CN111248852A - 智能瞳距测量装置和测量方法 - Google Patents

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黄岳强
杨辉华
慕容智
王兆成
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Pulse Glasses Technology Shenzhen Co ltd
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Abstract

本申请适用于眼镜行业之验光技术领域，提供一种高精度、自动化的智能瞳距测量装置和测量方法，包括：将高精度瞳距尺与双目摄像机固定于眼镜架；将摄像机通过数据线或信号转换设备连接上计算机、手机或其他智能设备；启动拍照软件和测量软件；打开光源；被测量者佩戴智能瞳距尺；目视光源；操作软件使摄像机对被测量者双眼同步同帧进行拍照；软件计算出瞳距数据；读取瞳距数据。

Description

智能瞳距测量装置和测量方法
技术领域
本申请涉及一种智能瞳距测量装置和测量方法。
背景技术
本申请涉及眼镜行业之验光技术领域，提供一种高精度、自动化的智能瞳距测量装置和测量方法。
目前眼镜行业验光技术领域的瞳距测量有两种方法：一种是采用瞳距尺测量；另一种是采用电子式瞳距仪测量。
传统的瞳距尺构造及测量方法与日常生活中使用的直尺测量非常接近，其优点是成本很低、使用简单方便；其缺点有：(1)难以保证验光师的双眼连线与测量尺及被测量者的双眼连线平行；(2)被测量者的眼球不可能长时间保持静止状态，其瞳孔与测量尺刻度的相对位置可能随时发生变化；(3)当验光师在被测量者面前近距离读取测量尺刻度时，因为光源角度的影响，眼球上的反光点会发生变化；(4)测量尺本身精度不高，最小刻度为1mm；(5)验光师可能阻挡了被测量者的视线，所以不方便测量远瞳距。传统瞳距尺的构造决定了其理论精度低，而其使用方法又决定了受到人为因素影响较多，这些缺点导致了其测量误差大。在一些情景中，传统瞳距尺的测量误差可能大于2mm，采用这种方法测量得到的瞳距参数，在配制眼镜后，佩戴者容易出现视觉疲劳等不适应现象。
电子式瞳距仪的测量原理是采用变阻器将不同距离的点位信息(电阻值)转变为电压或电流信号，之后变换为可视化的数字信号，在测量时，依靠验光师手工移动左右两个变阻器的滑块，滑块在不同位置对应不同的电阻值(瞳距值)，当与左右滑块相连的左右两个指针分别与被测量者的左右瞳孔重合时，验光师读取瞳距仪上显示出来的瞳距值。从原理上来说，电子式瞳距仪的精度要高于传统的瞳距尺，但其仍然没有解决光线角度、眼球频繁移动、验光师视角、主观判断等问题引入的误差。
发明内容
本申请针对眼镜行业验光技术领域存在的上述问题，提供一种高精度、自动化的智能瞳距测量装置和测量方法。
为实现上述功能，从结构上，本申请提供的技术方案综合了以下基础功能部件或软件：(1)刻度更小、精度更高且带有光学信号定位点的瞳距尺；(2)小型化高清双目同步同帧摄像机；(3)用于固定双目摄像机的眼镜架；(4)可用于读取双目摄像机图像的计算机、手机或其他智能设备；(5)能够在眼球图像中自动识别瞳孔的计算机软件；(6)能够将瞳孔、瞳距尺及光学信号定位点三者的图像进行比对，并计算出左右瞳距的计算机软件；(7)方便将双目摄像机与计算机或手机等智能设备进行数据传输的数据线或有线-无线信号转换设备。
采用上述的智能瞳距测量装置对瞳距进行测量时，被测量者仅需要将装配有瞳距尺和双目摄像机的眼镜架佩戴上，并按照要求目视远处或者近处的灯源，然后自助或者由验光师操作摄像机软件完成拍照，之后由计算机软件自动分析、计算出瞳距数据。显然，被测量者或验光师也可以直接在照片上读取瞳距数据。
本申请提供的技术方案，具有以下优点：(1)采用更小刻度(0.5mm)的瞳距尺，可以从理论上提高测量精度；(2)将瞳距尺固定在眼镜架上，可以保证瞳距尺与双眼连线之间的平行度，降低因瞳距尺不稳定导致的误差；(3)采用摄像头拍摄瞳孔反光点，而不是依赖验光师观测，避免了因不同观测角度、人工识别瞳孔反光点引入的定位误差；(4)双目摄像头拍摄可以瞬间完成，且对左右双眼同时完成拍照，可以完全消除因眼球移动而引入的误差；(5)依靠计算机分析和计算瞳距，可不依赖于验光师人工读数，降低了主观原因引入的误差；(6)在提高测量精度的同时，被测量者可以自助完成，测量效率高，方便快捷；(7)测量数据方便保存；(8)不需要验光师与被测量者面对面近距离接触，避免出现尴尬情景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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。
图1为本申请的智能瞳距测量装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本申请。
实施例一：
如图1所示，本申请涉及一种智能瞳距测量装置，其特征在于包括：带有光学信号定位点的瞳距尺001；小型化高清双目摄像机002；用于固定双目摄像机的配套眼镜架003；可用于读取双目摄像机图像的计算机004、手机006或其他智能设备；能够在眼球图像中自动识别瞳孔的计算机软件或者手机软件；能够将瞳孔、瞳距尺及光学信号定位点007三者的图像进行比对，并计算出左右瞳距的软件；方便将双目摄像机与计算机或手机等智能设备进行数据传输的数据线或有线-无线信号转换设备005。
上述的瞳距尺001，其特征在于最小刻度为0.5mm，尺上有一个或者多个光学信号定位点007。
上述小型化高清双目摄像机002，其特征在于：包括两个摄像头、集成电路板、预先烧录的软件、数据端口、数据线以及必要的结构件，两个摄像头之间的距离(可调节)与人类瞳距相近，两个摄像头同步同帧拍摄。
上述的计算机软件，能够自动读取双目摄像头输出的图像，识别瞳孔反光点、瞳距尺刻度和光学信号定位点，并自动完成计算。
上述的数据线包括但不限于USB、HDMI等类型。
上述的有线-无线信号转换设备包括但不限于USB-WIFI、USB-蓝牙信号、USB-射频信号等类型。
实施例二：
本申请实施例提供第一种智能瞳距测量方法，应用于如实施例一所述的智能瞳距测量装置，该智能瞳距测量方法详述如下：
(1)将瞳距尺001与双目摄像机002固定于配套的眼镜架003；
(2)将双目摄像机002通过数据线或有线-无线信号转换设备006连接上计算机004、手机006或其他智能设备；
(3)启动在计算机004或者手机006等智能设备上安装的拍照软件和测量软件；
(4)打开远处或近处光源；
(5)被测量者佩戴已经安装瞳距尺和双目摄像机的眼镜架003；
(6)被测量者目视光源；
(7)被测量者自助操作软件，或者由验光师协助操作软件，双目摄像机对被测量者双眼同步同帧进行拍照；
(8)测量软件通过将瞳孔反光点、瞳距尺及光学信号定位点三者的图像进行比对，计算出瞳距数据；
(9)测量软件显示瞳距数据，被测量者或验光师读取瞳距数据，测量完成。
实施例三：
本申请实施例提供第二种智能瞳距测量的简易方法，应用于如实施例一所述的智能瞳距测量装置，该智能瞳距测量方法详述如下：
(1)将瞳距尺001与双目摄像机002固定于配套的眼镜架003；
(2)将双目摄像机002通过数据线或无线信号转换设备005连接上计算机004、手机006或其他智能设备；
(3)启动在计算机004或者手机006等智能设备上安装的拍照软件；
(4)打开远处或近处光源；
(5)被测量者佩戴已经安装瞳距尺和双目摄像机的眼镜架003；
(6)被测量者目视光源；
(7)被测量者自助操作软件，或者由验光师协助操作软件，双目摄像机对被测量者双眼同时拍照；
(8)被测量者或验光师通过照片上的瞳距尺和瞳孔反光点读取瞳距数据，测量完成。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度、自动化的智能瞳距测量装置，其特征在于包括：(1)高精度且带有光学信号定位点的瞳距尺；(2)小型化高清双目同步同帧摄像机；(3)用于固定双目摄像机的眼镜架；(4)可用于读取双目摄像机图像的计算机、手机或其他智能设备；(5)能够在眼球图像中自动识别瞳孔的计算机软件；(6)能够将瞳孔、瞳距尺及光学信号定位点三者的图像进行比对，并计算出左右瞳距的计算机软件；(7)方便将双目摄像机与计算机或手机等智能设备进行数据传输的数据线或有线-无线信号转换设备。
2.基于权利要求1所述的瞳距尺，其特征在于最小刻度为0.5mm，尺上有一个或者多个光学信号定位点。
3.基于权利要求1所述的小型化高清双目摄像机，其特征在于：包括两个小尺寸高清摄像头、集成电路板、预先烧录的软件、数据端口、数据线以及必要的结构件，两个摄像头之间的距离(可调节)与人类瞳距相近，两个摄像头同步同帧拍摄。
4.基于权利要求1所述的计算机软件，其能够自动读取双目摄像头输出的图像，识别瞳孔反光点、瞳距尺刻度和光学信号定位点，并自动完成计算。
5.基于权利要求1所述的数据线包括但不限于USB、HDMI等类型。
6.基于权利要求1所述的有线-无线信号转换设备包括但不限于USB-WIFI、USB-蓝牙信号、USB-射频信号等类型。
7.一种智能瞳距测量方法，特征在于，应用于权利要求1所述的高精度、自动化的智能瞳距测量装置，所述方法包括：
(1)将瞳距尺与双目摄像机固定于配套的眼镜架；
(2)将双目摄像机通过数据线或有线-无线信号转换设备连接上计算机、手机或其他智能设备；
(3)启动在计算机或者手机等智能设备上安装的拍照软件和测量软件；
(4)打开远处或近处光源；
(5)被测量者佩戴已经安装瞳距尺和双目摄像机的眼镜架；
(6)被测量者目视光源；
(7)被测量者自助操作软件，或者由验光师协助操作软件，双目摄像机对被测量者双眼同步同帧进行拍照；
(8)测量软件通过将瞳孔反光点、瞳距尺及光学信号定位点三者的图像进行比对，计算出瞳距数据；
(9)测量软件显示瞳距数据，被测量者或验光师读取瞳距数据，测量完成；相应的，被测量者或验光师也可以直接通过人工比对摄像机拍摄得到的图像中的瞳距尺和瞳孔反光点，获得瞳距数据。
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