CN110753511A - 用于确定个体的瞳孔距离的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于确定个体(2)的瞳孔距离的方法，所述方法包括以下步骤：‑在位于所述个体(2)前方的屏幕(15)上显示物体，所述显示的物体(17a)被定位于所述个体(2)的一只眼睛(19a)前方的位置，‑指示所述个体(2)至少用所述眼睛(19a)看所述显示的物体(17a)，‑采集所述个体(2)的身体的包括所述眼睛(19a)的部分的至少一个图像，‑确定在所述采集的图像中多个特定特征的位置，所述特定特征之一是所述个体(2)的所述眼睛的瞳孔(3a)，‑基于所述多个特定特征的位置来计算所述瞳孔距离。还描述了一种对应的系统。

Description

用于确定个体的瞳孔距离的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于测量必须配戴眼镜的个体的形态几何参数的方法。

更精确地，本发明涉及一种用于确定个体的瞳孔距离的方法和系统。

背景技术

必须配戴眼镜的个体的形态几何特征是为了制造非常适合所述个体的镜片而测量的基本参数。这些参数包括瞳孔间距离、单眼瞳孔距离、前倾角等。重要的是实现这些参数的准确测量，因为误差导致制造出不合适的镜片，这进而导致个体在戴着他/她的眼镜时眼部不适。

由配镜师实现准确测量的方法和装置是已知的。然而，当进行在线测量时，目前使用的方法不能提供令人满意的结果。

例如，理想地，瞳孔间距离的测量需要个体以自然姿势站立，并且直视前方与眼睛水平的、在他/她前方几米(例如5米)处的点，或者在没有视点的情况下看地平线。这模拟了看位于无穷远的点，这对于准确测量瞳孔间距离是必要的。

尽管这很容易由配镜师实现，但是当个体必须由他/她自己进行测量时则更难实现。目前的在线测量方法需要个体看他/她的计算机或平板电脑的相机。由于计算机或平板电脑通常位于距离个体小于一米的位置，因此测得的瞳孔间距离对应于视中，并且短于当个体看无穷远时测得的瞳孔间距离。

为了克服这种测量误差，现有技术的方法通过使用将瞳孔间距离与视近会聚联系起来的定律来校正测量。然而，此定律假定了平均眼睛曲率半径，所述平均眼睛曲率半径不对应于每个个体眼睛曲率半径。

另外，会聚取决于个体的眼睛与他/她正在看的物体之间的距离。此距离可以被估计但是不能被准确地测得。

因此，校正后的测量仍然不够准确而无法为个体提供适合他/她的形态几何特征的镜片。

在测量单眼瞳孔距离的情况下，测量误差甚至更大。单眼瞳孔距离是个体的鼻根与他/她的一个瞳孔之间的距离。知道个体的单眼瞳孔距离允许相对于眼镜架的鼻梁精确地定位镜片，并且因此将镜片与个体的每个瞳孔正确对准。

随着在线眼镜订购变得越来越流行，对准确在线测量的需求增加。

发明内容

在此背景下，本发明提供了一种用于确定个体的瞳孔距离的方法，所述方法包括以下步骤：

-在位于所述个体前方的屏幕上显示物体，所述显示的物体被定位于所述个体的一只眼睛前方的位置，

-指示所述个体至少用所述眼睛看所述显示的物体，

-采集所述个体的身体的包括所述眼睛的部分的至少一个图像，

-确定在所述采集的图像中多个特定特征的位置，所述特定特征之一是所述个体的所述眼睛的瞳孔，

-基于所述多个特定特征的位置来计算所述瞳孔距离。

通过看在他/她的眼睛前方显示的物体，个体模拟用所述眼睛看无穷远。瞳孔距离的测量误差被大大减小。

根据本发明的方法的其他有利的且非限制性的特征包括以下各项：

-所述方法包括以下步骤中的一项或几项：

-在所述屏幕上、在所述个体的另一只眼睛前方的位置处显示另一个物体，

-指示所述个体至少用所述另一只眼睛看所述另一个显示的物体，

-采集所述个体的身体的包括所述另一只眼睛的部分的至少另一个图像，

-确定在所述至少另一个采集的图像中所述另一只眼睛的另一个瞳孔的位置，

-基于所述另一只眼睛的所述另一个瞳孔的位置来计算另一个瞳孔距离；

-所述方法还包括在所述采集所述图像的步骤与所述采集所述另一个图像的步骤之间评估所述个体的移动的步骤，通常是为了补偿此移动(如下面进一步解释的)；

-所述瞳孔距离是单眼瞳孔距离；

-所述多个特定特征进一步包括选自以下各项的特定特征：个体眼镜架(例如，镜架的鼻梁的中间)和个体的鼻根的中间(关于鼻根的定义，参见下文)；

-所述方法包括以下步骤：

-基于所述另一只眼睛的瞳孔的位置来计算另一个单眼瞳孔距离；和/或以下步骤：

-通过将所述单眼瞳孔距离与所述另一个单眼瞳孔距离相加来计算瞳孔间距离；

-所述瞳孔距离是瞳孔间距离；

-所述瞳孔间距离是基于所述一只眼睛的瞳孔的位置和所述另一只眼睛的瞳孔的位置来计算的；

-所述采集步骤是通过附接到所述屏幕上的图像采集单元来执行的；

-所述屏幕能够提供所述个体的镜像的实时显示；

-指示所述个体将他/她的面部的镜像与在所述屏幕上显示的对准目标对准的步骤；

-所述显示的物体或另一个显示的物体包括所述个体的一只眼睛或另一只眼睛的实时显示；

-显示的物体或另一个显示的物体包括预定形状或另一个预定形状，每一个形状分别被定位于个体的眼睛前方的位置；

-所述指示步骤进一步包括在采集至少一个图像或至少另一个图像的步骤过程中，指示个体在采集单元的前方保持静止不动；

-所述指示步骤包括指示个体在看显示的物体或另一个显示的物体的同时转动他/她的头部；

-所述特定特征或其他特定特征由人定位；

-所述特定特征或其他特定特征由算法自动定位；

-采集靠近所述个体的头部放置的已知尺寸的物体的图像的步骤，以及确定在所述采集的图像中已知尺寸的所述物体的范围的步骤，然后在计算所述瞳孔距离的步骤过程中使用所述范围。

本发明还涉及一种用于确定个体的瞳孔距离的装置，所述装置包括：

-屏幕，所述屏幕适于在所述屏幕位于所述个体前方时在所述个体的一只眼睛前方的位置处显示物体，并且适于向所述个体显示用所述眼睛看所述显示的物体的指令，

-图像采集单元，所述图像采集单元适于采集包括所述个体的一只眼睛的所述个体的身体的图像，

-计算单元，所述计算单元适于基于位于采集的图像上的特定特征的位置来计算所述个体的瞳孔距离，其中，所述特定特征包括所述个体的所述眼睛的瞳孔。

根据本发明的系统的其他有利的且非限制性的特征包括以下各项：

-所述图像采集单元附接到所述屏幕上；

-所述计算单元位于远离所述图像采集单元和所述屏幕的位置。

具体实施方式

接下来将参照附图来描述根据本发明的方法和系统。

在附图中：

-图1是个体看无穷远时的面部的示意性正视图。

-图2是根据本发明的方法的步骤的示意性表示，

-图3给出了用于校准图像的物体的实例，

-图4a、图4b、图4c给出了通过所述方法采集的图像的实例，

-图5a和图5b给出了所述方法的步骤的图形表示，其中，指示个体看屏幕上显示的物体，

-图6a和图6b给出了所述方法的步骤的图形表示，其中，特定特征位于图像上，

-图7a和图7b给出了所述方法的步骤的图形表示，其中，另外的特定特征位于图像上，

-图8a和8b给出了根据本发明的方法的另一个实施例的步骤的图形表示。

-图9展示了根据本发明的用于确定个体的瞳孔距离的系统。

本发明涉及一种用于确定个体2的瞳孔距离的系统1；图9中展示了系统1的实例。

在此描述的实例中，用于确定个体2的瞳孔距离的此系统1是由计算机实施的。计算机4可以包括具有用户界面的任何类型的个人计算机，例如，台式计算机、膝上型计算机和智能装置，比如平板电脑和智能电话。

用于确定瞳孔距离的系统1包括：

·屏幕15，

·图像采集单元6，

·计算单元8。

屏幕15适于在所述屏幕15位于个体2前方时在个体2的一只眼睛前方的位置处显示物体，并且适于向个体2显示用所述眼睛看屏幕15上显示的所述物体的指令。

图像采集单元6适于采集包括个体2的一只眼睛的个体2的身体的图像。

例如，图像采集单元6是网络摄像头。在优选实例中，图像采集单元6附接到屏幕15上。例如，现代计算机和智能装置通常配备有集成在屏幕15上方的网络摄像头。替代性地，独立的采集单元6可以附接到屏幕上。

计算机能够与服务器12(例如，配镜师的服务器12)建立远程通信链路10。计算机4能够从服务器12接收指令，并将由图像采集单元6采集的图像发送到服务器12。

计算单元8经由服务器12接收由采集单元6采集的图像。计算单元8能够实施图像处理算法，比如光学字符识别(OCR)算法和面部识别算法。后文将更详细地解释这些算法的使用。

计算单元8还适于基于位于采集的图像上的特定特征的位置来计算个体2的单眼瞳孔距离和瞳孔间距离，其中，这些特定特征包括个体2的所述眼睛的瞳孔。后文将更详细地描述术语“单眼瞳孔距离”和“瞳孔间距离”。

更具体地，计算单元8能够执行根据本发明的方法的一些步骤。

计算单元8配备有存储单元，在所述存储单元中可以存储计算机程序，以用于在执行时使计算单元8执行所述方法的步骤。

计算单元8优选地位于远离图像采集单元6和屏幕15的位置。例如，计算单元位于配镜师的办公室。

计算单元8能够例如经由服务器12通过互联网与个体2的计算机4进行远程通信。

图1展示了个体2直视前方无穷远时的面部。图1示出了相对于眼镜架和相对于个体2的头部的几个参数的定义。所述图像具有由水平轴线(0x)和竖直轴线(0y)定义的坐标系(x，y)。例如，这两条轴线(0x)、(0y)分别对应于图像的水平边缘和竖直边缘。

图像的每个像素在图像的坐标系(x，y)中具有地址。

出现在图像上的元素的尺寸被称为“像素尺寸”，并且实际中的元素的尺寸被称为“实际尺寸”。

根据本发明的方法允许确定个体2的瞳孔距离。在此，使用“瞳孔距离”作为通用术语，指涉及个体2的至少一个瞳孔的形态学测量。更具体地，瞳孔距离可以指瞳孔间距离IPD、左单眼瞳孔距离MPDL和右单眼瞳孔距离MPDR。图1中表示了这些参数。

瞳孔间距离IPD是个体2的每只眼睛的瞳孔3a、3b的中心之间的距离。为简单起见，将不模糊地使用术语“瞳孔”和“瞳孔的镜像”。同样，将不模糊地使用术语“眼睛”和“眼睛的镜像”。

单眼瞳孔距离MPDL、MPDR，也被称为半瞳孔间距离，通常被定义为左瞳孔3a或右瞳孔3b的中心分别与个体2的鼻根7之间的距离。鼻根7被定义为在个体2的眼睛的水平处的鼻子的中间。个体2呈现出矢状面，所述矢状平面是包括两只眼睛的垂直平分线的竖直平面，其中眼睛的垂直平分线被定义为穿过眼睛的转动中心之间的线段的中间的线。在实践中，还可以考虑个体2的两个瞳孔3a、3b之间的线段的中间。

在此，为了符合附图的2维表示，矢状面由从他/她的头部延伸到他/她的脚部并将身体分成左部和右部的竖直轴线A_V表示。

鼻根7位于竖直轴线A_V上。

作为单眼瞳孔距离MPDL、MPDR的常见定义的变形，可以使用以下定义。要由个体2配戴的眼镜架9包括镜架9的鼻梁11和鼻梁11的中心13。在此，单眼瞳孔距离MPDL、MPDR还可以被定义为左瞳孔3a或右瞳孔3b的中心分别与镜架9的鼻梁11的中心13之间的距离。

在这种情况下，竖直轴线A_V由穿过镜架9的鼻梁11的中心13并且垂直于镜架9的框线L_B的线形成。

镜架9的鼻梁11的中心13被认为与竖直轴线A_V上的鼻根7对准。

所述方法优选地由希望在线订购眼科设备的个体2使用。

为了实施所述方法，个体2可以使用如上所述的用于确定瞳孔距离的系统1。

替代性地，所述方法还可以在眼镜店实施。

用于确定瞳孔距离的方法是基于处理采集的个体2的图像，并且包括在图2中表示的以下步骤：

-预备步骤：向个体2解释所述方法，

-步骤S10：校准个体2的面部的图像，

-步骤S20：采集图像，包括以下步骤：

-可选步骤S202：对准步骤，其中指示个体2将他/她的面部的镜像与在屏幕15上显示的对准目标对准，

-可选步骤S204：记录个体2的眼镜架，

-步骤S206：在位于个体2前方的屏幕上显示物体，显示的物体被定位于个体2的一只眼睛前方的位置，

-步骤S208：指示个体2至少用所述眼睛看所述显示的物体，

-步骤S210：采集个体2的身体的包括所述眼睛的部分的至少一个图像，

-步骤S30：处理采集的图像，包括以下步骤：

-步骤S302：确定在采集的图像中多个特定特征的位置，这些特定特征之一是个体2的所述眼睛的瞳孔，

-步骤S304：基于多个特定特征的位置来计算瞳孔距离。

下面描述此方法的若干实施例。

现在描述第一可能实施例。

所述方法可以包括向个体2解释所述方法的预备步骤，以便更好地让他/她准备并且帮助他/她放松(个体2的放松状态是重要的，以便确保身体(包括颈部的后部、肩部和背部)的自然姿势)。在此解释步骤过程中，例如，可以在个体2的屏幕15上显示对所述方法的每个步骤的描述。由于此解释预备步骤，个体2为随后的测量做好了充分的准备。

所述方法包括校准个体2的面部的图像的步骤S10。校准图像的步骤S10的目的是计算采集的图像中物体(眼镜架9、信用卡、尺子等)的像素到实际尺寸的转换系数。为了实现此计算，需要同一物体的实际尺寸和像素尺寸。在实施例中，校准图像的步骤S10可以在所述过程中稍后执行。

有若干种方法来获得图像中物体的实际尺寸。

例如，在个体2拥有给定的眼镜架9的情况下，可以使用与眼镜架9相关的多个几何参数计算转换系数。在优选实施例中，个体2提供关于他/她已经拥有的眼镜架9的尺寸的至少一个几何参数，具体地：A大小AS、D大小DS、L大小LS。这些尺寸在规范IS08624中定义，并印刷在镜架的一个镜腿上(如图3所示)。

具体地，A大小AS对应于镜架的一个镜圈的宽度。D大小DS是镜架的鼻梁的长度，L大小LS是镜腿的长度。

例如，个体2可以在用户界面上键入提供给计算机4并由所述计算机显示在屏幕15上的几何参数。

根据另一个实例，可以通过图像采集单元6采集印刷尺寸的图像。光学字符识别(OCR)算法与采集的图像一起使用，以便检索几何参数。

为了获得计算转换系数所必需的同一眼镜架9的像素尺寸，所述方法使用在将稍后详细描述的采集步骤20过程中采集的图像。根据另一个实例，图像采集单元6已经针对环境进行了校准，并且能够采集对镜架9的尺寸的直接测量。然而，通常集成在个人计算机和智能装置上的图像采集单元因此通常不进行校准。

根据另一个实例，图像采集单元6配备有3维技术，并且能够测量个体2的面部的三维位置、更精确地测量个体2的瞳孔的三维位置。

例如，如果用于校准的眼镜架9对应于稍后的排序，则可以存储几何参数以供稍后使用。

在个体2没有眼镜架9的情况下，可以使用已知尺寸的其他物体(比如信用卡或尺子)进行图像的校准S10。

在这种情况下，图像采集单元采集靠近他/她的两只眼睛持有已知尺寸的物体的个体2的图像。实施进一步的步骤：确定所述已知尺寸的物体的像素范围。然后在计算瞳孔距离的步骤(下面描述)过程中使用已知尺寸的物体的图像的范围。

已知尺寸的物体的实际尺寸可以已经由计算单元8存储。

一旦采集了物体的实际尺寸和像素尺寸，则个体2的计算机4经由远程通信链路10将其传输到服务器，并且由计算单元8计算转换系数。

校准图像的步骤S10可以在所述方法的任何时间进行。

在采集图像的步骤S20过程中，个体2从服务器接收指令。所述指令显示在个体2前方的屏幕15上。

首先，邀请个体2舒适地坐在他/她的计算机4(或平板电脑或智能电话或便携式电话)前方，更具体地，坐在优选地附接到计算机4的屏幕15上的图像采集单元6前方。

然后指示个体2开始图像采集单元6的采集过程。

在优选实例中，图像采集单元6采集个体2的视频，即图像序列。图像(还被称为帧)(各自)由计算单元8利用图像镜像算法进行处理以获得镜像。此图像镜像算法可以实时实施，并且所得到的镜像视频可以由屏幕15实时显示。

替代性地，对于所述方法的每个步骤，图像采集单元6采集个体2的单一图像。

为了便于测量，所述方法可以包括可选的对准步骤S202，以帮助个体2将他/她的面部居中以进行测量。

在此对准步骤S202中，屏幕能够实时提供由采集单元6采集的图像的镜像以及对准目标。对准目标包括例如与一般人面部轮廓相似的预定轮廓。对准目标包括例如大致椭圆形的形状。指示个体2将他/她自己定位成使得在屏幕上显示的他/她的面部的图像匹配在对准目标内。

在图像采集步骤S20过程中面部很好地对准有助于随后的处理图像的步骤S30，并且减小计算误差。

此外，这有助于使个体2的头部的矢状面垂直于采集单元6。

当个体2的头部的矢状面垂直于采集单元6时，个体2向前直视采集单元。瞳孔间距离IPD和单眼瞳孔距离MPDL、MPDR在图像上被最大化并且呈现出实际的尺寸。在个体2的头部朝向一侧甚至轻微转动的情况下，则瞳孔间距离IPD和单眼瞳孔距离MPDL、MPDR在图像上呈现出比在实际中更短的长度。

在个体2已经拥有眼镜架9的情况下，执行可选的记录眼镜架的步骤S204。此步骤由图4a、图4b、图4c展示。

在此展示中，个体2最初没有配戴他/她的眼镜架9(图4a)。指示个体2戴上他/她的眼镜架9持续短暂的持续时间(图4b)，例如一秒。所述短暂的持续时间允许采集单元采集戴着他/她的眼镜架9的个体2的至少一个图像。

然后指示个体2取下眼镜架9(图4c)。

戴着眼镜架9的个体2的图像可以用于计算校准图像的步骤S10所需的转换系数。实际上，眼镜架9的此图像提供了眼镜架9的像素尺寸。眼镜架的此像素尺寸将与先前在校准步骤中检索的眼镜架9的实际尺寸一起使用。像素尺寸和实际尺寸将一起提供转换系数。

在图5a所展示的位于个体2前方的屏幕上显示物体的步骤S206中，在屏幕上、在个体2的一只眼睛19a前方的位置处显示物体17a。一只眼睛可以是个体2的左眼19a或者右眼19b。在图5a所展示的实例中，所述方法在本步骤中测量个体2的左眼19a，但是可以首先测量右眼19b。

在优选实例中，屏幕能够提供个体2的镜像的实时显示。然后，物体17a优选地包括个体2的一只眼睛19a的镜像的实时显示。

在同样由图5a展示的指示步骤S208中，指示个体2至少用他/她的一只眼睛19a看他/她的一只眼睛19a的镜像。

按照实例，个体2至少用他的左眼19a看他/她的左眼19a的镜像。

通过看在他/她的左眼19a前方显示的他/她的左眼的镜像，个体2模拟用所述左眼19a看无穷远。左单眼瞳孔距离MPDL的测量误差被大大减小。

在此指示步骤S208过程中，优选地指示个体2用两只眼睛19a、19b看显示的左眼的镜像。实际上，个体2更容易以这种方式进行并且有助于进一步减小测量误差。

指示个体2看他的左眼19a的镜像持续短暂的持续时间(例如在一秒内)。此持续时间足以实施所述方法。

在采集至少一个图像的步骤过程中，进一步指示个体2在采集单元6的前方保持静止不动。为了实现准确的测量，仅他/她的眼睛19a、19b应当移动。如果个体2在采集至少一个图像的步骤过程中移动，则可以实施对测量的校正。这将稍后描述。

在采集至少一个图像的步骤S210中，图像采集单元采集的个体2的身体的包括所述一只眼睛(在此为左眼19a)的部分的至少一个图像、优选地多个图像。

一旦采集了个体2的图像，则指示个体2停止图像采集。例如，指示个体2点击用户界面上的对应按钮。替代性地，所述方法是自动化的。

为了精确地确定瞳孔距离，在采集图像的步骤S20过程中，必要的是个体2不移动相当大的距离来靠近或远离采集单元。

如前所述，从采集的图像确定瞳孔距离需要使用转换系数。如上所述，基于戴着眼镜架9(或持有已知尺寸的物体)的个体2的图像计算此转换系数。如果个体2在捕获校准图像与捕获测量图像之间移动与图像采集单元相距相当大的距离，则图像中的元素的像素尺寸改变，并且计算出的转换系数将导致瞳孔距离的计算错误。

在实践中，个体2到图像采集单元6的距离在两组测量之间的差应该比平均瞳孔间距离IPD短得多，即比65mm短得多，例如比6.5mm短。

然后执行处理采集的图像的步骤S30。

执行确定在采集的图像中特定特征的位置的第一步骤S302。如图6a所展示，这些特定特征之一包括个体2的镜像眼睛19a的瞳孔3a。

例如，瞳孔3a可以由个体2定位。

在实例中，屏幕15显示个体2看他/她的左眼19a的图像时的图像。然后指示个体2用两组光标21a、21b、23a、23b标记左瞳孔3a的边缘。第一组光标21a、21b被设置用于标记瞳孔的图像的水平范围。第二组光标23a、23b被设置用于标记瞳孔的图像的竖直范围。

在已经采集到戴着眼镜架的个体2的图像的情况下，另一个特定特征包括眼镜架9、更精确地眼镜架9的镜片的外边缘。

如图7a所展示，屏幕5显示戴着镜架9的个体2的图像，并且指示个体2定位所述镜架9。为了实现这一点，个体2设置有第三组光标25a、25b，并且在眼镜架9的右镜片的外边缘和左镜片的外边缘各标记有一个光标。

第三组的两个光标25a、25b之间的距离对应于眼镜架的镜腿宽度的像素尺寸。如前所述，它将用于计算转换系数。此距离还用于定位眼镜架11的鼻梁的中心(图7b)。

在没有采集到戴着眼镜架的个体2的图像的情况下，另一个特定特征包括个体2的鼻根7(未展示)。

在另一个实例中，特定特征可以由算法自动确定。在实践中，计算单元8被编程为在采集的图像中识别瞳孔的图像和眼镜架的图像。这是通过现有技术的图像处理来实现的。

在另一个实例中，特定特征可以由远程连接到配镜师服务器的人来确定。

在已经采集到图像流的情况下，特定特征可以由个体2、自动地、或者由操作员定位在多个图像上。然后根据特定特征在每个图像上的位置计算其平均位置。这允许减小特定特征的位置误差。

在用于测量单眼瞳孔距离的参照是镜架的鼻梁的中心时的情况下，因为左瞳孔3a的中心的位置是从一个图像中检索的，并且眼镜架9的鼻梁11的中心13的位置是从另一个图像中检索的，在采集图像的步骤S20过程中，个体2的不动是非常重要的。然而，个体2可能难以保持完全静止不动。

这就是进一步提高测量准确度的原因，可以评估个体2在两个图像之间的位移。例如，可以跟踪个体2的参照特征在两个图像中的位置。参照特征包括例如个体2的鼻孔或眼睛19a、19b的眼角。对参照特征的跟踪可以借助于跟踪算法自动完成或由操作员完成。

如果参照特征的位置在图像中发生变化，则个体2不是完全静止不动的。在这种情况下，可以使用参照特征位置的变化来校正测量，以提高测量的准确度。

在鼻根(而不是前一实例中的镜架的鼻梁的中心)被用作参照的情况下，对从不同的图像跟踪鼻根的位置也是有用的，以确保在不同的测量中同一点被用作参照。

最后，在计算瞳孔距离的步骤S304中，基于特定特征的位置计算瞳孔距离。

根据实例，计算左单眼瞳孔距离MPDL。

例如，计算单元8确定个体2的左瞳孔3a的中心在图像上的位置。例如，位置是与左瞳孔3a的中心相对应的像素的地址。与个体2的左瞳孔的中心相对应的像素的地址是基于定义左瞳孔的图像范围的两组光标21a、21b、23a、23b的位置来计算的。

用于计算的其他特定特征是例如眼镜架9的鼻梁11的中心13。与眼镜架9的鼻梁11的中心13相对应的像素的地址是基于定义眼镜架9的镜片的相应外边缘的第三组光标25a、25b的位置来计算的。如图7b所展示，眼镜架9的鼻梁11的中心13位于镜架宽度的一半处。

左单眼瞳孔距离MPDL的像素尺寸是基于眼镜架9的鼻梁11的中心13的像素的地址和与个体2的左瞳孔3a的中心相对应的像素的地址来计算的。

如果必要，计算单元8还能够通过使用前述参照特征的位置变化来校正左瞳孔3a的中心的像素地址和眼镜架9的鼻梁11的中心13的像素地址。

先前确定的转换系数用于根据左单眼瞳孔距离MPDL的像素尺寸计算其实际尺寸。

如果戴着眼镜架9的个体2的图像不可获得，则基于个体2的鼻根7的像素的地址、而不是眼镜架9的鼻梁11的中心13的像素的地址来计算左单眼瞳孔距离MPDL。

根据本发明的方法测得的瞳孔距离是准确的，因为测量误差被大大减小。

为了确定他/她的另一个单眼瞳孔距离(根据实例为右单眼瞳孔距离MPDR)，针对另一只眼睛重复采集图像的步骤S20和处理所述图像的步骤S30中的一些步骤。

在这种情况下，在屏幕15上、在个体2的另一只眼睛19b前方的位置处显示另一个物体17b。此另一个物体17b优选地包括个体2的另一只眼睛的实时显示(例如在显示如上所解释的个体2的面部的镜像的画面中)。

然后，指示个体2用他/她的另一只眼睛19b看另一个显示的物体17b。根据实例，另一只眼睛是右眼19b，如图5b所展示。

然后，采集单元采集个体2的身体的包括所述另一只眼睛的部分的至少另一个图像。

出于前面解释的原因，个体2不应在相对于左眼19a的测量组与相对于右眼19b的测量组之间移动相当大的距离。这就是优选地在采集左眼19a的图像的步骤S210之后、并且在处理采集的图像的步骤S30之前，直接执行指示个体2和采集另一个图像使得能够测量右单眼瞳孔距离MPDR的步骤的原因。

在处理图像的步骤过程中，左眼19a向前直视的图像和右眼19b向前直视的图像可以被分成两个不同的序列。这有助于减小在图像中特定特征的位置的计算误差。

处理右眼19b的图像的步骤与处理左眼19a的图像类似地执行。图6b展示了如何使用另外两组光标27a、27b、29a、29b来确定另一只眼睛的瞳孔的位置以及至少另一个采集的图像。

另一个单眼瞳孔距离MPDR的计算是基于与个体2的另一个瞳孔的中心相对应的像素的地址和与其他特定特征(例如，如上所解释的，镜架9的鼻梁11的中心13或个体2的鼻根7)之一相对应的像素的地址、考虑到上面确定的转换系数来计算的。

一旦计算出单眼瞳孔距离MPDL、MPDR两者，就可以通过将它们相加获得瞳孔间距离IPD。

确定瞳孔距离IPD、MPDL、MPDR的方法之后的步骤可以是制造镜片并将它们递送给个体2。镜片规格包括根据所述方法计算的瞳孔间距离IPD和单眼瞳孔距离MPDL、MPDR。可以将镜片装配到由个体2选择的眼镜架中，然后递送给个体2。

在本发明的变形中，在图像采集步骤20过程中在屏幕上显示的物体17a、17b是预定形状。这些预定形状是存储形状(未表示)。存储形状包括例如两个水平椭圆轮廓，每一个都类似于眼睛的形状。

在显示物体的步骤S206中，预定形状以类似于平均瞳孔间距离IPD的距离显示在屏幕15上。预定形状中的每一个因此分别定位于个体2的眼睛前方的位置。

替代性地，例如借助于面部识别算法来确定个体2的第一近似瞳孔间距离。然后以类似于第一近似瞳孔间距离的距离在屏幕上显示这些存储形状。

此变形要求计算单元8知道显示屏幕的像素的大小。利用适当的算法容易地检索此信息。

在另一个变形中，在指示步骤S208中，首先指示个体2看屏幕上、在他的一只眼睛前方显示的物体(他/她的眼睛的图像的实时显示或者存储形状)。然后指示个体2在看在他/她的眼睛前方显示的物体的同时围绕他/她的身体的竖直轴线A_V(图1)转动他/她的头部。

在采集至少一个图像的步骤S210中，当个体2遵循指令转动他/她的头部时，采集单元采集他/她的视频。

可以针对个体2的两只眼睛执行这些步骤。

在处理采集的图像的步骤30中，特定特征位于多个采集的图像上。定位特定特征的步骤S302优选地自动执行。

计算单元8基于多个图像上的特定特征的位置确定单眼瞳孔距离MPDL、MPDR和瞳孔间距离IPD的一组值。

然后，计算单元8能够从相应的每组值检索单眼瞳孔距离MPDL、MPDR和瞳孔间距离IPD的最大值。这些最大值与其中与个体2相关联的矢状面垂直于采集单元的图像相对应。

由于所述方法的此实施例，减小了由于个体2的头部不正确定位所引起的测量误差。

现在描述所述方法的另一个实施例。

在第二实施例中，直接计算瞳孔间距离IPD而不计算单眼瞳孔距离MPDL、MPDR。

在此实施例中，指示个体2用他/她的一只眼睛和用他/她的另一只眼睛看在一只眼睛前方显示的物体。如上面结合第一实施例所解释的，物体优选地是个体2的面部的镜像的实时显示。

图8a展示了在物体在他/她的右眼前方显示的情况下屏幕的实时显示。在图8a上可以看到，右眼19b向前直视，而左眼19a不向前直视。为了强调，以斜视位置表示左眼19a。

采集个体2用他/她的一只眼睛和用他/她的另一只眼睛看在他/她的一只眼睛前方显示的物体时的至少一个图像。为了清楚起见，此图像将被称为第一图像31。

然后指示个体2用他/她的一只眼睛和用他/她的另一只眼睛看在他/她的另一只眼睛前方显示的另一个物体。物体优选地是个体2的另一只眼睛的镜像的实时显示。

图8b展示了在物体在他/她的另一只眼睛前方显示的情况下屏幕的实时显示，左眼19a遵循所述实例。

采集个体2用他/她的另一只眼睛看在他/她的另一只眼睛前方显示的物体时的至少另一个图像。在此图像中，左眼19a处于向前直视位置，而右眼19b是斜视。为了清楚起见，此图像将被称为第二图像33。

在处理图像的步骤S30过程中，向个体2提供多组光标(未表示)以确定他/她的瞳孔3a、3b的中心的位置。

在第一图像31上，指示个体2定位他/她的左瞳孔3a和他/她的右瞳孔3b。基于两个瞳孔的中心的像素地址计算两个瞳孔的相应中心之间的距离IPD1。

在第二图像33上，指示个体2定位他的左眼的瞳孔3a’的中心的另一个位置。然后，计算单元8计算左眼的斜视位置与向前直视位置之间的距离IPD2。

由于计算是基于第一图像31上的他的左眼的瞳孔3a的中心的像素地址与第二图像33上的他的左眼的瞳孔3a’的中心的另一个位置的像素地址之间的差，因此重要的是个体2不应在第一图像31与第二图像33的采集之间侧向移动。

根据可能的实施例，个体2在第一图像31与第二图像33之间的移动可以被补偿，例如通过跟踪头部的特定点(比如鼻孔或眼睛的眼角)补偿。

最后，为了获得瞳孔间距离IDP，计算单元8将两个瞳孔之间的距离IPD1和左眼的斜视位置与向前直视位置之间的距离IPD2相加。

Claims (15)

1.一种用于确定个体(2)的瞳孔距离(PD)的方法(1)，所述方法包括以下步骤：

-在位于所述个体(2)前方的屏幕(15)上显示物体(S206)，所述显示的物体(17a)被定位于所述个体(2)的一只眼睛(19a)前方的位置，

-指示(S208)所述个体(2)至少用所述眼睛(19a)看所述显示的物体(17a)，

-采集(S210)所述个体(2)的身体的包括所述眼睛(19a)的部分的至少一个图像，

-确定在所述采集的图像中多个特定特征的位置(S302)，所述特定特征之一是所述个体(2)的所述眼睛的瞳孔(3a)，

-基于所述多个特定特征的位置来计算所述瞳孔距离(PD)。

2.根据权利要求1所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-在所述屏幕上、在所述个体(2)的另一只眼睛(19b)前方的位置处显示另一个物体(17b)，

-指示所述个体(2)至少用所述另一只眼睛(19b)看所述另一个显示的物体(17b)，

-采集所述个体(2)的身体的包括所述另一只眼睛(19b)的部分的至少另一个图像，

-确定在所述至少另一个采集的图像中所述另一只眼睛的另一个瞳孔(3b)的位置，

-基于所述另一只眼睛(19b)的所述另一个瞳孔(3b)的位置来计算另一个瞳孔距离(PD)。

3.根据权利要求2所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，进一步包括在所述采集所述图像的步骤与所述采集所述另一个图像的步骤之间评估所述个体的移动的步骤。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述瞳孔距离(PD)是单眼瞳孔距离(MPDL，MPDR)，并且其中，所述多个特定特征进一步包括选自以下各项的特定特征：个体(2)眼镜架(9)和所述个体(2)的鼻根(7)。

5.根据从属于权利要求2的权利要求4所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-通过将所述单眼瞳孔距离(MPDL，MPDR)与所述另一个单眼瞳孔距离(MPDL，MPDR)相加来计算瞳孔间距离(IPD)。

6.根据权利要求2所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述瞳孔距离(PD)是瞳孔间距离(IPD)，并且其中，所述瞳孔间距离(IPD)是基于所述一只眼睛的瞳孔(3a)的位置和所述另一只眼睛的瞳孔(3b)的位置来计算的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述采集步骤(S210)是通过附接到所述屏幕(15)上的图像采集单元来执行的。

8.根据权利要求1至7所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述屏幕(15)能够提供所述个体(2)的镜像的实时显示。

9.根据权利要求8所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述方法进一步包括对准步骤(S202)，其中指示所述个体(2)将他/她的面部的镜像与在所述屏幕(15)上显示的对准目标对准。

10.根据权利要求8或9所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述显示的物体(17a)或另一个显示的物体(17b)包括所述个体(2)的一只眼睛(19a)或另一只眼睛(19b)的实时显示。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述特定特征或其他特定特征由算法自动定位。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的用于确定瞳孔距离(PD)的方法(1)，其中，所述方法进一步包括采集靠近所述个体(2)的头部放置的已知尺寸的物体的图像的步骤，以及确定在所述采集的图像中已知尺寸的所述物体的范围的步骤，然后在计算所述瞳孔距离的步骤(S304)过程中使用所述范围。

13.一种用于确定个体(2)的瞳孔距离(PD)的系统，所述系统包括：

-屏幕(15)，所述屏幕适于在所述屏幕(15)位于所述个体(2)前方时在所述个体(2)的一只眼睛(19a)前方的位置处显示物体(17a)，并且适于向所述个体(2)显示用所述眼睛(19a)看所述显示的物体(17a)的指令，

-图像采集单元，所述图像采集单元适于采集包括所述个体(2)的一只眼睛(19a)的所述个体(2)的身体的图像，

-计算单元(8)，所述计算单元适于基于位于采集的图像上的特定特征的位置来计算所述个体(2)的瞳孔距离(PD)，其中，所述特定特征包括所述个体(2)的所述眼睛的瞳孔(3a)。

14.根据权利要求13所述的用于确定瞳孔距离(PD)的系统，其中，所述图像采集单元附接到所述屏幕(15)上。

15.根据权利要求13或14所述的用于确定瞳孔距离(PD)的系统，其中，所述计算单元(8)位于远离所述图像采集单元和所述屏幕(15)的位置。

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