CN104755998B - 用于提供光学镜片的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于提供光学镜片的数据处理方法，该方法由计算机装置实现并且包括：‑一个确定步骤，在该步骤过程中，确定一个元素集合的一个元素子集与一个特性集之间的关联，该元素子集包括至少两个元素，以及‑一个存储步骤，在该步骤过程中存储与该元素子集和该相关联的特性集有关的数据，该元素子集相关数据描述了来自一个本原元素列表和一个集合算符列表的元素子集(SS1，SS2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于提供光学镜片的数据处理方法。
背景技术
对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这将不被认为是承认被引用的任何材料被公开、已知或者是权利要求书中的任一项要求的优先权日下的公共常识的一部分。
光学镜片常用于矫正光学镜片佩戴者的许多不同类型的视觉缺陷。这些缺陷包括如近视眼(近视)和远视眼(远视)、散光、以及通常与老龄化相关联的近距离视力缺陷(老花眼)。
现在，考虑了越来越多的参数以提供光学镜片，并且使用了关联规则来使这些参数彼此相关联。结果是，必须对越来越多的数据进行存储和管理，以便提供光学镜片。
然而，目前的数据存储和处理方法并不适合于处理大量数据，并且不允许(例如)管理某种连续数据集。
结果是，需要一种用于改善离散和连续数据集的存储和处理的方法，以便提供光学镜片。
本发明的一个目的是提供用于提供不呈现上文所述的缺点的光学镜片的数据处理方法。
发明内容
为此，本发明提出了一种用于提供光学镜片的数据处理方法。该方法由计算机装置来实现并且包括：
-一个确定步骤，在该步骤过程中，确定一个元素集合的一个元素子集与一个特性集之间的关联，该元素子集包括至少两个元素，以及
-一个存储步骤，在该步骤过程中存储与该元素子集和该相关联的特性集有关的数据，该元素子集相关数据描述了来自一个本原元素列表和一个集合算符列表的该元素子集。
该元素集合可以属于N维空间，N是整数。然后，该方法可以包括一个检索步骤，在该检索步骤过程中，从该N维空间的一个元素检索该元素子集，从所存储的该元素子集数据检索该特性集。
在本发明的其他实施例中，该方法包括一个检索步骤，在该检索步骤过程中，从所存储的该特性集数据检索该元素子集，或在该检索步骤过程中，从所存储的该元素子集数据检索该特性集。
例如，该列本原元素可以包括以下各项当中的一个或若干个元素：单元素、球形、平行六边形、多边形、凸多边形、像素化多边形、单形、间距、线段、和网格，并且该集合算符列表可以包括以下各项当中的一个或若干元素：并集、交集、笛卡尔乘积、旋转、平移、同位相似变换、和排除。将根据数学定义对上述列表进行解释。
该特性集可以与以下各项有关：与该光学镜片的佩戴者相关联的佩戴者参数、与该光学镜片相关联的镜片参数、用于制造该光学镜片的加工参数、用于计算该光学镜片的目标光学参数、与该光学镜片的佩戴者的环境相关联的环境参数、与有待用于计算该光学镜片的计算类型相关联的计算类型参数、和/或与接纳该光学镜片的眼镜架相关联的眼镜架参数。
例如，该目标光学参数相关特性集可以包括以下各项当中的一种或若干种特性：该光学镜片的内凹、该光学镜片的渐进长度、和该光学镜片的设计特征。
根据本发明的某些实施例，该方法包括一个选择步骤，在该选择步骤过程中，基于所检索的该特性集选择有待用于该光学镜片的一个半成品镜片。
根据本发明的其他实施例，该方法包括一个计算步骤，在该计算步骤过程中，基于所检索的该特性集计算适合该佩戴者的该光学镜片。
根据本发明的其他实施例，该方法包括一个设置步骤，在该设置步骤过程中，基于所检索的该特性集设置有待用于该光学镜片的机加工的机加工参数。
该佩戴者参数相关特性集可以包括以下各项当中的一种或若干种特性：该佩戴者的阅读距离、该佩戴者的主眼、该佩戴者的处方数据、该镜片相对于该佩戴者的定位数据、以及该佩戴者的生理学数据。
该镜片参数相关特性集可以包括以下各项当中的一种或若干种特性：该半成品镜片的成品表面的基本曲线数据、该半成品镜片的直径数据、以及该光学镜片的设计数据。
本发明进一步提出了一种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，这些指令对一个处理器是可访问的并且在被该处理器执行时致使该处理器实施该方法的步骤。
本发明进一步提出了一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载该计算机程序产品的一个或多个指令序列。
如从以下讨论中明显的是，除非另有具体规定，否则应了解到，贯穿本说明书，使用诸如“计算”、“运算”、“生成”等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程对该计算系统的寄存器和/或存储器内表示为物理(诸如电子)量的数据进行操纵和/或将其转换成该计算系统的存储器、寄存器和其他此类信息存储、传输或显示装置内的类似地表示为物理量的其他数据。
本发明的实施例可以包括用于执行在此所述操作的设备。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或此设备可以包括一个通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，如但不限于任何类型的磁盘，包括软磁盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。
本文中所介绍的方法和显示器并非本来就与任何具体的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据此处的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建一个更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所希望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将认识到的是，各种编程语言都可以用来实现如此处所描述的本发明的教导。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的非限制实施例，其中：
ο图1是流程图，示出了根据本发明的实施例的用于提供光学镜片的数据处理方法的步骤；
ο图2展现了包括元素集合的2维空间，该元素集合包括分别与多个特性集相关联的元素子集；
ο图3展现了有待描述的来自本原元素列表和集合算符列表的元素子集；以及
ο图4至图6展现了使用用于提供光学镜片的数据处理方法的示例。
附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的用于提供光学镜片的数据处理方法的步骤。该方法由计算机装置实现。根据所展示的实施例，该方法包括：
-确定步骤S1，
-存储步骤S2，以及
-检索步骤S3。
在确定步骤S1过程中，确定元素集合S的元素子集SS1、SS2和特性集PC1、PC2之间的关联。元素集合S属于N维空间，N是大于0的整数。元素集合S可以是连续集合或离散集合。使用预先确定的关联规则确定该关联。
例如，图2展现了2维空间E，该空间包括元素集合S，该元素集合包括元素eS,i，其中，1≤i≤MS，MS是严格大于1的整数。图2示出了集合S中的七个元素eS,1至eS,7，但元素的数量MS不受限制并且当集合S是连续集合时可以是无穷的。将元素集合S的第一元素子集SS1定义为包括元素eSS1,j，其中，1≤j≤MSS1，MSS1是整数，比如1<MSS1≤MS。在所展现的示例中，第一元素子集SS1包括三个元素eSS1,1＝eS,1、eSS1,2＝eS,2和eSS1,3＝eS,3。元素子集SS1与包括两种特性P1,1和P1,2的第一特性集PC1相关联。
在元素集合S的元素子集SS1、SS2和对应的特性集PC1、PC2之间可以确定若干关联。例如，可以将元素集合S的第二元素子集SS2定义为包括元素eSS2,k，其中，1≤k≤MSS2，MSS2是整数，比如1<MSS2≤MS。在所展现的示例中，第二元素子集SS2包括两个元素eSS2,1＝eS,4和eSS2,2＝eS,5。第二元素子集SS2与第二特性集PC2相关联。
与元素集合S的不同元素子集SS1、SS2相关联的特性集PC1、PC2可以包括不同数量和/或类型的特性。例如，第二特性集PC2可以包括三个特性P2,1、P2,2和P2,3。
该元素集合S中的元素eS,i可以与以下各项有关：与该光学镜片的佩戴者相关联的佩戴者参数、与该光学镜片相关联的镜片参数、用于制造该光学镜片的加工参数、用于计算该光学镜片的目标光学参数、与该光学镜片的佩戴者的环境相关联的环境参数、与有待用于计算该光学镜片的计算类型相关联的计算类型参数、和/或与接纳该光学镜片的眼镜架相关联的眼镜架参数。
类似地，该特性集PC1、PC2中的特性P可以与以下各项有关：与该光学镜片的佩戴者相关联的佩戴者参数、与该光学镜片相关联的镜片参数、用于制造该光学镜片的加工参数、用于计算该光学镜片的目标光学参数、与该光学镜片的佩戴者的环境相关联的环境参数、与有待用于计算该光学镜片的计算类型相关联的计算类型参数、和/或与接纳该光学镜片的眼镜架相关联的眼镜架参数。
这些佩戴者参数可以包括(例如)该佩戴者的阅读距离、该佩戴者的主眼、该佩戴者的处方数据、该镜片相对于该佩戴者的定位数据、以及该佩戴者的生理学数据。
处方数据是由眼科医师为了矫正佩戴者的视觉缺陷所确定的光学特征的集合，如球面屈光力、柱面屈光力、柱面轴线、增加屈光力、和处方棱镜。
这些镜片参数可以包括例如半成品镜片的成品表面的基本曲线数据、该半成品镜片的直径数据、以及该光学镜片的设计数据。
设计数据表示镜片的并非由佩戴者参数所直接确定的特征。换言之，设计数据表示除了上文所述的佩戴者参数以外的参数集合，，从而允许定义镜片的光学功能，例如视场宽度、和散光梯度最大值。每个眼镜片制造商具有其自己的设计。例如，在文件EP 0 911673、EP 0 911 672、US 5,488,442、EP 1 327 175和EP 1 328 839中披露了设计数据。
这些加工参数可以包括(例如)与有待用于制造光学镜片的机器或工具有关的指示。有待使用的机器或工具可以具体取决于处方并取决于范围内的光学镜片位置。
通常通过使用光学优化计算来确定光学镜片，从初始镜片和目标镜片来执行该光学优化计算。然后，目标光学参数用于计算该光学镜片。这些目标光学参数可以包括(例如)该光学镜片的内凹、该光学镜片的渐进长度、和该光学镜片的设计特征。
这些环境参数与光学镜片的佩戴者的平均环境有关。例如，这些环境参数可以包括光学镜片有待用于阅读、用于看电视、或用于使用计算机的指示。可以通过将目标对象点与佩戴条件(工作视景(ergorama))下的每个观看方向相关联来定义佩戴者的环境，如例如在文件EP 1 830 222中所披露的。
这些计算类型参数可以包括(例如)是否必须执行优化计算的指示，以及有待用于计算光学镜片的计算类型。该计算类型和优化可以具体取决于处方并取决于范围内的光学镜片位置。
例如，在文件EP 1 830 222中描述了与接纳光学镜片的眼镜架相关联的眼镜架参数。
在存储步骤S2过程中，与元素子集SS1、SS2和相关联的特性集合PC1、PC2有关的数据存储在例如镜片设计者的数据库中。
元素子集相关数据目的在于描述来自至少一个本原元素PE的元素子集SS1、SS2。表1示出了可用本原元素PE的示例。
表1
如“维度”列中所示，可用本原元素PE取决于有待描述的元素子集SS1、SS2的维度。某些本原元素PE(如单元素)可以用于任何维度N，但某些本原元素PE(如多边形)仅可以用于特定维度，例如N＝2。
如“定义”列中所示，可以用与空间E相关联的眼镜架中的少量数据通过使用预定义的符号关系对每个本原元素PE进行定义。“符号关系”列给出了用于定义本原元素PE的可用符号关系的示例。
根据本发明的某些实施例，元素子集相关数据对来自本原元素PE列表和集合算符列表的元素子集SS1、SS2进行了描述。
表2示出了可用集合算符的示例。
表2
如“维度”列中所示，集合算符可以用于任何维度N。“符号关系”列给出可用的符号关系的示例。
表2中所述的集合E1和E2可以表示本原元素PE或任何类型的元素子集SS1、SS2。的确，取决于有待描述的元素子集SS1、SS2的复杂度，连续分解可以用于描述来自本原元素PE列表和集合算符列表的元素子集SS1、SS2。然后以递归的方式执行步骤S1和S2。
例如，图3展现了有待描述的来自从本原元素列表和集合算符列表的元素子集SS3。在步骤S1和S2的第一实现方式过程中，从元素子集SS4和凸多边形PE1＝<(0,-10),(6,-10),(6,-7.09),(0,-4.09)>的交集描述了元素子集SS3。
然后，在步骤S1和S2的第二实现方式过程中，从网格PE2＝[[0,6,0.25]]和网格PE3＝[[-10,5.50,0.25]]的笛卡尔乘积来描述元素子集SS4。
因此，可以从包括个凸多边形和两个网格的本原元素列表和包括交集和笛卡尔乘积的集合算符列表来描述元素子集SS3。
因此，可以将任何复杂的元素子集SS1、SS2、SS3、SS4分解成与集合算符相关联的本原元素PE列表。
在检索步骤S3过程中，使用请求来检索某些数据，以便提供光学镜片。
根据本发明的某些实施例，必须从空间E中的元素eE,x检索一个或若干个元素子集，其中，1<x<ME，ME是大于1的整数。
我们考虑图2上所展现的示例。接收检索包含元素eE,1的一个或若干个子集SS1、SS2的请求。由于元素eE,1不属于元素子集SS1也不属于元素子集SS2，对此请求的响应是不能从此元素eE,1检索到元素子集。
如果接收了检索一个或若干个包含元素eE,2＝eS,1的子集SS1、SS2的类似请求，所检索的元素子集是元素子集SS1。当元素eE,x属于该若干元素子集SS1、SS2时，可以从元素eE,x检索若干元素子集SS1、SS2。
当已经检索到了元素子集SS1、SS2时，可以从所存储的元素子集数据检索相关联的特性集PC1、PC2。例如，可以从所存储的与元素子集SS1相关的元素子集数据检索特性集PC1。
根据本发明的其他实施例，必须从所存储的特性集数据检索元素子集SS1、SS2。在此，所接收的请求包含特性P列表。然后，在特性集数据中搜索包含特性P列表的特性集PC1、PC2。然后，检索相关联的元素子集。例如，可以从特性列表(P2,1、P2,2)检索特性集PC2。然后，可以从与特性集PC2有关的特性集数据检索元素子集SS2。必须注意的是，对这种请求的响应还可以是从该特性列表检索不到特性集、或可以检索到若干特性集。
根据本发明的其他实施例，必须从所存储的元素子集数据检索特性集PC1、PC2。所接收的请求在此包含与元素子集SS1、SS2(例如，元素子集SS2)有关的信息。然后，检索相关联的特性集PC2。
我们下面描述该方法的使用示例。
图4展现了第一示例，在该第一示例中，2维元素集合S包括元素eS,i＝(sph,cyl)，其中“sph”表示球面屈光力，并且“cyl”表示柱面屈光力。
在确定步骤S1过程中，包括元素eSS1,j＝(sph,cyl)的第一元素子集SS1与包括第一特性P1,1和第二特性P1,2的第一特性集PC1相关联。该第一特性P1,1指示半成品镜片的成品表面的基本曲线数据等于一个第一值，例如5.25。该第二特性P1,2指示半成品镜片的直径数据等于一个第一值，例如70mm。
包括元素eSS2,j＝(sph,cyl)的第二元素子集SS2与包括第一特性P2,1和第二特性P2,2的第二特性集PC2相关联。该第一特性P2,1指示基本曲线数据等于一个第二值，例如3.25。该第二特性P2,2指示直径数据等于一个第二值，例如65。
在存储步骤S2过程中，存储与元素子集SS1、SS2和相关联的特性集PC1、PC2有关的数据。元素子集相关数据描述了来自与原始几何形状(例如，平行六边形和多边形)相对应的本原元素列表的子集SS1、SS2。
图5展现了一个第二示例，在该第二示例中，2维元素集S包括元素eS,i＝(基本，渐增)，其中“基本”表示半成品镜片的成品表面的基本曲线数据，并且“增加”表示增加屈光力。
定义十个元素子集并且其分别于十个特性集相关联，每个特性集包含一种与可用半成品镜片S1至S10列表当中有待使用的具体半成品镜片相对应的特性。
然后，该方法可以包括一个选择步骤，在该选择步骤过程中，基于所检索的特性集选择有待用于该光学镜片的半成品镜片。
参照图6，我们下面描述根据本发明的实施例的方法的使用的另一示例。用于提供光学镜片的方法会需要归属步骤，在该归属步骤过程中，虚拟镜片表面被归属用于执行镜片计算。
虚拟镜片表面的归属规则可以(例如)规定：
·如果，0.0<内凹<2.5，则：
ο如果14<渐进长度(PL)<16，则第一表面SV1必须用于执行镜片计算，
ο如果16<渐进长度<18，则第二表面SV2必须用于执行镜片计算，
·如果，2.5<内凹<5.0，则：
ο如果14<渐进长度<16，则第三表面SV3必须用于执行镜片计算，
ο如果16<渐进长度<18，则第四表面SV4必须用于执行镜片计算，
·如果，5.0<内凹<7.0，则：
ο如果14<渐进长度<16，则第五表面SV5必须用于执行镜片计算，以及
ο如果16<渐进长度<18，则第六表面SV6必须用于执行镜片计算。
当参数的数量增加时，此类归属规则管理起来会变得非常复杂。
根据本发明的实施例，可以用包括元素eS,i＝(内凹，长度)的元素集合S对此归属规则进行管理。然后，定义了六个元素子集SS1至SS6并且这些元素子集与特性集PC1至PC6相关联，每个特性集PC1至PC6包括一种指示有待用于执行镜片计算的虚拟镜片表面SV1至SV6的特性。
从对应于具有四个顶点V1至V4的矩形的本原元素描述第一子集SS1：
V1＝(内凹＝0.0；长度＝14)
V2＝(内凹＝0.0；长度＝16)
V3＝(内凹＝2.5；长度＝16)
V4＝(内凹＝2.5；长度＝14)
第一子集SS1与特性集PC1相关联，该特性集包括一种指示虚拟镜片表面SV1必须用于执行镜片计算的特性。
描述了五个其他子集SS2至SS6，并且这些子集以同一方式与特性集PC2至PC6相关联。
结果是，减少了有待存储的数据量，并且简化了数据处理/检索。
根据本发明的实施例，该方法可以进一步包括一个计算步骤，在该计算步骤过程中，基于所检索的特性集计算适合佩戴者的光学镜片。和/或一个设置步骤，在该设置步骤过程中，基于所检索的特性集设置有待用于该光学镜片的机加工的机加工参数。
上文已经借助实施例对本发明进行了描述，而不限制总体发明概念。
Claims (13)
1.一种用于提供光学镜片的数据处理方法，该方法由计算机装置实现并且包括：
-一个确定步骤，在该步骤过程中，确定一个元素集合(S)的一个元素子集(SS1，SS2)与一个特性集(PC1，PC2)之间的关联，该元素子集包括至少两个元素，以及
-一个存储步骤，在该步骤过程中，存储与该元素子集和该相关联的特性集有关的数据，与该元素子集有关的数据描述了来自一个本原元素列表和一个集合算符列表的该元素子集(SS1，SS2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该元素集合(S)属于一个N维空间(E)，N是一个整数，该方法包括一个检索步骤，在该检索步骤过程中，从该N维空间的一个元素(eE,x)检索该元素子集，从所存储的该元素子集数据检索该特性集。
3.根据权利要求1所述的方法，包括一个检索步骤，在该检索步骤过程中，从所存储的该特性集数据检索该元素子集(SS1，SS2)，或在该检索步骤过程中，从所存储的该元素子集数据检索该特性集(PC1，PC2)。
4.根据权利要求1至3中的一项权利要求所述的方法，其中，该本原元素列表包括以下各项当中的一个或若干个元素：单元素、球形、平行六边形、多边形、凸多边形、像素化多边形、单形、间距、线段、和网格。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，该集合算符列表包括以下各项当中的一个或若干个元素：并集、交集、笛卡尔乘积、旋转、平移、同位相似变换、和排除。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，该特性集(PC1，PC2)与以下各项有关：与该光学镜片的佩戴者相关联的佩戴者参数、与该光学镜片相关联的镜片参数、用于制造该光学镜片的加工参数、用于计算该光学镜片的目标光学参数、与该光学镜片的佩戴者的环境相关联的环境参数、与有待用于计算该光学镜片的计算类型相关联的计算类型参数、和/或与接纳该光学镜片的眼镜架相关联的眼镜架参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，该目标光学参数相关特性集包括该光学镜片的设计特征。
8.根据权利要求6所述的方法，包括一个选择步骤，在该选择步骤过程中，基于所检索的该特性集(PC1，PC2)选择有待用于该光学镜片的一个半成品镜片。
9.根据权利要求6所述的方法，包括一个计算步骤，在该计算步骤过程中，基于所检索的该特性集(PC1，PC2)计算适合该佩戴者的该光学镜片。
10.根据权利要求6所述的方法，包括一个设置步骤，在该设置步骤过程中，基于所检索的该特性集(PC1，PC2)设置有待用于该光学镜片的机加工的多个机加工参数。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，该佩戴者参数相关特性集包括以下各项当中的一种或若干种特性：该佩戴者的阅读距离、该镜片相对于该佩戴者的定位数据、以及该佩戴者的生理学数据。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，该镜片参数相关特性集包括该光学镜片的设计数据。
13.一种用于提供光学镜片的数据处理系统，该系统由计算机装置实现并且包括：
-一个确定装置，被配置为确定一个元素集合(S)的一个元素子集(SS1，SS2)与一个特性集(PC1，PC2)之间的关联，该元素子集包括至少两个元素，以及
-一个存储装置，被配置为存储与该元素子集和该相关联的特性集有关的数据，与该元素子集有关的数据描述了来自一个本原元素列表和一个集合算符列表的该元素子集(SS1，SS2)。
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