CN108918099B - 一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法 - Google Patents

一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法,测量仪包括底座和控制器,所述底座的上表面设有检测区域,所述底座上设有支撑臂,所述支撑臂远离所述底座的一端可拆卸设置有朝向所述检测区域的远心摄像头,所述底座的一侧表面设有电路接口,所述控制器分别与所述远心摄像头、输入装置和显示装置电连接,所述电路接口分别与所述控制器和显示装置电连接。本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪,通过远心摄像头获取待测眼镜图像信息,并通过图像处理算法确定待测眼镜的光学中心参数值,检测方便、效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。

Description

一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域,尤其涉及一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法。
背景技术
目前的眼镜光学中心参数测量,都是通过机械夹持或对准的方式,再结合操作人员肉眼读取参数.这种测量方式,存在效率低,人为误差因素较大的问题,很难满足国家标准.尤其是水平互差的误差非常大,因操作者的经验不同,会得出完全不同的测量数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪及其测量方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪,包括底座和控制器,所述底座的上表面设有检测区域,所述底座上设有支撑臂,所述支撑臂远离所述底座的一端可拆卸设置有朝向所述检测区域的远心摄像头,所述底座的一侧表面设有电路接口,所述控制器分别与所述远心摄像头、输入装置和显示装置电连接,所述电路接口分别与所述控制器和显示装置电连接。
本发明的有益效果是:本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪,通过远心摄像头获取待测眼镜图像信息,并通过图像处理算法确定待测眼镜的光学中心参数值,检测方便、效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步:所述检测区域内设有均匀发光板,所述均匀发光板分别与所述控制器和电路接口电连接。
上述进一步方案的有益效果是:通过设置所述均匀发光板可以对所述检测区域进行均匀照明,便于所述远心摄像头获取更加清晰的待测眼镜的图像信息,从而使得测量结果更加精确。
进一步:所述均匀发光板设有导光板和光源,且所述光源位于所述导光板的侧方和/或下方。
上述进一步方案的有益效果是:通过设置所述导光板可以使得所述光源出射的光线更加均匀的照射至检测区域,从而使得所述远心摄像头更加清晰地获取待测眼镜的图像信息,提高测量精度。
进一步:所述底座上远离所述支撑臂的一侧设有交互面板,所述输入装置和显示装置设置在所述交互面板上,所述交互面板与所述底座转动连接,且所述交互面板可绕着二者的连接处上下翻转。
上述进一步方案的有益效果是:通过将所述输入装置和显示装置设置在所述交互面板上,使得整个测量仪一体化,体积更小,使用起来更方便,通过所述交互面板翻转可以调节所述交互面板的转角,便于操作人员观察位于所述交互面板上的显示装置,并操作所述输入装置,并在测量完毕后将所述交互面板收起。
进一步:所述支撑臂的高度可调节设置。
上述进一步方案的有益效果是:这样可以配合所述远心摄像头获取到符合要求的图像信息,保证测量的精度。
进一步:所述远心摄像头用于:对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息,其中,待测眼镜为已识别左右镜片的光学中心点,并已标记所述左右镜片的光学中心点的眼镜;
所述控制器用于:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值。
上述进一步方案的有益效果是:通过远心摄像头获取待测眼镜图像信息,根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标,配合所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴即可准确计算出待测眼镜的光学中心参数值,检测方便,效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
本发明还提供了一种所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:识别待测眼镜左右镜片的光学中心点,并对所述左右镜片的光学中心点分别进行标记;
步骤2:将待测眼镜放置在所述检测区域,所述远心摄像头对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息;
步骤3:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;
步骤4:根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;
步骤5:根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值。
本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,通过远心摄像头获取待测眼镜图像信息,根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标,配合所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴即可准确计算出待测眼镜的光学中心参数值,检测方便,效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步:所述步骤2中,根据所述显示装置实时显示的所述待测眼镜的位置,将所述待测眼镜调整至所述检测区域的中心位置。
上述进一步方案的有益效果是:通过所述显示装置将所述待测眼镜的位置调整至所述检测区域的中心位置,可以使得所述远心摄像头获取的图像信息中,所述待测眼镜位于所述图像信息的中间位置,方便后续更加准确的确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标。
进一步:所述步骤3包括:
步骤31:根据图像特征识别算法获取所述左右镜片的光学中心点对应的图像像素坐标;
步骤32:根据所述远心摄像头的放大倍率和所述左右镜片的光学中心点对应的像素坐标计算所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标。
上述进一步方案的有益效果是:通过所述图像特征识别算法可以准确获取所述左右镜片的光学中心点的图像像素坐标,并通过所述远心摄像头的放大倍率转化为平面二维坐标,便于后续确定待测眼镜的光学中心参数信息。
进一步:所述步骤4包括:
步骤41a:识别所述待测眼镜图像信息的前景像素点,并根据所述前景像素点确定所述左右镜片边缘像素点的坐标集合;
步骤42a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的边缘信息,并根据所述待测眼镜的边缘信息确定所述待测眼镜的对称轴。
上述进一步方案的有益效果是:通过识别所述待测眼镜图像信息的前景像素点,即可准确地确定所述左右镜片边缘像素点的坐标集合,从而根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定待测眼镜的边缘信息和对称轴,这样结合所述左右镜片光学中心点的平面二维坐标即可准确的计算出待测眼镜的光学中心参数值。
进一步:所述步骤42a具体包括:
步骤421a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的上边缘和下边缘,并根据所述上边缘和下边缘确定所述对称轴的斜率;
步骤422a:对所述左右镜片边缘像素点的坐标集合进行矩分析,得到所述左右镜片边缘像素点的坐标集合的0至N阶矩,其中,N为整数且N≥0;
步骤423a:根据0至N阶矩中每一阶矩的预设加权系数求解所述0至N阶矩的加权平均值,并将所述加权平均值作为所述对称轴的截距;
步骤424a:根据所述对称轴的斜率和截距确定所述对称轴的直线方程。
上述进一步方案的有益效果是:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合可以准确地确定待测眼镜的上边缘和下边缘,从而可以根据所述上边缘和下边缘的斜率确定所述对称轴的斜率,再结合矩分析后的0至N阶矩的加权平均值确定所述对称轴的截距,从而根据斜截式计算得到对称轴的直线方程。
进一步:所述步骤4具体包括:
步骤41b:建立卷积神经网络,其输入为眼镜在不同位置的多个样本图片信息,输出为对应的所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程;
步骤42b:对所述卷积神经网络进行训练,获取所述卷积神经网络中每一层结构中的每一个节点的偏置以及每两层节点间的权重系数;
步骤43b:将所述待测眼镜图像信息输入至训练后的所述卷积神经网络,并得到所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程。
上述进一步方案的有益效果是:通过对建立的卷积神经网络进行训练,即可确定所述卷积神经网络中每一层结构中的每一个节点的偏置以及每两层节点间的权重系数,从而可以根据所述卷积神经网络直接得到所述待测眼镜图片信息对应的所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的信息,方便快捷,高效。
进一步:所述步骤5具体包括:
根据每个光学中心点的平面二维坐标和对称轴计算每个所述光学中心点到所述对称轴的距离,并作为所述待测眼镜的光学中心单侧水平距离;
根据每个光学中心点的平面二维坐标和边缘信息计算每个所述光学中心点到上边缘或下边缘的距离,作为单侧镜片光学中心高度;
计算两个所述光学中心点对应的光学中心单侧水平距离之和,作为待测眼镜的光学中心水平距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点之间的距离,作为待测眼镜的光学中心距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点的沿着所述对称轴方向的高度差,作为待测眼镜的光学中心垂直互差。
上述进一步方案的有益效果是:通过所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴即可准确地计算出待测眼镜的各项光学中心参数值,大大减少了人工劳动强度,检测结果精确度高。
附图说明
图1为本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪主视图;
图2为本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪爆炸图;
图3为本发明的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的测量方法流程示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、底座,2、支撑臂,3、远心摄像头,4、输入装置,5、显示装置,6、电路接口,7、均匀发光板,8、交互面板,9、安装环,10、松紧螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示,一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪,包括底座1和控制器,所述底座1的上表面设有检测区域,所述底座1上设有L型支撑臂2,所述支撑臂2远离所述底座1的一端可拆卸设置有朝向所述检测区域的远心摄像头3,所述底座1的一侧表面设有电路接口6,所述控制器分别与所述远心摄像头3、输入装置4和显示装置5电连接,所述电路接口6分别与所述控制器和显示装置5电连接。
本发明实施例提供的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪,通过远心摄像头3获取待测眼镜图像信息,并通过图像处理算法确定待测眼镜的光学中心参数值,检测方便、效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
优选地,在本发明提供的实施例中,所述检测区域内设有均匀发光板7,所述均匀发光板7分别与所述控制器和电路接口6电连接。通过设置所述均匀发光板7可以对所述检测区域进行均匀照明,便于所述远心摄像头3获取更加清晰的待测眼镜的图像信息,从而使得测量结果更加精确。
本发明提供的实施例中,所述远心摄像头3包括远心镜头和图像传感器,所述图像传感器设置在所述远心镜头的像平面位置上,并获取待测眼镜在所述远心镜头中的成像信息,并根据成像信息生成图像信息。其中,所述图像传感器可以采用CCD图像传感器或者CMOS图像传感器。
在本发明提供的实施例中,所述均匀发光板7设有导光板和光源,且所述光源位于所述导光板的侧方和/或下方。通过设置所述导光板可以使得所述光源出射的光线更加均匀的照射至检测区域,从而使得所述远心摄像头3更加清晰地获取待测眼镜的图像信息,提高测量精度。
实际中,所述检测区域为在所述底座1的表面设置的一凹槽(其表面高度低于所述底座1表面的高度),这种情况下,所述均匀发光板7为一平面导光板外加四周光源,这样从四周光源发出的光线可以通过导光板的栅格结构扩散折射到导光板的表面,使得所述远心摄像头3拍摄的图像信息质量更好。
优选地,本发明提供的实施例中,所述导光板为塑料材质且表面为栅格结构的平板。塑料材质具有硬度高、透光率好的特点,非常适合设置在检测区域,一方面可以对待测的眼镜进行稳固的支撑,另一方面可以将所述光源发出的光均匀的出射,并且光能损耗较小。
优选地,本发明提供的实施例中,所述光源为LED光源。LED光源具有电光转换效率高、体积小的优点。易于安装在所述导光板的周围,并且散热较小。
本发明提供的实施例中,所述底座1上远离所述支撑臂2的一侧设有交互面板8,所述输入装置4和显示装置5设置在所述交互面板8上。这样使得整个测量仪一体化,体积更小,使用起来更方便。
需要指出的是,所述显示装置5与所述控制器电连接,用来显示所述远心摄像头3获取的待测眼镜的图像信息,以及输出光学中心参数值,所述输入装置4用于实现交互,对测量仪进行设置和调节。
优选地,本发明提供的实施例中,所述交互面板8与所述底座1转动连接,且所述交互面板8可绕着二者的连接处上下翻转。通过上述方式可以调节所述交互面板8的转角,便于操作人员观察位于所述交互面板8上的显示装置5,并操作所述输入装置4,并在测量完毕后将所述交互面板8收起。
优选地,本发明提供的实施例中,所述支撑臂2远离所述底座1的一端设有可调节的安装环9,所述安装环9上设有一缺口,所述安装环9两侧的端部内沿着所述缺口处的切线方向设有螺孔,所述远心摄像头3通过穿过所述螺孔的松紧螺栓10可拆卸式安装在所述安装环9上。通过所述安装环9和松紧螺栓10可以方便所述远心摄像头3的安装、拆卸、更换和调节,非常方便。
需要指出的是,所述缺口两侧的端部中,其中一个为贯通的螺孔,另一个可以为贯通的螺孔,也可以为非贯通的螺孔(此时需要根据松紧螺栓10的长度、安装环9的直径和远心摄像头3的靠近镜头一端的尺寸来确定该非贯通螺孔的深度)。
优选地,在本发明提供的实施例中,所述支撑臂2的高度可调节设置。这样可以配合所述远心摄像头3获取到符合要求的图像信息,保证测量的精度。实际中,可以采用伸缩臂来实现高度调节。
优选地,本发明提供的实施例中,所述支撑臂2与所述底座1可拆卸连接。通过可拆卸式连接,可以方便安装与拆卸,在测量时可以对所述远心摄像头3进行稳定地支撑,并在测量结束后与所述底座1分离,便于收纳放置,非常方便。
本发明提供的实施例中,所述输入装置4可以采用键盘或触摸输入屏等,当然也可以采用其他输入设备,这里不再一一列举。所述显示装置5可以采用LCD液晶显示屏、LD液晶显示屏或液晶触摸屏等,当然也可以采用其他显示设备,这里不再一一列举。
本发明提供的实施例中,所述电路接口6包括网络通信接口和电源接口,所述网络通信接口和电源接口分别与所述控制器电连接。通过所述网络通信接口方便所述控制器与外部终端进行双向通信,通过所述电源接口,可以方便外部电源为所述控制器、均匀发光板7和显示装置5提供电源。
本发明提供的实施例中,所述远心摄像头3用于:对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息,其中,待测眼镜为已识别左右镜片的光学中心点,并已标记所述左右镜片的光学中心点的眼镜;
所述控制器用于:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值。
通过远心摄像头获取待测眼镜图像信息,根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标,配合所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴即可准确计算出待测眼镜的光学中心参数值,检测方便,效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
本发明提供的实施例中,所述控制器优选为设置在所述底座1内,当然也可以设置在所述支撑臂2内,本发明中不做任何限定。另外,控制器采用ARM芯片。当然也可以采用DSP、51系列单片机或FPGA中的任一种。
如图3所示,本发明还提供了一种所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:识别待测眼镜左右镜片的光学中心点,并对所述左右镜片的光学中心点分别进行标记;
步骤2:将待测眼镜放置在所述检测区域,所述远心摄像头3对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息;
步骤3:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;
步骤4:根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;
步骤5:根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值。
本发明实施例提供的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的测量方法,通过远心摄像头3获取待测眼镜图像信息,根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标,配合所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴即可准确计算出待测眼镜的光学中心参数值,检测方便,效率高,无需依赖检测人员的经验,检测精度高。
本发明提供的实施例中,所述步骤1中,采用焦度计识别待测眼镜左右镜片的光学中心点。当然,也可以采用其他方式识别所述待测眼镜左右镜片的光学中心点,这些都是现有技术,这里不再一一列举。
在本发明提供的实施例中,所述步骤2中,根据所述显示装置5实时显示的所述待测眼镜的位置,将所述待测眼镜调整至所述检测区域的中心位置。通过所述显示装置5将所述待测眼镜的位置调整至所述检测区域的中心位置,可以使得所述远心摄像头3获取的图像信息中,所述待测眼镜位于所述图像信息的中间位置,方便后续更加准确的确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标。
实际中,可以预先对检测区域的中心位置进行标记,在放置待测眼镜时,将待测眼镜放置在检测区域的中心位置。当然,在测量之前,由于眼镜为不规则的形状,放置时可能会有微小偏差,但是这不影响实际的测量结果。
优选地,在本发明提供的实施例中,所述步骤3包括:
步骤31:根据图像特征识别算法获取所述左右镜片的光学中心点对应的图像像素坐标;
步骤32:根据所述远心摄像头3的放大倍率和所述左右镜片的光学中心点对应的像素坐标计算所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标。
通过所述图像特征识别算法可以准确获取所述左右镜片的光学中心点的图像像素坐标,并通过所述远心摄像头3的放大倍率转化为平面二维坐标,便于后续确定待测眼镜的光学中心参数信息。
这里,需要说明的是,图像特征识别算法获取所述左右镜片的光学中心点对应的图像像素坐标为现有技术,本发明的实施例中不再详细赘述。
优选地,在本发明提供的实施例中,所述步骤4包括:
步骤41a:识别所述待测眼镜图像信息的前景像素点,并根据所述前景像素点确定所述左右镜片边缘像素点的坐标集合;
步骤42a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的边缘信息,并根据所述待测眼镜的边缘信息确定所述待测眼镜的对称轴。
通过识别所述待测眼镜图像信息的前景像素点,即可准确地确定所述左右镜片边缘像素点的坐标集合,从而根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定待测眼镜的边缘信息和对称轴,这样结合所述左右镜片光学中心点的平面二维坐标即可准确的计算出待测眼镜的光学中心参数值。
更优选地,在本发明提供的实施例中,所述步骤42a具体包括:
步骤421a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的上边缘和下边缘,并根据所述上边缘和下边缘确定所述对称轴的斜率;
步骤422a:对所述左右镜片边缘像素点的坐标集合进行矩分析,得到所述左右镜片边缘像素点的坐标集合的0至N阶矩,其中,N为整数且N≥0;
步骤423a:根据0至N阶矩中每一阶矩的预设加权系数求解所述0至N阶矩的加权平均值,并将所述加权平均值作为所述对称轴的截距;
步骤424a:根据所述对称轴的斜率和截距确定所述对称轴的直线方程。
根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合可以准确地确定待测眼镜的上边缘和下边缘,从而可以根据所述上边缘和下边缘的斜率确定所述对称轴的斜率,再结合矩分析后的0至N阶矩的加权平均值确定所述对称轴的截距,从而根据斜截式计算得到对称轴的直线方程。
优选地,在本发明提供的实施例中,所述步骤4具体包括:
步骤41b:建立卷积神经网络,其输入为眼镜在不同位置的多个样本图片信息,输出为对应的所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程;
步骤42b:对所述卷积神经网络进行训练,获取所述卷积神经网络中每一层结构中的每一个节点的偏置以及每两层节点间的权重系数;
步骤43b:将所述待测眼镜图像信息输入至训练后的所述卷积神经网络,并得到所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程。
通过对建立的卷积神经网络进行训练,即可确定所述卷积神经网络中每一层结构中的每一个节点的偏置以及每两层节点间的权重系数,从而可以根据所述卷积神经网络直接得到所述待测眼镜图片信息对应的所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的信息,方便快捷,高效。
在本发明提供的实施例中,所述步骤5具体包括:
根据每个光学中心点的平面二维坐标和对称轴的直线方程计算每个所述光学中心点到所述对称轴的距离,并作为所述待测眼镜的光学中心单侧水平距离;
根据每个光学中心点的平面二维坐标和边缘信息计算每个所述光学中心点到上边缘或下边缘的距离,作为单侧镜片光学中心高度;
计算两个所述光学中心点对应的光学中心单侧水平距离之和,作为待测眼镜的光学中心水平距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点之间的距离,作为待测眼镜的光学中心距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点的沿着所述对称轴方向的高度差,作为待测眼镜的光学中心垂直互差。
通过所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴即可准确地计算出待测眼镜的各项光学中心参数值,大大减少了人工劳动强度,检测结果精确度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,基于远心摄像头的眼镜参数测量仪包括底座(1),所述底座(1)的上表面设有检测区域,所述底座(1)上设有支撑臂(2),所述支撑臂(2)远离所述底座(1)的一端可拆卸设置有朝向所述检测区域的远心摄像头(3),方法包括以下步骤:
步骤1:识别待测眼镜左右镜片的光学中心点,并对所述左右镜片的光学中心点分别进行标记;
步骤2:将待测眼镜放置在所述检测区域,所述远心摄像头(3)对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息;
步骤3:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;
步骤4:根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;
步骤5:根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值;
所述步骤4包括:
步骤41a:识别所述待测眼镜图像信息的前景像素点,并根据所述前景像素点确定所述左右镜片边缘像素点的坐标集合;步骤42a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的边缘信息,并根据所述待测眼镜的边缘信息确定所述待测眼镜的对称轴;
所述步骤42a具体包括:
步骤421a:根据所述左右镜片边缘像素点的坐标集合确定所述待测眼镜的上边缘和下边缘,并根据所述上边缘和下边缘确定所述对称轴的斜率;步骤422a:对所述左右镜片边缘像素点的坐标集合进行矩分析,得到所述左右镜片边缘像素点的坐标集合的0至N阶矩,其中,N为整数且N≥0;步骤423a:根据0至N阶矩中每一阶矩的预设加权系数求解所述0至N阶矩的加权平均值,并将所述加权平均值作为所述对称轴的截距;步骤424a:根据所述对称轴的斜率和截距确定所述对称轴的直线方程。
2.根据权利要求1所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于:所述眼镜参数测量仪还包括显示装置(5),所述步骤2中,根据所述显示装置(5)实时显示的所述待测眼镜的位置,将所述待测眼镜调整至所述检测区域的中心位置。
3.根据权利要求1所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,所述步骤3包括:
步骤31:根据图像特征识别算法获取所述左右镜片的光学中心点对应的图像像素坐标;
步骤32:根据所述远心摄像头(3)的放大倍率和所述左右镜片的光学中心点对应的像素坐标计算所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标。
4.根据权利要求1所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:
步骤41b:建立卷积神经网络,其输入为眼镜在不同位置的多个样本图片信息,输出为对应的所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程;
步骤42b:对所述卷积神经网络进行训练,获取所述卷积神经网络中每一层结构中的每一个节点的偏置以及每两层节点间的权重系数;
步骤43b:将所述待测眼镜图像信息输入至训练后的所述卷积神经网络,并得到所述待测眼镜的上边缘和下边缘以及对称轴的直线方程。
5.根据权利要求1所述的基于远心摄像头的眼镜参数测量仪的眼镜参数测量方法,其特征在于,所述步骤5具体包括:
根据每个光学中心点的平面二维坐标和对称轴计算每个所述光学中心点到所述对称轴的距离,并作为所述待测眼镜的光学中心单侧水平距离;
根据每个光学中心点的平面二维坐标和边缘信息计算每个所述光学中心点到上边缘或下边缘的距离,作为单侧镜片光学中心高度;
计算两个所述光学中心点对应的光学中心单侧水平距离之和,作为待测眼镜的光学中心水平距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点之间的距离,作为待测眼镜的光学中心距离;
根据两个所述光学中心点的平面二维坐标计算两个所述光学中心点的沿着所述对称轴方向的高度差,作为待测眼镜的光学中心垂直互差。
6.一种应用如权利要求1-5任一项所述测量方法的眼镜参数测量仪,其特征在于:包括底座(1)和控制器,所述底座(1)的上表面设有检测区域,所述底座(1)上设有支撑臂(2),所述支撑臂(2)远离所述底座(1)的一端可拆卸设置有朝向所述检测区域的远心摄像头(3),所述底座(1)的一侧表面设有电路接口(6),所述控制器分别与所述远心摄像头(3)、输入装置(4)和显示装置(5)电连接,所述电路接口(6)分别与所述控制器和显示装置(5)电连接。
7.根据权利要求6所述的眼镜参数测量仪,其特征在于:所述检测区域内设有均匀发光板(7),所述均匀发光板(7)分别与所述控制器和电路接口(6)电连接。
8.根据权利要求7所述的眼镜参数测量仪,其特征在于:所述均匀发光板(7)设有导光板和光源,且所述光源位于所述导光板的侧方和/或下方。
9.根据权利要求6所述的眼镜参数测量仪,其特征在于:所述底座(1)上远离所述支撑臂(2)的一侧设有交互面板(8),所述输入装置(4)和显示装置(5)设置在所述交互面板(8)上,所述交互面板(8)与所述底座(1)转动连接,且所述交互面板(8)可绕着二者的连接处上下翻转。
10.根据权利要求6-9任一项所述的眼镜参数测量仪,其特征在于:
所述远心摄像头用于:对所述待测眼镜进行拍摄,得到待测眼镜图像信息,其中,待测眼镜为已识别左右镜片的光学中心点,并已标记所述左右镜片的光学中心点的眼镜;
所述控制器用于:根据所述待测眼镜图像信息确定所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标;根据所述待测眼镜图像信息识别所述待测眼镜的左右镜片边缘信息和对称轴;根据所述左右镜片的光学中心点的平面二维坐标、边缘信息和对称轴计算待测眼镜的光学中心参数值。
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