CN111356397A - 用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备 - Google Patents

用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111356397A
CN111356397A CN201880074014.4A CN201880074014A CN111356397A CN 111356397 A CN111356397 A CN 111356397A CN 201880074014 A CN201880074014 A CN 201880074014A CN 111356397 A CN111356397 A CN 111356397A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subject
head
frame
determining
head pose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880074014.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111356397B (zh
Inventor
G·勒索克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Essilor International Compagnie Generale dOptique SA filed Critical Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Publication of CN111356397A publication Critical patent/CN111356397A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111356397B publication Critical patent/CN111356397B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016—Operational features thereof
    • A61B3/0025—Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C13/00—Assembling; Repairing; Cleaning
    • G02C13/003—Measuring during assembly or fitting of spectacles
    • G02C13/005—Measuring geometric parameters required to locate ophtalmic lenses in spectacles frames
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0091—Fixation targets for viewing direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/11—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring interpupillary distance or diameter of pupils
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1113—Local tracking of patients, e.g. in a hospital or private home
    • A61B5/1114—Tracking parts of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4561—Evaluating static posture, e.g. undesirable back curvature
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person
    • G06T2207/30201—Face

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法包括以下步骤：a)在所述受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及b)根据所述受试者的至少一个眼睑在步骤a)在他/她的头部运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。进一步，本发明还提出一种用于测量与所述受试者配戴的眼镜的镜架相关联的独特高度的方法。最后，本发明涉及一种用于在眼镜的镜架中安装眼科镜片以及对眼科镜片的安装进行检验的方法。

Description

用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备
技术领域
本发明涉及验光领域并且涉及与配戴眼科镜片的受试者相关的参数的测量。
更精确地，本发明涉及用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备。
本发明还提出一种用于测量与受试者配戴的眼镜的镜架相关联的独特高度的方法。
进一步，本发明涉及一种用于在眼镜的镜架中安装眼科镜片以及对眼科镜片的安装进行检验的方法。
背景技术
许多文献描述了用于确定受试者的头部姿势的装置和方法。
例如，文献WO 2010/145736提供了一种改进的用于确定受试者的头部姿势的方法。WO 2010/145736的方法包括：记录受试者在一定时间段内的头部姿势；并且，根据所记录的头部姿势来确定优选的或“习惯的”头部姿势。
此方法防止了将受试者的习惯头部姿势错误地假定为在某个时间点随机记录或确定的并且恰好与受试者的通常头部姿势不对应的头部姿势。
然而，此方法对于眼科护理医师而言可能是繁琐的工作，该眼科护理医师应在受试者的头部或在受试者的镜架上为他/她配备装置，并进行长时间的视频记录。而且，尽管测量结果可能非常精确，但该测量结果从一天到下一天变化很大。
发明内容
因此，本披露的一个目的是提供一种精确、可靠且简单的用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法是精确且简单的以由眼科护理医师来实施，但所述方法也是可靠的并且从一天到下一天可再现。
根据本发明，通过提供一种包括以下步骤的方法来实现以上目的：
a)在所述受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
b)根据所述受试者的至少一个眼睑在步骤a)在他/她的头部运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。
实际上，申请人已经发现，根据此方法确定的所述受试者的头部姿势是非常可靠的并且不取决于执行所述测量的时间。
特别地，根据本发明的方法允许确定对于每个受试者而言非常特定的参考头部姿势。
在特定的实施例中，获得所述受试者的至少一个眼睑的运动或位置的所述步骤a)包括要求所述受试者：
a1)采取初始头部姿势，在该初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向；以及
a2)从所述初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部，同时保持他/她的视线指向所述预定方向。
根据本发明的方法的其他有利的且非限制性的特征如下：
-在步骤b)，所述受试者的至少一个眼睑是他/她的上眼睑；
-在步骤b)，将所述参考头部姿势确定为由所述受试者在当所述受试者的头部分别向下移动、向上移动时所述至少一个上眼睑分别停止移动、开始移动的瞬间所采取的姿势；
-在步骤b)，将所述参考头部姿势确定为由所述受试者在当所述受试者的头部分别向下移动、向上移动时所述至少一个上眼睑与所述受试者的相对应的眉毛的弧线分别吻合、脱出的瞬间所采取的姿势；
-在步骤a)，所述预定方向是当所述受试者在直视前方的固定点时或在注视在镜中或在显示屏上的他/她自己时他/她的视线方向；
-在步骤b)，当在步骤a)在视觉上或借助于摄像机观察所述受试者的所述至少一个眼睑的运动和/或位置的同时确定所述参考头部姿势。
本发明的进一步的目的是提供一种测量方法，所述测量方法得益于所述参考头部姿势的确定，以允许始终以所述受试者的相同头部姿势进行测量。
因此，本发明提出了一种用于测量与所述受试者以物理或虚拟方式配戴的眼镜的镜架相关联的独特高度的方法，所述方法包括以下步骤：
-使用一种根据以上详细发明的确定方法来确定所述受试者的参考头部姿势；以及
-当所述受试者的头部处于所述参考头部姿势时，根据沿着基本上与所述初始预定方向垂直的竖直方向的、在所述受试者的一个瞳孔的中心与所述镜架的底部边缘之间的距离来确定所述独特高度的测量值。
有利地，在步骤b)，获取所述受试者的头部相对于所述竖直方向的倾斜角；并且，当所述受试者的头部相对于所述竖直方向倾斜了所获取的倾斜角时，确定所述独特高度。
根据本发明的测量方法的其他有利的且非限制性的特征如下：
-确定所述独特高度的实际值以及与所述测量值的偏差；
-所述偏差取决于受试者的种族；
-当所述受试者以虚拟方式配戴所述的眼镜时，根据沿着所述竖直方向的、在所述受试者的眉毛与所述镜架的顶部边缘之间的距离相对于所述受试者的头部来对所述镜架进行定位；以及
-在适于减小所述受试者瞳孔尺寸的照明条件下，确定所述独特高度的所述测量值。
本发明的另一个目的是提供一种帮助和检验镜片在镜架中的安装的方法。
更准确地，本发明涉及一种用于对至少一个眼科镜片在被设计为由受试者配戴的眼镜的镜架中的安装进行检验的方法，所述方法包括以下步骤：
-使用一种根据本发明的确定方法来确定所述受试者的参考头部姿势；
-当所述受试者处于所述参考头部姿势并且配戴了没有所述至少一个眼科镜片的所述镜架时，捕获所述镜架的第一图像；
-在所述镜架中安装具有标记的所述至少一个眼科镜片；
-捕获配适有显示所述标记的所述至少一个眼科镜片的所述镜架的第二图像；
-处理所述第一和第二图像，以便将所述镜架的图像叠加在两个图像中；
-确定在所述标记与要用所述眼科镜片在视觉上进行矫正的所述受试者的眼睛的瞳孔的中心之间的距离的计算值；
-将所述计算值与阈值进行比较；以及
-根据所述先前的比较，检验所述至少一个眼科镜片在所述镜架中的安装。
本发明的进一步的目的是提供一种用于确定受试者的参考头部姿势的设备，所述设备包括：
-接收装置，所述接收装置适于当受试者从初始头部姿势开始向上或向下移动他/她的头部的同时接收他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
-图像处理装置，所述图像处理装置被配置为分析由所述图像捕获装置捕获的图像或影片并且根据所述受试者的至少一个眼睑的运动和位置中的至少一个来确定所述参考头部姿势。
在特定的实现方式中，所述设备进一步包括图像捕获装置，所述图像捕获装置适于捕获所述受试者的至少一个眼睑的运动或位置并且将其提供给所述接收装置。
在优选的实施例中，根据本发明的设备包括醒目装置，该醒目装置布置在所述受试者前方而使得他/她采取初始头部姿势，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向。
在另一个实施例中，除了本发明的所述设备之外，还提供了所述醒目装置。
有利地，所述醒目装置可以包括定位于与所述受试者的眼睛相同高度的光源。
可替代地，所述醒目装置可以包括镜子或显示屏，所述镜子或显示屏定位于受试者的前方，使得所述预定方向基本上是水平的。
在另一个优选的实施例中，其中，所述受试者以物理或虚拟方式配戴眼镜，根据本发明的设备使得：
-所述接收装置适于当所述受试者的头部处于所述参考头部姿势时接收他/她的至少一个图像；以及
-所述图像处理装置被进一步配置为分析所述至少一个图像并且根据沿着基本上与所述初始预定方向垂直的竖直方向的、在所述受试者的一个瞳孔的中心与所述镜架的底部边缘之间的距离来确定与所述眼镜的镜架相关联的独特高度的测量值。
在具有所述图像捕获装置的特定实现方式中，所述图像捕获装置适于当他/她的头部处于所述参考头部姿势时捕获所述受试者的(多个)图像。
有利地，所述图像捕获装置具有与所述受试者的视轴平行的光轴。这样防止了所述测量因视差误差而失真。
本发明的另一个目的是提供一种用于确定受试者的参考头部姿势的设备，所述设备包括：
-至少一个输入，所述至少一个输入适于当所述受试者的头部从初始头部姿势开始向上和向下移动的同时接收代表所述受试者的至少一个眼睑的运动或位置的至少一个图像，在所述初始头部姿势下使所述受试者的视线指向预定方向，所述视线在所述头部的运动期间保持指向所述预定方向；以及
-至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为分析由所述至少一个输入所接收的所述至少一个图像并且基于所分析的至少一个图像根据所述受试者的至少一个眼睑的运动和位置中的至少一个来确定所述参考头部姿势。
在特定的实现方式中，所述设备进一步包括图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置为捕获所述受试者的至少一个眼睑的运动或位置并且将其提供给所述至少一个输入。
在此设备的优选实施例中，所述至少一个输入被配置为当所述头部处于所述参考头部姿势时接收所述至少一个图像；并且，所述至少一个处理器被配置为分析所述至少一个图像并且根据沿着基本上与所述初始预定方向垂直的竖直方向的、在所述受试者的一个瞳孔的中心与当所述受试者物理或虚拟配戴眼镜时所述镜架的底部边缘之间的距离来确定与所述眼镜的镜架相关联的独特高度的测量值。
在具有所述图像捕获装置的特定实现方式中，所述图像捕获装置被配置为当所述受试者的头部处于所述参考头部姿势时捕获他/她的(多个)图像。
本发明还涉及一种在非暂时性计算机可读介质中实施的软件程序产品，所述软件程序产品被配置为使一个或多个处理装置执行用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法包括：
a)在所述受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
b)根据在步骤a)所述受试者的所述至少一个眼睑在他/她的头部的运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。
本发明最后提供了一种在非暂时性计算机可读介质中实施的软件程序产品，所述软件程序产品被配置为使一个或多个处理装置执行用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法包括：
a)在所述受试者的头部从所述受试者的初始头部姿势开始向上和向下运动期间，接收代表受试者的至少一个眼睑的运动或位置的数据，在所述受试者的初始头部姿势下使所述受试者的视线指向预定方向，所述受试者的视线在所述向上和向下运动期间保持指向所述预定方向；以及
b)基于所接收的数据，根据所述受试者的所述至少一个眼睑在所述头部的运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。
具体实施方式
以下参考附图并通过非限制性示例给出的说明将清楚理解本发明包括的内容以及实践本发明的方式。
在附图中：
-图1是受试者处于根据本发明第一实施例的设备前方的示意图；
-图2是图1的俯视图，示出了受试者的双眼；
-图3和图4分别是受试者的头部处于初始头部姿势和处于参考头部姿势的示意图；
-图5是受试者的眼睛的示意图，示出了处于初始头部姿势下他的眼睑以及他的眼睛的瞳孔；
-图6是处于参考头部姿势下的图5的眼睛的示意图；
-图7是配戴了眼镜的镜架的受试者的眼睛的示意图，其中，详细示出了在镜架底部与瞳孔中心之间的配适高度。
我们将在下文中描述用于确定受试者1的参考头部姿势的方法和设备(见图1)，其中当受试者(在接下来的描述中，我们将假设受试者是男性)移动他的头部的同时使用他的一个或两个眼睑的位置和/或运动。
此参考头部姿势对于每个受试者而言是特定的，非常稳定并且从一天到另一天变化不大。
因此，考虑到眼镜的设计和制造，特别是对于渐变多焦点镜片(PAL)，当进行受试者1的光学和/或眼睛或头部相关的测量时，确定受试者1的参考头部姿势是特别有用的。
我们在图1上表示了根据本发明的特定实施例的设备10。设备10包括数字视频记录器11(下文称为摄像机)和计算机***12，该计算机***通过用于双向通信的数字电缆19连接到摄像机10。
在此特定实施例中，设备10进一步包括醒目装置13、14，这些醒目装置布置在受试者1前方而使得他采取初始头部姿势，其中，他将他的视线16、17指向预定方向18(见图1A)。
在此，醒目装置13、14包括光源13(例如光发光二极管(LED))和半透明或二向色镜14，该半透明或二向色镜相对于光源13和受试者1的头部2定位并定向在受试者1的前方，使得预定方向18沿着水平轴Y基本上是水平的(参见图1和图1A中的箭头)。
换句话说，LED13正好置于镜子14的正上方/竖直上方，该镜子相对于竖直轴X倾斜45°角，使得光源13的(虚拟)图像沿着预定方向18被定位于水平轴Y上(在镜子14的后面，靠近摄像机11)。
在一个变体中，光源可以被定位在与受试者的眼睛相同的高度处，使得初始头部姿势是受试者当看远点(视远力)时会采取的姿势。
在另一个变体中，当受试者正直视前方的固定点(光源靠近摄像机11)或注视镜中或显示屏上(例如在他的手机或他的数字平板电脑的屏幕上)的他自己时，预定方向可以通过受试者视线方向来定义。
摄像机11优选地被定位于受试者1的头部2的前方、在半透明或二向色镜14的后面，并且具有光轴15，该光轴优选地与受试者1的视轴18(见图1A)平行(以避免当捕获受试者的双眼图像时的视差问题)。
摄像机11被以光学和机械方式设置以捕获置于在摄像机11前方的受试者1的头部2和眼睛3、4的图像。
计算机***12还可以包括视频屏幕12，以实时监视由摄像机11记录的图像或影片。计算机***12包括计算装置，该计算装置适合于分析由摄像机11捕获的图像并运行图像处理算法，以从那些图像中提取有用信息并根据受试者的至少一个眼睑的运动或位置确定所寻找的参考头部姿势。
使用图1的设备10，可以执行根据本发明的方法，所述方法包括以下步骤：
a)要求受试者1执行以下动作：
a1)采取初始头部姿势，在该初始头部姿势下他将他的视线指向预定方向18；
a2)从初始头部姿势开始向上和向下移动他的头部(见图1中的双箭头20)，同时保持他的视线指向预定方向18；以及
b)根据在步骤a2)受试者1的至少一个眼睑在他的头部的运动期间的运动或位置来确定参考头部姿势。
因此，在步骤a)，当受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在该初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向。
我们已经在图3和图4上描绘了当受试者1分别处于初始头部姿势(图3的情况)和处于参考头部姿势(图4的情况)时的他的头部2。
步骤a)
在该方法的开始，受试者1坐在或站在设备10的前方，并试图聚焦在由镜子14反射的光源13的图像上。在此情况下，他的视线(即图2中的视线16、17)指向图像，从而定义了预定方向18。
在此初始头部姿势(图3)中，我们在图5上描绘了受试者1的(右)眼3的详细视图，具有：
-下眼睑5和上眼睑9；
-巩膜6；
-虹膜7和瞳孔8。
在本发明的优选实施例中，实验的照明条件是使得受试者1处于明视条件下(高于约300cd/m2的高环境亮度水平)，使得受试者1的眼睛3的瞳孔8接近其最小尺寸(缩瞳)，通常约为1.5毫米至2毫米。
实际上，这里的明视条件是通过环境照明(例如，通常在眼镜店中发现的那些)和通过光源13的光照水平获得的。
如图5所示，此时，使右眼3的上眼睑9抬起，使得其仅隐藏虹膜7的一小部分上部，而没有遮住瞳孔8。
在初始头部姿势(图3和图5)中，可以获取受试者1的整个眼睛3的图像，包括受试者的眉毛20以及眉毛20的弧线21。优选地，可以处理所获取的图像以识别上眼睑9的弧线21和边缘22，并计算眼睛3的上眼睑9的初始位置，该位置是由沿着竖直轴23(平行于X轴)的从弧线21到上眼睑9的边缘22的距离来定义的。
然后，从受试者1将他的视线16指向在预定方向18上的初始头部姿势(图3)开始，要求受试者1向上和向下移动他的头部2(步骤a2；参见图3上的双箭头20)，而不停止朝着光源13的图像看并且优选地不将他头部2向左或向右转。
步骤b)
在他的头部2的整个运动期间，设备10的摄像机11例如以30Hz或60Hz的采样率来记录受试者1的眼睛3、4的图像，并将这些图像发送到计算机***12以进行图像处理和分析。
然后根据在他的头部2的运动期间受试者1的上眼睑9的运动或位置来确定参考头部姿势(见图4)。
在替代性实施例中，下眼睑5可以用于受试者的眼睛的图像中。
如图6所示，在参考头部姿势下，上眼睑9在此相对于其初始位置(图3的初始头部姿势)降低，使得其遮盖了虹膜7的几乎一半(参见上文)。
在参考头部姿势(图4)中，还可以计算眼睛3的上眼睑9的“参考”位置，该位置再次是由沿着竖直轴23(平行于X轴)的从弧线21到上眼睑9的边缘22的距离来定义的(见图6)。
在根据本发明的方法的特定实施例中，在步骤b)，将参考头部姿势确定为由受试者1在当受试者1的头部2分别向下移动、向上移动时上眼睑9与受试者1的相对应的眉毛20的弧线21分别吻合或脱出的瞬间所采取的姿势。
当由于上眼睑9的移动而对参考头部姿势进行定位时，在步骤b)，将该参考头部姿势确定为由受试者1在当受试者1的头部2分别向上移动、向下移动时上眼睑9分别停止移动、开始移动的瞬间所采取的头部姿势。
参考头部姿势可以通过摄像机11(图4和图6的情况)确定，或者可以直接通过目测确定。在目测的情况下，可以为受试者配备一种特定的装置，该装置记录受试者的头部的倾斜角度。然后，执行该方法的眼科护理医师(ECP)记录与受试者的参考头部姿势相对应的倾斜角度。
然后，为了再现先前用该方法确定的参考头部姿势，可以将受试者1的头部2(如果他不配戴镜架)或他所配戴的镜架与以上倾斜装置配适；并且，要求受试者1倾斜他的头部2，直到倾斜角度等于在前一次测量期间所确定的值为止。
当受试者配戴着或没有配戴具有镜架(有或没有配适在镜架中的眼科镜片)的眼镜时，可以使用/实施以上详细的设备10和方法。那些眼镜可能是他平时戴的眼镜，或者可能是他选择的新眼镜。
为了在受试者1处于参考头部姿势时对其进行各种测量，上述设备和方法是特别有意义的，因为参考头部姿势是受试者1在确定条件下的特定姿势。
当测量配戴眼镜的镜架的受试者1的眼睛2上的几何和/或形态距离或长度时，这特别有意义。更精确地，参考图7，本发明还提出一种用于测量与受试者1以物理或虚拟方式配戴的眼镜的镜架24相关联的独特高度(以下称为配适高度B)的方法。
所述测量方法包括以下步骤：
-使用一种根据本发明的确定方法来确定受试者1的参考头部姿势(见上文)；以及
-当受试者1的头部2处于参考头部姿势时，根据沿着基本上与初始预定方向18(见图2)垂直的竖直方向X的、在受试者1的瞳孔8的中心28与所述镜架24的底部边缘27之间的距离来确定配适高度的测量值B。
为了确定配适高度B的测量值，可以使用与图10相同的设备10。在此情况下，计算机***12然后被配置为处理由摄像机11捕获的受试者1的头部2和眼睛3、4的图像，以便检测眼睛3的瞳孔8和镜架24的镜圈25两者(当所述镜架包括由鼻梁26连接的两个镜圈25时，参见图10)。
一旦检测到瞳孔8和镜圈25，就可以确定瞳孔28的中心28和镜圈25的内边缘26，以及沿着竖直轴X的在中心28与边缘26之间的距离(即，独特高度)。
有利地，在确定方法的步骤b)，获得受试者1的头部2相对于竖直方向23的倾斜角；并且，当受试者1的头部2相对于竖直方向X倾斜了所获取的倾斜角θI时，确定配适高度。
在本发明的优选实施例中，确定所述配适高度的实际值BR以及与测量值B的偏差δB，该偏差例如取决于受试者的种族：高加索人、欧亚人、亚洲人等。
偏差值δB可以例如是在参考头部姿势与受试者的自然头部姿势之间所测量的倾斜角度(由倾斜装置来测量)的平均角度差。
在另一个优选实施例中，在适于使受试者1的瞳孔8的尺寸减小的照明条件下，确定配适高度的测量值B。在那些照明条件下，较小的瞳孔8尺寸(由于虹膜7的缩瞳)允许在确定瞳孔8的中心28时达到更好的精度。
当受试者1以虚拟方式配戴眼镜时(即，虚拟镜架由计算机***12数字添加到由摄像机11记录的受试者1的头部2的图像上)，根据沿着竖直方向23(X轴)的在受试者1的眉毛20与所述镜架25的顶部边缘29之间的距离H(见图7)来相对于受试者1的头部2对镜架24进行定位。
以上用于确定受试者1的参考头部姿势的设备10和方法也可以用于/实施用于对至少一个眼科镜片在被设计为由受试者配戴的眼镜的镜架中的安装进行检验的方法。
此有利的方法包括以下步骤：
-使用一种根据本发明的确定方法来确定受试者1的参考头部姿势(见上文)；
-当受试者处于参考头部姿势并且在配戴没有至少一个眼科镜片的镜架时，捕获镜架的第一图像；
-将具有标记的至少一个眼科镜片安装在镜架中；
-捕获配适有显示所述标记的所述至少一个眼科镜片的所述镜架的第二图像；
-处理所述第一和第二图像，以便将所述镜架的图像叠加在两个图像中；
-确定在所述标记与要用眼科镜片在视觉上进行校正的受试者的眼睛的瞳孔中心之间的距离的计算值。
-将所述计算值与阈值进行比较；以及
-根据所述先前的比较，检验所述至少一个眼科镜片在所述镜架中的安装。
此测量的基本原理如下。
首先，在受试者已经选择了他想要的眼镜架之后并且在已经调整了他头部上的此镜架(没有眼科镜片)之后，可以要求受试者1采取初始头部姿势(参见上文的步骤a1)，在该初始头部姿势下他将他的视线指向预定方向。在此第一配置中，获取受试者面部的第一图像。处理此第一图像，例如以确定瞳孔间距离和瞳孔中心与镜架底部边缘之间的配适高度的测量值(见上文详细信息)。将第一图像和配适高度的值提供给负责将(多个)眼科镜片安装在镜架中的操作员。
然后，此操作员将一个或两个处方眼科镜片配适在所选镜架中。像在本领域中公知的那样，此配适是基于镜片的光学和几何参数以及先前测量的几何和形态学值(瞳孔间距离、独特高度等)进行的。在此第二配置中，获取配适有眼科镜片的镜架的第二图像，同时要注意在此第二图像上可以看到镜片上存在的用于安装的常规配适记号(标记)。
然后，通过数字处理，试图通过修改第一图像中的镜架的图像的尺寸和/或形状来在第三图像中叠加第一图像和第二图像。
在此第三图像中，仍然通过图像的数值分析，对在标记与受试者的眼睛的瞳孔的左/右中心之间的距离值进行计算(或在显示第三图像的屏幕上在视觉上进行评估)。
如果安装正确，则计算值应小于预定阈值。相反，如果计算值大于阈值，则不检验眼科镜片在镜架中的安装，并且例如操作员可以执行正确的安装操作。
至少一个实施例的各方面可以被实施为软件程序产品或计算机可读代码，该软件程序产品或计算机可读代码被实施在非暂时性计算机可读介质上，其中，例如，非暂时性计算机可读介质可以使一个或多个处理器执行操作。非暂时性计算机可读介质可以是计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质是可以存储其后可以由计算机***或计算机代码处理设备读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。软件程序产品还可以分布在与网络联接的计算机***上，使得由一个或多个处理器以分布方式存储和执行计算机可读代码。

Claims (15)

1.一种用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在所述受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
b)根据在步骤a)所述受试者的所述至少一个眼睑在他/她的头部的运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤b)，所述受试者的至少一个眼睑是他/她的上眼睑。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤b)，将所述参考头部姿势确定为由所述受试者在当所述受试者的头部分别向上移动、向下移动时所述至少一个上眼睑分别停止移动、开始移动的瞬间所采取的姿势。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤b)，将所述参考头部姿势确定为由所述受试者在当所述受试者的头部分别向下移动、向上移动时所述至少一个上眼睑与所述受试者的相对应的眉毛的弧线分别吻合、脱出的瞬间所采取的姿势。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在步骤a)，所述预定方向是当所述受试者在直视前方的固定点时或在注视在镜中或在显示屏上的他/她自己时他/她的视线方向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在步骤b)，当在视觉上或借助于摄像机观察所述受试者的所述至少一个眼睑的运动和/或位置时来确定所述参考头部姿势。
7.一种用于测量与所述受试者以物理或虚拟方式配戴的眼镜的镜架相关联的独特高度(B)的方法，所述方法包括以下步骤：
-使用根据权利要求1至6中任一项所述的确定方法来确定所述受试者的参考头部姿势；以及
-当所述受试者的头部处于所述参考头部姿势时，根据沿着基本上与所述初始预定方向垂直的竖直方向的、在所述受试者的一个瞳孔的中心与所述镜架的底部边缘之间的距离来确定所述独特高度的测量值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
-在所述确定方法的步骤b)，获取所述受试者的头部相对于所述竖直方向的倾斜角；
-当所述受试者的头部相对于所述竖直方向倾斜了所获取的倾斜角时，确定所述独特高度。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，确定所述独特高度的实际值以及与所述测量值的偏差。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，当所述受试者以虚拟方式配戴所述眼镜时，根据沿着所述竖直方向的、在所述受试者的眉毛与所述镜架的顶部边缘之间的距离相对于所述受试者的头部来对所述镜架进行定位。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其中，在适于减小所述受试者瞳孔尺寸的照明条件下，确定所述独特高度的所述测量值。
12.一种用于对至少一个眼科镜片在被设计为由受试者配戴的眼镜的镜架中的安装进行检验的方法，所述方法包括以下步骤：
-使用根据权利要求1至6中任一项所述的确定方法来确定所述受试者的参考头部姿势；
-当所述受试者处于所述参考头部姿势并且配戴了没有所述至少一个眼科镜片的所述镜架时，捕获所述镜架的第一图像；
-在所述镜架中安装具有标记的所述至少一个眼科镜片；
-捕获配适有显示所述标记的所述至少一个眼科镜片的所述镜架的第二图像；
-处理所述第一图像和所述第二图像，以便将所述镜架的图像叠加在两个图像中；
-确定在所述标记与要用所述眼科镜片在视觉上进行矫正的所述受试者的眼睛的瞳孔的中心之间的距离的计算值；
-将所述计算值与阈值进行比较；以及
-根据所述先前的比较，检验所述至少一个眼科镜片在所述镜架中的安装。
13.一种用于确定受试者的参考头部姿势的设备，所述设备包括：
-接收装置，所述接收装置适于当受试者从初始头部姿势开始向上或向下移动他/她的头部的同时接收他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
-图像处理装置，所述图像处理装置被配置为分析由所述接收装置接收的图像或影片并且根据所述受试者的至少一个眼睑的运动和位置中的至少一个来确定所述参考头部姿势。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述受试者以物理或虚拟方式配戴眼镜：
-所述接收装置适于当所述受试者的头部处于所述参考头部姿势时接收他/她的至少一个图像；以及
-所述图像处理装置被进一步配置为分析所述至少一个图像并且根据沿着基本上与所述初始预定方向垂直的竖直方向的、在所述受试者的一个瞳孔的中心与所述镜架的底部边缘之间的距离来确定与所述眼镜的镜架相关联的独特高度的测量值。
15.一种在非暂时性计算机可读介质中实施的软件程序产品，所述软件程序产品被配置为使一个或多个处理装置执行用于确定受试者的参考头部姿势的方法，所述方法包括：
a)在所述受试者从初始头部姿势开始向上和向下移动他/她的头部的同时获得他/她的至少一个眼睑的运动或位置，在所述初始头部姿势下他/她将他/她的视线指向预定方向，所述受试者在他/她的头部运动期间保持他/她的视线指向所述预定方向；以及
b)根据在步骤a)所述受试者的所述至少一个眼睑在他/她的头部的运动期间的运动或位置来确定所述参考头部姿势。
CN201880074014.4A 2017-12-06 2018-12-03 用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备 Active CN111356397B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17306716.6A EP3494866B1 (en) 2017-12-06 2017-12-06 Method and apparatus for determining a reference head posture of a subject
EP17306716.6 2017-12-06
PCT/EP2018/083380 WO2019110527A1 (en) 2017-12-06 2018-12-03 Method and apparatus for determining a reference head posture of a subject

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111356397A true CN111356397A (zh) 2020-06-30
CN111356397B CN111356397B (zh) 2023-06-16

Family

ID=60673871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880074014.4A Active CN111356397B (zh) 2017-12-06 2018-12-03 用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11428959B2 (zh)
EP (2) EP3494866B1 (zh)
JP (1) JP7053833B2 (zh)
KR (1) KR102548807B1 (zh)
CN (1) CN111356397B (zh)
BR (1) BR112020008533A2 (zh)
ES (2) ES2789583T3 (zh)
WO (1) WO2019110527A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240078762A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-07 Snap Inc. Selecting a tilt angle of an ar display

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100128220A1 (en) * 2007-03-30 2010-05-27 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method of measuring the position, in a horizontal direction in the sagittal plane, of a remarkable point of an eye of a subject
CN103369214A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 华晶科技股份有限公司 图像获取方法与图像获取装置
CN104159499A (zh) * 2012-03-08 2014-11-19 埃西勒国际通用光学公司 用于测定眼镜佩戴者的至少一种头部姿势特征的方法
US20150198822A1 (en) * 2012-07-24 2015-07-16 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method for measuring the geometric morphometric parameteres of a person wearing glasses
CN106030382A (zh) * 2014-02-18 2016-10-12 埃西勒国际通用光学公司 用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5947285B2 (ja) 1979-04-04 1984-11-17 東京光学機械株式会社 眼鏡調整装置
DE102009025215A1 (de) 2009-06-17 2010-12-30 Carl Zeiss Vision Gmbh Methode und Vorrichtung zur Ermittlung der habituellen Kopfhaltung
FR2961591B1 (fr) 2010-06-21 2013-05-31 Interactif Visuel Systeme I V S Procede d'estimation de la posture d'un sujet.
EP2790126B1 (en) 2013-04-08 2016-06-01 Cogisen SRL Method for gaze tracking
DE102014013447A1 (de) * 2014-09-16 2016-03-17 Hans-Joachim Ollendorf Verfahren zur messgenauen Bestimmung von optischen Parametern eines Probanden zur Anpassung einer Brille an den Probanden und immobiles Videozentriersystem
US10957069B2 (en) * 2017-09-29 2021-03-23 Tobii Ab Head pose estimation from local eye region

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100128220A1 (en) * 2007-03-30 2010-05-27 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method of measuring the position, in a horizontal direction in the sagittal plane, of a remarkable point of an eye of a subject
CN104159499A (zh) * 2012-03-08 2014-11-19 埃西勒国际通用光学公司 用于测定眼镜佩戴者的至少一种头部姿势特征的方法
CN103369214A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 华晶科技股份有限公司 图像获取方法与图像获取装置
US20150198822A1 (en) * 2012-07-24 2015-07-16 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method for measuring the geometric morphometric parameteres of a person wearing glasses
CN106030382A (zh) * 2014-02-18 2016-10-12 埃西勒国际通用光学公司 用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112020008533A2 (pt) 2020-10-20
KR20200096492A (ko) 2020-08-12
EP3720335B1 (en) 2021-11-10
JP7053833B2 (ja) 2022-04-12
EP3720335A1 (en) 2020-10-14
EP3494866B1 (en) 2020-02-26
ES2901154T3 (es) 2022-03-21
CN111356397B (zh) 2023-06-16
JP2021505253A (ja) 2021-02-18
WO2019110527A1 (en) 2019-06-13
KR102548807B1 (ko) 2023-06-29
US11428959B2 (en) 2022-08-30
US20210181537A1 (en) 2021-06-17
EP3494866A1 (en) 2019-06-12
ES2789583T3 (es) 2020-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6612831B2 (ja) 眼鏡を着用する人物の行動特性、姿勢特性、又は幾何形態特性を判定する方法
KR20190088524A (ko) 안경 렌즈 에지의 표시를 설정하기 위한 방법 및 장치 및 컴퓨터 프로그램
CN111033362B (zh) 用于校正定心参数和/或轴向位置的方法以及相应的计算机程序和方法
US9928421B2 (en) Method for helping determine the vision parameters of a subject
US9110312B2 (en) Measurement method and equipment for the customization and mounting of corrective ophthalmic lenses
JP5289962B2 (ja) 視力矯正支援システム
JP2017151468A (ja) 累進焦点眼鏡用レンズを選択する方法
KR102195268B1 (ko) 근거리 시력 지점을 결정하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램
JP4811683B2 (ja) 視野検出装置
CN111356397B (zh) 用于确定受试者的参考头部姿势的方法和设备
CN111417893B (zh) 用于检验眼科镜片在镜架中的安装的方法和组件
KR102085285B1 (ko) 딥러닝 영상분석 기반의 얼굴 인식 및 홍채 위치 인식 시스템
KR20200141230A (ko) 스테레오 비전을 이용한 안경 제작용 인체 데이터 측정장치
RO130033B1 (ro) Sistem pentru măsurarea, prin mijloace digitale, a parametrilor de montaj al lentilelor de ochelari

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant