CN110118646A - 一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置及方法，所述装置包括：平行光源，用于给装置提供检测光源；光栅元件，用于将所述检测光源分隔为多个横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像；莫尔条纹投影屏，用于显示所述光栅元件所发出的光栅图像；两个图像采集器，所述图像采集器用于对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；控制器，用于控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数。本发明实现了基于多点位置的检测，并通过求取均值的方法，大幅提高检测精度，精确对眼镜中心距和镜片中心高进行测量，从而得出准确的结果，有效地解决目前市场上普遍存在的问题。

Description

一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置和方法

技术领域

本发明涉及参数检测技术领域，尤其涉及一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置和方法。

背景技术

眼镜是人们生活中广泛使用的一种物品，其数量之大难易想象。但目前市面上缺乏对眼镜中心距、中心高等参数检测的设备，导致很多眼镜的参数不达标，佩戴者容易出现不适感；其中，眼镜参数通常包括左右眼镜片度数、中心距，中心高(镜片距离镜框下沿的距离)，散光度数，散光轴度，渐进片下加度数等参数。目前眼镜镜片参数的检测主要使用一种称为焦度计的测量仪器，检验人员需将眼镜的两个镜片逐次的在焦度计上进行度数测量和中心确认，并需要在中心处用笔做上记号，然后手持量尺进行人工测量，并没有适合的设备能一次测量得出并直观的显示眼镜上的这些参数。同时该方法由于焦度计检测范围较小，在实际检测时需要手动配合不断调整位置从而实现较准确的测量。具体的，上述在下面几个方面如在弊端：

(1)无法直接检测出眼镜镜片的中心距，焦度计只能逐次把两个镜片的中心检测出来，用记号笔做好标记，然后用刻度尺测量两个标记点的间距得出眼镜镜片的中心距，此检测误差较大。

(2)精度低：目前的焦度计在检测镜片中心距中心高时，误差最大能达到1mm左右，无法准确的匹配人眼实际的瞳距需求。主要是受检测原理和观测方法影响，人为操作误差和设备误差也是引起这一问题的根本原因。

(3)检测效率低，对眼镜要实现较为准确的参数检测需要几分钟以上的时间。

(4)接触式检测，容易划伤或磨损镜片表面。

另外，上述方法在眼镜配做完成后，实际镜片即使度数、散光轴向及散光度数都准确，但眼镜中心距未精确定位，未精确测量和读数，将不合格眼镜误判成合格眼镜，非常容易造成佩戴者不适甚至眩晕，从而造成人眼度数的增加和持续恶化。因此，在眼镜检测领域，更需要一款高精度、高准确度、高效率且操作便利的专业眼镜检中心距和中心高的检测设备以保证消费者的用眼健康和安全。

也就是说，在相关技术方案中，对于眼镜参数检测技术存在有技术检测中心距和中心高的精度低、效率低以及检测误差大等问题。

发明内容

基于此，为解决传统眼镜参数检测技术存在有技术检测中心距和中心高的精度低、效率低以及检测误差大等问题，特提出了一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置。

一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置，包括：

平行光源，用于给装置提供检测光源；

光栅元件，用于将所述检测光源分隔为多个横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像；

莫尔条纹投影屏，用于显示所述光栅元件所发出的光栅图像；

两个图像采集器，所述图像采集器用于对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；

控制器，用于控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；

其中，所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏和待测眼镜的中心均位于同一轴线上。

可选的，在其中一个实施例中，所述平行光源包括LED光源和球镜。

可选的，在其中一个实施例中，所述光栅元件包括可移动的横向光栅和可移动的纵向光栅，该光栅元件能够在所述控制器控制下通过移动横向光栅或纵向光栅单独分隔出横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像。

可选的，在其中一个实施例中，所述控制器还用于控制所述平行光源的开启和图像采集器的图像采集工作的开启。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括支撑元件，该支撑元件用于将待测眼镜固定到检测位置，该检测位置位于所述莫尔条纹投影屏和图像采集器之间且使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括显示元件，该显示元件用于显示所述控制器计算出的眼镜参数。

可选的，在其中一个实施例中，所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定。

此外，为解决传统眼镜参数检测技术存在有技术检测中心距和中心高的精度低、效率低以及检测误差大等问题，还提出了一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测方法。

一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测方法，基于一眼镜参数检测装置，其特征在于，所述眼镜参数检测装置包括平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏、两个图像采集器和控制器，自平行光源所发出的检测光源经由光栅元件将所述检测光源分隔为横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像后显示在莫尔条纹投影屏上，透过自莫尔条纹投影屏的光栅图像被图像采集器对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像通过控制器计算出相应的眼镜参数,所述光栅元件包括可移动的横向光栅和可移动的纵向光栅；

所述方法包括：

创建图像坐标系并对光栅元件进行校准；

将待测眼镜置于莫尔条纹投影屏与图像采集器之间，使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上；

调整光栅元件以形成横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；

控制两个图像采集器分别对上述横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像进行采集以获取对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像。

可选的，在其中一个实施例中，所述创建图像坐标系并对光栅元件进行校准的过程包括：获取装置未进行检测时所显示在莫尔条纹投影屏上的光栅图像，对该光栅图像进行像素分割以获取创建图像坐标系所需的参数并通过控制器调整此可移动的横向光栅的中心与可移动的纵向光栅的中心重合以完成光栅校准。

可选的，在其中一个实施例中，所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置及方法之后，平行光源所提供检测光源被光栅元件将所述检测光源分隔为多个横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像后；通过莫尔条纹投影屏显示所述光栅元件所发出的光栅图像后由两个图像采集器对应采集待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；最后在控制器控制下控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数即通过控制平行光加光栅在投影屏上显示图像，控制图像采集器进行图像采集，利用投影屏及图像的位置进行分析，计算出多点的焦距分布。通过上述检测装置及方法实现了基于多点位置的检测，并通过求取均值的方法，大幅提高检测精度，精确对眼镜中心距和镜片中心高进行测量，从而得出准确的结果，有效地解决目前市场上普遍存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置的结构框图；

图2为一个实施例中可移动的横向光栅上的条纹图像像素分割示意图；

图3为一个实施例中可移动的纵向光栅上的条纹图像像素分割示意图；

图4为一个实施例中待测眼镜上被观测点通过镜头投射到采集芯片结构示意图；

图5为一个实施例中莫尔条纹投影屏上的条纹示意图；

图6为一个实施例中第一图像采集器6接收的条纹示意图；

图7为一个实施例中条纹叠加后所得的莫尔干涉条纹线效果示意图；

图8为一个实施例中其中一部分莫尔干涉条纹示意图；

图9为一个实施例中莫尔条纹投影屏上的另一条纹示意图；

图10为一个实施例中第一图像采集器6接收的另一条纹示意图；

图11为一个实施例中条纹叠加后所得的另一莫尔干涉条纹线效果示意图；

图12为一个实施例中其中一部分的另一莫尔干涉条纹示意图；

图13为一个实施例中计算出的眼镜参数的结果显示图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。

为解决传统眼镜参数检测技术存在有技术检测中心距和中心高的精度低、效率低以及检测误差大等问题，在本实施例中，特提出了一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置，用于利用莫尔条纹形成的原理以及平行条纹透过凹凸透镜会发生旋转的机理，对待测上的镜片的光学中心进行计算确认，得到镜片中心的具体位置坐标，进而求出眼镜的中心距，中心高等参数，实现相比于现有技术更高精度、更快速的检测。如图1所示，为该眼镜参数检测装置的结构框图，该眼镜参数检测装置包括平行光源1、可移动的横向光栅2、移动的纵向光栅3、莫尔条纹投影屏4、待测眼镜5、第一图像采集器6、第二图像采集器7、显示元件8和控制器9。

其中，平行光源1用于给装置提供检测光源，其受控于控制器9，在一些具体的实施例中，所述平行光源1包括LED光源和球镜，所述平行光源还可以是其他能够提供光源的装置，本实施例对此不进行限定。

光栅元件，其受控于控制器9，用于将所述检测光源分隔为多个横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像；在一些具体的实施例中，所述光栅元件包括可移动的横向光栅2和可移动的纵向光栅3，光栅元件能够在所述控制器控制下通过移动横向光栅或纵向光栅单独分隔出横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像以在莫尔条纹投影屏4显示出对应的横向或纵向条纹图。所述光栅元件还可以是其他能够在横纵方向上具有一定的特征图像显示的条纹显示装置，本实施例对此不进行限定。

莫尔条纹投影屏4，用于显示所述光栅元件所发出的光栅图像；

两个图像采集器即第一图像采集器6、第二图像采集器7用于对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；每一图像采集器均在控制器9控制下进行图像采集工作的开启以及停止，第一图像采集器6、第二图像采集器7分别对应采集透过被测镜片的图像即莫尔条纹投影屏上的图像。在一些具体的实施例中，所述图像采集器观测投影屏显示的图像的位置布局可以是图4所示的直接正对方式，也应包括斜对、通过一些反射镜进行反射后正对等间接的实现方式，如在光路结构中，通过反射镜或其他镜片来进行光路转换，使镜片放置在了反射镜之间，或其他方式但最终结果实现了图像采集器透过镜片拍摄显示图像变化的结构都可，本实施例对此不进行限定。

显示元件8，该显示元件用于显示所述控制器计算出的眼镜参数。

控制器9，用于控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；其中，所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏和待测眼镜的中心均位于同一轴线上。在一些具体的实施例中，控制器9通过线缆与平行光源1、图像采集器6、7和显示元件8连接。在一些具体的实施例中，所述控制器可以为单片机、工控机或其他具有计算功能的电子设备，包含但不限于1个，本实施例对此不进行限定。在一些具体的实施例中，所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定；更进一步的，所述控制器9还可创建图像坐标系并对光栅元件进行校准；所述创建图像坐标系并对光栅元件进行校准的过程包括：获取装置未进行检测时所显示在莫尔条纹投影屏上的光栅图像，对该光栅图像进行像素分割以获取创建图像坐标系所需的参数并通过控制器调整此可移动的横向光栅的中心与可移动的纵向光栅的中心重合以完成光栅校准；具体，由于可移动的横向光栅2、可移动的纵向光栅3、莫尔条纹投影屏4、待测眼镜5、第一图像采集器6、第二图像采集器7之间位置固定，因此投影屏4与待测眼镜5的相对位置尺寸已知，待测眼镜5与图像采集器的镜头中心的相对位置已知，具体的，测试之前(未放置待测眼镜5)，需要对光栅显示图像的像场进行图像像素分割定义；即控制器9点亮平行光源1，移出可移动的纵向光栅3，通过可移动的横向光栅2在莫尔条纹投影屏4上显示出标准条纹，通过图像采集器6、7对条纹影像进行拍摄完成对图像进行像素分割处理，并对应到莫尔条纹投影屏4；其中，可知所显示的条纹区域横向分辨率为screenres1，纵向分辨率为screenres2，同时确定像素点距为screenpixel，像场区域的中心M点坐标(screencenterx1，screencentery1)，以此M点为坐标原点建立坐标系O1；随后，移出可移动的横向光栅2，通过可移动的纵向光栅3在莫尔条纹投影屏4上显示出标准条纹，通过图像采集器6、7对条纹影像进行拍摄，赋予此像场横纵分辨率分别为screenres1，screenres2，得出像场区域的中心坐标(screencenterx2，screencentery2)，通过控制器校正此移动式光栅3的中心与光栅2的中心对齐重合。更进一步的，若将待测镜片与图像采集器放大，参照下图4，图像采集器可分为镜头11和采集芯片12，待测眼镜5上被观测点通过镜头11投射到采集芯片12上，同时根据图像采集器的组件参数，可以确定采集芯片的分辨率横向ccdres1、纵向ccdres2，像素点距ccdpixel。

进一步的，所述装置还包括支撑元件，该支撑元件用于将待测眼镜固定到检测位置固定到图1的图示位置，该检测位置位于所述莫尔条纹投影屏和图像采集器之间且使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测方法，其主要通过光栅投影屏上图像的变化得出图像上具体点的坐标位置，再结合图像中心、镜片放置位置而进行镜片上的光学中心点计算，具体：其基于一个眼镜参数检测装置，其特征在于，所述眼镜参数检测装置包括平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏、两个图像采集器和控制器，自平行光源所发出的检测光源经由光栅元件将所述检测光源分隔为横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像后显示在莫尔条纹投影屏上，透过自莫尔条纹投影屏的光栅图像被图像采集器对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像通过控制器计算出相应的眼镜参数,所述光栅元件包括可移动的横向光栅和可移动的纵向光栅；所述方法包括：S1、创建图像坐标系并对光栅元件进行校准；所述创建图像坐标系并对光栅元件进行校准的过程包括：获取装置未进行检测时所显示在莫尔条纹投影屏上的光栅图像，对该光栅图像进行像素分割以获取创建图像坐标系所需的参数并通过控制器调整此可移动的横向光栅的中心与可移动的纵向光栅的中心重合以完成光栅校准；S2、将待测眼镜置于莫尔条纹投影屏与图像采集器之间，使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上；S3、调整光栅元件以形成横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；S4、控制两个图像采集器分别对上述横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像进行采集以获取对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定。

具体，由于可移动的横向光栅2、可移动的纵向光栅3、莫尔条纹投影屏4、待测眼镜5、第一图像采集器6、第二图像采集器7之间位置固定，因此投影屏4与待测眼镜5的相对位置尺寸已知，待测眼镜5与图像采集器的镜头中心的相对位置已知，具体的，测试之前(未放置待测眼镜5)，为了便于对投影图像的像素点(或者区域)对应到CCD成像的像素点(或者区域)进行对应分析需要对光栅显示图像的像场进行图像像素分割定义；即控制器9点亮平行光源1，移出可移动的纵向光栅3，通过可移动的横向光栅2在莫尔条纹投影屏4上显示出标准条纹，通过图像采集器6、7对条纹影像进行拍摄完成对图像进行像素分割处理，并对应到莫尔条纹投影屏4，如图2-图3；其中，可知所显示的条纹区域横向分辨率为screenres1，纵向分辨率为screenres2，同时确定像素点距为screenpixel，像场区域的中心M点坐标(creencenterx1，screencentery1)，以此M点为坐标原点建立坐标系O1；随后，移出可移动的横向光栅2，通过可移动的纵向光栅3在莫尔条纹投影屏4上显示出标准条纹，通过图像采集器6、7对条纹影像进行拍摄，赋予此像场横纵分辨率为screenres1，screenres2，得出像场区域的中心坐标screencenterx2，screencentery2，通过控制器校正此移动式光栅3的中心与光栅2的中心对齐重合。更进一步的，若将待测镜片与图像采集器放大，参照图4，图像采集器可分为镜头11和采集芯片12，待测眼镜5上被观测点通过镜头11投射到采集芯片12上，同时根据图像采集器的组件参数，可以确定采集芯片的分辨率横向ccdres1、纵向ccdres2，像素点距ccdpixel。

接下来阐述本发明在实际工作时的主要流程(以第一图像采集器6的工作过程为例)：

1、通过控制器9控制平行光源1开启，移出可移动的纵向光栅3，通过可移动的横向光栅2在莫尔条纹投影屏4上进行条纹显示

2、第一图像采集器6分别正对眼镜的其中一个镜片，透过待测镜片观测莫尔光栅投影屏上的条纹图像；

3、控制器9控制第一图像采集器6进行图像的采集，光栅光幕上的条纹通过待测镜片和镜头被投射到显示芯片12上，条纹会发生旋转(绕镜片光学中心旋转)，见图5-6；直接调用投影屏上的条纹(该条纹已作为标准条纹被系统保存，因此可直接调用)与第一图像采集器6接收的条纹进行叠加，即得出一种莫尔干涉条纹线，见图7：其中，所述条纹参数中的条纹间距D1，条纹数量N1，以及中心点坐标值均是已知的，图7中的旋转条纹可以根据图像采集器上的信息得出直线方程，其坐标系与图2中光幕4上的像场坐标系O1一致，具体的，经过坐标原点M的条纹在经过镜片发生旋转后，该点会存在于新产生的干涉条纹之上，如图8，此干涉条纹L1的直线方程可通过已知条件进行计算得出：Y＝aX+b；(坐标系O1)，所述a、b均为上述直线方程的系数，通过根据实际条纹L1上取两个已知点(就是前后干涉条纹的交点)，获取其在当前坐标系O1中的位置(x,y)即可计算得出a，b的值；

4、通过控制器9控制平行光源1开启，移出可移动的纵向光栅2，通过可移动的横向光栅3在莫尔条纹投影屏4上进行条纹显示；直接调用所形成的条纹(该条纹已作为标准条纹被系统保存，因此可直接调用)以及透过待测镜片之后的第一图像采集器6所采集到的条纹如图9-10：经过坐标原点的条纹在经过镜片发生旋转后，该点会存在于新产生的干涉条纹之上如图11，此干涉条纹L2的直线方程可通过已知条件进行计算得出：如图12，Y＝cX+d(坐标系O1)，所述c、d均为上述直线方程的系数，通过根据实际条纹L1上取两个已知点(就是前后干涉条纹的交点)，获取其在当前坐标系O1中的位置(x,y)即可计算得出c、d的值；

5、求出上述干涉条纹L1的直线方程与干涉条纹L2的直线方程的交点W1的坐标(x，y)，坐标系为O1，则交点W1即为第一个待测镜片的光学中心；

6、重复上述方法另一个待测镜片2的光学中心W2；

7、计算出第一个待测镜片的光学中心W1与一个待测镜片2的光学中心W2之间的距离D1；

8、分别通过第一图像采集器5、第二图像采集器6拍出的镜框图像分析左右镜框边沿在坐标系O1里的对称中心线OL，以及左右镜框下沿的最外侧点P1，P2坐标值，其分析原理为鉴于已知两点做连线，其中分线是唯一的，可计算获取上述参数，即直接在CCD拍出来的图像上，对左右镜框内侧或者外侧边沿的点取坐标值，计算下对称中心线；

9、计算出第一个待测镜片的光学中心W1与另一个待测镜片2的光学中心W2距离中心线OL的距离，即为眼镜的左镜片的单侧中心距D2，右镜片的单侧中心距D3；

10、分别计算出第一个待测镜片的光学中心W1与左镜框下沿的最外侧点P1，另一个待测镜片2的光学中心W2与右镜框下沿的最外侧点P2在中心线OL上的投影距离D4，D5；

11、将D1-D5的结果数据通过控制器输出到显示元件8即显示屏上进行显示，并绘制出左右镜片的光学中心点W1，W2在各自镜片上的位置图片，如图13。

采用了上述基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置及方法之后，平行光源所提供检测光源被光栅元件将所述检测光源分隔为横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像后；通过莫尔条纹投影屏显示所述光栅元件所发出的光栅图像后由两个图像采集器对应采集待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；最后在控制器控制下控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数即通过控制平行光加光栅在投影屏上显示图像，控制图像采集器进行图像采集，利用投影屏及图像的位置进行分析，计算出多点的焦距分布。通过上述检测装置及方法实现了基于多点位置的检测，并通过求取均值的方法，大幅提高检测精度，精确对眼镜中心距和镜片中心高进行测量，从而得出准确的结果，有效地解决目前市场上普遍存在的问题。

另，上述的计算方法中，对采样点进行单独的算理描述是为了阐述容易而列举的一种简易的实现方式，本发明也可应用到包括其他如采用某特定形状图像或条纹图像进行扫描，通过多点计算矢高进而计算焦距的方法。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测装置，其特征在于，包括：

平行光源，用于给装置提供检测光源；

光栅元件，用于将所述检测光源分隔为多个横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像；

莫尔条纹投影屏，用于显示所述光栅元件所发出的光栅图像；

两个图像采集器，所述图像采集器用于对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像；

控制器，用于控制图像采集器进行图像采集并获得对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；

其中，所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏和待测眼镜的中心均位于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平行光源包括LED光源和球镜。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光栅元件包括可移动的横向光栅和可移动的纵向光栅，该光栅元件能够在所述控制器控制下通过移动横向光栅或纵向光栅单独分隔出横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于控制所述平行光源的开启和图像采集器的图像采集工作的开启。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括支撑元件，该支撑元件用于将待测眼镜固定到检测位置，该检测位置位于所述莫尔条纹投影屏和图像采集器之间且使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示元件，该显示元件用于显示所述控制器计算出的眼镜参数。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定。

8.一种基于合成莫尔条纹技术的眼镜参数检测方法，其基于一眼镜参数检测装置，其特征在于，所述眼镜参数检测装置包括平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏、两个图像采集器和控制器，自平行光源所发出的检测光源经由光栅元件将所述检测光源分隔为横向条纹光栅图像或者纵向条纹光栅图像后显示在莫尔条纹投影屏上，透过自莫尔条纹投影屏的光栅图像被图像采集器对应采集透过待测眼镜某一侧镜片的光栅图像通过控制器计算出相应的眼镜参数,所述光栅元件包括可移动的横向光栅和可移动的纵向光栅；

所述方法包括：

创建图像坐标系并对光栅元件进行校准；

将待测眼镜置于莫尔条纹投影屏与图像采集器之间，使得待测眼镜的中心和所述平行光源、光栅元件、莫尔条纹投影屏的中心位于同一轴线上；

调整光栅元件以形成横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像；

控制两个图像采集器分别对上述横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像进行采集以获取对应的莫尔干涉条纹图像以计算出相应的眼镜参数，所述眼镜参数包括镜片的光学中心、中心距和中心高；莫尔干涉条纹图是指镜片成像图像与原始成像图像发生干涉后所形成的条纹图；所述镜片成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像透过镜片后所形成的镜片图像；所述原始成像图像包括横向条纹光栅图像或纵向条纹光栅图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述创建图像坐标系并对光栅元件进行校准的过程包括：获取装置未进行检测时所显示在莫尔条纹投影屏上的光栅图像，对该光栅图像进行像素分割以获取创建图像坐标系所需的参数并通过控制器调整此可移动的横向光栅的中心与可移动的纵向光栅的中心重合以完成光栅校准。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述眼镜参数的计算过程包括：确定坐标原点建立坐标系后分别获取待测眼镜两侧镜片的光学中心，进而获取镜片的中心距和中心高，其中待测眼镜某一侧镜片的光学中心由其所对应的横向莫尔干涉条纹图直线方程和横向莫尔干涉条纹图直线方程的交点确定。