可以确定定制的切削(ablation)轮廓。当前的屈光矫正激光考虑当前的屈光能力(和/或角膜曲率的角膜半径-角膜屈光力和/或眼睛的总的波前像差)和目标屈光能力，并且基于该差异来估计切削轮廓。本申请所述的技术使得能够计算定制的切削轮廓，以便实现所需的眼睛视觉性能。例如，这可以是扩展景深。因此，本申请所述的测量值可用作计算切削轮廓以实现所需的光学倍率和景深的输入。

Claims (17)

1.一种距离测量***(1)，包括：

距离测量传感器(5)，其适于并布置成测量受试者的眼睛与一个或多个物体之间的观察距离；和

存储单元(7)，其适于将测量的观察距离存储在测量的观察距离的集合中；

处理单元(10)，其适于从所述测量的观察距离的集合确定所述测量的观察距离的统计分布。

2.根据权利要求1所述的距离测量***(1)，还包括：

眼睛监测单元(15)，其适于并布置成检测相对于所述距离测量传感器(5)的观察方向的所述受试者的眼睛方向，其中所述处理单元(10)还适于基于相对于所述距离测量传感器(5)的观察方向的所述受试者的眼睛方向，对所述测量的观察距离集合中的所测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

3.根据权利要求1或2所述的距离测量***(1)，还包括：

运动传感器(20)，例如加速度计和陀螺仪，其中所述运动传感器(20)适于并布置成测量诸如所述受试者头部的所述受试者的身体的运动，其中所述处理单元(10)还适于基于所测量的运动，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的距离测量***(1)，还包括：

环境光传感器(25)，其适于并布置成测量沿所述距离测量传感器(5)的观察方向的环境光、光强度和/或光谱含量，其中所述处理单元(10)还适于基于所测量的环境光、光强度和/或光谱含量，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的距离测量***(1)，还包括：

用户接口(30)，其适于接收用户输入，其中所述处理单元(10)还适于基于所述用户输入，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的距离测量***(1)，其中，所述距离测量***(1)适于安装在眼镜、眼镜框架上和/或适于附着到所述受试者的头部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的距离测量***(1)，其中，所述处理单元(10)还适于通过对所测量的观察距离的统计分布应用统计方法来计算目标屈光。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的距离测量***(1)的用途，用于选择和定制白内障手术中的屈光解决方案。

9.一种距离测量方法，包括如下步骤：

通过距离测量***(1)的距离测量传感器(5)，测量(S10)受试者的眼睛和一个或多个物体之间的观察距离；

通过存储单元(7)将所测量的观察距离存储(S7)在测量的观察距离的集合中；和

通过所述距离测量***(1)的处理单元(10)，从所述测量的观察距离的集合确定(S11)所测量的观察距离的统计分布。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

通过所述距离测量***(1)的眼睛监测单元(15)，检测(S15)相对于所述距离测量传感器(5)的观察方向的所述受试者的眼睛观察方向；和

通过所述处理单元(10)，基于相对于所述距离测量传感器(5)的观察方向的所述受试者的眼睛方向，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃(S16)。

11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括：

通过所述距离测量***(1)的运动传感器(20)，测量(S20)诸如受试者头部的所述受试者的身体的运动；并且

基于所测量的运动，通过所述处理单元(10)对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃(S21)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，还包括：

通过环境光传感器(25)测量(S25)沿所述距离测量传感器(5)的观察方向的环境光、光强度和/或光谱含量；和

通过所述处理单元(10)，基于所述测量的环境光、光强度和/或光谱含量，对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行统计加权、选择或丢弃(S26)。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，还包括：

通过所述距离测量***(1)的接口(30)接收(S30)用户输入；和

基于所述用户输入，通过所述处理单元(10)对所述测量的观察距离集合中的测量的观察距离进行加权、选择或丢弃(S31)。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，还包括：

通过将统计方法应用于所述测量的观察距离的统计分布，由所述处理单元(10)计算(S35)目标屈光。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中，所述方法在白内障或屈光手术之前或之后，或在隐形镜片或眼镜配制之前、期间或之后进行。

16.一种框架(1360；1460)，其适于集成和/或安装根据权利要求1至7中任一项所述的距离测量***(1)，其中所述框架是可折叠的或可弯曲的。

17.一种盒子(1470)，其适于容纳根据权利要求16所述的框架(1360；1460)。