CN100380176C - 眼镜定制系统和合成图像的方法 - Google Patents

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Abstract

这是一种眼镜定制系统，其中一操作者，借助一部利用包括一计算机控制的显示屏幕在内的装置的交互装置，可确定为定制眼镜所必需的眼镜技术规格，包括涉及眼镜每一构件的必需项目在内；其中可从以上提及的显示屏幕上选定事先制备的许多型式的基本镜架设计之中的任何一种；以及可根据所选定的基本镜架设计通过任意地变更眼镜的构件，包括镜架、镜片形状和各零件在内，在显示屏幕上确定和从显示屏幕上定购反映顾客偏爱的最佳眼镜技术规格。因此，利用只是操作者认为必需的一些程序，即可迅速确定和定购具有更多地反映眼镜顾客偏好的某种设计的眼镜。

Description

眼镜定制系统和合成图像的方法
技术领域
本发明涉及一种眼镜定制系统，用于利用一计算机控制的显示屏幕确定一种反映眼镜顾客偏好的眼镜设计；而且本发明还涉及用于此系统的各种方法：一种用于生成合成图像以叠置肖像和眼镜镜架的方法，一种用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法，以及一种用于变更眼镜镜架型式的方法。
背景技术
此前，提出过一种方法，其中，眼镜佩带者(眼镜顾客)的肖像(面部图像)由一利用计算机制备方法的计算机予以摄取；面部细节的特征利用预定的程序予以分析；以及眼镜的形状通过应用预定设计规则于分析结果(例如请见日本专利公开第H5-35827号和日本专利公开第H7-168875号)而予以设计。
与先前的不考虑眼镜佩带者面部细节的不同而确定眼镜设计的一般方法相比，以上提及的传统方法具有较大的可能性来获得一种较好适合眼镜佩带者面部细节的眼镜设计，因为面部细节的特性由计算机予以分析并生成一种适应面部细节的设计。
不过，在以上提及的传统方法中，一计算机主要执行各种用于分析面部细节的特征和选定适合其特征的设计的程序。换言之，面部细节特征的分析和适应这些分析过的特征的设计的确定在此方法中基本上是由创作了系统软件的人员，诸如设计人和编程员作出的。因此，所获得的设计不可避免地大大地取决于创作了系统软件的人员的悟性和思维。
不过，设计偏好极为因人而异；难以想像的是，一名具体设计人的悟性会为一切人所接受。因此，以上提及的传统方法获得了一些成果，在设计人的悟性等在正确方向上发挥作用的情况下是令人满意的，但是同时，相当可能的是，会出现相反的情况。此外，以上提及的方法中的主要过程是由计算机软件事先确定的，始于一种摄取面部图像的过程，而没有什么余地供操作者选择。在确定设计时，所有的预定过程都是自动进行的。结果，存在着一种可能：某些情况下在确定设计方面将不必要地花费了时间。
着眼于前述情势，本发明的目的是提供一种眼镜定制系统，其中一较好地反映眼镜佩带者偏好的眼镜设计可以在操作者只执行那些被认为是必需的一些程序的情况下予以迅速确定和定购。
另外，模拟佩带眼镜的一些装置，利用一成像功能把一个人头部的正面肖像摄取在一计算机控制的显示屏幕上并通过把眼镜镜架的图像叠放在屏幕上的肖像上面而显示佩带着眼镜的肖像，此前据知曾经用于确定眼镜设计等方面(日本专利公开第S63-76581)。
在这种型式的传统模拟装置中，曾经探视各种不同的方法，用于把镜架图像叠置在肖像上面。这些方法包括：用于在移动镜架图像的同时查明最佳位置的方法，以及另一方法，其中(a)在肖像201上查明两角膜顶点202L和202R的坐标并找出连接角膜顶点202L，202R的一条直线203；以及(b)直线203的等分点被确定为一参照点205和镜架图像被叠放在肖像上，以镜架图像的参照点匹配于参照点205，如图17中所示。
发明内容
不过，即使最佳位置凭目视确定在屏幕上和镜架叠放在肖像上面，这也不是一种逼真的模拟，因为它在不曾获得一精确的正面图像的情况下可能不同于真实的佩带状态。另外，肖像不是双侧对称的，所以如果镜架图像被叠置时是以肖像上两角膜顶点之间的直线的中心点作为肖像的参照点，不可能模拟佩带眼镜的一种逼真的状态。其次，以一种只利用一正面图像的模拟所提供的信息是不足以选定眼镜的。
鉴于以上情况，本发明的目的是使一种考虑到面部细节非对称性的佩带眼镜的逼真模拟成为可能，并使从面部的一侧面视图观看的佩带眼镜的模拟成为可能，以及为选定眼镜提供充分的和精确的信息。
另外，此前各个零件及其位置的设计，以及镜片形状的设计，作为用于确定眼镜设计的重要因素，都被认为是很重要的。作出了许多努力，要把多种多样的装饰施加于各零件和把各零件做成独特形状。因此，自然为端片和镜梁考虑了多种多样的设计并且也执行了施加装饰的各种操作。
不过，虽然端片和镜梁的位置是一种常规的设计考虑事项，但设计者通常主要根据一种适中的模型，考虑到平均面部宽度和平均瞳孔间距、镜梁不碰到鼻子和是否有一个最佳位置用于装配边撑，从一功能性的方面来确定这些位置。
不过，当眼镜佩带者实际上佩带这些眼镜镜架时，往往认为端片和镜梁的其他位置或许会更好地匹配眼镜佩带者的面部。视眼镜佩带者而定，有人可能希望，比如，通过把镜梁设在比通常较高一点的位置处而使鼻子显得高一些。此前，按照顾客的偏好变更端片和镜梁的位置还不曾作为一种考虑事项，而且不可能对于这种偏好有所反应。
鉴于前述情况，本发明的目的是提供一种用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法，以致眼镜的端片和镜梁位置可以按照眼镜佩带者的偏好予以确定，而且以致眼镜的设计可以更好地反映眼镜佩带者的偏好。
眼镜镜架一般可以分类成为三种类别，主要根据卡持镜片的构架的区别；三种类别是：全缘式、半无缘式和三件式(也称作无缘式)。
全缘式中镜片的全部周边由镜缘包封起来。半无缘式中，作为基本构架，镜片周边上部的全部或部分由镜缘包封起来，而下部由尼龙线绳支承。三件式不用镜缘，而镜梁和边撑直接装在镜片上。
不过，为每一不同设计图像制备和储藏或运送以上提及的所有三种型式的镜架是不现实的。一般为一种设计图像制备一种型式的镜架。
不过，可能是，虽然商店库存的镜架设计图像符合顾客的愿望，而其镜架型式并不符合顾客的愿望。因此，这种情况要求备有一种镜架设计，但却备有某一不同的镜架型式。不过，在实际上，此前一直非常难以响应这样的顾客需求。
在变更镜架型式的情况下，假如可能使用变更之前的镜架数据，不作任何修改，作为变更之后的镜架数据(作为设计或制作数据)，那么变更就会比较简单了。然而，由于不同镜架型式之间结构上的区别，情况往往是，迳直地使用未经修改的、变更前镜架数据作为变更后镜架数据(作为设计和制作数据)，制作会是实际上不可能的。因此，这样一种情况要求从等同于一项新的镜架设计的起点处开始，是不现实的。
鉴于前述情况，本发明的目的是提供一种用于变更眼镜镜架型式的方法，通过根据统一标准执行数据修正操作指令和数据添加操作指令使得比较简单地变更镜架型式而不针对涉及变更之前眼镜镜架的数据而变更设计图像。
本发明采用以下构成以达到以上提及的各项目的。
涉及本发明的眼镜定制系统包括：
(1)一种眼镜定制系统，包括：眼镜定单用的计算机和通过该眼镜定单用的计算机通信线路连接的眼镜接受定单用计算机，操作者通过利用具有由计算机控制的显示画面的装置的对话方式，操作所述眼镜定单用的计算机，包括根据眼镜的各种规格结构部件的必要的事项的眼镜定单决定必要的眼镜规格，并且具有把该决定的眼镜规格输入所述眼镜接受定单用计算机的程序，其特征在于，所述程序具有：基本设计选定功能，用于从所述眼镜接受定单用计算机的显示屏幕上选定事先制备的许多基本镜架设计之中的任何一种；一个或多个变更功能，其进行变更、修正或输入，用于基于利用所述基本设计选定功能所选定的基本镜架设计，对于包括镜架型式、镜片形状和各零件的眼镜的多个结构部件的每一个，在屏幕上对于必需的项目进行变更、修正或输入的一个或多个变更功能，其中，具有镜架种类的变更功能，或包括端片和镜梁的零件的位置的变更功能中的任意一个或多个，该镜架种类的变更功能具有根据镜片形状的曲率半径判断是否进行该变更的功能，该零件位置的变更功能具有根据镜片形状和预先决定的移动可能范围判断的基准位置的零件形状判断该变更可否进行的功能；储存功能，用于储存包括在显示屏幕上获得的一或多个眼镜图像在内的数据；对比/检验功能，用于对比或检验一或多个眼镜图像，包括储存在储存装置、显示在显示屏幕上的眼镜图像在内，确定其中之一，或者不进行决定返回到用于进行所述变更功能的步骤；在利用所述基本设计选定功能选定基本镜架设计之后，操作者可以任意地选定和实现任何一或多个功能：所述一或多个变更功能，或者所述对比/检验功能，从而，在选定基本镜架设计之后，通过操作者只进行必需考虑的程序或功能变更，就能够进行眼镜定制者的自由意愿的定制操作。
一种眼镜定制系统，其中一操作者利用一带有包括一计算机控制显示屏幕在内的装置交互系统来确定为定购眼镜所必需的眼镜技术规格，包括涉及眼镜每一构件的各必需项目在内；
其中可从以上提及的显示屏幕上选定事先制备的许多型式的基本镜架设计之中的任何一种；以及
基于所选定的基本镜架设计，通过任意变更眼镜的各个构件，包括镜架型式、镜片形状和各零件在内，可以在显示屏幕上确定和从屏幕上定购反映顾客偏好的最佳眼镜技术规格。
以上提及的定制系统的操作者可以是眼镜顾客、一名商店雇员或其他某人；事实上，是任何一个能够操作定制系统并以一种充分地反映眼镜顾客的意愿和偏好的方式确定眼镜设计的人。
基本镜架设计使得眼镜顾客得以选定具有他/她所想要的一种设计的眼镜。作为确定一种设计的起点，许多镜架设计收集起来作为基本模型，用于选定具有一种类似于眼镜顾客所想像的设计的眼镜(此外，当具有一基本设计的镜架令人满意时，此镜架可以定购而不需对满意的基本镜架设计作任何变更)。因此，可以制备一些带有不同设计倾向的多种设计的镜架，使之可能回应于广大范围顾客(眼镜顾客)的偏好。比如，许多匹配于各种镜架型式的设计可以准备出来作为适于每一镜架型式(三种型式：无缘式、半无缘式、全缘式)的基本镜架设计。此外，适于单独一种镜架型式不同设计也可以汇集起来作为各种基本镜架设计。
一种用于设计眼镜的方法是，为一特定设计选定镜片形状、镜梁、端片、边撑等并组装这些选定的眼镜零件；但是，这种方法对于不是一名设计者的普通顾客来说是困难的。在涉及本发明的眼镜定制系统中，许多型式的基本镜架设计事先准备出来，而具有一种类似于眼镜顾客所想像的设计的镜架可以从这些作为确定设计起点的基本镜架设计中间予以选定。根据具有所选定的设计的镜架，初始的眼镜可以通过作出多种可取的变更，包括对镜架型式、对眼镜各构件的变更在内，而以很大的自由予以设计。为此原因，即使一平常的顾客也会容易地用合意的设计造出眼镜；另外，较好地反映顾客偏好的眼镜设计可以通过执行只是操作者认为必需的那些操作指令而快速地予以确定。
以上提及的对眼镜各构件的变更包括修正、添加和删除构件。一些变更的具体实例包括变更镜架型式、更换镜片形状、修正镜片形状、变更各零件、添加和删除零件、变更零件位置、变更诸如眼睛大小和镜片之间距离这样的尺寸、变更镜架零件的颜色、变更镜片颜色、变更镜片配方，以及等等。这种设计被认为在于对以上提及的各种构件的变更。此外，最好是，结构、功能和制作要求的限制条件都确定下来，而各项变更被确认处在满足这些条件的某一范围之内。据此，确定出具有含意设计的眼镜技术规格并作出眼镜定购。此后，诸如由于结构上的原因等而不可能制作眼镜的一些情况将不会出现，而过程可以立即进向眼镜的制作。
另外，涉及本发明的眼镜定制系统还包括：(2)一种眼镜定制系统，包括：眼镜定单用的计算机和通过该眼镜定单用的计算机通信线路连接的眼镜接受定单用计算机，操作者通过利用具有由计算机控制的显示画面的装置的对话方式，操作所述眼镜定单用的计算机，包括根据眼镜的各种规格结构部件的必要的事项的眼镜定单决定必要的眼镜规格，并且把该决定的眼镜规格输入所述眼镜接受定单用计算机，其特征在于，具有：基本设计选定功能，用于从显示屏幕上选定事先制备的许多基本镜架设计之中的任何一种；肖像摄取功能，用于摄取眼镜顾客的肖像；合成图像生成功能，用于将所选定的镜架图像叠放在由所述肖像摄取功能摄取的肖像上面并在所述显示屏幕上显示一个佩戴所述眼镜的肖像；一个或多个变更功能，用于基于利用所述基本设计选定功能所选定的基本镜架设计，在屏幕上变更、修正或输入涉及眼镜许多构件之中每一个的各必需的项目，包括镜架型式、镜片形状和各零件在内；判断功能，用于在利用所述变更功能进行变更、校正或输入的情况下，判断是否进行所述变更、校正或输入；储存功能，用于储存包括在屏幕上获得的一或多个眼镜图像在内的数据；对比/检验功能，用于对比或检验一或多个眼镜图像，包括储存在储存装置、显示在显示屏幕上的眼镜图像在内，确定其中之一，或者返回到用于实现所述变更功能的步骤；操作者只执行认为在选定基本镜架设计之后必需的那些程序或功能变更，最好地运用眼镜顾客的自由意愿，以及迅速和准确地实现定制作业，因为在利用所述基本设计选定功能选定基本镜架设计之后，操作者可以任意地选定和实现任何一或多个功能：所述肖像摄取功能，所述合成图像生成功能，所述一或多个变更功能，或者所述对比/检验功能。
一种眼镜定制系统，其中一操作者以一利用包括一计算机控制显示屏幕在内的装置的交互系统来确定为定购眼镜所必需的眼镜技术规格，包括涉及眼镜每一构件的各必需项目在内，并包括：
一基本设计选定功能，用于从显示屏幕上选定事先准备的许多基本镜架设计之中的任何一种；
一肖像摄取功能，用于摄取眼镜顾客的肖像；
一合成图像生成功能，用于把所选定镜架的图像叠置在由以上提及的肖像摄取功能拍下的肖像上面并把一佩带眼镜的肖像显示在以上提及的显示屏幕上面；
一或多项变更功能，用于根据利用以上提及的基本设计选定功能所选定的基本镜架设计来在显示屏幕上变更、修正或输入各必需的项目，涉及眼镜的许多构件的每一个，包括镜架型式、镜片形状和各零件；
一储存功能，用于储存包括在显示屏幕上获得的一或多个眼镜图像在内的数据；以及
一对比/检验功能，用于对比或检验一或多个眼镜图像，包括储存在以上提及的储存装置之中的、显示在显示屏幕上的眼镜图像，选定其中之一，或返回到用于执行以上提及的变更功能的步骤；
其中操作者只执行在选定基本镜架设计之后认为必需的那些程序或功能变更，最好地利用眼镜顾客的自由意愿，并快速和精确地完成定购操作，因为在利用以上提及的基本设计选定功能选定基本镜架设计之后，操作者可以任意地选定和执行任何一或多项功能：以上提及的肖像摄取功能、以上提及的合成图像生成功能、以上提及的一或多项变更功能，或者上面提及的对比/检验功能。
这样，有可能根据所选定的基本镜架设计来确定一项设计，方式是：在屏幕上选定事先准备好的、许多型式的基本镜架设计之中的任何一种，而后从肖像摄取功能、合成图像生成功能、一或多个变更功能和对比/检验功能中间自由地选择只是那些被操作者认为是必需的功能。结果，用于确定一眼镜设计的各主要过程可以按照由操作者利用人机联用系统自由选定的各项程序予以实现，而不是由计算机软件事先规定的各项程序。因此，确定一次比较直接反映眼镜顾客感觉和偏好的设计就成为可能了；同时，操作者可以执行只是那些认为是必需的各项功能，使快速处理成为可能。
按照以上第二种构成，
(3)此眼镜定制系统是这样一种系统，其中以上提及的合成图像生成功能包括把所选定镜架的侧面图像叠放在利用以上提及的肖像摄取功能所摄取的眼镜顾客面部侧面图像上面的功能，以及把所选定镜架的正面图像叠放在利用以上提及的肖像摄取功能所摄取的眼镜顾客面部正面图像上面的功能。
佩带着眼镜镜架的正面肖像只表明眼镜镜架的前部对于眼镜佩带者的影响。不过，实际上，佩带着眼镜镜架的侧面肖像对于确认眼镜镜架设计是很重要的。换言之，眼镜镜架的设计因施用在端片和边撑上的装饰、珠宝等而大为改变；而设计则非常影响眼镜佩带者的侧面图像。其次，变更边撑的位置(高度)和变更侧面与边撑的比例分配会具有一些效应，诸如使一短脸看起来长一点或长脸看起来短一点。这样还使得能够从许多角度检查所配制镜片和镜架的佩带状况。因此，在确定眼镜镜架的设计时，看着佩带着眼镜镜架的侧面肖像，就可能挑选和选定设计的全部细节。
按照以上第二种构成，
(4)此眼镜定制系统是这样一种系统，其中以上提及的一或多项变更功能包括以下的一或多项：镜架型式变更功能；镜片形状更换功能；镜片形状修正功能；零件变更功能；零件位置变更功能；尺寸变更功能，用于变更诸如眼睛大小和镜片之间距离；颜色变更功能，用于变更构成镜架上的各零件的颜色；镜片颜色变更功能；使用场景变更功能，用于变更镜片使用的背景；以及配方输入功能。
按照以上第二种构成，
(5)此眼镜定制系统包括从事以上提及的眼镜顾客面部测定、添加这些测得数值和修正眼镜技术规格的功能。
显示在显示屏幕上、佩带着眼镜的眼镜顾客的肖像是一二维模拟而不是三维模拟的图像。其次，关于面部不同部分的尺寸和角度，诸如面部宽度和瞳孔之间距离，只能获得大致的数值。为此原因，为了制作很好地适配面孔的眼镜镜架，需要涉及佩带此眼镜的面孔每一部分三维尺寸和角度的精确数字数据。本发明包括一种功能，用于添加得自眼镜顾客的面部测定结果和修正眼镜技术规格。根据面部测定数据，对于利用显示屏幕上的一种二维模拟所确定的眼镜技术规格作出适当的修正；这样导致了最佳的眼镜技术规格，可以用作制作数据以制作适配面孔和满足眼镜各种光学需求的眼镜。面部测定可以采用多种测量仪器予以完成，但是一种专门的面部测定仪器(日本实用新型公开第S63-110355号，日本专利申请第H9-306003号)，称作面部测定仪，可以用来快速和精确地完成测定。这种面部测定仪器包括眼镜的各个构件，诸如镜片、托垫、端片、边撑，以及等等，并且以与眼镜同样的方式佩带在面部上。在这种面部测定仪器佩带在面部上的情况下，各个构件的尺寸和其间的角度调节到面部的形状。通过从调节好的面部测定仪器上的分度等等读出各个构件的尺寸和各个构件之间的装配成的角度而测定三维面部形状。
按照以上第二种构成，
(6)此眼镜定制系统包括一定单存取功能，用于在所述眼镜技术规格确定之后访问其包括的数据包含为制作眼镜所必需的数据在内的数据库，并用于获得在定购眼镜时所必需的信息，包括是否可能制作眼镜以符合这些技术规格、价格或交货日期在内。
按照以上第二种构成，
(7)此眼镜定制系统包括一定购存取功能，用于访问一定购接受数据库，它包括的数据包含定购接受处理、为制作所定购的眼镜所必需的数据处理和为制作眼镜所必需的指令处理在内，并用于在所述定购存取功能实现和定购确定之后完成定购。
一种用于为一涉及本发明的、模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法包括：
(8)一种为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法，依靠的是：利用一成像功能在一计算机控制的显示屏幕上摄取一个人面部的正面肖像、把眼镜镜架图像叠放在屏幕上的所述肖像图像上面，以及显示一佩带眼镜的肖像图像；
其中利用关于从所述一个人脸面的所定位置到左右眼配置位置的真实测定结果，来确定考虑摄取在所述屏幕上的所述肖像图像的左右非对称性的各参照点，通过把所述镜架图像的各参照点与所述肖像图像的参照点一致，使所述肖像图像和所述镜架图像重合。
通常，从正面看到的一个人的面孔不是两边对称的；因此，情况往往是，比如当眼镜实际上佩带在面部上时，只是把镜架图像的中心叠放在显示屏幕上两角膜顶点之间直线的中心，镜架就不能在一正常位置上被安放在面部上。考虑到正面图像的两侧不对称性，可以达到眼镜镜架图像的显然正常的叠置的办法是，利用相对于一个人双眼位置的实际测定结果来确定摄取在显示屏幕上的肖像上的各参照点，并使眼镜镜架图像的各参照点匹配于肖像的各参照点。
按照以上第八种构成，
(9)一种为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法，其特性在于，利用摄像功能由计算机控制在显示屏幕上摄取一个人的头部正面肖像，通过在屏幕上的肖像上重叠眼镜镜架的图像，在表示佩带有眼镜肖像的模拟眼镜佩带的装置中，利用依赖所述一个人左右眼位置的真实测定结果，确定摄取在所述屏幕上的肖像的参照点，通过把眼镜的镜架图像的参照点与所述肖像的参照点一致而使肖像和镜架图像重合时，作为依赖所述左右各自眼睛的配置的真实测定结果，利用从所述一个人的鼻子位置的左右角膜顶点距离的真实测定结果，把摄取在屏幕上肖像的左右眼的角膜顶点间连接的线以所述左右角膜顶点距离的真实测定结果的比按照比例分配的点，作为所述肖像的参照点。
用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法是这样一种方法，其中测得的、从以上提及的一个人的鼻梁到每一角膜顶点的距离数值用作关于双眼位置的真实测定结果；以及其中
一个点，在该点处一连接摄取在屏幕上的肖像上两角膜顶点的直线按照以上提及的测得的到两角膜顶点距离的比值予以划分，是以上提及的肖像的一个参照点。在此实施例的情况下，各参照点可以正确地予以确定，因为采用了利用一瞳孔仪或类似仪器在配方形成阶段所测得的、两角膜顶点之间的距离数值来确定肖像的各参照点。
按照以上第九种构成，
(10)用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法是这样一种方法，其中镜架图像相对于肖像予以放大或缩小或肖像相对于镜架图像予以放大或缩小，依照的是测得的、到以上提及的某人两角膜顶点的距离数值对于到摄取在屏幕上的肖像两角膜顶点的距离数值的比值。在此实施例的情况下，肖像的放大倍数可以符合于镜架图像的放大倍数。
按照以上第九种构成，
(11)用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法是这样一种方法，其中，自动地转动和校正肖像，以致连接摄取在屏幕上的肖像双眼角膜顶点的线段在屏幕上成为水平的。在此实施例的情况下，肖像可以自动地形成为铅直的，即使肖像在被摄取在屏幕上的时刻本来是倾斜的。
按照以上第十一种构成，
(12)用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法是这样一种方法，其中在以上提及的自动转动和修正之后用手转动而修正肖像，以致整个肖像得以匀称。在此实施例的情况下，肖像的姿态可以考虑到肖像的整体匀称而予以修正，并且可以模拟一佩带眼镜的逼真状态。
另外，此用于为一涉及本发明的模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法包括：
(13)一种用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法，包括以下各步骤：利用一成像功能在一计算机控制的显示屏幕上摄取一个人面部的侧面肖像图像，根据这一面部侧面肖像图像上的眼的位置确定各参照点，以及根据各参照点把眼镜侧面的镜架的图像叠放在该头部侧面肖像图像上面。
因此可以获得从侧面看到的一模拟眼镜佩带的图像；这就可以为选定眼镜提供充分和精确的信息并可以扩宽对比和检验的范围，即使是在制作定做的镜架的情况下。比如，有可能证实一些效应，诸如由于向端片和边撑添加装饰或珠宝，或者通过变更边撑高度和由边撑对侧面的比例分割使得脸显得长一点或短一点，而造成的对于眼镜佩带者侧面的影响。还可能从许多方向上确定佩带之后所配制镜片和镜架的有效性。
以上提及的侧面图像的各参照点是为适当地把镜架定位在侧面肖像上的参照的各点；各参照点是如下的各点：各角膜顶点；弯点(与耳朵的接触点)；各视点部位，在至各角膜顶点与弯点之间一条直线上各角膜顶点前方的规定距离(12mm，比如)处；以及边撑隐失点，即边界上，在该处边撑由面部旁边的诸如侧鬓的头发遮住。根据这些参照点，比如，边撑安放在端片位置与弯点之间的一条直线上；在存在一边撑隐失点时，超出边撑隐失点的边撑端部从图像上删去。
按照以上第十三种构成，
(14)用于为一模拟佩带眼镜装置生成合成图像的方法包括以下各步骤：摄取以上提及的一个人面部的侧面肖像在一屏幕上，在一到达肖像上两角膜顶点的前方有一规定距离的位置处找到各视点部位，并利用各视点部位作为参照点来放置镜片侧面图像，以及把镜架侧面图像叠放在镜片侧面图像上面。
一种涉及本发明的用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法，包括：
(15)一种用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法，其中眼镜顾客的面部图像数据和所选定的眼镜镜架形状数据利用一种计算机制图方法摄取和显示在屏幕上，而端片和镜梁在以上提及的选定的眼镜镜架上的位置可以在屏幕上移动，使得可能选定和确定为眼镜顾客所偏爱的以上提及的端片和镜梁位置。有可能变更眼镜佩带者面部的图像并通过变更端片和镜梁的位置纠正面部的缺陷。由于端片和镜梁的位置可以在屏幕上移动以适合眼镜佩带者的面部，对于选定一种更好地反映眼镜佩带者偏好的眼镜设计来说，这是很有效的。
按照以上第十五种构成，
(16)用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法是这样一种方法，其中以上提及的端片和镜梁的移动范围是根据设计的或功能和结构的限制予以确定的。用于确定允许移动范围的方法是设定各参照点和各参照线，以便比如规定为设计的或功能和结构的限制所要求的端片和镜梁的最大和最小长度，并确定这些参照点和参照线是处在镜片形状以内还是以外。
按照以上的第十五种构成，
(17)用于确定眼镜的端片和镜架位置的方法是这样一种方法，其中以上提及的有待移动的端片和镜梁的移动是连系在一起的。
按照以上第十五种构成，
(18)用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法是这样一种方法，其中以上提及的端片被移动的方向限于水平方向，使得移动的大小是相同的，但对右眼和左眼来说是在相互相反的方向上。以这种方式移动，可保持眼镜的双边对称性。
按照以上第十五种构成，
(19)用于确定眼镜端片和镜梁位置的方法是这样一种方法，其中以上提及的镜梁被移动的方向限于铅直方向。以这种方式移动，可保持眼镜的双边对称性。
一种涉及本发明的用于变更眼镜镜架型式的方法，包括：
(20)一种用于变更眼镜镜架型式的方法，用于变更镜架型式而不变更设计图像，其中涉及镜架的数据，包括第二眼镜镜架的镜架形状在内-此镜架涉及一第二镜架型式，其具有一与第一眼镜的设计图像一致的设计图像，通过以下各步骤获得：
执行数据修正操作指令，以添加为满足包括，第二镜架型式的结构或设计限制在内的限制条件所要求的必需的最少修正，同时执行数据添加操作指令，以添加涉及出现在第二镜架型式之中但不在所述第一镜架型式之中的各零件的数据到与镜架有关的数据中，包括与具有一特定设计的一第一型式镜架有关的第一眼镜镜架的镜架形状在内。
采用这种用于变更眼镜镜架型式的方法，有可能并比较简单地变更镜架型式而不变更设计图像，办法是：针对涉及变更之前眼镜镜架的数据执行标准数据修正操作指令和数据添加操作指令。因此，比如，如果这种方法利用位于商店之中的模拟装置予以实施，则成为可能的是，实际上定购带有储存在眼镜商店之中的镜架设计图像的其他镜架型式并可回应于更大的需求多样性。
按照以上第二十种构成，
(21)用于变更眼镜镜架型式的方法是这样一种方法，其中以上提及的数据修正操作指令，用于从以上提及的第一型式的无缘式眼镜镜架变更到以上提及的第二型式的全缘式眼镜镜架，包括：
凹进检查(反向R)、最大半径(R)检查和确定闭合块位置；闭合块位置半径检查和闭合块位置半径修正，后者当R值在某一一定值之下时予以执行。以及最小半径检查和最小半径修正，后者当最小R值在某一一定值之下时予以执行。
按照以上第二十种构成，
(22)用于变更眼镜镜架型式的方法是这样一种方法，其中以上提及的数据修正操作指令，用于从以上提及的第一型式的无缘式眼镜镜架变更到以上提及的第二型式的半无缘式眼镜镜架，包括：
凹进检查，最大半径检查、最小半径检查和最小半径修正，后者当最小R值在某一一定值之下时予以执行。
按照以上第二十种构成，
(23)用于变更眼镜镜架型式的方法是这样一种方法，其中以上提及的数据修正操作指令，用于从以上提及的第一型式的半无缘式眼镜镜架变更到以上提及的第二型式的全缘式眼镜镜架，包括：
确定闭合块位置，闭合块位置半径修正，后者当R值在某一一定值之下时予以执行。
按照以上第二十种构成，
(24)用于变更眼镜镜架型式的方法是这样一种方法，其中以上提及的数据修正操作指令和数据添加操作指令是利用计算机模拟方法执行的。
按照以上第二十四种构成，
(25)用于变更眼镜镜架型式的方法是这样一种方法，其中通过摄取眼镜顾客的一面部图像并按照涉及所述眼镜镜架的数据把一眼镜镜架图像叠放在面部图像上面，生成一佩带在面部上的眼镜图像并显示在一显示屏幕上；以及
在数据修正操作指令和数据添加指令利用计算机模拟方法执行的情况下，所述数据修正操作指令和数据添加操作指令在屏幕上予以执行。
一种用于为一模拟眼镜佩带的装置生成合成图像的方法，其特征在于，利用摄像功能由计算机控制在显示屏幕上摄取一个人的头部侧面肖像图像，以所述头部侧面肖像图像的眼的位置为参照确定参照点，以所述参照点为参照在所述头部侧面肖像图像上重叠眼镜的侧面的镜架图像。
附图说明
图1是一流程图，表明涉及本发明各项实施例的眼镜定制系统的一种概括；
图2是一流程图，表明涉及本发明各项实施例的眼镜定制系统的一种概括；
图3表明涉及各项实施例的定制系统中开放屏幕的一项实例；
图4表明涉及各项实施例的定制系统中基本设计选定屏幕的一项实例；
图5表明涉及各项实施例的定制系统中肖像成像屏幕的一项实例；
图6表明涉及各项实施例的定制系统中叠置屏幕的一项实例；
图7表明涉及各项实施例的定制系统中探视屏幕的一项实例；
图8表明涉及各项实施例的定制系统中探视屏幕的一项实例；
图9表明涉及各项实施例的定制系统中用于对比/检验的屏幕的一项实例；
图10是一方框图，表明构成涉及各项实施例的定制系统的硬件的一种概括；
图11是一说明本发明中在屏幕上摄取正面肖像的示意图；(a)是一用于说明如何设定肖像各参照点的图形；(b)是一表明肖像与屏幕上各参照线之间的关系的图形；以及(c)是一表明转动肖像使得两角膜顶点之间的直线匹配于一屏幕上的水平参照线；
图12表明本发明中眼镜镜架正面图像的一项实例；
图13是一用于说明本发明的示意图；(a)表明在图11(a)中找出的肖像各参照点之间的关系和镜架各参照点设立所在的位置；(b)表明一与镜架图像叠置的肖像的图像；
图14是一用于说明本发明的示意图；(a)表明当两角膜顶点之间的直线匹配于屏幕上水平直线上整个肖像不匀称的一项实例；(b)表明用手转动肖像而恢复了肖像匀称之后的状态；
图15是一用于说明本发明的示意图；(a)表明如图14中所示经过手动修正的肖像的各参照点与镜架各参照点设立所在的位置之间的关系；
图16是一用于说明在本发明中侧面肖像在屏幕上如何处理的示意图；(a)表明如何从两角膜顶点中找出各视点部位和肖像如何以这些点作为参照点而被镜片侧面图像所叠置；(b)表明利用镜片侧面图像所形成的镜架图像参照位置；
图17是一用于说明在一通常的实例中正面图像在屏幕上如何处理的示意图；(a)表明在肖像上找到两角膜顶点和画出两角膜顶点之间直线的状态；(b)表明以上提及的直线的中心位置被设立作为一参照点的状态；
图18是一流程图，表明涉及第一实施例的用于变更镜架型式的方法；
图19表明在第一实施例中的数据修正操作指令和数据添加操作指令采用一计算机模拟方法在屏幕上予以执行的情况下的一屏幕实例；
图20是一在第一实施例中用于说明检验镜片形状变更的图纸；
图21是一在第一实施例中用于说明确定闭合块位置的图纸；
图22是一在第一实施例中用于说明确定闭合块位置的图纸；
图23是一在第一实施例中用于说明确定闭合块位置的图纸；
图24是一在第一实施例中用于说明检验镜片形状变更的图纸；
图25是在第二实施例中用于变更镜架型式的方法的流程图；
图26是在第三实施例中用于变更镜架型式的方法的流程图；
图27表明涉及本发明各项实施例的、当实施用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法时计算机制图屏幕的一项实例；
图28表明涉及本发明各项实施例的、当实施用于确定眼镜的端片和镜梁位置的方法时计算机制图屏幕的一项实例；
图29是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图30是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图31是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图32是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定端片可以移动到的位置的方法；
图33是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图34是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图35是本发明各项实施例中的一图纸，说明用于确定镜梁可以移动到的位置的方法；
图36表明用于从事面部测定的装置。
具体实施方式
图1和2是流程图，表明涉及本发明各项实施例的眼镜定制系统的梗概。图3到9是简图，表明用在涉及各项实施例的定制系统之中的各种屏幕的实例。图10是一方框图，表明构成涉及各项实施例的定制系统的硬件梗概。下面，涉及各项实施例的定制系统将参照这些图形予以说明。
如图10中所示，本实施例中定制系统的硬件包括一购置点交互装置100；一主计算机110，由远程通讯线路连接到购置点交互装置100；以及制作厂家中的终端设备121、122，由远程通讯线路连接到主计算机110。
购置点交互装置100主要是一计算机装置，包括一计算机101、一诸如显示屏幕(显示器)101a的输出装置，以及一诸如键盘100b或鼠标器101c的输入装置。需要时，购置点交互装置可以进一步包括一肖像成像装置102，其包括一数字相机或CCD相机，用于把肖像输入到计算机装置，以及一镜片形状测定仪器(三维镜架描绘器(3DFT))103，用于测定由顾客选定的镜架的镜片形状并把测定结果输入到计算机装置。此购置点交互装置100的操作者可以或是一名眼镜店雇员，或是一名眼镜买主。
程序软件安装在计算机101上。采用这一软件，操作者可以选定代表许多基本设计、事先备好并显示在以上提及的显示屏幕101a上的任何镜架；然后，根据所选定的镜架的基本设计，操作者可以按照顾客的偏好，通过变更构成眼镜的多种要素，诸如多种镜架型式、镜片形状和零配件，从屏幕上决定或定购最佳的眼镜技术规格。此储存起来的软件的各项功能概述如下。
a.基本设计选定功能，用于选定代表许多基本设计、事先备好并显示在显示屏幕101a上的任何镜架。
b.肖像摄取功能，用于摄取眼镜用户(眼镜买主)的肖像，采用肖像成像装置102使之成像。
c.合成图像生成装置，用于把已选定的镜架的图像叠置在采用肖像成像装置102使之成像的眼镜用户的肖像上面，并在显示屏幕101a上显示戴有眼镜的肖像。
d.一或多种变更功能，用于在屏幕上变更、修正或输入必需的事项，它们均出自许多构成眼镜的要素，诸如多种镜架型式、镜片形状和零配件，依据的是采用基本设计选定功能所选定的镜架基本设计。
e.储存功能，用于储存包括一或多幅产生在屏幕上的眼镜图像。
f.对比/检验功能，用于在屏幕上显示一或多幅眼镜图像，包括由储存功能所储存的眼镜图像，然后对比和检验这些图像并确定或不确定任何眼镜，或者决定是否返回到执行以上提及的各种变更功能的步骤。
g.一项功能，用于允许操作者在采用基本设计选定功能选定基本镜架设计之后选定任何一或多种功能：肖像摄取功能，用于摄取一采用肖像成像装置102使之成像的肖像；合成图像生成功能；一或多种变更功能；或者对比/检验功能。
由于它包括上面提及的各项功能，在此实施例中的设备的特征在于，允许操作者只是执行在选定基本镜架设计之后认为必需的那些过程或功能，并允许迅速和准确地订制能最好地代表眼镜顾客意愿的设计。
除了用于把所选定镜架的正面图像叠置在采用以上提及的肖像摄取功能所摄取的眼镜顾客面孔的正面图像上面这一功能之外，以上提及的合成图像生成功能还包括把所选定镜架的侧面图像叠置在采用以上提及的肖像摄取功能所摄取的眼镜顾客面孔的侧部图像上面这一功能。因而有可能确认侧部肖像符合使用中的眼镜镜架，以及正面肖像符合使用中的眼镜镜架；这就使得在确定眼镜镜架时有可能判断和选定一种全面的设计。
以上提及的一或多种变更功能可以包括以下的一或多种：镜架型式变更功能，镜片形状更换功能，镜片形状修正功能，零配件变更功能，尺寸变更功能，用于变更诸如眼睛大小和各镜片之间距离等尺寸，颜色变更功能，用于变更镜架零配件的颜色，镜片颜色变更功能，使用场景变更功能，用于变更镜片使用的背景，或者镜片配方输入功能。
其次，另一项功能是，其中在执行以上提及的对比/检验功能和确定眼镜主要技术规格和图像之后，采用面部测定仪器104从事面部测定，并添加测得的那些数值和修正眼镜技术规格。眼镜镜架数据根据按照模拟图像所确定的眼镜每一部分的相对位置和所获得的面部测定数值予以修正。这样，基于符合面部测定结果的精确面部三维数据的适当修正值被添加于采用一种显示在显示屏幕101a上的二维模拟所确定的眼镜技术规格。这就使得有可能获得最佳的眼镜技术规格，可以用作制作数据，以便制作适配面部的眼镜。
具体地说，在实际的三维面部上，由于各人之间鼻子结构形状不同，鼻宽和鼻高均有不同。修正眼镜技术规格是为了二维眼镜技术规格的外表不会由于在镜架由托垫支持的情况下表现在三维佩带状态下的个人差别而失去。
面部测定仪器104包括比如对应于构成图36中所示眼镜的各部分的各部分。面部测定仪器因此包括两边撑部分和一正面部分，后者包括两块镜片，画有连接两块镜片框架中心的水平参照线141；两镜片框架；两托垫部分；镜梁部分；以及两端片部分。每一这些的长度和相对位置以及各部分之间的角度都可予以调节；这些长度和相对位置以及角度都通过分度等方法予以显示并可加以测定。此外，图36中的面部测定仪器104包括一镜片位置信息显示部分142、一前部信息显示部分143和一边撑信息显示部分144。一镜桥信息显示部分145和一托垫信息显示部分146都在前部信息显示部分143上予以确定。采用这种型式的面部测定仪器时，在接受测定的人佩带面部测定仪器的情况下，每一部分的长度、位置和角度等都予以调节，以便保持镜缘中心和视点部位(瞳孔部位)在模拟屏幕上的相对位置。所需项目测得和制作数据获得如下：视点位置、托垫间隔、托垫高度、托垫深度、托垫对前面和后面的角度、前部宽度、端片倾角，以及边撑长度(如果需要，其他测得的各项包括铅直托垫角度、前面倾角、端片高度、端片张开角度、耳承弯曲角度，等等)。(比如，日本实用新型No.S 63-110355，日本专利申请No.H9-304374，以及日本专利申请No.H9-306003)。
储存在以上提及的计算机101之内的程序软件还具有定单存取功能，用于在眼镜技术规格确定之后存取包括为眼镜制作所必需的数据的定单数据库构成数据，以及用于取得当眼镜被定制时包括交货日期和制作眼镜以达到各项技术规格的可能性与费用的必需信息。
其次，以上提及的软件还具有定购存取功能，用于存取定购数据库构成数据，包括为制作定制的眼镜所必需的定购处理、数据处理和为眼镜制作所必需的指令处理，以及用于在定单存取功能被执行和定购被确定之后完成定制。
此外，上面提及的定单数据库和定购数据库都储存在主计算机110之中。
除了定单数据库和定购数据库之外，主计算机110还具有一项功能，即根据定购数据生成一加工定单并把为制作镜架和镜片所必需的数据送往制作工厂中的终端设备121和122。
接下来，将参照图1至9说明在向具有以上提及的构成的眼镜定制系统作出定购的情况下的各种操作过程。因此，涉及本实施例的眼镜定制系统的各个方面将较为详细地予以说明。
眼镜定制系统通过交互装置100的键盘101b或鼠标器101c予以起动(步骤1)。显示屏幕随后显出开放屏幕，如图3中所示。在此步骤1中，一幻灯片放映屏幕，用于放映眼镜定制系统的全貌，可予以选定；需要时也可以打开一屏幕节用器。
接下来，进向下一步骤的操作通过键盘101b或鼠标器101c予以实现。此操作借助于用鼠标器101c敲点屏幕上的一规定部位或借助于操作键盘101b上的一规定的键而予以进行。此外，在以下的说明中，当进向下一步骤时，实现同样一些型式的操作。
一当从以上提及的开放屏幕进向下一步骤，显示屏幕就成为用于选定基本设计的屏幕，如图4中所示(步骤2)。这一步骤是用于选定镜架以形成设计基础的步骤。在此步骤中，操作者可从早先储存在计算机中的许多基本设计的镜架图像中选定偏爱的镜架图像，作为形成设计基础的镜架，为每一镜架型式(无缘式、半无缘式，或全缘式等)形成带有许多设计的镜架并显示在屏幕上。镜架图像包括侧面视图以及正面视图，以致可以比较精确地掌握全面设计。其次，基本镜架设计不是事先准备好的，以致操作者必须从这些准备好的设计中作出最终选定。另外，由于操作者从头设计眼镜镜架是很不现实的，拥有这一整套基本设计会使操作者可能指明一种型式用作基础，而后迅速和适当地通过按照所述变更每一部分来根据此基本型式作出设计。
一当在以上提及的步骤2中选定了基本镜架设计，过程进向下一步骤，即肖像摄取(步骤3)。此外，步骤2和3的顺序可以倒换。当操作者断定并非必需时可以以一放过动作略去步骤3，而过程进向下一步用于只显示和输出镜架(步骤4)。
当操作者选择肖像摄取时，面部的正面图像利用肖像成像装置102予以成像，而此图像由计算机予以摄取(步骤31)。接下来，在显示屏幕上，操作者选定是否使之形成一侧面图像(步骤32)。当操作者选择使之形成一侧面图像时，由计算机作出一侧面图像(步骤34)并实现重叠，即把以上提及的所选定的镜架置放在正面图像和侧面图像上(步骤35)。当操作者选择不使之形成一侧面图像时，由计算机实现重叠，即把以上提及的所选定的镜架置放在正面图像上(步骤33)。
图5表明显示由成像作用摄取的肖像的屏幕。图6表明用于重叠过程的屏幕。对于已被摄取的正面肖像，各PD瞳孔距离值，即各角膜顶点的位置、各角膜顶点之间的距离和各瞳孔之间的距离，从屏幕上输入。对于已被摄取的侧面肖像，各角膜顶点位置、耳接触(OBS点，或端部套的弯曲点)和边撑隐失点，即边撑隐进头发处的地点，作为各参照点以同样方式从屏幕上输入。在重叠期间，镜架图像利用放大或缩小使得这些参照点吻合对应于屏幕上镜架的各点的方法而被置放在肖像上面。在此重叠期间，考虑到所选定各镜架的设计、肖像中面部的尺寸、装好的各镜片的度数等等而调节和输入镜架尺寸。考虑到面部两边不是对称的这一事实，在屏幕上转动肖像并在必需时予以修正；这样可形成比较自然的面部图像并允许顾客作出较为适当的评价。
接下来，合成图像生成方法，用于为以上提及的重叠在步骤33和35中把镜架图像叠置在肖像上面，利用图11至16更加详细地予以说明。此外，利用图11至16予以说明的合成图像生成方法可以用作在一眼镜佩带模拟装置之中、在一通常的设计过程等之中的一种合成图像生成方法，以及用于本实施例之中的眼镜定制系统。这一方法也可用在把一现有眼镜镜架的图像叠置在一屏幕上的肖像上面和现出佩带眼镜的肖像的情况之下。
应用这一合成图像生成方法的模拟装置包括一显示器，用于显示各屏幕；一数据库，储存眼镜镜架信息；一计算机，包括多种输入装置；以及一相机，用于为某人的面孔和左、右侧面成像和把静态图像数据输入到计算机。计算机可以把利用相机为之成像的人的肖像取给显示屏幕，同时从数据库读入必需的镜架图像信息，并把镜架信息叠置在屏幕上的肖像上面，同时采取各种适当的修正。
在此合成图像生成方法中，屏幕上正面肖像201的鼻梁的中心(测瞳仪托垫位置的中心)被找定为一参照点206，如图11中所示；同时，肖像201被转动而返回到正确位置。
作为此过程中的第一步骤，如图11(a)中所示，肖像201中右和左眼角膜顶点202R和202L的坐标是依靠在图像上敲点而找到的；随之画出一线段(以下在两角膜顶点之间找平)203，连接角膜顶点202L、202R。然后，此方法利用在先前的配方准备阶段中采用一测瞳仪测得的两眼真实角膜顶点距离之间的比值，事实上就是测得的从鼻部位置(鼻梁)到每一角膜顶点(对应于瞳孔中心)距离的数值LPD，RPD(已知值)。在以上提及的肖像201上面的两角膜顶点之间的直线203利用这一比例予以划分；划分点是用于佩带在肖像201上的眼镜的参照点206。
同时，找到两角膜顶点间实际距离PD(＝LPD+RPD)与肖像201上两角膜顶点间距离的比值；肖像201予以放大或缩小，缩放百分比匹配于随后写到屏幕上去的预定眼镜镜架图像的显示放大倍数。比如，如果镜架的显示放大倍数是1，肖像的放大倍数也调定为1；如果镜架的显示放大倍数是0.5，则肖像的放大倍数也调定为0.5。在此情况下，缩小或放大的百分比暂时储存起来，因为它还用于侧面图像的缩小或放大。当然，镜架显示的放大倍数也可以调节到肖像放大倍数，镜架显示放大倍数匹配于肖像放大倍数是件好事。
在肖像201的放大倍数如此予以调节的情况下，屏幕上水平参照线(X轴)207和铅直参照线(Y轴)208随后被显示出来作为通过肖像201参照点206的补充直线，如图11(b)中所示。具体地说，当摄取肖像时，有时不可能在面部为水平的情况下摄取图像。为此原因，各参照直线，用于指明相对位置，包含在用于对面部倾斜角作出调节的指令之中。如图11(c)中所示，肖像201依照以自动操作转动肖像的装置围绕参照点206转动，以致两角膜顶点之间的直线203符合水平的参照直线207。以此完成肖像201的处理。
其间，示于图12中的眼镜镜架图像210包括各镜片211、镜梁212、各托垫213、各端片214、边撑215等等。连接左右两镜片211外形几何中心(形心)的水平直线(基线)217与通过镜梁212中心的铅直直线(镜架中心线)218的交叉点成为镜架210的参照点216。
接下来，肖像叠置于眼镜镜架图像。在此情况下，顾客所偏爱的镜架设计从多种型式的镜架设计中被选定出来，而在肖像上安放镜架的位置也被确定下来。如图13(a)中所示，镜架的参照点216确定在离开肖像201的参照点206某一规定的距离处；在此，是在后者以下3mm的位置处(Y＝-3)。如图13(b)中所示，镜架图像210安放在此位置处可产生模拟眼镜佩带的图像，而且考虑到了肖像缺乏双侧对称性。在此阶段上，可以利用用于移动镜架图像的装置对于肖像201的转动作出轻微的调节并校正镜架图像210的铅直位置。
此外，如图14(a)中所示，当肖像201两角膜顶点之间的直线203通过自动转动使之符合屏幕上的水平参照直线207时，可能出现肖像201的一个全面均衡的倾斜角(比如，当双眼关于整个面部不是水平的时候)。在此情况下，肖像201再次通过围绕参照点206的手动转动予以校正，使得镜架被水平安放并致使整个肖像在自动转动和修正之后得以均衡，如图14(b)中所示。镜架图像的参照点216确定得如图15(a)中所示，而镜架图像叠置得如图15(b)中所示。
如上所述，各个位置都是通过(自动或手动地)转动肖像而不转动镜架来予以调节和校正的。为此原因，在任何随后的变换镜架所作的计算中，转动计算就成为不必要的了，而且运算的数量可以减少。
接下来，利用图16说明合成一侧面图像以模拟眼镜佩带的方法。
先前摄取的侧面肖像201S按照用以缩小或放大上述正面肖像的放大倍数予以缩小或放大。接下来，如图16(a)中所示，把侧面肖像201S的角膜顶点221和弯点(边撑围绕耳朵弯曲所在的点)227孤立出来。点221和227由一直线222连接。在从此直线222延伸的直线上、离开角膜顶点221一预定距离d(比如，d＝12mm)的点标作眼点(参照点)223。
接下来，镜片的横截面图像225A叠放在此眼点223上，以致眼点223匹配于配方镜片的眼点(镜片光轴与镜片背面的交点)。镜架中心轴线(或FC轴线)226平行于连接角膜顶点221和弯点227的直线222并从此直线向下3mm(此值根据包括镜片形状在内的镜片配方确定)而予以确定。FC轴线226是一条正交于镜架前部表面(包括两个镜片轮廓所形成的参照表面)，而此直线还通过两个镜片轮廓的各几何中心(各形心)。然后，围绕眼点223转动镜片横截面图225A，以致此FC轴线226对于直线222倾斜成一规定的角度(可取的是3到8度，更为可取的是5度)，并得到镜片横截面图像225B。接下来，镜片侧面图像225C，对应于这一倾斜的镜片横截面图像225B，如图16(b)中所示地显示出来。由此取得在规定镜片实际上位于眼睛之前时的合成图像。
接下来，从前部镜架图像中得出的端片固定位置228被映出和标绘在镜片侧面图像225c上。端片固定位置228和弯点227由一直线229连接起来，而镜架侧面图像叠在此直线229上面，以致边撑匹配于此直线229。一模拟侧面视图的图像因此取得。此外，当存在一边撑隐失点231，即边撑隐失到面孔侧面上头发230里面所在的边界点时，如图16(b)中所示，这一边撑隐失点231即被得出，而朝向末端的边撑部分从边撑隐失点231起被消除。此外，边撑隐失处理可以采用头发的边界线来代替边撑隐失点。
这样，眼镜顾客可以在观看正面模拟图像和侧面模拟图像的同时来选定眼镜。此外，在以上提及的实施例中，测得的左右角膜顶点离开鼻部位置的各距离数值用于确定各肖像参照点。不过，肖像的这些参照点也可以利用其他的测定数值(比如，离开左右耳部的距离)来予以确定。
一当完成了只是显示和输出图1中以上提及的镜架的步骤(步骤4)或者以上提及的叠置步骤(步骤33、35)，过程就进向下一探试步骤(步骤5)。
探试步骤(步骤5)是用于选定下述之一的步骤：进向一个步骤(步骤50到59，图7和8之中的<1>到<10>)，用于一次或多次变更作业，以便根据带有在以上提及的基本设计选定步骤中(步骤2)选定的基本设计的镜架来为眼镜许多构件的每一件在屏幕上变更、修正或输入各种项目，包括多种镜架型式、镜片形状和零部件；或者删除这些步骤的另一步骤并进向对比/检验步骤(步骤6)，以便决定是否使用此镜架而不对所选定的基本设计作出变更。
步骤50是用于变更镜架型式的步骤。这一步骤当操作者想要变更具有在步骤2中所选定的基本设计的镜架的型式(镜架型式)时予以执行。比如，在步骤2中所选定的镜架的型式是无缘式镜架(也称作三件式镜架)的情况下，操作者可以在顾客当此镜架在叠置步骤中被安放在屏幕上时不喜欢此镜架的时候，变更为另一型式镜架(半无缘式或全框时)，同时又保持基本设计。在某些情况下，由于镜架设计的各结构方面等等而不可能作出向另一型式的变更；这一变更的否定是自动确定的，并把使这种变更否定成为必需的各种事项显示出来。
接下来，此用于变更眼镜镜架型式的方法，用于步骤50之中以便变更镜架型式，利用图18至26更为详细地予以说明。此用于变更眼镜镜架型式的方法是一种可变更镜架的型式而不变更设计图像的方法。此外，利用图18至26予以说明的用于变更眼镜镜架型式的方法可以在为现有眼镜镜架变更镜架型式的时候，比如，在通常的眼镜设计和制作过程中，以及在本实施例中的眼镜定制系统中，用在生成设计和制作数据的情况下。
图18是涉及第一实施例的用于变更镜架型式的方法的流程图。图19至24是一些用于说明在第一实施例中变更镜架型式的过程中如何检验和确定各种变更的图形。用于变更镜架型式的方法，涉及第一实施例，以下参照这些图形予以说明。此外，第一实施例表明变更到一全缘式型式而不变更三件式镜架设计这一情况的一项实例。同样，此第一实施例表明与显示屏幕一起利用计算机模拟的方法，用于实现修正涉及三件式镜架的数据，诸如镜片形状数据的操作，以及用于添加涉及那些不在三件式镜架型式之中的、全缘式镜架型式的零部件的数据。这是一项实例，其中，戴在面部上的眼镜的图像可以通过摄取一眼镜顾客面部的图像并把依靠涉及以上提及的眼镜镜架的数据而生成的眼镜镜架图像叠置在面部图像上面予以显示。在以下说明中，硬件，诸如用于模拟的计算机，与上述的情况一样，其说明就免去了。
在图18中的流程图内，涉及镜架的数据，包括三件式镜架的镜片形状数据在内，输入到计算机(步骤301)。当涉及眼镜顾客面部图像的数据利用一数字相机等输入到计算机时，利用此输入数据和先前输入的涉及镜架的数据合成一图像。如图19中所示，一佩带三件式镜架的面部图像显示在显示屏幕上。
接下来，屏幕变更到一只是显示三件式镜架型式镜片形状的屏幕；一凹进检查予以进行以检查凹进的存在(步骤302)。凹进指的是，标示镜片周边外形的曲线是一朝向镜片中心(镜片外部边沿的凹度)凸出的曲线，如图20中所示的三件式镜架镜片中所示。在凹进的情况下，当校正到全缘式形状时，整个设计图像都要变更；因此变更是不可能的(步骤310)。换言之，在全缘式镜架的情况下(以及半无缘式镜架的情况下)，在镜片支承结构处的边框形状不可能是凹进形状。即使最接近凹进的形状也以曲率半径R的最大值(比如，150mm)朝向外侧凸出。因此，当校正到最接近凹进的形状时，这就成为图20中所示的形状，而图像在外观上显著地区别于凹进情况。
当在以上提及的步骤302中确认没有凹进时，过程进向下一步骤303并从事最大半径检查。当标示镜片周边外形的曲线曲率半径R太大时，镜片无法由边框支承而出现镜片偏离；最大半径定义为使这种镜片偏离不致出现的最大曲率半径R(比如，150mm)。当三件式镜架镜片形状的一些部分在最大半径检查中超过最大半径(150mm，比如)时(比如，当有些部分几乎是直线时)，设计图像当这些部分修正到最大半径时会大大地变更；同样在此情况下，变更是不可能的(步骤311)。
当在以上提及的步骤303中没有任何部分超过最大半径时，过程进向下一步骤304并确定闭合块位置。为确定闭合块位置，一闭合块确定用的模型，由图21(1)中各实线所示的梯形构成，用以判断是否闭合块处在满足功能和结构的以及用于制作的各项条件的范围之内。
用于作出决定的闭合块321具有图21(2)中所示的形状。一具有水平宽度5mm的坯料(从异型钢丝中切出)用作原料；闭合块的大致形状是由成一角度切割此坯料的镜缘装配一侧以匹配镜缘(镜片边缘)形状而制成的。闭合块321分成两件，一上件322和一下件323；上件322和下件323分别钎焊于上部和下部镜缘324，324。一种镜片在其中由镜缘324的张紧而予以支承的结构是通过用螺丝326把上件322和下件323拧在一起而形成的。闭合块321隐蔽在边撑325后部的后面，所以从眼镜的正面或侧面是看不到它的。闭合块确定用的模型下部边缘(测定线)S1的长度(4.15mm)是镜缘324的厚度(1.15mm)、从镜缘324到螺丝326的螺丝头部的距离(0.6mm)、螺丝头部直径(1.8mm)以及从螺丝头部到闭合块端部的距离之和。此下部边缘S1的长度是镜缘和螺丝可以在结构上安置在闭合块之中的最小尺寸。闭合块确定用模型的下部边缘S1和上部边缘(测定线)S2是平行的；下部边缘S1与上部边缘S2之间的距离(高度)2.8mm是用于确保所焊强度和螺丝固定强度的。闭合块确定用模型的下部边缘S1的镜缘装配一侧上的端点是参照点A1；与镜缘装配一侧相对一侧的上部边缘S2上的端点是参照点A2。
如上所述，镜缘装配一侧上闭合块的端部表面予以切割以匹配镜缘的形状。不过，由于用作有待切割的原料的坯料之水平宽度为5mm，所以闭合块确定用模型的上部边缘S2最大是5mm。因此，镜缘装配一侧上允许的切割角度(由下部边缘S1与镜缘装配一侧的端部表面形成的角度)，当上部边缘S2是5mm和最大角度θmax成为107°时，达到最大。同样，当上部边缘S2是仍然可确保螺丝部分强度的最短距离时，达到最小，最小角度θmin成为80°。其次，最大的允许切割角度θmax可以增大，如果坯料尺寸大于5mm的话，但是闭合块的可能位置范围可以由于利用一尽可能小的闭合块或闭合块确定用模型而予以加宽。
接下来，说明利用闭合块确定用模型来寻找闭合块切割角度的方法。如图23中所示，闭合块确定模型的测定线(下部边缘)S1叠放在边撑的下部边缘S3上面。镜缘一侧上测定线S1的端点(参照点A1)符合于参照点A3，后者是边撑下部边缘S3与镜缘内线(镜缘内侧的外形)的交点。此时，测定线S2与镜缘内线的交点C1被找到，而测定线S5，是一条连接此交点C1和参照点A3的直线，也被找到。由此测定线S5与边撑下部边缘S3所构成的角度就是闭合块切割角度。(采用此测定线S5是由于镜缘的实际内线(镜片形状的轮廓)是一条具有多种曲率半径的曲线，难以确定相对于此曲线的闭合块位置；切割角度因此采用平直的测定线S5予以找得。)当此切割角度θ处于如图23中所示的允许的闭合块切割角度范围θmin至θmax之内时，闭合块可以设置在图中所示的位置处；闭合块的位置是根据边撑予以确定的，不需要闭合块伸出边撑的外侧。
不过，在闭合块切割角度θ大于图22中所示最大的允许切割角度θmax时，闭合块切割线(切割表面)不能符合于镜缘的内线，即使是在闭合块确定用模型的测定线S1位于边撑下部边缘S3的上方(装定位置P1)的时候。在此情况下，使闭合块确定用模型的参照点A1围绕参照点A3转动以便闭合块切割线符合于镜缘的内线。这种转动在其中得以可能的范围如图22中所示。闭合块确定用模型转过角度α达到转动位置(装定位置P2)，在此，参照点A2符合边撑的上部边缘S4。如果进一步被转动，闭合块就超出边撑。因此，当切割角度θ大于107°+α或当θ小于80°时，闭合块不能被安置在边撑一侧上；闭合块的装定位置被确定在镜梁一侧上(鼻部一侧)。此外，在图22和23中，下部边缘S3和上部边缘S4，都是以直线表明的边撑的各外线，代表能够有效地隐蔽闭合块的最小形状。在实际的边撑，一种弯曲的装饰有时另外制作于边缘S3、S4的外侧。
当闭合块位置在以上提及的步骤304中确定出来后，过程进向步骤305，实现闭合块位置的半径检查。这种闭合块位置的半径检查可确定闭合块装配所在的位置处镜缘曲率半径R是否大于在闭合块切割作业中可允许的最小曲率半径R(最小R值)；这种半径检查还可确定所用的作业工具和作业条件。如果确定出R值大于闭合块切割作业可允许的最小曲率半径，过程进向步骤307。
当在以上提及的步骤305中确定出R值小于闭合块切割作业可允许的最小曲率半径时，闭合块装配位置曲率半径在步骤306中被校正到闭合块切割作业可允许的最小曲率半径(最小R值)，而过程进向步骤307。
在步骤307中，实现一种最小半径检查。镜缘是按照由一镜缘绕制机绕成一规定形状的镜缘制成的。此时，镜缘由一设置在镜缘绕制机中的凸轮绕成；如果最小R值小于此凸轮的曲率半径，则在制作中达不到镜缘的曲率半径R。因此，在本实施例中，可能制作的最小曲率半径就是最小半径。当在最小半径检查中三件式镜架镜片形状具有一些小于最小半径(比如，5mm)的部分时(诸如当这些部分几乎成直角时)，过程进向步骤308，而这些部分校正为最小半径。如图24中如示，即使作出修正，设计图像在此情况下也无显著变更，因此修正是可行的。当此步骤308完成之后，或在步骤307中最小半径检查通过之后，过程进向步骤309，在变更之前获得一种具有与三件式镜架相同的设计图像的、全镜缘式镜架的数据，并完成镜架型式的变更。
以上提及的第一实施例使之可能通过遵循规定的各种作法，同时采用涉及变更之前的镜架的数据，比较简单地变更镜架型式而不变更设计图像。如果这一方法采用一包括设立在购置点处的个人电脑的模拟装置予以实施，则有可能采用不同于眼镜商店处展示的那些设计图像的设计图像来定制镜架型式；这就使之可能满足更为多样的需求。
图25是一流程图，表明涉及第二实施例的变更镜架型式的方法。此第二实施例表明从一三件式变更到一半无缘式的一项范例。工艺流程完全与图18中所示第一实施例中的工艺流程一样，只有涉及闭合块的各步骤除外，因为在半无缘式镜架的情况下没有闭合块。因此，同样的步骤编号用于图25中第二实施例流程图中的各步骤，它们与第一实施例中的那些是一样的，其说明也删去了。
图26是一流程图，表明涉及第三实施例的变更镜架型式的方法。此实施例是从半无缘式变更到全缘式的一项范例。工艺流程完全与图18中第一实施例的一样，只是涉及凹进和最小半径的步骤除外，因为半无缘式没有凹进或最小半径，不需要确定这些。因此，同样的步骤编号用于图26中第三实施例流程图中的各步骤，它们与第一实施例中的那些是一样的，其说明也删去了。
如上所述，在变更眼镜镜架型式情况下的各种限制(凹进、最小半径、最大半径闭合块位置，等等)都基于在装配镜片方法上的不同之处。这些限制在定制三件式、半无缘式和全缘式时增多了。还有一些不同于以上提及的第一到第三实施例之中的变更模式的变更模式，但是从一种具有许多限制的型式到一种不具有什么限制的型式的变更可以在没有涉及镜片形状的许多变化的情况下予以作出。比如，三件式具有一种结构，其中在镜片上做出一些孔眼，以及镜梁和边撑用螺丝予以固定。因此对于镜片形状没有限制，并对于从其他镜架型式向三件型式镜架的转换也没有限制。
同样，当操作者变更眼镜镜架型式时，必需设计一些在变更之前不曾出现在眼镜镜架中的零件。构成全缘式、半无缘式和三件式镜架的各零件可以划分成出现在所有三种型式之中的零件和只出现在一种型式之中的零件。为三种型式共有的标准零件包括镜片、镜梁、垫臂、托垫、端片、铰链、铰链螺丝、边撑和边撑套。不同型式特有的零件包括镜缘、闭合块、用于全缘式的闭合块螺丝；半无缘镜架横杠、尼龙软垫和用于半无缘式的尼龙线绳；以及镜梁侧镜片固定牙齿、镜梁侧镜片固定螺丝、端片侧镜片固定牙齿和端片侧镜片固定螺丝。
共有各零件构成了眼镜镜架图像的基础。因此，共有各零件的形状、装配位置以及其他在镜架型式变更时都尽可能少地变更。
对于特有的各零件来说，必需为新出现的特有各零件作出设计以及其他，同时考虑到在下述步骤54中变更零件位置的方法。具体地说，当从全缘式或三件式变更到半无缘式时，作出涉及半无缘式横杠的设计。同样，当从全缘或半无缘式变更到三件式时，作出涉及镜梁侧镜片固定牙齿、端片侧固定牙齿和镜片固定螺丝的设计。还有，当从三件或半无缘式变更到全缘式时，作出涉及镜缘、闭合块和闭合块螺丝的设计。
接下来，图1中探试步骤中的步骤51是用于输入镜片形状的步骤。此步骤51在操作者想要变更在步骤2中所选定的基本镜架的镜片形状的情况下予以执行。比如，具有在步骤2中所选定的基本设计的镜架的镜片形状，当顾客不喜欢那种在叠置步骤中所显示出来用在屏幕上的镜架时，予以变更。预备好了一些作出变更的不同模式：从初始镜片形状中选定的模式、从厂家零件编号中选定的模式、从采用镜片形状测定仪器(三维镜架描绘器)103测得的镜片形状中选定的模式和从荐用的镜片形状中选定的模式。顾客或操作者可以随意地从一很大范围的镜片形状中、从反映他/她本人设计的那些镜片形状到由某一专家荐用的那些镜片形状中来选定他/她偏爱的镜片形状。
步骤52是镜片形状修正步骤，用于修正镜片形状的尺寸或局部设计。在此步骤52中，操作者保持在步骤2中所选定的镜架基本设计，同时均匀地放大或缩小镜片、变更镜片的水平宽度(A尺寸)和/或铅直宽度(B尺寸)，修正镜片形状的不规则性，或者变更在描出镜片形状轮廓的曲线的一部分中确定的三点之间的曲率(三点弧形插入)。
步骤53是用于在具有在步骤2中所选定的基本设计的镜架中变更用作标准的各零件型式的步骤。这些变更可以针对眼镜的所有零件作出，诸如镜梁、端片、边撑、托垫、端部套、装饰、珠宝，以及其他。
步骤54是用于变更各零件位置的步骤。因为视觉印象或初视印象因零件位置而异，所以有可能变更整个前部、和镜梁、端片，以及边撑的位置。这些变更必然受到结构和尺寸的限制；可允许的范围，以及其他，都予以确定并显示出来。
接下来，利用图27至35详细说明为在用于变更以上提及各零件位置的步骤54中所用眼镜确定端片和镜梁位置的方法。这一为眼镜确定端片和镜梁位置的方法允许操作者移动屏幕上眼镜镜架上端片和镜梁的位置并确定端片和镜梁的位置以适合顾客的偏好。此外，利用图27至35所说明的为眼镜确定端片和镜梁的方法可以用于生成通常的眼镜设计，以及用于本实施例中的眼镜定制系统。
图27至35是一些图形，用于说明对于通过移动各零件所变更的设计图像的确认和用于确定当实施为眼镜确定端片和镜梁位置的方法时移动是否可能。下面，参照这些图形说明为眼镜确定端片的镜梁位置的方法。在以下的说明中，诸如包括计算机图形设备的计算机这样的硬件与以上提及的情况中的是一样的，其说明就删去了。
涉及镜架的数据，包括由顾客选定的眼镜镜架的镜片形状数据在内，输入到计算机。顾客的面部图像利用一数字相机或类似装置输入到计算机。因此，佩带眼镜的面部图像显示在屏幕上，如图28中所示。此屏幕模拟了实际上佩带眼镜的顾客。在此情况下，判断一下是否必需移动端片和镜梁的位置。当认为必需移动时，操作者在注视屏幕的同时移动端片和镜梁的位置，为每一位置证实顾客面部图像的变更，并确定顾客认为最好的端片和镜梁位置。端片和镜梁位置的移动可以使用一在图27中所示的显示眼镜镜架的单独屏幕予以实现；端片401和镜梁402的装配位置在屏幕上相对于镜缘403予以变更而确定可取的位置。
在屏幕上移动端片和镜梁的装置和方法可以包括一种利用一键盘用于输入移动大小和移动范围的方法，或者一种利用一鼠标器等以一光标等用于选定和牵动端片和镜梁的方法。在以一种牵动方法移动镜梁的情况下，移动可以只限于铅直移动，因为眼镜前部的对称性可能在端片和镜梁可以随意地既沿水平方向也沿铅直方向移动的时候由于水平移动而失去。同样，由于如果右和左边的端片被分别移动就会失去对称性，所以在任一侧上的端片可以联接在一起移动，以便被放置在对称的位置上。端片和镜梁位置可以连续地或分阶段地移动，而且可以在移动期间随其所好地停止在任何位置处。
图27(1)中所示端片401和镜梁402是实际上供应的零件，但尺寸稍长一些。在图27中，虽然所供应零件的形状各自独立地显示在屏幕上，但等同的零件可以相对于镜缘和这些零件已确定的位置移动。图27(2)表明端片401和镜梁402处于相对于镜缘403的标准位置上的状态。图27(3)表明端片401和镜梁402处在可允许的最高位置处的状态。在图27中，端片和镜梁上带阴影的部分是多余部分；这些部分在屏幕上由成像过程予以消除，而在制作期间通过切割予以去除。
在位置确定之后，端片和镜梁位置的数字信息予以输出，而生成用于数控铣床的制作图纸和数据。利用已生成的数据，备置的零件因而作为各装配部分经受数控铣制以匹配镜片形状，并且按照图纸予以组装；由此可以做出具有符合顾客偏好的最佳端片和镜梁位置的眼镜。此外，还可能不考虑这些已备置的零件而确定各个位置。不过，在此情况下，零件是在位置一旦确定后予以制作的。在这样一种情况下，一次性生产的成本就变高了，制造过程要花较长的时间，以及交货日期更拖后了。
如图29中所示，具有不同长度的两或多个零件型式制备出来作为库存零件。按照装好的位置，具有最佳长度的零件可予以选定和精修。在此情况下，由于零件可以批量生产，零件制作成本可以降低，交货时间可以缩短；不过库存零件数量增大了。
其次，如图30中所示，诸如镜梁这样的一个零件的长度范围可予以限定，而移动范围可以限定在一个设定在这些界限之内的一个范围之内。换言之，带有一或二或多个长度范围的零件均在备置之中。端片和镜梁的移动范围被限定于其中这些零件可以制作出来的一些范围。
此外，很自然地认为，端片和镜梁可以移动的范围受到端片和镜梁可以装配在镜片固定器件(镜缘、半无缘镜架横杠或镜片固定牙齿等)上的位置范围的限制)。于是，此范围以外的移动受限而成为不可能的。
接下来，说明用于确定端片和镜梁移动范围的方法。用于确定镜梁移动范围的各参照点设立如图30中所示。参照点E1是镜梁上和下极限位置由之测量的点并设在镜梁上的最高位置处。另外，参照点E2是表明镜梁标准长度的点。参照点E3和E4是表明镜梁最大长度的点；参照点E3是最大长度的上点和参照点E4是最大长度的最下点。参照点E5和E6表明镜梁可以减短到最小长度的点；参照点E5是最小长度的上点和参照点E6是最小长度的最下点。
如图31中所示，镜梁在其中可以移动的范围按照参照点E3至E6的相对位置和镜片形状予以确定。换言之，当最大长度参照点E3和E4位于镜片形状之内或其轮廓之上，而最小长度参照点E5和E6则位于镜片形状之外或其轮廓之上，然后镜梁被判定处于一个可能移动的位置上。在图31中的镜梁位置是一具有最大长度的镜梁的位置。此外，图33表明一项实例，其中镜梁的最大和最小长度是利用一参照直线而不是各参照点予以确定的。镜梁被判定处于一个可能移动的位置上，此时用于确定最大长度的参照直线是在镜片形状之内或在其轮廓之上，或者用于确定最小长度的参照直线是在镜片形状之外或其轮廓之上。移动由于利用参照直线作出决断而更为严格地受到限制。此外，为了在计算机作出这种决断，镜片形状、镜梁形状(以及端片形状)和镜梁(以及端片)最大和最小长度的各参照点和各参照直线事先都输入到计算机储存装置。
图29表明利用许多具有不同长度然而同样形状的镜梁的情况，以致设计图像保持不变。图29(1)是三样镜梁411、412、413的一项实例。镜梁411可以装在镜片形状轮廓上的位置L1处；镜梁412可以装在镜片形状轮廓上的位置L2处；以及镜梁413可以装在镜片形状轮廓上的位置L3处。镜片移动的范围可以利用具有不同长度的三样镜梁411、412、413予以加宽。如图29(2)中所示，当镜梁沿铅直方向朝着镜片形状下落时，如果两点之间直线的长度L，在此两点处镜梁的参照点E3和E6相合镜片形状的轮廓，大于参照点E3与参照点E6之间的长度B，断定镜梁3可以安装。当长度L短于长度B时，最小长度参照点E6落入镜片形状之内，而最大长度参照点E3伸出镜片形状之外，如图29(3)所示。
图32是一图形，用于说明如何确定端片凸肩的范围。最小长度点D2和D3是端片最短长度的参照点；最大长度点D4和D5是端片最大长度的参照点。与上述镜梁的情况一样，如果最小长度点D2和D3居于镜片形状之外或者在其轮廓上，以及最大长度点D4和D5处在镜片形状之内或者在其轮廓上，这被确定为一个可安装的位置。此外，最小长度点D3是辅助性的，由于它在端片因某一样式而不能切割的情况下规定了某一样式等不予切割。于是，当没有样式等时，最小长度可以只利用最小长度点D2予以确定。图32(1)表明端片凸肩在高度H1和H2处使之最小的情况；图32(2)表明相对于图32(1)最大端片凸肩的情况。端片凸肩的大小，比如以一0.5mm的间距予以调节；当前端片位置可以在其中移动的凸肩大小的范围显示在屏幕上。操作者可以通过输入在该范围内的适当凸肩大小而在屏幕上随意地移动端片。
有时，端片和镜梁包括一些花样和设计出来的分层差异式带花样边缘；如果这些部分被切掉，则初始图像可能变得完全不同了。在此情况下，端片和镜梁可以移到的位置受到限制，以致带有花样或分层差异的各部分不被切割。图34表明一种具有不同层位的镜梁的一项实例。具有图34(1)中各突出层位的镜梁410在图34(2)的标准位置处显示不同的层位。但是，如果如图34(2)中所示被向下移动，镜梁410的宽度就减小了。分层差异消失了，而图像改变了。图35表明一种带花样的镜梁实例。在图35(1)中的此帝花样的镜梁420在图35(2)中的标准位置处显示出带花样和不带花样的部分。但当移动向下像图35(3)中那样时，镜梁410的宽度减小了，只是带花样的部分留了下来，而图像改变了。
此外，闭合块在全缘式眼镜镜架的情况下隐蔽在端片后面。在此情况下，端片的最小长度是能够封住闭合块的最小尺寸。
在上述各项实施例的情况下眼镜端片和镜梁的位置可以按照顾客的偏好予以确定，而眼镜设计可以更好地反映顾客的偏好。
接下来，步骤55，在图1中的探试步骤中，是用于变更眼睛大小、镜片间距离(DBL)或边撑长度的步骤。
步骤56是用于变更各眼镜零件诸如镜梁、端片、边撑、托垫以及端部套的颜色的步骤。这一点可以为所有零件一次做成，或各零件可以单独地予以变更。
步骤57是用于变更镜片颜色的步骤；可以选定一种比较喜欢的颜色。
步骤58是用于变更使用场景的步骤。使用场景是肖像的背景屏幕；可以选定多种背景，诸如办公室、婚礼或娱乐场所。
步骤59是用于输入镜片配方的步骤。此步骤对于此实施例是必需的，并且如果不在探试期间执行，则在对比/检验步骤之后执行。另外，当此系统只是用以选定镜架时，镜片配方不是必需的，而在这情况下，在配方输入步骤中输入假数据。
在以上提及的各探试步骤中，对具有基本设计的镜架作出多种变更，确定一或二或多种可取的镜架，而过程进向下一对比/检验步骤(步骤6)。在此对比/检验步骤中，决定了有待定制的镜架。当一决定不能作出时，过程返回到步骤5从事另一探试。
在一决定在对比/检验步骤(步骤6)中作出的情况下，在下一步骤(步骤7)中确定是否镜片配方曾被输入。当配方尚未输入时，输入配方。当配方已经输入时，过程进向下一步骤8。
在步骤8中，查明是否已知作出面部测定。当测定有待作出时，测定每一镜架零件数值。各项数值利用面部测定仪器104予以输入(步骤81)。此时，当不作面部测量时(比如，当没有专门的眼镜技术规格时(当对镜架基本设计不作出重大改变时)，当断定顾客不处在特定的佩带环境时，或者当认为在眼镜后面稍作调整工作就已足够时)，过程进向步骤9，输入边撑长度，并从二维屏幕取得其他各种技术规格。当步骤9完成之后，用于制作眼镜的必需数据，包括在以上提及的各步骤中所确定的镜架形状，经由远程通讯线路传递给主计算机110。
主计算机110包括一定单数据库，装有包含用于制作眼镜的必需数据在内的数据。主计算机分析从以上提及的购置点交互装置100传来的数据并断定制作是否可能。如果制作是不可能的，主计算机发出对于该效应的一个响应给购置点交互装置100，而如果制作是可能的，则进向下一步骤(步骤10)。
由购置点交互装置100收到制作是不可能的响应，过程则返回到探试步骤5并再一次经历诸如作出各种变更的各个步骤。同时，当确定制作是可能的时，过程进向步骤11；计算出每一零件的尺寸，以及价格和交货日期，而这些结果都返回到购置点交互装置100(步骤12)。当计算价格时，要考虑每一零件的型式、材料、品级、尺寸、重量和铣制成本并遵守各种计算规则。
在购置点交互装置100中，一旦从以上提及的主计算机110收到关于价格和交货日期的响应，决定是否作出定制(步骤13)。当决定不定制时，输入该信息，而过程返回到探试步骤5。当决定定制时，输入该信息，而响应发送给主计算机110。
当主计算机110收到定制有待作出的响应时，过程进向步骤14。定制处理数据库，具有的数据包含储存在主计算机110之中为制作眼镜所必需的数据处理和为制作眼镜所必需的指令处理的数据在内，予以运用而生成为制作眼镜所必需的数据。镜架各制作指令和制作数据传递给负责生产镜架的制作厂中的终端121；镜片各制作指令和制作数据传送到负责制作镜片的制作厂中的终端122(步骤14)。
在每一制作厂处，输出这些数据(步骤151、152)并制作镜架(步骤153)和镜片(步骤154)。随后，后者都送到眼镜组装厂，在那里组装成眼镜(步骤16)；在检查之后，眼镜被装运出去(步骤17)。采用符合以上详细说明的各项实施例的眼镜定制系统，可以在显示屏幕上选定事先制备的许多基本镜架中的任何一种，而一操作者只能任意地选定那些据信为已选定的基本镜架所必需的探试步骤。结果，眼镜设计决策的各主要过程可以按照由操作者随意选定的各程序予以实现，而不按照由计算机软件事先规定的各程序。于是，这样可以显著地增加更为直接地反映操作者或顾客感受的设计决策的可能性。此外，各主要程序可以按照操作者或顾客的自由意愿予以确定。因此，只是操作者认为必需的步骤才予以执行，而快速处理成为可能。其次，由于这是一种其中只执行各必需步骤的系统，而不是一种机械地执行所有主要步骤的系统，即使每一步骤均被赋予许多功能，总的处理时间也不会立即加长。结果，完成每一功能就变得容易了。此外，此系统的原则可用于每一功能本身并只是执行各必需的步骤；相应地完成各项功能，而快速和适当处理成为可能。同样，如果增添新的主要步骤，并不必需变更整个系统；因此，另一优点是，此系统升级是很容易的。
本发明涉及一种眼镜定制系统，其中在计算机控制的显示屏幕上可以选定事先制备的许多基本镜架中的任何一付，而最佳地反映顾客偏好的眼镜各技术规格可以根据具有所选定的基本设计的镜架通过任意地变更眼镜的多种构件，包括多种镜架型式、镜片形状以及各种零件在内，来予以确定和定制。采用本发明，一种强调顾客偏好的眼镜设计可以只是使用操作者认为必需的各种程序迅速地予以确定和予以定制。

Claims (27)

1.一种眼镜定制系统，包括：眼镜定单用的计算机和通过该眼镜定单用的计算机通信线路连接的眼镜接受定单用计算机，
操作者通过利用具有由计算机控制的显示画面的装置的对话方式，操作所述眼镜定单用的计算机，包括根据眼镜的各种规格结构部件的必要的事项的眼镜定单决定必要的眼镜规格，并且具有把该决定的眼镜规格输入所述眼镜接受定单用计算机的系统，其特征在于，所述眼镜接受定单用计算机的系统具有：
基本设计选定模块，用于从所述眼镜接受定单用计算机的显示屏幕上选定事先制备的许多基本镜架设计之中的任何一种；
一个或多个变更模块，其进行变更、修正或输入，用于基于利用所述基本设计选定模块所选定的基本镜架设计，对于包括镜架型式、镜片形状和各零件的眼镜的多个结构部件的每一个，在屏幕上对于必需的项目进行变更、修正或输入的一个或多个变更模块，其中，具有镜架种类的变更模块，或包括端片和镜梁的零件的位置的变更模块中的任意一个或多个，该镜架种类的变更模块具有根据镜片形状的曲率半径判断是否进行该变更的模块，该零件位置的变更模块具有根据镜片形状和预先决定的移动可能范围判断的基准位置的零件形状判断该变更可否进行的模块；
储存模块，用于储存包括在显示屏幕上获得的一或多个眼镜图像在内的数据；
对比/检验模块，用于对比或检验一或多个眼镜图像，包括储存在储存装置、显示在显示屏幕上的眼镜图像在内，确定其中之一，或者不进行决定返回到用于进行所述变更模块的步骤；
在利用所述基本设计选定模块选定基本镜架设计之后，操作者可以任意地选定和实现任何一或多个模块：所述一或多个变更模块，或者所述对比/检验模块，从而，在选定基本镜架设计之后，通过操作者只进行必需考虑的系统或模块变更，就能够进行眼镜定制者的自由意愿的定制操作。
2.按照权利要求1所述的眼镜定制系统，其特征在于，所述眼镜接受定单用计算机包括肖像摄取装置，
所述眼镜接受定单用计算机的系统具有：肖像摄取模块，其通过该肖像摄取装置摄取所摄影的眼镜定制者肖像；合成图像生成模块，其用于将所选定的镜架图像叠放在由所述肖像摄取模块摄取的肖像上，并在所述显示屏幕上显示佩戴眼镜的肖像，
在利用所述基本设计选定模块选定基本镜架设计之后，操作者可以任意地选定和进行任何一或多个如下的模块：所述肖像摄取模块，所述合成图像生成模块，进行所述变更、修正或输入一或多个变更模块，或者所述对比/检验模块。
3.按照权利要求2所述的眼镜定制系统，其特征在于，所述合成图像生成模块包括把所选定镜架的侧面图像叠放在用所述肖像摄取模块摄取的眼镜顾客面部的侧面图像上面的模块，以及把所选定镜架的正面图像叠放在用所述肖像摄取模块摄取的眼镜顾客面部的正面图像上面的模块。
4.按照权利要求1或2所述的眼镜定制系统，其特征在于，进行所述变更、修正或输入的一或多个变更模块包括以下的一或多个：镜片形状更换模块；镜片形状修正模块；零件变更模块；变更眼睛大小和镜片之间距离的尺寸变更模块；颜色变更模块，用于变更构成镜架的各零件的颜色；镜片颜色变更模块；使用场景变更模块，用于变更镜片使用的背景；以及配方输入模块。
5.按照权利要求1或2所述的眼镜定制系统，其特征在于，包括从事所述眼镜顾客面部测定的模块，添加这些测得数值和修正眼镜技术规格的模块。
6.按照权利要求1或2所述的眼镜定制系统，其特征在于，包括一定单存取模块，用于在所述眼镜技术规格确定之后访问定单数据库，其中具有包括为制作眼镜所必需的数据在内的数据，并用于获得在定购眼镜时所必需的信息，包括是否可能制作眼镜以符合这些技术规格、价格或交货日期在内。
7.按照权利要求6所述的眼镜定制系统，其特征在于，包括一种定购存取模块，用于访问一定购接受数据库，它包括的数据包含定购接受处理、为制作所定制眼镜所必需的数据处理和为制作眼镜所必需的指令处理在内，并在利用所述定单存取模块实现和定购确定之后完成定购。
8.按照权利要求1或2所述的眼镜定制系统，其特征在于，在进行所述变更、修正或输入一或多个变更模块中，在变更镜架型式而不变更设计图像时，其中涉及镜架的数据，包括第二眼镜镜架的镜架形状在内，此镜架涉及一第二镜架型式，该第二镜架型式具有一与第一眼镜的设计图像一致的设计图像，通过以下各步骤获得：
执行数据修正操作指令，以添加为满足包括一第二镜架型式的结构或设计限制在内的限制条件所要求的必需的最少修正，同时执行数据添加操作指令，以添加涉及出现在第二镜架型式之中但不在第一镜架型式之中的各零件的数据到与镜架有关的数据中，包括与具有一特定设计的一第一型式镜架有关的第一眼镜镜架的镜架形状在内。
9.按照权利要求8所述眼镜定制系统，其特征在于，所述数据修正操作指令，用于从第一型式的无缘式眼镜镜架变更到第二型式的全缘式眼镜镜架，包括：
凹进检查、最大半径检查和确定闭合块位置；
闭合块位置半径检查和闭合块位置半径修正，后者当半径值在某一一定值之下时予以执行；以及
最小半径检查和最小半径修正，后者当最小半径值在某一一定值之下时予以执行。
10.按照权利要求8所述眼镜定制系统，其特征在于，所述数据修正操作指令，用于从所述第一型式的无缘式眼镜镜架变更到所述第二型式的半无缘式眼镜镜架，包括：
凹进检查、最大半径检查、最小半径检查和最小半径修正，最小半径修正当最小半径值在某一一定值之下时予以执行。
11.按照权利要求8所述眼镜定制系统，其特征在于，所述数据修正操作指令，用于从所述第一型式的半无缘式眼镜镜架变更到所述第二型式的全缘式眼镜镜架，包括：
确定闭合块位置，闭合块位置半径修正，后者当半径值在某一一定值之下时予以执行。
12.按照权利要求8所述眼镜定制系统，其特征在于，所述数据修正操作指令和数据添加操作指令是利用计算机模拟方法执行的。
13.按照权利要求12所述眼镜定制系统，其特征在于，通过摄取眼镜顾客的一面部图像并按照涉及所述眼镜镜架的数据把一眼镜镜架图像叠放在面部图像上面，生成一佩带在面部上的眼镜图像并显示在一显示屏幕上；以及
在数据修正操作指令和数据添加指令利用计算机模拟方法执行的情况下，所述数据修正操作指令和数据添加操作指令在屏幕上予以执行。
14.按照权利要求2所述的眼镜定制系统，其特征在于，所述肖像读取模块是摄取通过计算机控制的显示屏幕上的人物头部正面图像的模块，
所述合成图像生成模块是利用关于从所述一个人脸面的所定位置到左右眼配置位置的真实测定结果，来确定考虑摄取在所述屏幕上的头部正面图像的左右对称性的各参照点，通过把头部正面图像的各参照点与所述镜架图像的参照点一致，使所述头部正面图像和所述镜架图像重合。
15.按照权利要求14所述的所述的眼镜定制系统，其特征在于，脸面的所定位置作为鼻子位置，从所述鼻子位置到左右眼的角膜顶点的距离作为从所述一个人的脸面所定位置到左右眼的配置位置的真实测量结果。
16.按照权利要求15所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，把摄取在屏幕上头部正面图像的左右眼的角膜顶点间连接的线以所述左右角膜顶点距离的真实测定结果的比按照比例分配的点，作为所述头部正面图像的参照点。
17.按照权利要求16所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，镜架图像相对于肖像予以放大或缩小或肖像相对于镜架图像予以放大或缩小，依照的是测得的、到所述某人两角膜顶点的距离数值对于到摄取在屏幕上的肖像两角膜顶点的距离数值的比值。
18.按照权利要求16所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，自动地转动和校正肖像，以致连接摄取在屏幕上的肖像双眼角膜点的线段在屏幕上成为水平的。
19.按照权利要求18所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，在所述自动转动和修正之后用手转动而修正肖像，以致整个肖像得以匀称。
20.按照权利要求2所述的眼镜定制系统，其特性在于，所述肖像摄取模块是在通过计算机控制的显示屏幕上摄取的人物的头部侧面图像的模块，
合成图像生成模块是以该头部侧面图像确定各参照点，以及根据各参照点把眼镜镜架的图像叠放在该头部侧面图像上面。
21.按照权利要求20所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，包括以下各步骤：摄取所述一个人面部的侧面肖像在一屏幕上，在一到达肖像上两角膜顶点的前方有一规定距离的位置处找到视点部位，并利用视点部位作为参照点来放置镜片侧面图像，以及把镜架侧面图像叠放在镜片侧面图像上面。
22.按照权利要求20所述的眼镜定制系统，其特征在于，所述参照点是根据所述头部侧面图像的眼的位置确定的。
23.按照权利要求1或2所述的眼镜定制系统，其特性在于，在进行所述变更、修正或输入一或多个变更模块中的零件位置变更的模块包括：在屏幕上能够移动所选择的基本镜架设计中的端片和镜梁的位置，以及在眼镜使用者的喜欢的位置选择并决定所述端片和镜梁的位置。
24.按照权利要求23所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，所述端片和镜梁的移动范围按照设计或模块和结构的限制予以确定。
25.按照权利要求23所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，所述有待移动的端片和镜梁的移动是联系在一起的。
26.按照权利要求23所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，所述端片被移动的方向限于水平方向，使得移动的大小是相同的，但对右眼和左眼来说是在相互相反的方向上。
27.按照权利要求23所述的所述的眼镜定制系统，其特性在于，所述镜梁被移动的方向限于铅直方向。
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