CN111694167A - 基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，包括：即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；参数获取设备，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数；眼部采集设备，用于基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象。本发明还涉及一种基于镜片尺寸选择的镜架加工方法。本发明的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法原理可靠、具有一定的自动化水平。由于基于视觉检测机制识别出当前用户眼部大小，进而能够自动执行相应尺寸的镜片选择以及镜框制作。

Description

基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法

技术领域

本发明涉及镜架加工领域，尤其涉及一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法。

背景技术

镜架的材料具体分类如下：

1.金属材料：有开金、包金、钛、铝、铜、不锈钢等材料。

2.龟壳材料：产量少、价格昂贵。优点是重量轻、富有光泽，有琥珀色、金黄色、亚黄色、灰暗色、中斑、中红、深红、乌云色等。

3.塑料与合成材料：塑料与合成材料均为高分子化合物。塑料有热固性和热塑性两种类型。热固性塑料镜架制成后坚而韧，不易变形折断。热塑性塑料，有醋酸纤维、假象牙、有机玻璃、环氧树脂、尼龙等。

4.TR90:一种具有记忆性的高分子材料，是国际最流行的超轻镜框材料，具有超韧性，耐撞耐磨，摩擦系数低等特点，能有效防止在运动中，因镜架断裂、摩擦对眼睛及脸部造成的伤害。因其特异的分子结构，抗化学性佳，在高温的环境下不易变形，短时间内可耐350度高温，不易熔化和燃烧。

工艺是镜架的质量保证，而一副镜架的工艺是否精良往往体现在细节之处。

(1)金属镜架的焊接点附近就要多加留意，看有无裂痕。由于焊接时的热效应改变了材料的应力结构，或者虚焊、材料疲劳等使其受力时易发生断裂。

(2)两只镜腿是否平整。将镜架平置于桌面，看接触点有无悬空。如果出现一边高一边低的情况，就要要求专业人士对镜腿进行调整，达到左右平衡上下对称的效果。

(3)镜架的托叶要注意两边是否对称，固定度是否安全。

(4)对金属镜架，可用指甲抠一下，看漆面会不会有刮痕。对塑料板材的镜架，仔细观察它的表面有无塑料颗粒，毛糙。

(5)开合镜腿，感受弹性。一般认为越紧越好的看法是错误的，那样表示螺丝的润滑度不够，容易造成镜腿伤害，太松也不好，可能螺丝未拧紧所致。松紧度适中最佳。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法，能够基于现场拍摄的人体正面脸部图像执行人体眼部大小的检测，并基于检测的眼部大小自动选择相应的镜片以及镜架，从而完成了镜架和用户眼部的自适应匹配。

为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)引入包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具的镜架定制机构，实现基于镜片选择结果的镜架自动化制作；

(2)取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架。

根据本发明的一方面，提供了一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，所述系统包括：

即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，所述方法包括：

使用即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

使用参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

使用眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

使用高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

使用镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

本发明的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法原理可靠、具有一定的自动化水平。由于基于视觉检测机制识别出当前用户眼部大小，进而能够自动执行相应尺寸的镜片选择以及镜框制作。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统所加工的成品镜架的外形结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法的实施方案进行详细说明。

玻璃镜片比其它材质的镜片更耐刮的特性，但相对的其重量也较沉，其折射率相对高：普通片为1.523，超薄片为：1.72以上，最高可达2.0。

高分子树脂镜片比玻璃镜片更轻，耐冲击不易破，可是因其硬度较低，所以比玻璃更容易有刮痕。还有一种材料比高分子树脂更耐冲击，时常用于航空器材的透明窗户，警用面具上，和太空人的头盔上的面具，它大约只有玻璃的十分之一的重量，与传统的树脂镜片相比也仅只有一半的重量。

一般PC的镜片需要加上抗刮的保护膜之后，在使用上会足以获得更佳的时效，多数使用于小孩子的眼镜片。PC镜片也具有一个重要的特点，那就是PC镜片具有隔绝有害的紫外线效果，但其缺点也包含了表面容易刮伤。

双光镜片可以同时矫正远与近两者的视力，主要针对老花眼矫正时所需用。一般双光镜片的分配为：镜片的上部为看远处，低处的镜片用来观看近点的用途，至于近用范为的大小，则视近用工作的性质来订。

一般平顶双光被使用的机率最高，他们仅有小的区域在镜片的底部以作为近点工作之用，至于镜片的周边与上部则用来注视远方与提供一个良好的周边视野。传统的双光镜片为一线双光的镜片，镜片由中间分为上下两部份，也就是镜片的一半以下全部作为近点距离所用，它们提供比较好的宽的近点视野，针对较长时间于近点工作者有较佳的效果，建筑师，会计师，艺术家和其它工作性质相接近者，此种镜片可以降低头部摆动的机会。双光的镜片同时也可以使用于，仅只是需用到近点阅读矫正的人，但在近点工作时却又不便将眼镜拿上拿下。

针对那些需要中距离的视力的人，一般约为由18英寸到六英尺，如同远与近一般，使用三焦点的镜片可以满足此类的需求，那些在电脑或收银机前工作的人，对于此一中距离的视力的有特别的需求，此种镜片可以满足他工作上的视力需求。

这些镜片的矫正效果也是包含多个范围，不同的是在每一片不同距离的镜片之间其分界线不明显，这些多焦点镜片的分界线，可能需要在很近之处，才可以看得到或经由手的触摸才可以感觉到，但是，当使用者在转换由近到远处时，眼睛仍然会有感觉到很大的突然变化。

当前，人们对自己的镜架选择比较随性，更多的是从轻重、材料等因素进行选择，而没有考虑到选择的镜架与自己眼睛的匹配程度，例如，眼睛较大的用户可能会选择镜片较小的镜框，而眼睛较小的用户可能会选择镜片较大的镜框，容易对用户的使用造成视线和视力上的不利影响。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统所加工的成品镜架的外形结构图。

根据本发明实施方案示出的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统包括：

即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

接着，继续对本发明的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统的具体结构进行进一步的说明。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工系统中：

所述机械加工设备与所述镜片选择设备连接，用于基于所述镜片选择设备的选择结果提取相应尺寸的镜架模具执行镜架成品的加工操作。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工系统中：

所述眼部采集设备、所述高度识别设备和所述镜架定制机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工系统中：

所述镜架定制机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述镜架定制机构的外壳上。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工系统中：

所述高度识别设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。

根据本发明实施方案示出的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法包括：

使用即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

使用参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

使用眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

使用高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

使用镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

接着，继续对本发明的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工方法中：

所述机械加工设备与所述镜片选择设备连接，用于基于所述镜片选择设备的选择结果提取相应尺寸的镜架模具执行镜架成品的加工操作。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工方法中：

所述眼部采集设备、所述高度识别设备和所述镜架定制机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工方法中：

所述镜架定制机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述镜架定制机构的外壳上。

所述基于镜片尺寸选择的镜架加工方法中：

所述高度识别设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。

另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。

VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，其特征在于，所述系统包括：

即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

2.如权利要求1所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，其特征在于：

所述机械加工设备与所述镜片选择设备连接，用于基于所述镜片选择设备的选择结果提取相应尺寸的镜架模具执行镜架成品的加工操作。

3.如权利要求2所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，其特征在于：

所述眼部采集设备、所述高度识别设备和所述镜架定制机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据。

4.如权利要求3所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，其特征在于：

所述镜架定制机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述镜架定制机构的外壳上。

5.如权利要求4所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工系统，其特征在于：

所述高度识别设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。

6.一种基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，其特征在于，所述方法包括：

使用即时捕获设备，设置在人体脸部对面，用于对人体脸部执行即时图像捕获动作，以获得并输出相应的现场脸部图像；

使用参数获取设备，与所述即时捕获设备连接，用于获取所述即时捕获设备中成像单元的各个成像参数，所述各个成像参数包括成像焦距；

使用眼部采集设备，与所述即时捕获设备连接，用于接收现场脸部图像，并基于眼部成像特征从所述现场脸部图像中识别出两个眼部对象分别所在的两个眼部区域，所述两个眼部对象分别为左眼对象和右眼对象；

使用高度识别设备，与所述参数捕获设备和所述眼部采集设备连接，用于基于成像焦距、左眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算左眼垂直方向最大高度，还用于基于成像焦距、右眼对象对应的景深以及对应的眼部区域中垂直方向最长像素行的像素点数量计算右眼垂直方向最大高度，

使用镜架定制机构，与所述高度识别设备连接，取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择，并基于选择的镜片垂直方向最大高度定制能够容纳相应高度镜片的镜架；

其中，所述镜架定制机构包括镜片选择设备、机械加工设备和多个尺寸不同的镜架模具；

其中，所述镜片选择设备用于取左眼垂直方向最大高度和右眼垂直方向最大高度中最大值作为镜片垂直方向最大高度的参考因子执行镜片垂直方向最大高度的选择。

7.如权利要求6所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，其特征在于：

所述机械加工设备与所述镜片选择设备连接，用于基于所述镜片选择设备的选择结果提取相应尺寸的镜架模具执行镜架成品的加工操作。

8.如权利要求7所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，其特征在于：

所述眼部采集设备、所述高度识别设备和所述镜架定制机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据。

9.如权利要求8所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，其特征在于：

所述镜架定制机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述镜架定制机构的外壳上。

10.如权利要求9所述的基于镜片尺寸选择的镜架加工方法，其特征在于：

所述高度识别设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。

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