CN104808797A - 一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置。本发明的方法及装置支持用户仅在带有前置摄像头和屏幕的手机/平板/电脑、已知特征长度的参照物及网络等的辅助下，随时随地进行脸宽、瞳距、视力等的测定，并且提供基于用户真实形体信息的镜架配戴效果的三维逼真展示，大大提高了眼镜配试效率，弥补了网购眼镜时无法提供准确的眼镜配制信息，以及无法观看配戴效果的缺点，是一种通用的互动式眼镜便捷配试方法及装置。

Description

一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置。

背景技术

随着移动互联网的兴起和各类配备前置摄像头和大屏幕的移动终端的普及，人们可以随时随地获取的应用服务越来越丰富，这大大便利了人们的工作和生活。当然带有前置摄像头的电脑也支持用户通过网络访问各类互联网服务，只是它的移动性和便捷性稍差。与此同时，网络购物以较低廉的价格和较便捷的方式迅速成为一种普遍的购物形式。眼镜也不例外，迅速成为重要的网购对象之一，然而现有的眼镜网购形式还仅仅局限于已知瞳距、脸宽、度数等信息后，直接购买镜片和镜架的方式。事实上，配镜所需信息的准确测量往往需要用户前往实体店完成，而实体店又很少单独提供测量服务，这样很大程度上将导致直接网购的眼镜度数不合适，而且配戴是否舒适、美观也是未知数。目前尚未有简单便捷的眼镜配试技术出现，更不用说仅使用带有前置摄像头和屏幕的终端设备、网络和常见参照物的交互式眼镜配试技术。因此，迫切需要一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便捷的互动式眼镜配试方法及装置，解决现有眼镜网购模式不支持用户进行便捷、有效的眼镜配试的问题。

一种便捷的互动式眼镜配试方法，包括：

用户和参照物面向终端的摄像头；

从摄像头采集图像作为输入图像；

确定输入图像中参照物的特征长度及用户的瞳距、脸宽；

计算用户真实的瞳距及脸宽；

终端屏幕显示标准对数视力表；

用户脸部距屏幕一定距离测定视力值；

用户根据视力值搜索、浏览、查看和选择镜片；

摄像头采集用户的半身/全身图像，重建用户的三维半身/全身像；

用户根据瞳距、脸宽搜索、浏览、查看和选择镜架；

将所选镜架的三维模型与用户的三维半身/全身像融合，在屏幕上展示虚拟配戴效果，如果用户满意镜架，则整个交互式眼镜配试过程完成，否则继续搜索、浏览、查看和选择镜架，并查看虚拟佩戴效果，直至满意为止。

可选地，所述用户和参照物面向摄像头，包括：用户手持参照物面向摄像头，使得参照物的已知长度的特征轴与两眼连线在一条直线上，且该直线与摄像头光学平面平行；参照物可以是常见的硬币、A4纸等拥有标准特征长度的物体。

可选地，所述确定输入图像中参照物的特征长度及用户的瞳距、脸宽，包括：通过图形自动检测确定输入图像中参照物的特征长度及用户的瞳距、脸宽，或通过用户选择确定输入图像中参照物的特征长度及用户的瞳距、脸宽。

可选地，所述计算用户真实的瞳距及脸宽，包括：使用参照物的真实特征长度，以及图像中参照物的特征长度、用户的瞳距、用户的脸宽，将摄像头简化为小孔，使用相似三角形原理，计算获得用户真实的瞳距及脸宽。

可选地，所述用户脸部距屏幕一定距离测定视力值，包括：用户脸部距屏幕标准检查距离直接测定实际视力值，或用户脸部距屏幕非标准检查距离，通过对视力记录值进行校正，间接获得实际视力值；我们假定屏幕与摄像头在同一平面上，人脸特征近似在一个平面上。

可选地，所述摄像头采集用户的半身/全身图像，重建用户的三维半身/全身像，包括：摄像头采集用户的半身/全身图像，使用基于深度图的3D效果合成或结构重建技术，重建用户的三维半身/全身像。

一种便捷的互动式眼镜配试装置，包括：

图像采集单元，用于从摄像头采集图像作为输入图像；

图像确定单元，用于确定输入图像中参照物的特征长度，以及输入图像中用户的瞳距、脸宽；

长度计算单元，用于根据参照物的真实特征长度，计算出用户的瞳距、脸宽；

标准对数视力表显示单元，用于在终端屏幕上显示标准对数视力表；

距离测量单元，用于测定用户眼睛与屏幕的距离；

视力记录值校正单元，用于在视力表变距应用时，校正视力记录值；

镜片和镜架选择单元，用于支持用户根据实际视力值搜索、浏览、查看和选择镜片，以及根据瞳距、脸宽等搜索、浏览、查看和选择镜架；

三维半身/全身像重建单元，用于控制图像采集单元采集用户的半身/全身图像，以及使用采集到的半身/全身图像建立用户的三维半身/全身像；

镜架三维模型库，用于提供可供用户选择的镜架的三维模型；

镜架配戴效果三维合成单元，用于将用户所选镜架的三维模型与用户的三维半身/全身像融合，在屏幕上输出用户佩戴眼镜后的三维效果。

本发明具有如下有益效果：

本发明的便捷、互动式眼镜配试方法及装置，适用于在网购眼镜过程中眼镜的快捷配试，支持用户仅在带有前置摄像头和屏幕的手机/平板/电脑、已知特征长度的参照物及网络等的辅助下，随时随地进行脸宽、瞳距、视力的测定，并且提供基于用户真实形体信息的镜架配戴效果的三维逼真展示，大大提高了眼镜配试效率，弥补了网购眼镜时无法提供准确的眼镜配制信息，以及无法观看配戴效果的缺点，是一种通用的的互动式眼镜便捷配试方法及装置。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的一种便捷的互动式眼镜配试方法的流程图；

图2为本发明的一种实施例中用户持参照物硬币面向摄像头测量瞳距、脸宽的示意图；

图3为本发明的一种实施例中用户持参照物硬币的原图像及摄像头采集到的图像的对照示意图；

图4为本发明的一种实施例中计算用户真实的瞳距及脸宽的原理示意图；

图5为本发明的一种实施例中测定用户的实际视力值的示意图；

图6为本发明的一种实施例中采集用户真实形体信息以重建用户的三维半身像的示意图；

图7为本发明的一种实施例中根据镜架选择结果显示用户佩戴眼镜后的三维效果的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。

本实施例提供的一种便捷的互动式眼镜配试方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤：

S1：用户和参照物面向终端的摄像头，使得参照物的已知长度的特征轴与两眼连线在一条直线上，以及该直线与摄像头光学平面平行。

如图2所示，用户1手持硬币2，面向终端3的摄像头4及屏幕5，使得硬币直径所在直线与两眼连线重合，且使得该直线与摄像头光学平面平行。终端需与互联网相连，即6。

S2：从摄像头采集图像作为输入图像。

如图3所示，左边为用户1手持参照物硬币2的一种情景，右边的方框中为采集到的相应图像1’和2’。

S3：确定输入图像中参照物特征长度及用户的瞳距、脸宽。

如图3所示，用户真实的脸宽7、瞳距8及硬币的特征长度9，输入图像中脸宽7’、瞳距8’及硬币的特征长度9’。在用户手动标定7’、8’及9’后，可以根据终端屏幕的像素间距，获得7’、8’及9’。

S4：使用参照物的真实特征长度，以及图像中参照物特征长度、用户的瞳距、用户的脸宽，计算获得用户真实的瞳距及脸宽。

一种简单的计算原理，如图4所示。将图像采集过程简化为小孔成像过程，摄像头4简化为小孔，由S3步骤可以得到7’，8’和9’，参照物特征长度9已知，计算7和8的公式如下：

$L\left(7\right)=\frac{L\left(9\right)}{L\left(9^{\′}\right)}\×L\left(7^{\′}\right)$   公式(1)

$L\left(8\right)=\frac{L\left(9\right)}{L\left(9^{\′}\right)}\×L\left(8^{\′}\right)$   公式(2)

S5：终端屏幕显示标准对数视力表。

如图5所示，根据屏幕的像素距离自适应地实现在终端3屏幕上显示标准的对数视力表12。

S6：用户脸部距屏幕一定距离测定视力值。

如图5所示，用户眼睛10与屏幕的距离11可以通过对摄像头采集到的图像进行处理而获得，而用户的真实视力值可以通过将记录值与校正值相加得到。校正值的计算公式为：

$e=\lg \frac{d^{\′}}{d}$   公式(2)

d′指检查距离，即11；d指标准距离。

S7：用户根据实际视力值搜索、浏览、查看和选择镜片。

S8：用户面向摄像头左右各转动一定角度，与此同时摄像头连续采集用户的半身图像，经过终端的计算处理，重建用户的三维半身像。

如图6所示，用户1面向摄像头4，左右转动90度，即13-1和13-2。

S9：用户根据瞳距、脸宽等搜索、浏览、查看和选择镜架。

S10：将所选镜架的三维模型与用户的三维半身像融合，在屏幕上展示虚拟配戴效果，如果用户满意镜架，则整个交互式眼镜配试过程完成，否则继续搜索、浏览、查看和选择镜架，并查看虚拟佩戴效果，直至满意为止。

如图7所示，用户勾选16-2对应的镜架15-2，随后用户配戴镜架的虚拟三维效果14被显示在屏幕上。

本实施例提供的一种便捷的互动式眼镜配试装置，包括：

图像采集单元，用于从摄像头采集图像作为输入图像；

图像确定单元，用于确定输入图像中参照物的特征长度，以及输入图像中用户的瞳距、脸宽；

长度计算单元，用于根据参照物的真实特征长度，计算出用户的瞳距、脸宽；

标准对数视力表显示单元，用于在终端屏幕上显示标准对数视力表；

距离测量单元，用于测定用户眼睛与屏幕的距离；

视力记录值校正单元，用于在视力表变距应用时，校正视力记录值；

镜片和镜架选择单元，用于支持用户根据实际视力值搜索、浏览、查看和选择镜片，以及根据瞳距、脸宽等搜索、浏览、查看和选择镜架；

三维半身/全身像重建单元，用于控制图像采集单元采集用户的半身/全身图像，以及使用采集到的半身/全身图像建立用户的三维半身/全身像；

镜架三维模型库，用于提供可供用户选择的镜架的三维模型；

镜架配戴效果三维合成单元，用于将用户所选镜架的三维模型与用户的三维半身/全身像融合，在屏幕上输出用户佩戴眼镜后的三维效果。

应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种便捷的互动式眼镜配试方法，其特征在于，包括：

用户和参照物面向终端的摄像头；

从摄像头采集图像作为输入图像；

确定输入图像中参照物的特征长度及用户的瞳距、脸宽；

计算用户真实的瞳距及脸宽；

通过终端屏幕显示标准对数视力表；

用户脸部距屏幕一定距离测定视力值；

用户根据视力值搜索、浏览、查看和选择镜片；

摄像头采集用户的半身/全身图像，重建用户的三维半身/全身像；

用户根据瞳距、脸宽等搜索、浏览、查看和选择镜架；

将所选镜架的三维模型与用户的三维半身/全身像融合，在屏幕上展示虚拟配戴效果，如果用户满意镜架，则整个交互式眼镜配试过程完成，否则继续搜索、浏览、查看和选择镜架，并查看虚拟佩戴效果，直至满意为止。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算用户真实的瞳距及脸宽，包括：使用参照物的一个真实特征长度，通过标定图像中参照物的对应特征长度、用户的瞳距、用户的脸宽，计算获得用户真实的瞳距及脸宽；使用参照物的同一个平面上的两个已知特征长度，在确保该平面与用户瞳距、脸宽在同一个平面上的情况下，通过标定图像中参照物的对应特征长度、用户的瞳距、用户的脸宽，计算获得用户真实的瞳距及脸宽。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户脸部距屏幕一定距离测定视力值，还包括：通过摄像头测得用户脸部与屏幕的距离；若该距离为标准检查距离，则所测得视力值即为用户的实际视力值；否则需要通过校正的方法获得用户的实际视力值。

4.如权利要求1和3所述的方法，其特征在于，所述通过摄像头测得用户脸部与屏幕的距离，包括：通过脸部的移动信息和摄像头采集到的图像，来计算脸部与屏幕的距离；或在已知物体信息的条件下，利用摄像机获得的目标图片得到深度信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像头采集用户的半身/全身图像，重建用户的三维半身/全身像的方法，包括：基于深度图的3D效果合成技术，或结构重建技术。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取用户真实的瞳距及脸宽的方法，还可以应用于获取其它配眼镜所需的特征长度信息，例如获取两眼中间鼻梁的宽度。

7.如权利要求1所述的方法，其根本特征在于，支持仅基于配有摄像头和屏幕的终端、常见参照物和网络，随时随地进行用户脸宽、瞳距、视力等的测定，并且提供基于用户真实形体信息的镜架配戴效果的三维逼真展示。因此，可以根据需要调整或者增删所述步骤，以完成配镜工作，提高用户体验。

8.如权利要求1和7所述的方法，其特征在于，还可以支持太阳镜等各种装饰性眼镜的配试。

9.一种便捷的互动式眼镜配试装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于从摄像头采集图像作为输入图像；

图像确定单元，用于确定输入图像中参照物的特征长度，以及输入图像中用户的瞳距、脸宽；

长度计算单元，用于根据参照物的真实特征长度，计算出用户的瞳距、脸宽；

标准对数视力表显示单元，用于在终端屏幕上显示标准对数视力表；

距离测量单元，用于测定用户眼睛与屏幕的距离；

视力记录值校正单元，用于在视力表变距应用时，校正视力记录值；

镜片和镜架选择单元，用于支持用户根据实际视力值搜索、浏览、查看和选择镜片，以及根据瞳距、脸宽等搜索、浏览、查看和选择镜架；

三维半身/全身像重建单元，用于控制图像采集单元采集用户的半身/全身图像，以及使用采集到的半身/全身图像建立用户的三维半身/全身像；

镜架三维模型库，用于提供可供用户选择的镜架的三维模型；

镜架配戴效果三维合成单元，用于将用户所选镜架的三维模型与用户的三维半身/全身像融合，在屏幕上输出用户佩戴眼镜后的三维效果。

10.根据权利要求9所述的一种便捷的互动式眼镜配试装置，其特征在于，所述的标准对数视力表显示单元，还支持在屏幕不够大时，通过滑动/拖拽/翻页查看标准对数视力表的不同部分。

11.根据权利要求7所述的一种便捷的互动式眼镜配试装置，其特征在于，所述的三维半身/全身像重建单元，具体应用于基于摄像头采集到的图像信息，通过基于深度图的3D效果合成或结构重建技术，建立用户的三维半身/全身像。