CN113692527B - 用于测量眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量优选地位于眼镜配戴者的头部（24）上的配戴位置的眼镜架（22）中的左和/或右眼镜片（18，20）的局部屈光力和/或屈光力分布的方法。本发明还涉及一种具有带有程序代码的计算机程序的计算机程序产品以及一种用于执行该方法的设备。

Description

用于测量眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法和 装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法，左和/或右眼镜片优选地位于眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中。此外，本发明涉及一种具有带有程序代码的计算机程序的计算机程序产品以及一种用于执行该方法的设备。

背景技术

为了利于眼镜配戴者的清晰视觉，眼镜片必须在眼镜架中相对于眼镜配戴者的眼睛正确地定位并对准。原则上，所有眼镜片都要求正确对准和定位。眼镜片的正确对准和定位在特别是个性化光学眼镜片设计、复曲面眼镜片设计、具有高屈光度的眼镜片以及渐进式多焦点镜片的情况下尤其重要。渐进式多焦点镜片仅通过改变视线就允许眼镜配戴者在不同的使用情形下、例如在不同距离处有清晰视觉，而这不需要眼睛在该过程中进行相对大的成功调节。根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.5段，渐进式多焦点镜片是具有至少一个渐进表面的镜片，当配戴者向下看时，提供递增（正）屈光下加光。个性化眼镜片和/或渐进式多焦点镜片具有一个或多个参考点、例如视远点和视近点，参考点的相对位置取决于使用情形必须与眼镜配戴者的眼睛瞳孔的位置相适应。根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第5.16段，视远点是镜片上视点的假设位置，其在给定条件下用于视远。根据DIN ENISO 13666:2013-10的第5.17段，视近点是镜片上视点的假设位置，其在给定条件下用于视近。在复曲面眼镜片设计的情况下，此外需要为眼镜配戴者的柱镜度的正确取向。

WO 2016/207412 A1披露了一种在开篇处阐述的类型的设备和方法。其描述了使用其中布置有眼镜架的测量设备测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力。此测量设备包含图像采集装置和用于显示测试结构的显示器，显示器相对于图像采集装置的相对位置是已知的。显示在显示器上的测试结构通过图像采集装置使用穿过眼镜架中的左和/或右眼镜片的成像束路径被采集。附加地，定义眼镜架的坐标系的眼镜架的一部分通过显示器被采集。然后，左和/或右眼镜片的局部屈光力在计算机单元中通过图像处理在坐标系中被确定，该坐标系参考来自眼镜架的被采集部分和测试结构的被采集图像表示以及来自测试结构的坐标和测试结构的被采集图像表示的眼镜片的坐标系。

EP 2 608 109 A1披露了一种用于确定在配戴位置的眼镜片的屈光力的方法。这里，没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的记录和戴着眼镜架的眼镜配戴者的记录被采集并且在这两个记录中确定虹膜的大小。眼镜片的屈光力是从相机的大小和焦距的差异中推导出来的。

WO 2016 076530 A1同样披露了一种测量一副眼镜的屈光力的方法，其中，镜片的屈光力是从在没有眼镜片情况下的记录和通过眼镜片记录之间的物体大小差异中推导出来的。然而，这些方法不允许局部确定眼镜片的各个点处的屈光力或确定穿过眼镜片的各个束路径。

US 2015 0029323 A1描述了一种方法，该方法基于面部轮廓的位置推导出眼镜片的屈光力，该面部轮廓在没有眼镜架的情况下被采集一次和通过眼镜片被采集一次。

特别是在具有渐进式多焦点镜片的眼镜的情况下，有兴趣准确了解其焦度，焦度取决于左或右眼镜片在眼镜配戴者的头部上的精确相对位置。此焦度只能使用用于测量具有眼镜片的眼镜的测量设备来估计，而无法确定，这些眼镜片保持在固持设备中，因为在这种情况下，必须采取左或右眼镜片在眼镜配戴者的头部上的准确相对位置和/或左或右眼镜片相对于眼睛的转动中心的位置。

发明内容

本发明的目的是容易地且在装备方面无大复杂度地测量针对视远和/或视近在眼镜架中位于眼镜配戴者的头部上的配戴位置的左和/或右眼镜片的聚焦或屈光度。

此目的通过如权利要求1、18和19相应所述的方法实现。从属权利要求中指明了本发明的有利发展。

本发明基于这样的构思：特别是使用具有至少一个图像采集装置（例如智能手机或相机，其被握在眼镜配戴者的手中）的移动终端，可以采集眼镜配戴者的头部的、优选地面部的图像表示，这些图像表示示出了针对穿过左或右眼镜片的不同视线记录的至少他们的眼睛的图像表示，如果眼镜配戴者的左眼和/或右眼的前眼部分的形状或大小以及眼镜配戴者戴在其头部上、优选地戴在其面部上的一副眼镜的相对位置是已知的，则这些图像表示可以用于测量或确定左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或详细说明左和/或右眼镜片的屈光力分布，当采集不同的图像表示时，所述一副眼镜没有滑动，并且采集的图像表示示出了左和/或右眼镜片，并且视线指向相应的记录位置。指向相应的记录位置的视线优选地被理解为是指注视图像采集装置上的任何静止点。

眼镜配戴者的头部的、优选地面部的每个图像表示示出了针对穿过左和/或右眼镜片的视线记录的至少他们的眼睛的图像表示，如果眼镜配戴者的左眼和/或右眼的前眼部分的形状或大小以及眼镜配戴者戴在其头部上、优选地戴在其面部上的一副眼镜的相对位置是已知的，则图像表示可以用于确定左和/或右眼镜片针对此视线的局部屈光力，当采集不同的图像表示时，所述一副眼镜没有滑动，并且采集的图像表示示出了左和/或右眼镜片，并且视线指向相应的记录位置。

眼镜配戴者的头部、优选地面部的至少两个图像表示示出了分别针对穿过左和/或右眼镜片的视线记录的至少他们的眼睛的至少两个图像表示，如果眼镜配戴者的左眼和/或右眼的前眼部分的形状或大小以及眼镜配戴者戴在其头部上、优选地戴在其面部上的一副眼镜的相对位置是已知的，则图像表示可以用于确定取决于相应视线的左和/或右眼镜片的屈光力分布，当采集不同的图像表示时，所述一副眼镜没有滑动，并且采集的至少两个图像表示均示出了左和/或右眼镜片，并且视线指向相应的记录位置。

本发明将术语“屈光力”理解为表示眼镜片的焦度或屈光度。根据DIN EN ISO13666:2013-10的第9.2段中规定的定义，本发明将术语“焦度”理解为包括眼镜片的球镜度和散光顶焦度的通用术语。根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第9.3段中规定的定义，本发明将术语“眼镜片的屈光度”理解为包括眼镜片的焦度和棱镜度的通用术语。根据DIN ENISO 13666:2013-10的第10.9段中规定的定义，本发明将术语“眼镜片的棱镜效应”理解为棱镜偏差和底设置的统称。

本发明将术语“局部屈光力”理解为是指眼镜片的局部焦度或局部屈光度。

本发明将术语“屈光力分布”理解为是指眼镜片的空间分辨焦度或空间分辨屈光度。

移动终端应当优选地理解为是指包括至少一个可编程处理器和至少一个图像采集装置（例如至少一个相机）以及至少一个加速度计并且优选地设计为要被配戴的设备，即，在尺寸和重量方面进行设计，以便可由一个人携带。移动终端中可以存在另外的部件，例如至少一个屏幕、例如380 nm至780 nm波长范围的可见光和/或780 nm至1 mm波长范围的红外光的至少一个光源和/或对例如380 nm至780 nm波长范围的可见光和/或> 780 nm至1 mm波长范围的红外光灵敏的至少一个光接收器。这种移动终端的典型示例是智能手机或平板PC，其可以包括至少一个屏幕，例如传感器屏幕（触摸屏）；至少一个图像采集装置，例如至少一个相机；至少一个加速度计；至少一个光源；至少一个光接收器；以及另外的部件，比如用于移动无线电和WLAN（无线LAN）的无线接口。

在权利要求1所述的用于测量位于眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法中，在第一步骤中从相对于头部的不同记录位置记录至少两个第一图像表示。为了确定左眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布，这至少两个第一图像表示分别包含至少i) 左眼的前眼部分或ii)左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的图像，分别在其中具有至少两个间隔开的结构点，其中，左眼分别具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少两个结构点进行成像的成像束路径穿过左眼镜片。为了确定右眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布，这至少两个第一图像表示分别包含至少i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分的图像，分别在其中具有至少两个间隔开的结构点，其中，右眼分别具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少两个结构点进行成像的成像束路径穿过右眼镜片。至少两个第一图像表示可以包含左眼镜片和至少i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分，以及右眼镜片和至少i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分。替代地，至少两个第一图像表示可以包含a) 左眼镜片和至少i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分，或b) 右眼镜片和至少i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分。优选地，至少两个第一图像表示包含左眼镜片和至少i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分，和右眼镜片以及至少i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分。此外优选地，至少两个第一图像表示用于确定左眼镜片和右眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布。

本发明将“眼镜架位于眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置”理解为是指例如由配镜师调整的调整后的位置，和/或眼镜架在面部上的正确落座。理想地，眼镜架在眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置时不滑动。

应注意的是，眼睛的前眼部分特别地包含结膜、角膜、巩膜、虹膜、睫状体、虹膜和睫状体的上皮、眼睛的前房和后房、晶状体和瞳孔。图像表示，即至少两个第一图像表示和至少两个第二图像表示，不必包括前眼部分的所有上述组成部分。眼睛在面部上的位置和视线通过面部的至少一部分和/或在眼镜架处于配戴位置时面部的至少一部分的附加成像来采集。前眼部分的图像表示优选地至少包括瞳孔，进一步优选地至少包括瞳孔和虹膜。

用于测量位于眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法的优选实施例包含以下步骤：从相对于头部的不同记录位置采集至少一个第一图像表示，其中，该至少一个第一图像表示包含左眼的前眼部分的图像，其中具有至少两个间隔开的结构点，其中，左眼分别具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少两个结构点进行成像的成像束路径穿过左眼镜片，和/或替代地包含右眼的前眼部分的图像，其中具有至少两个间隔开的结构点，其中，右眼分别具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少两个结构点进行成像的成像束路径穿过右眼镜片。进一步，该方法包含从相对于头部的不同记录位置采集至少两个第二图像表示的步骤，其中，至少两个第二图像表示均包含没有眼镜架的左眼镜片或有左眼镜片时左眼的前眼部分的至少两个间隔开的结构点的图像，其中，作为左眼的前眼部分的至少两个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片，和/或替代地至少两个第二图像表示可选地包含没有眼镜架的右眼镜片或有右眼镜片时右眼的前眼部分的至少两个结构点的图像，其中，作为右眼的前眼部分的至少两个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片。在另一步骤中，在参考相对于眼镜配戴者的头部是静止的坐标系的坐标系中通过使用三角测量的图像评估来计算包含来自眼镜架的位置、相对位置、形状和坐标的组的信息的眼镜架信息数据，眼镜架的位置、相对位置、形状和坐标来自包含来自至少一个第一图像表示和至少两个第二图像表示的组的眼镜架的相同部分的至少两个图像表示。该方法进一步包括在参考相对于眼镜配戴者的头部是静止的坐标系的坐标系中通过使用三角测量的图像评估来计算来自至少两个第二图像表示的左眼的前眼部分的至少两个结构点的坐标和/或右眼的前眼部分的至少两个结构点的坐标的步骤。在另一步骤中，从至少一个第一图像表示中的至少一个中，分别从自左眼的前眼部分的图像确定的图像结构的中心通过对瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像评估确定穿过左眼镜片的视点，和/或从至少一个第一图像表示中的至少一个中，分别从自右眼的前眼部分的图像确定的图像结构的中心通过来自瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像评估确定穿过右眼镜片的视点。最后，确定左眼镜片在该视点处的局部屈光度，其中，根据从至少两个第二图像表示和至少一个第一图像表示中的图像表示中的这至少两个结构点的图像中计算的左眼的前眼部分的至少两个结构点的坐标确定左眼镜片在该视点处的局部屈光力k(x,y)；和/或确定右眼镜片在该视点处的局部屈光度，其中，根据从至少两个第二图像表示和至少两个第一图像表示的组中的图像表示中的这至少两个结构点的图像中计算的右眼的前眼部分的至少两个结构点的坐标确定右眼镜片在该视点处的局部屈光力k(x,y)。

在本案中，i) 前眼部分的结构点或ii) 前眼部分和面部的一部分的结构点或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的结构点分别应被理解为是指结构的几何点，其图像特别是由于亮度和/或颜色与结构周围环境不同而在通过分别使用至少一个图像采集装置采集优选地i) 前眼部分或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的场景获得物体的、优选地眼镜配戴者的头部、进一步优选地面部的至少一个图像表示或记录中是可清楚识别的。

在本案中，i) 前眼部分的结构点或ii) 前眼部分和面部的一部分的结构点或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的结构点可以是在角或边缘上或结构的边界上或在结构本身内呈虹膜、巩膜或晶状体的精细结构形式的点。

本发明将“至少两个间隔开的结构点”理解为多个结构点，其中任意两个结构点彼此相距空间距离。本发明将“至少两个间隔开的结构点”理解为尤其是彼此相距空间距离的至少两个结构点。

在当前情况下，结构点的成像束路径或对结构点进行成像的成像束路径被理解为分别是指产生场景的结构点的光学成像（分别作为结构点图像）的光束的路线，光束的路线从场景、优选地i) 前眼部分或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分到分别在至少一个图像采集装置中的场景、优选地i) 前眼部分或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的图像表示中。结果，形成对称轴线的光轴被称为结构点的成像束路径的主光线。

本发明将“眼睛的视线”理解为是指穿过瞳孔中心的向量的方向，其从眼睛转动点开始，眼睛转动点形成眼球的中心，眼睛可以围绕眼球的中心旋转以观察布置在不同方向上的物体，而不必为此改变头部的姿势。

在特别是可以在时间上在第一步骤之前或之后但在某些情况下也可以同时实现的另一步骤中，从相对于眼镜配戴者的头部、优选地相对于面部的不同记录位置采集至少两个第二图像表示。在这种情况下，这至少两个第二图像表示优选地采集与至少两个第一图像表示相同的至少两个结构点。这至少两个第二图像表示是在没有眼镜片的情况下被记录的。为了确定左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，这至少两个第二图像表示均包含左眼的前眼部分的优选地相同的至少两个间隔开的结构点的图像，其中，作为这至少两个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片。为了确定右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，这些第二图像表示均包含右眼的前眼部分的优选地相同的至少两个结构点的图像，其中，作为这至少两个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片。为了能够实现这一点，可以在没有眼镜架中的左和/或右眼镜片的情况下或者没有包含左和/或右眼镜片的眼镜架的情况下记录至少两个第二图像表示。替代地，也可以在有眼镜架中的左和/或右眼镜片的情况下从不同的记录位置记录这些记录，即，至少两个第二图像表示，使得到至少两个优选地相同的结构点的成像束路径经过眼镜片。

与图像表示相关的术语“第一”和“第二”仅指相应图像表示的至少两个结构点是在有还是没有眼镜片的情况下采集的，而不一定指图像表示被采集的顺序。至少两个结构点在每个第一图像表示中是在有眼镜片的情况下采集的，而在每个第二图像表示中是在没有眼镜片的情况下采集的。至少两个结构点优选地在第一和第二图像表示中相同。可以在没有眼镜片的第二图像表示之前或之后采集戴着眼镜片的第一图像表示。

此外，在参考相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部是静止的坐标系的坐标系中，在一个步骤中从来自至少两个第一图像表示和至少两个第二图像表示的组的、包含眼镜架的相同部分的至少两个图像表示中通过图像评估、优选地通过三角测量计算眼镜架信息数据。替代地，在参考相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部是静止的坐标系的坐标系中，仅从包含眼镜架的相同部分的至少两个第二图像表示中通过图像评估、优选地通过三角测量可以计算眼镜架信息数据。这些眼镜架信息数据包括来自包含眼镜架形状、眼镜架的点在空间中相对于坐标系的坐标以及眼镜架的代表点（例如，相对于至少一个图像采集装置或头部的鼻梁的质心或中心）的位置和相对位置的组的信息。

然后，在另一步骤中，i) 左眼的前眼部分)或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的坐标和/或i) 右眼的前眼部分)或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的坐标分别在参考相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部是静止的坐标系的坐标系中从至少两个第二图像表示中通过图像评估、优选地通过三角测量被确定。

本发明将“点的坐标”理解为是指详细说明空间中的点相对于具有三条空间轴线的坐标系的原点的相对位置的三维向量。

相对于眼镜架静止的坐标系表示相对于眼镜架始终位于相同位置的坐标系。例如，可以基于眼镜架的一部分、基于头部的点和/或轴线、基于空间中至少一个图像采集装置的外部参数或基于以任何其他方式根据需要选择的空间坐标系来定义坐标系。

在这种情况下，相互参考的两个坐标系被理解为是指一个坐标系中的点或向量的坐标在另一个坐标系中已知的坐标系。

应注意的是，这种图像评估特别地可以在计算机单元中实现，但原则上，还可能的是这种图像评估可以由应用测量左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法的人来实现。

还应该观察到，在参考相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部是静止的坐标系的坐标系中与结构点相关的坐标的确定需要从不同的记录位置采集结构点的至少两个图像表示，不允许结构点的成像束路径穿过右或左眼镜片。

每个第一和第二图像表示的图像评估优选地包括图像处理技术，例如分类、分割和三角测量。借助于物体辨识方法，比如分割和分类，优选地检查每个第一图像表示和每个第二图像表示的头部、面部、眼镜架和/或前眼部分、特别是眼睛、虹膜和瞳孔的类别的物体。物体辨识方法可以同时具有常规特征，例如阈值、基于边缘或区域的分割、光流和学习特征。如果物体辨识和/或分割方法具有学习特征，如在学习算法应用的情况下一样，则有必要在准备步骤中用增强型训练数据训练神经网络。这些物体辨识和/或分割方法中的每一种方法的结果是物体的位置、相对位置和边界，在这种情况下是头部、面部、眼镜架、前眼部分、特别是眼睛、虹膜和瞳孔的类别。在相应图像表示中的相应物体的存在中找到附加信息。例如，以这种方式可以辨识在图像表示中是否存在眼镜架和/或眼镜片。相应地，也可以在其相应的记录之后进行关于这是第一图像表示还是第二图像表示的分配。仍然可以在不知道这是第一还是第二记录的情况下进行关于这是第一图像表示还是第二图像表示的分配。

在另一实施例中，为了测量位于眼镜配戴者的头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，可以从至少一个记录位置采集眼镜配戴者的头部、优选地面部的至少一个第一图像表示。为了确定左眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布，这至少一个第一图像表示分别包含至少i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的图像，分别在其中具有至少两个间隔开的结构点，其中，左眼分别具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少两个结构点进行成像的成像束路径穿过左眼镜片。根据左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的上述确定，通过至少一个第一图像表示来实现右眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布的确定。此外，在这个实施例中，从相对于眼镜配戴者的头部、优选相对于面部的不同记录位置采集至少两个第二图像表示。在时间方面，这至少两个第二图像表示可以在至少一个第一图像表示之前或之后或同时被采集。在这种情况下，这至少两个第二图像表示采集优选地与至少两个第一图像表示相同的至少两个结构点。这至少两个第二图像表示是在没有眼镜片的情况下被记录的。为了确定左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，这至少两个第二图像表示均包含左眼的前眼部分的优选地相同的至少两个间隔开的结构点的图像，其中，作为这至少两个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片。根据左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的上述确定，通过至少两个第二图像表示来实现右眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布的确定。为了采集至少两个第二图像表示，这些可以在没有眼镜架中的左和/或右眼镜片或者没有包含左和/或右眼镜片的眼镜架的情况下被记录。替代地，也可以在有眼镜架中的左和/或右眼镜片的情况下从不同的记录位置记录至少两个第二图像表示，使得到至少两个优选地相同的结构点的成像束路径经过眼镜片。

采集的第一图像表示和/或第二图像表示越多，就可以越准确地确定眼镜片的每个视点处的局部折射率或眼镜片的屈光力分布。

在如权利要求1、权利要求18或权利要求19中所述的方法中，左和/或右眼镜片的局部屈光力分别在左和/或右眼镜片的视点处被确定，眼镜配戴者的左眼或右眼注视通过该视点，在采集第一图像表示、优选地至少一个第一图像表示、进一步优选地当采集至少两个第一图像表示时观看方向指向相应记录位置。

在至少一个第一图像表示中、优选地在至少两个第一图像表示中，左眼镜片中的视点分别从来自瞳孔图像、虹膜图像的组的图像结构的中心以及眼镜架信息数据中被确定，图像结构的中心分别通过对i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜片位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的图像的图像评估（优选地通过三角测量）被确定。右眼镜片中的视点相应地从在优选地至少两个第一图像表示中的至少一个第一图像表示中，分别从来自瞳孔图像、虹膜图像的组的图像结构的中心以及眼镜架信息数据中被确定，图像结构的中心通过对i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜片位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分的图像的图像评估（优选地通过三角测量）被确定。

这里，图像结构可以是例如瞳孔图像，瞳孔图像是左眼或右眼的瞳孔的图像表示。然而，图像结构也可以是虹膜图像，即左眼或右眼的虹膜的图像表示。然后从i) 左眼或右眼的前眼部分或ii) 左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分的对应图像中分别通过图像评估、优选地通过三角测量确定此图像结构的中心。

特别地，左或右眼镜片的视点可以如下计算：首先，图像结构的中心，例如瞳孔中心，在至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示中，基于算法或者通过使用者在相应的第一图像表示中进行的手动注释的方式来确定。对于像平面中的瞳孔中心，属于这个点的成像束的主光线随后基于至少一个图像采集装置的内在和外部参数被计算。使用眼镜架信息数据，主光线被左或右眼镜片折射的位置可以被计算为主光线与左或右眼镜片的交点。于是，此交点对应于左或右眼镜片上的视点。

最后，从i) 左眼或右眼的前眼部分或ii) 左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的至少两个第二图像表示和在来自至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示的组的图像表示中的这至少两个结构点的图像中计算的坐标用于确定左或右眼镜片在视点处的局部屈光力。至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示和至少两个第二图像表示的至少两个结构点优选地相同。

本发明的一个构思是从对i) 左眼或右眼的前眼部分或ii) 左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分中的结构（例如，虹膜）的大小的比较中确定左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布。在这种情况下，本发明利用如下事实，即对应的结构的实际大小由从至少两个第二图像表示中计算的结构点的距离来定义。特别地，在左和/或右眼镜片上的相应视点处确定左和/或右眼镜片的局部屈光力。从相应视点处的局部屈光力的总和中获得左和/或右眼镜片的屈光力分布。

特别地，本发明的一个构思是在通过左或右眼镜片观察期间可以如下确定结构的表观大小：对于i) 左或右眼镜片的前眼部分或ii) 左或右眼镜片的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左或右眼镜片的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点，最初在至少一个第一图像表示、优选地在至少两个第一图像表示中检测至少两个结构点的每个相关联的图像。根据至少一个图像采集装置的内在和外部参数计算这些图像的主光线。随后，基于眼镜架信息数据确定主光线与左或右眼镜片的交点。此外，可以从这些交点中确定在相应视点处左眼和/或右眼的角膜顶点与左和/或右眼镜片的相应后表面的相应距离。根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第5.9段，眼镜片的后表面是眼镜片的打算配适得离眼睛更近的那个表面。这些交点的距离然后产生在通过左或右眼镜片观察期间结构的表观大小。然后，可以分别从i) 左眼或右眼的前眼部分或ii) 左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分的结构的实际大小和表观大小相对于彼此的比率中推导出左或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布。

然后，在如权利要求1、权利要求18或权利要求19所述的方法中，根据i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的坐标确定在视点（x，y）处左眼镜片的局部屈光力k(x,y)，这些坐标是从至少两个第二图像表示和从来自至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示的组的图像表示中的这些优选地相同的至少两个结构点的图像中计算的，和/或根据i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的坐标确定在视点（x，y）处右眼镜片的局部屈光力k(x,y)，这些坐标是从至少两个第二图像表示和从来自至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示的组的图像表示中的这些优选地相同的至少两个结构点的图像中计算的。

除了确定在视点处左眼镜片和/或右眼镜片的局部焦度之外，在本发明的有利发展中确定在视点处的局部棱镜效应和因此局部屈光度。后者是基于左眼和/或右眼的眼睛转动点在坐标系中的坐标来确定的，该坐标系参考相对于眼镜配戴者的头部静止的坐标系、优选地参考相对于眼镜配戴者的面部静止的坐标系。

这里所利用的是，可以根据在左或右眼镜片处在第一图像表示中、优选地至少在一个第一图像表示中、进一步优选地在至少两个第一图像表示中主光线向左眼或右眼的瞳孔的偏转来确定左或右眼镜片的棱镜效应。这是因为这条主光线沿着假设的视线从左眼或右眼的眼睛转动点穿过左眼或右眼的瞳孔中心延伸到左或右眼镜片的视点，然后从那里，延伸到至少一个图像采集装置的像平面。然后根据左眼或右眼的眼睛转动点和左或右眼镜片上的视点的坐标以及至少一个图像采集装置的内在和外部参数来计算此主光线。在这种情况下，内在参数特别地定义了眼镜配戴者的头部、优选地面部在至少一个图像采集装置中如何被成像。这优选地包含成像比例和/或畸变和/或变形。内在参数优选地此外定义位于至少一个图像采集装置的内部坐标系中的结构点如何映射到图像表示的像素的坐标上。外部参数特别地定义了至少一个图像采集装置的位置和相对位置。至少一个图像采集装置的外部参数特别地包括至少一个图像采集装置的坐标系相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部的坐标系的位置和相对位置。

这里，根据左眼的假设眼睛直径D_L和/或右眼的假设眼睛直径D_R并且根据头部、优选地面部的至少一个结构点的坐标计算左眼的眼睛转动点和/或右眼的眼睛转动点的坐标。为此，从来自至少一个第一图像表示、优选地两个第一图像表示和至少两个第二图像表示的组的至少两个图像表示中确定头部、优选地面部的至少一个结构点（例如，鼻尖）的坐标。优选地仅从来自至少两个第二图像表示的组的至少两个图像表示确定头部、优选地面部的至少一个结构点的坐标。

考虑关于左眼和/或右眼在头部（优选地在面部）上例如相对于头部（优选地面部）的计算的结构点的相对位置的解剖学知识是有利的。眼睛直径D_L或D_R取决于受试者的性别和年龄，优选地假设为22 mm至23 mm范围内的值。

从至少两个第二图像表示以及至少一个图像采集装置的内在和外部参数计算整个头部的3D几何形状也是有利的，因为眼镜架相对于头部、优选地相对于面部的相对位置和左眼和/或右眼的眼睛转动点的位置可以被尽可能准确地确定。

需要注意的是，在确定左眼镜片在视点（x，y）处的局部屈光度的步骤中，也可以基于原则上左眼图像中前眼部分的偏移来确定局部棱镜效应。对应的说明也适用于右眼镜片在视点（x，y）处的局部屈光度的确定。

这种方法的优点是，眼镜配戴者被置于如下位置，在该位置时，关于眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，他们可以自己测量位于头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中的眼镜片，或者他们自己测量位于头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架中的眼镜片之一。因此，例如，眼镜配戴者可以网上订购第二副眼镜。例如，眼镜片可以是

- 单光镜片，其中根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.1段，根据设计仅存在单一屈光度；和/或

- 多焦点镜片，其中根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.2段，根据设计存在两个或更多个具有不同焦度的可见划分部分；和/或

- 双焦点镜片，根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.3段定义，作为具有通常用于视远和视近的两个部分的多焦点镜片；和/或

- 三焦点镜片，根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.4段定义，作为具有通常用于视远、视中和视近的两三部分的多焦点镜片；和/或

- 渐进式多焦点镜片，根据DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.5段定义，作为具有至少一个渐进表面的镜片，当配戴者向下看时，提供递增（正）下加光；和/或

- 递减焦度镜片，在DIN EN ISO 13666:2013-10的第8.3.6段中定义，作为具有至少一个渐进表面的镜片，当配戴者向上看时，焦度递减（即，焦度的负变化）。

这种方法的另一优点是，眼镜配戴者被置于如下位置，在该位置时，关于眼镜片的定心参数方面，他们可以自己测量其位于头部、优选地面部上的配戴位置的眼镜、优选地其包含至少一个眼镜片、优选地两个眼镜片的眼镜架。在这种情况下，定心参数包括以下阐述的参数中的至少一个：

- 根据DIN EN ISO 13666:2013-10的图12，相应视点与穿过眼镜片的相应边缘曲线的最内点的直线的距离x；和/或

- 根据DIN EN ISO 13666:2013-10的图12，相应视点与穿过眼镜片的相应边缘曲线的最外点的直线的距离y；和/或

- 根据DIN EN ISO 13666:2013-10的图12，方框系统的加方框镜片的水平大小a和方框镜片的竖直大小b，优选地包括边缘曲线；和/或

- 在DIN EN ISO 13666:2013-10的第5.27段定义的顶点距离，作为眼镜片的后表面与角膜的顶点之间沿垂直于眼镜前部的平面的视线测量的距离；和/或

- 在DIN EN ISO 13666:2013-10的第17.1段定义的镜片形状平面，作为当安装在镜架中时在方框中心与平光镜片或演示镜片或仿真镜片的前表面相切的平面；和/或

在DIN EN ISO 13666:2013-10的第17.2段定义的眼镜前部平面，作为包含左右方框镜片形状的两条竖直中心线的平面；和/或

- 镜片形状平面之间的角度α，根据DIN EN ISO 13666:2013-10的图11，镜片形状平面分别被阐述为相关眼镜片的平面和眼镜前部平面；和/或

在DIN EN ISO 13666:2013-10的第5.18段定义的“配戴”前倾角，作为眼镜片的前表面在其方框中心处的法线与处于第一眼位的眼睛的视线（通常取为水平的）之间在竖直平面中的角度。

此外，本文所述的方法还可以用于确定相应眼睛的角膜顶点与穿过相应眼镜片的视线的相应视点的距离。对于每个视点，可以确定相应眼睛的角膜顶点与相应眼镜片的后表面的距离。

优选地，边缘曲线是位于远离面部的眼镜架前表面上的眼镜片的形状确定边界，并且部分地或全部与位于（在半框或全框眼镜情况下）前部上的眼镜架内边缘重合。在全框眼镜的情况下，眼镜架的远离面部的前表面的边缘曲线与位于前侧的镜片外边缘或位于前侧的镜架内边缘相同。在半框眼镜的情况下，眼镜架的远离面部的前表面的边缘曲线与位于前侧的镜片外边缘或位于前侧的镜架内边缘相同，前提是具有由镜架提供的结构。在半框眼镜的情况下，在没有由镜架提供的结构的程度上，边缘曲线与位于眼镜架远离面部的前表面中的前侧上的镜片外边缘相同。在无框眼镜的情况下，没有类似的镜架结构，即在这里术语“边缘曲线”始终表示位于远离面部的眼镜架前表面中的前侧上的镜片外边缘。

这种方法的另一优点是眼镜配戴者被置于如下位置，在该位置时，既关于其眼镜片中的至少一个眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布又关于位于头部、优选地面部上的配戴位置上的眼镜架的前述定心参数，他们可以自己确定其位于头部、优选地面部上的配戴位置的眼镜、优选地其包含至少一个、优选地两个其眼镜片的眼镜架。对定心参数的了解、特别是对在每个视点处角膜顶点与相应眼镜片的后表面的距离的了解允许将相应眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布转换为左眼和/或右眼的屈光值（例如，对于球镜矫正、柱镜矫正、轴位，分别针对视远和/或视近）。因此，眼镜配戴者的右眼和/或左眼的屈光值也通过测量眼镜片被间接地确定。棱镜矫正同样是可确定的。

该方法的另一优点是可以获得曲率半径、表面形貌和折射率的组合，该组合对应于左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布。除此之外，附加地，还可以确定相应眼镜片的边缘曲线。

当从相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部而不同的记录位置采集至少两个第二图像表示时，有利的是眼镜配戴者不改变视线，使得在i) 左和/或右前眼部分或ii) 左和/或右前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左和/或右前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的坐标可以分别可靠地确定。此外，以这种方式，眼镜配戴者的视线对于所有第二记录都是相同的，从而简化了方法。至少两个第二图像表示的至少两个结构点优选地与来自至少一个第一图像表示或来自至少两个第一图像表示的至少两个结构点相同。

然而，当采集i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个第二图像表示时，应注意的是视线也可以分别指向相应的记录位置。这是因为左眼或右眼到每个第二图像表示的视线可以根据左眼或右眼的眼睛转动点、图像表示中的瞳孔中心以及图像采集装置的内在和外部参数来确定，并且i) 左眼或右眼的前眼部分或ii) 左眼或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和面部的一部分的至少两个结构点的运动可以分别基于此信息被矫正。

优选地，在任何期望的观看方向情况下采集至少两个第二图像表示。因此，在采集至少两个第二图像表示时眼镜配戴者注视的位置是不重要的。在至少两个第二图像表示的任何视线的情况下，也可以确定头部的形状和眼睛转动点。

为了有利于计算的高准确性，同样有利的是，眼镜架不改变其在眼镜配戴者的头部、优选地面部上的位置和相对位置，即，在记录或采集相应的图像表示期间眼镜架不滑动。

为了计算眼镜架信息数据，可以基于3-D重建方法或深度估计方法从具有眼镜架的记录中确定眼镜架的坐标。在这种情况下，眼镜架可以包含眼镜片或不存在眼镜片。如果眼镜架中不包含眼镜片，则眼镜架内的眼镜片可以基于简化的近似来近似，例如，近似为平面或高阶表面。眼镜架的模型，例如CAD模型，也可以是可用的。此模型可以与提前确定的眼镜架坐标配适，例如通过3-D重建或深度估计方法，以便能够更准确地确定眼镜架的形状、位置和相对位置。

例如，在剑桥大学出版社2004年R. Hartley和A. Zisserman的“Multiple ViewGeometry [多视图几何]”一书中、具体在第10章：“3D reconstruction of cameras andstructure [相机和结构的3D重建]”以及在第18章：“N-view computational methods [N视图计算方法]”中介绍了3-D重建方法和深度估计方法，参考了其原文并且其披露内容结合在本发明的说明书中。

为了生成眼镜架信息数据，有利的是眼镜架在至少一个第一图像表示中、优选地在至少两个第一图像表示中和在包含眼镜架的至少两个第二图像表示中被预先分割。这有利于更准确地计算眼镜架的坐标及其在空间中的位置和相对位置，并且额外地节省计算时间。本发明将术语“分割”表示为是指通过根据某一同质性标准（例如根据语义标准）组合相邻像素来生成在内容方面凝聚的一个或多个区域。在这种情况下，确定属于眼镜架的图像的相应图像表示的所有像素。

在上述用于测量左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法中，在眼镜配戴者的头部、优选地面部的第一和第二图像表示中分别从至少一个记录位置优选地分别采集i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和面部的一部分的多个结构点，并且针对这多个结构点执行上述方法步骤。优选地，采集眼镜配戴者的头部、优选地面部的至少一个第一图像表示和至少两个第二图像表示、特别优选地眼镜配戴者的头部、优选地面部的至少两个第一图像表示和至少两个第二图像表示。至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示的多个结构点优选地与至少两个第二图像表示的多个结构点相同。在这种情况下，多个结构点目前应理解为是指至少三个、优选地至少10个、进一步优选地至少100个、特别优选地至少1000个、非常特别优选地至少10000个结构点。特别地，≥ 100个结构点且≤ 1000个结构点的多个结构点是有利的，因为这在所测量的局部屈光力的准确性与所需的计算费用之间形成了良好的折中。

借助于在左和/或右眼镜片的多个不同点处测量局部屈光力，不仅可以测量或详细说明左和/或右眼镜片的局部屈光力而且还可以测量或详细说明屈光力分布。

本发明的有利实施例提供了用于检测合适结构点的图像的特征检测方法和用于检测第一图像表示和第二图像表示、优选地至少一个第一图像表示和至少两个第二图像表示、特别优选地至少两个第一图像表示和至少两个第二图像表示中的对应结构点的图像的特征匹配方法，用于计算相应地i) 左眼的前眼部分或ii) 左眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和面部的一部分的至少一个结构点、优选地至少两个结构点的坐标和/或计算i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜片位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分的至少一个结构点的坐标和/或根据第一图像表示的结构点计算局部屈光力和/或屈光力分布。

特征检测方法可以用于检测合适结构点的图像。这些特征检测方法检测图像中由于其局部环境而突出并因此易于辨识的特点。所谓的特征 - 特征向量或特征描述符 - 是为特点计算的；这些尽可能简明扼要地描述特点。这样的方法的示例是例如基于梯度的特征描述符，例如SIFT和SURF特征或二进制特征描述符，比如BRIEF、FAST、ORB或BRISK特征。使用特征检测方法的优点在于，使用特别可区分的结构点的图像来计算i) 左和/或右眼部分或ii) 左和/或右眼部分和分别面部的一部分或iii) 有眼镜架时左和/或右眼部分和分别面部的一部分的结构点的坐标，因此方法的准确性提高。

特征匹配方法用于在其他图像中找出特点的候选者，所述候选者是相同特点的图像表示的概率高。因此，这些方法能够找出不同第一图像表示和另外的图像表示中检测到的在空间中属于同一结构点的结构点的那些图像。为此定义了说明两个特征之间的相似性的相似性度量。例如，如果超过某个相似性阈值，则相关联的特征被分类为“匹配”的候选者，即相同特征的图像表示。由于通常在图像中检测到非常多的特征，所以例如通过树结构高效实现相似性度量对减少运行时间是有利的。特征匹配方法的使用的优点在于，在不同记录中检测到的特征可以特别高效地并且非常准确地分配给彼此，从而提高方法的准确性并节省计算时间。

特征检测方法和特征匹配方法在例如K. Graumann和B. Laibe的书籍“VisualObject Recognition [视觉物体辨识]”，Morgan & Claypool出版，2011年，第11至40页中有描述，在此参考了全文并且其披露内容结合在本发明的说明书中。

为了能够从不同记录或图像表示中的特征的匹配实例中推导出结构点的坐标，对至少一个图像采集装置的内在和外部参数的了解是必要的。例如，可以使用深度估计或3-D重建方法来计算坐标。

为了找出i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分的结构点的配适图像，有利的是i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分在不同的第一和第二图像表示中被分割。因此，合适结构点的搜索范围可以被限制到i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分的分割区域。这种措施通过分别避免i) 前眼部分或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分之外的错误检测提高方法的准确性，并且额外地节省了计算时间，因为只需要搜索分割区域。

应注意的是，至少一个第一图像表示、优选地至少两个第一图像表示、以及至少两个第二图像表示可以通过相对于眼镜配戴者的头部、优选地面部移位的至少一个图像采集装置借助于图像采集装置和/或眼镜配戴者的头部、优选地面部被移动而被采集。

在这种情况下，可想到多种替代方案。优选地，使用沿着眼镜配戴者的头部、优选地面部前方的轨迹移动的单个可移位图像采集装置来采集记录。这具有两个优点：首先，因为单个图像采集装置就足够了，因此能够以具有成本效益的方式以极小的操作费用采集记录。其次，原则上眼镜配戴者自己可以在任何位置采集记录，而无需前往配镜师处，从而显著简化了订购过程。

至少一个图像采集装置可以集成到例如手持式设备中，例如智能手机或平板计算机或相机。例如，其可以由眼镜配戴者自己或由任何其他人握持。有利的是，手持式设备包括提供位置信号的位置传感器，位置信号可以帮助将至少一个图像采集装置对准眼镜配戴者的头部、优选地面部。应注意的是，还可以使用至少一个静止不动的图像采集装置，眼镜配戴者相对于该图像采集装置移动其头部、优选地其面部。这有利之处在于，因为还可以生产相对大的、静止的测量装置，例如用于商店，这些装置仅包括一个或至少一个图像采集装置。这节省了空间，特别是在至少两个图像采集装置从非常不同的记录位置采集头部、优选地面部时，并且是有成本效益的。

最后，还可想到使用多个图像采集装置、优选至少两个图像采集装置，用于来自相对于头部、优选地相对于面部的不同记录位置的图像表示。这些可以以静止方式附接在不同的空间位置，或者可以相对于眼镜配戴者的头部、优选地相对于面部沿轨迹移动。使用多个图像采集装置、优选地至少两个图像采集装置、更优选地在不同的空间位置处的多个图像采集装置的优点在于该方法的准确性更高，因为图像采集装置的位置和相对位置之间的已知关系简化了或甚至使图像采集装置的外部参数、特别是外部相机参数的计算变得多余。特别地，头部的结构点、特别是i) 左眼和/或右眼的前眼部分或ii) 左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 有眼镜架时左眼和/或右眼的前眼部分和分别面部的一部分的结构点的坐标计算和眼镜架的坐标计算变得更简单和因此更鲁棒。附加地，通过使用多个图像采集装置、优选地至少两个采集装置，节省了计算时间，因为图像采集装置的内在和/或外部参数的计算可以在该方法的准备步骤中在最佳情况下实现，因此也只需要执行一次。

还可想到基于一个或多个图像采集装置、优选地基于至少两个图像采集装置、和/或当旋转头部、优选地面部时，记录头部、优选地面部的影片或视频序列。这有利之处在于，多个不同的记录位置可获得多个第一和第二图像表示，这些记录位置彼此仅略微偏离。因此，可以进一步改善该方法的准确性。

本发明将“图像采集装置”理解为用于图像的数字采集的装置。例如，图像采集装置可以是数码相机的组成部分。然而，本发明含义内的图像采集装置也可以例如是移动终端的组成部分，移动终端是比如蜂窝电话、智能手机或平板计算机、立体相机、全光相机或多相机。本发明含义内的图像采集装置具有像平面并且优选地包含具有至少一个物镜的图像传感器芯片。

根据本发明的用于测量左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的设备可以特别地实施为包含一个或多个（至少两个）数码相机的移动终端。

特别地，通过使用具有至少两个图像采集装置的移动终端、例如具有至少两个数码相机的智能手机、具有至少两个数码相机的平板计算机、分别具有图像采集装置的两个数码相机、具有两个图像采集装置的立体相机、具有多个图像采集装置的多相机、具有至少两个物镜的相机芯片或全光相机用于测量眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布产生以下优点：

为了确定右眼镜片上的局部屈光力和/或屈光力分布，用每个图像采集装置采集头部、优选地面部的单个第一图像表示可能就足够了，第一图像表示具有i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜片位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分，其中分别具有至少一个结构点，其中，右眼具有指向记录位置的视线，并且其中，对至少一个结构点进行成像的成像束路径穿过右眼镜片，并且分别在眼镜架中没有右眼镜片的情况下或者在没有包含右眼镜片的眼镜架的情况下用每个图像采集装置采集头部、优选地面部的单个第二图像表示可能就足够了，第二图像表示具有i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜片位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分，其中分别具有至少一个相同的结构点，其中，相应地作为i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和面部的一部分的至少一个结构点的图像的基础的成像束路径在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片也不穿过右眼镜片。对应的说明适用于左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的确定。如果存在至少两个图像采集装置，则指向记录位置的视线被理解为是指注视移动终端、立体相机、多相机、相机芯片或全光相机上的任何静止点。当采集单个第二图像表示时，视线可以与采集单个第一图像表示时的视线相同或不同。视线优选地是相同的。在视线不同的情况下，也可以重建至少一个结构点。

为了提高如权利要求1所述的方法的准确性，即使使用至少两个图像采集装置，也优选地创建至少两个第一这样的图像表示和至少两个第二这样的图像表示。

本发明的有利实施例提供了：采集头部、优选地面部的多个、优选至少三个第一图像表示，具有i) 左和/或右前眼部分或ii) 左和/或右前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜片处于配戴位置时左和/或右前眼部分和分别面部的一部分，分别包括左和/或右眼镜片，左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布旨在被确定并且优选地位于眼镜架中；采集头部、优选地面部的多个、优选至少三个第二图像表示，具有i) 左和/或右前眼部分或ii) 左和/或右前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架处于配戴位置时左和/或右前眼部分和分别面部的一部分，分别没有左和/或右眼镜片。

当记录多个第二图像表示时，优选地在记录至少三个第二图像表示时，眼镜架可以从头部、优选地从面部取下。为了采集眼镜配戴者的头部的多个、优选地至少三个第一图像表示和眼镜配戴者的头部、优选地面部的多个、优选至少三个第二图像表示，有利的是这些图像表示分别围绕头部跨越半球的至少一部分或跨越半球，或者采用多个观察方向或观察距离，优选地至少三个观察方向或观察距离。

通过采集有眼镜架并且眼镜架中接纳有眼镜片时和没有眼镜架并且眼镜架中没有接纳眼镜片时眼镜配戴者的头部、优选地面部的多个、优选至少三个图像表示，可以提高用于测量优选地在眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布的方法的准确性。

借助于通过至少一个图像采集装置在该至少一个图像采集装置移位的情况下或在该至少一个图像采集装置静止的情况下旋转头部、优选地面部的情况下采集场景的、优选地i) 前眼部分或ii) 前眼部分和面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时前眼部分和面部的一部分的多个图像表示、优选地至少三个图像表示，其中，眼镜配戴者的左眼和/或右眼的视线指向相应的记录位置，并且眼镜架的眼镜配戴者的左眼和/或右眼的穿过左眼镜片和/或右眼镜片的不同视线方向的视线束路径从在该过程中采集的多个、优选地至少三个图像表示中被计算，并且针对每个视线方向确定左眼镜片和/或右眼镜片的局部屈光力k(x,y)，可以针对眼镜配戴者的视线确定眼镜配戴者配戴的眼镜架中的眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布。

测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布允许作出特别是关于一副眼镜（即，包括两个眼镜片的眼镜架）的所谓双眼效应的说明，即一副眼镜框架包括两个眼镜片。双眼效应该被理解为是指对某一视线评估左眼镜片和右眼镜片的屈光度或焦度。双眼效应还可以包括眼镜片的高阶成像像差，比如彗差或棱镜像差。

测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布允许识别例如眼镜片的散光效应（包括主子午线及其方向上的屈光力的差异）是否在某一视线上明显偏离双眼目标值。在这种情况下，双眼目标值应理解为是指主观确定的双眼屈光，包括球镜、带轴位的柱镜和带底的棱镜。如果例如左眼镜片和右眼镜片的散光效应与双眼目标值的偏差相同，则眼镜配戴者注意不到或仅几乎注意不到与双眼目标值的偏差。然而，如果左眼镜片和右眼镜片的散光效应与双眼目标值的偏差不同，则眼镜配戴者会明显注意到这种与双眼目标值的偏差。

左眼镜片与右眼镜片之间的棱镜效应不正确对于眼镜配戴者来说是非常不舒服的。不正确的鼻部棱镜效应比不正确的颞部棱镜效应和/或不正确的高度棱镜效应更可能被眼镜配戴者接受。由于左眼镜片和右眼镜片的同时测量，上述方法有利于确定在配戴情况下左眼镜片和右眼镜片的棱镜效应与双眼目标值的偏差。

本发明特别地基于以下构思：通过至少一个图像采集装置从不同的记录位置和/或记录方向记录多个图像表示、特别是记录影片或视频序列有利于通过图像处理计算图像采集装置的外部参数和/或头部、优选地面部的结构点的坐标，图像处理例如使用SLAM算法，即如下出版物中所述的用于同时定位和映射（同时定位和映射）的算法：“A. Teichmann等人，通过SLAM进行深度传感器的无监督内在矫正 [Unsupervised intrinsiccalibration of depth sensors via SLAM]，机器人学：科学与系统，2013, 德国柏林，2013年6月24 - 28日”，在此参考了全文并且其披露内容结合在本发明的说明书中。

从自不同的记录位置采集的并且因此从不同视角示出场景的同一个场景、在这种情况下是眼镜配戴者的头部、优选地面部的图像表示中，SLAM算法特别有利于计算场景的三维几何形状和至少一个图像采集装置的位置，图像采集装置分别在采集场景的图像表示时被采用。SLAM算法包括：特征检测例程，该特征检测例程在这种情况下针对每个结构点检测场景中存在的特点；以及特征匹配例程，通过该特征匹配例程，对于记录中的每个特点，在从不同的记录位置记录的图像中辨识对应的特点。然后，基于至少一个图像采集装置的内在和外部参数，从图像记录中的每个特点的对应位置创建场景的三维模型。

这种SLAM算法的准确性、特别是计算至少一个图像采集装置的外部参数和/或图像表示中的结构点的位置的SLAM算法的准确性由至少一个图像采集装置的校准准确性确定。这种校准能够为至少一个图像采集装置的每个像素坐标分配入射在相应的图像采集装置上的三维成像束路径。

本发明将“图像采集装置的校准”理解为是指确定其内在和/或外部参数。

本发明将“图像采集装置的内在参数”理解为是指焦距f、图像中心的坐标Z_x和Z_y、剪切参数s以及由于像平面中的不同比例坐标轴的比例参数m_x和m_y。在数学上，内在参数可以表示为内在校准算子

：

。

内在参数还可以附加地包括用于确定图像畸变、特别是径向和切向畸变的畸变参数。内在参数描述了如何将图像采集装置的坐标系中的坐标映射到相关联的像平面或如何从像平面中的给定点计算图像采集装置的坐标系中的相关联的成像束路径。

至少一个图像采集装置的内在参数，即相机校准算子

，例如可以通过至少一个图像采集装置从特定校准模式（例如棋盘模式或点模式）的至少两个图像表示中确定。作为其替代方案，还可以通过评估直接来自至少一个场景的多个图像表示的场景的多个图像表示来确定内在相机校准算子

，这图像表示可以基于不同的记录位置。因此，也可以使用SLAM算法来计算图像采集装置的内在参数。这有利之处在于，在使用图像采集装置之前不需要为了确定这些参数而执行繁琐的校准方法。取而代之，这也可以在执行SLAM算法时被直接估计。这节省了费用和计算时间。

本发明将“图像采集装置的外部参数”理解为图像采集装置在空间中相对于固定参考坐标系的位置和相对位置。在这种情况下，位置表示相对于图像采集装置的中心所在的参考坐标系的空间点。相对位置表示图像采集装置再次相对于参考坐标系的旋转。例如，参考坐标系可以通过在记录之一期间图像采集装置的位置和相对位置来指定，或者通过眼镜配戴者的头部上的点连同对准、或通过头部上的眼镜架的点和部分来指定，对准可以通过头部上的另外的点确定。

这里，图像采集装置的相对位置由旋转算子描述

其中，

其定义了图像采集装置相对于参考坐标系围绕相机中心的旋转。图像采集装置的位置由平移向量描述

其定义了相机中心相对于参考坐标系原点的位移。空间坐标c通过映射规则和通过将结果向量除以其第三坐标计算相关联的二维非齐次坐标来映射到图像采集装置的像平面中的对应点上。

相反，对于图像采集装置的像平面上的齐次坐标中的坐标y，可以基于映射规则确定相关的成像束路径，

所述相关联的成像束路径被映射到此坐标上。

R. Hartley和A. Zisserman的书籍“Multiple View Geometry [多视图几何]”，剑桥大学出版社，2004年，第153至193页，详细说明了图像采集装置的内在和外部参数、相关联的映射规则和图像采集装置的校准。

从头部、优选地面部的多个、优选至少三个图像表示中，头部、优选地面部和眼镜架的至少一个结构点的坐标以及至少一个图像采集装置的外部参数然后针对每个采集的图像表示被确定。然后，从中确定穿过眼镜片的束路径，以便然后根据穿过左和/或右眼镜片的所述束路径的偏转确定左和/或右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布。

因此，本发明的有利发展提供了一种SLAM算法，用于计算头部、优选地面部的结构点的坐标、和/或至少一个图像采集装置的外部参数，包括当采集至少一个第一、优选地两个第一和/或至少两个第二图像表示时图像采集装置的位置和相对位置。

通过使用SLAM算法，可以更准确地并且还以更少的计算时间确定至少一个图像采集装置的内在和/或外部参数和/或头部、优选地面部的结构点的坐标。例如，可以通过使用“束调整”方法来提高计算的准确性。

通过上述校准，SLAM算法能够为第二图像表示中的结构点的每个图像分配多个入射在相应图像采集装置中的三维成像束路径，这些成像束路径不穿过眼镜片。从这些中，然后可以确定i) 左和/或右前眼部分或ii) 左和/或右前眼部分和分别面部的一部分或iii)眼镜架处于配戴位置时左和/或右前眼部分和分别面部的一部分的结构点的坐标、和/或头部的区域部分的结构点的坐标。在折射位置穿过右和/或左眼镜片的多个成像束路径可以从结构点的采集的第一图像表示以及从第二记录中计算的坐标被确定，至少一个图像采集装置通过右和/或左眼镜片观察到第一图像表示，这些坐标均基于在第一记录中记录的眼镜配戴者的视线而被矫正。因此跨越的束模型优选地用于确定左和/或右眼镜片的局部屈光力或屈光力分布。

眼镜配戴者的眼镜片的局部屈光力或屈光力分布可以被描述为束模型中空间束偏转的导数。因此可以根据穿过眼镜片的束路径的偏转来计算局部梯度场，以确定眼镜片的折射位置附近的局部屈光力。

因此，本发明的有利的发展提供了通过优化方法根据从i) 左眼的前眼部分或ii)左眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时左眼的前眼部分和分别面部的一部分的至少一个结构点的图像的、分别穿过眼镜架的左眼镜片的成像束路径的偏转确定的梯度场的导数计算左眼镜片的局部屈光力，和/或通过优化方法根据从i) 右眼的前眼部分或ii) 右眼的前眼部分和分别面部的一部分或iii) 眼镜架位于配戴位置时右眼的前眼部分和分别面部的一部分的至少一个结构点的图像的、分别穿过眼镜架的右眼镜片的成像束路径的偏转确定的梯度场的导数计算右眼镜片的局部屈光力。

对应于镜片焦度的眼镜片的曲率可以通过区分在定义的方向上的梯度场来确定。此外，可以确定柱镜度的主轴位。可以基于优化方法确定眼镜片的位置、形状、相对位置和材料折射率。通过局部梯度场方式的这种计算方法的优点是这节省了计算时间。

通过如例如以下出版物中所述的所谓的逆方法，可以例如确定一副眼镜的眼镜架中的左眼镜片和右眼镜片的位置、形状、相对位置和材料折射率以及因此还有为眼镜配戴者确定左眼镜片和右眼镜片的屈光度或焦度：Kutukalos和E. Steger的“A Theory ofRefractive and specular 3D Shape by Light-Path Triangulation [光路径三角测量照射与镜面3D形状理论]”，计算机视觉国际期刊，2008年，第76卷，第1期，第13-29页，在此参考了全文并且其披露内容结合在本发明的说明书中。

如果从过程的观察结果出发，意图推断其原始基本原因，则数学问题被称为逆问题。逆问题通常是不适定的，即过程是不可逆的，因此不可能准确地计算原因。图像处理中的典型逆问题是，例如在不了解映射算子的情况下从模糊图像计算原始图像。逆方法是所谓的正向计算的逆转。基于逆方法，可以在光束计算中计算光束穿过由已知光学界面和界面之间的已知折射率组成的光学系统的路线，这又被称为光线追踪。

如果界面、其法线和折射率是已知的，则可以唯一地计算穿过系统的每条光线。在逆方法的情况下，在这种情况下寻求适合于给定数量的光线的光学界面或折射率。为了确定误差尺寸，基于通过“逆方法”确定的表面进行正向计算，然后建立相应界面上游和/或下游的束点的比较。通过改变要确定的表面，然后通过优化方法以有针对性的方式将误差尺寸最小化。作为可以通过参数变化确定误差函数最小值的纯优化方法的替代方案，这里可以使用所谓的光路径三角测量方法，其也与优化方法结合使用。例如从上述出版物已知这种方法：Kutukalos和E. Steger的“A Theory of Refractive and specular 3D Shape byLight-Path Triangulation [光路径三角测量照射与镜面3D形状理论]”，多伦多大学，第10届IEEE计算机视觉国际会议记录，中国北京，第1448-1455页，2005年。

使用逆方法的优点是这允许实现更高的准确性。使用逆方法的另一优点是例如这允许测量渐进式多焦点镜片。此外，可以从重建眼镜片的前表面和后表面的表面形貌以及由局部屈光力和/或屈光力分布重建折射率中推断眼镜配戴者的屈光值。

作为替代方案，为了确定局部屈光力和/或屈光力分布，镜片也可以被建模为两个表面和折射率作为真实镜片的近似镜片。

因此，该方法的有利发展提供了：对镜片进行建模，用于确定左眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，所述镜片具有两个表面和镜片材料折射率，其中，在优化方法中计算镜片的至少一个表面的曲率半径和镜片材料折射率；和/或对镜片进行建模，用于确定右眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布，所述镜片具有两个表面和镜片材料折射率，其中，在优化方法中计算镜片的至少一个表面的曲率半径和折射率。

优选地，对于镜片，表面之一是复曲面而另一个表面是球面。镜片的这种建模具有提高准确性的优点，因为可以直接优化镜片的参数。

通过迭代优化方法，可以确定描述镜片的表面和折射率的参数的最佳配适组合，并且由此可以确定镜片在眼镜片的视点的当地环境中的局部屈光力。在这种情况下，优化方法同样可以被实施为逆方法。

为了确定整个眼镜片的屈光力分布，对来自不同的记录位置的多个第一图像执行上述计算。因此通过根据上述方法之一测量在左和/或右眼镜片的多个不同点处左和/或右眼镜片的局部屈光力来确定眼镜架中的左和/或右眼镜片的折射率分布。

为了测量单光镜片，针对一副眼镜的尽可能位于中心的视点执行上述方法步骤就足够了。由此，可以确定变量，比如在值和方向方面的球镜度和柱镜度，以及可选地双眼棱镜值。

为了测量多焦点镜片或渐进式多焦点镜片，必须在眼镜片的其他视区重复该方法。在最简单的情况下，针对阅读范围的视远和视近的记录就足够了。然而，同样可想到测量任意数量的视点。唯一必要的边界条件是眼镜配戴者始终将目光投向图像采集装置，因为这是可以准确地计算瞳孔位置的唯一方式。眼镜配戴者不必通过其配戴的眼镜清晰地看到图像采集装置。因此，同样可以通过在整个视野中使相机摇摄来测量整个眼镜架。因此，可以对渐进式多焦点设计进行说明。要确定的渐进式多焦点设计的值是例如“硬”或“软”设计以及渐进长度或宽度。

根据本发明的计算机程序产品包含带有程序代码的计算机程序，用于当计算机程序被加载到计算机单元上和/或在计算机单元上被执行时进行如上所述的方法步骤。

根据本发明的用于测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的屈光力分布的设备包含至少一个图像采集装置和计算机单元，在计算机单元中加载了带有程序代码的计算机程序，用于进行上述方法步骤。替代地，可想到的程序代码可以向至少一个另外的计算单元发送数据或者从至少一个另外的计算单元接收数据。因此，可以在另外的计算机单元上全部或部分地执行上述计算。

特别地，这种设备可以被实施为智能手机或平板计算机或数码相机。

在另一方面，上述方法和/或上述设备和/或上述计算机程序可以与至少一个另外的方法和/或至少一个另外的设备和/或另外的计算机程序一起使用。至少一个另外的方法可以是例如用于确定使用者眼睛的屈光不正的方法，优选地是根据EP 19170561.5的方法，此方法包括以下步骤：

a) 在屏幕上显示符号，其中，屏幕上所显示的符号的参数是被改变；

b) 基于屏幕上显示的符号采集使用者眼睛的眼睛运动度量；以及

c) 确定从使用者眼睛的眼睛运动度量中出现使用者对屏幕上显示的符号的辨别阈值的时间；以及

d) 从在该时间内定义的参数中确定使用者眼睛的屈光不正的值。

作为上述方法的替代方案或附加于其，至少一个另外的方法例如也可以是用于确定眼镜片的至少一个光学参数的方法，优选地是根据EP 19170551.6的方法，其中此方法包括以下步骤：

a) 使用眼镜片记录图像；以及

b) 通过图像的图像处理确定眼镜片的至少一个光学参数，其中，图像包括眼睛区域，该眼睛区域包括眼睛和/或眼镜片的使用者的邻接眼睛的面部区域。

作为上述方法的替代方案或附加于其，至少一个另外的方法例如也可以是用于确定使用者的眼睛的屈光不正的方法，优选地是根据EP 19170558.1的方法，其中该方法包括以下步骤：

a) 在屏幕上显示符号，其中，屏幕上所显示的符号的参数是被改变；

b) 基于屏幕上显示的符号采集使用者的反应；

c) 确定从使用者眼睛的反应中出现使用者对屏幕上显示的符号的辨别能力的时间；以及

d) 根据在该时间内定义的参数确定使用者眼睛的屈光不正的值，其中，屏幕上显示的符号是周期性图形，其中，屏幕上显示的图形的参数包括至少一个空间频率，并且根据在该时间定义的图形的空间频率确定屈光不正的值。

作为上述方法的替代方案或附加于其，至少一个另外的方法例如也可以例如是用于测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的屈光力分布的方法，优选地是根据EP 19170715.7的方法，在该方法中，在第一步骤中，通过至少一个图像采集装置从至少一个第一记录位置采集场景的至少一个第一图像表示，其中，这至少一个第一图像表示具有至少两个结构点并且在眼镜架中包含左和/或右眼镜片，眼镜架的一部分定义眼镜架的坐标系，其中，这至少两个结构点中的每一个的至少一个成像束路径分别至少一次穿过并且至少一次不穿过眼镜架的第一和/或第二眼镜片。每个成像束路径包括结构点的位置以及入射在至少一个图像采集装置中的主光线。在时间上可以在第一步骤之前或之后的另一步骤中，在没有眼镜架的第一和/或第二眼镜片或没有包含第一和/或第二眼镜片但具有场景的第一图像表示的至少两个结构点的眼镜架情况下，通过至少一个图像采集装置从第一记录位置或从不同于第一记录位置的至少一个另外的记录位置采集场景的至少一个另外的图像表示。该另一步骤中的至少一个图像采集装置可以与第一步骤的至少一个图像采集装置相同或不同。优选地，该另一步骤中的至少一个图像采集装置与第一步骤的至少一个图像采集装置相同。于是，在计算步骤中，通过在参考眼镜架坐标系的坐标系中对这至少两个结构点的相应至少一个束路径（该束路径没有分别穿过左和/或右眼镜片）产生的此场景的图像表示和该场景的至少一个另外的图像表示的图像评估来确定这至少两个结构点的坐标。随后，在确定眼镜架的坐标系中左眼镜片的至少一部分的折射率分布的步骤中和/或在确定眼镜架的坐标系中右眼镜片的至少一部分的折射率分布的步骤中分别从已经穿过相应眼镜片的成像束路径确定折射率分布。

作为上述方法的替代方案或附加于其，至少一个另外的方法例如也可以例如是用于测量眼镜架中的左和/或右眼镜片的屈光力分布的方法，优选地是根据EP 19170715.7的方法，在该方法中，在第一步骤中，通过至少一个图像采集装置从至少一个第一记录位置采集场景的至少一个第一图像表示，其中，这至少一个第一图像表示具有至少两个结构点并且在眼镜架中包含左和/或右眼镜片，眼镜架的一部分定义眼镜架的坐标系，其中，这至少两个结构点中的每一个的至少一个成像束路径分别至少一次穿过并且至少一次不穿过眼镜架的第一和/或第二眼镜片。每个成像束路径包括结构点的位置以及入射在至少一个图像采集装置中的主光线。在时间上可以在第一步骤之前或之后或者可以与第一步骤同时实现的另一步骤中，通过至少一个图像采集装置从不同于第一记录位置的至少另一记录位置用在第一图像表示中采集的至少两个结构点的至少一个成像束路径采集有眼镜架中的左和/或右眼镜片并且有定义眼镜架的坐标系的眼镜架的一部分的场景的至少一个另外的图像表示，其中，这至少一个成像束路径分别至少一次穿过眼镜架中的第一和/或第二眼镜片而没有至少一次穿过后者。于是，在另一步骤中，通过在参考眼镜架坐标系的坐标系中对至少两个结构点的相应至少一个束路径（该束路径没有分别穿过左和/或右眼镜片）产生的场景和该场景的至少一个另外的图像表示的图像评估来计算这至少两个结构点的坐标。随后，分别从已经穿过相应眼镜片的这些成像束路径中，计算眼镜架的坐标系中左镜片的至少一部分的折射率分布和/或确定眼镜架的坐标系中右眼镜片的至少一部分的折射率分布。

在用于测量优选地眼镜架中的左和/或右眼镜片的屈光力分布的上述两种方法中，多个结构点优选地在场景的相应的第一图像表示中从分别至少一个第一图像记录位置被采集，并且相应的随后步骤基于此相应的多个结构点被执行。多个结构点应理解为是指优选地至少10个、进一步优选地至少100个、特别优选地至少1000个、非常特别优选地至少10000个结构点。多个结构点特别是≥ 100个结构点且≤ 1000个结构点。

在高级应用中，上述不同方法，即，根据本发明的方法和至少一个另外的方法，可以组合，以便例如获得更高的准确性或从对相应获得的结果的比较中获得对在各个方法中获得的结果的似真检查。如果不同方法相继地实现并且其顺序可以彼此无关和/或者可以是任何顺序，则上述不同方法可以在高级应用中相继地或同时地实现。如果相继地实现不同方法，则可以优选地在最后的步骤中执行上述用于确定屈光力分布的方法中的至少一个方法。例如，高级应用可以是包括不同方法的计算机程序。

附图说明

下面，描述了本发明的、在附图中示意性地描绘的有利示例性实施例。

详细而言：

图1示出了带有图像采集装置的设备，该设备用于在眼镜配戴者的头部戴着眼镜架时测量眼镜架中的左眼镜片和右眼镜片的局部屈光力；

图2示出了通过图像采集装置从第一记录位置采集的戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的第一图像表示；

图3示出了通过图像采集装置从不同于第一记录位置的第二记录位置采集的戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第一图像表示；

图4示出了通过图像采集装置从第三记录位置采集的戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第一图像表示；

图5示出了具有图像采集装置的设备，该设备用于测量在眼镜配戴者的头部没有戴着眼镜架时眼镜架中的左眼镜片和右眼镜片的局部屈光力，其中，左眼和右眼的视线指向图像采集装置；

图6示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的第二图像表示；

图7示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第二图像表示；

图8示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第二图像表示；

图9示出了具有图像采集装置的设备，该设备用于测量在眼镜配戴者的头部没有戴着眼镜架并且左眼和右眼的视线不变时眼镜架中的左眼镜片和右眼镜片的局部屈光力；

图10示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的第二图像表示，左眼和右眼的视线不变；

图11示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第二图像表示，左眼和右眼的视线不变；

图12示出了通过图像采集装置从另一记录位置采集的没有戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的一部分的另一第二图像表示，左眼和右眼的视线不变；

图13示出了眼镜配戴者的头部和左眼及其眼睛转动点、以及左眼镜片和图像采集装置；

图14示出了眼镜配戴者的头部和右眼及其眼睛转动点、以及右眼镜片和图像采集装置；以及

图15示出了结构点的成像束路径穿过眼镜片时和结构点的成像束路径没有穿过眼镜片时的具有眼镜片图像采集装置的设备，该设备用于测量左和/或右眼镜片的局部屈光力。

具体实施方式

图1中所示的设备10被实施为智能手机，其包含具有物镜系统的图像采集装置12，该物镜系统具有入射光阑和图像传感器。在智能手机中，存在被设计为执行图像处理例程的计算机单元14。

然而，应注意到，在本发明的范围内，还可以设置的是设备10包含可移位图像采集装置，并且图像数据通过电缆或无线电连接传输到固定布置的计算机单元以执行图像处理例程。

通过设备10，可以测量配戴在眼镜配戴者的头部24上的眼镜架22中的左眼镜片18和右眼镜片20在多个不同点16、16’、16”处的局部屈光力。因此，设备10有利于左眼镜片18和右眼镜片20的屈光力分布的测量。应当注意，作为智能手机的替代方案，设备10也可以被具体实施为具有图像采集装置的平板计算机或者被实施为具有计算机单元的数码相机。

为了测量眼镜架22中的左眼镜片18的局部屈光力，通过设备10的图像采集装置12在第一步骤中从不同的记录位置26、26’、26”采集眼镜配戴者的头部24，以便由此获得具有左眼30的前眼部分28的图像的不同第一图像表示39、39’、39”，前眼部分中的延伸结构33包含多个结构点32，其中，眼镜配戴者的左眼30分别具有指向图像采集装置的记录位置26、26’、26”的视线34、34’、34”，在可能情况下，所述视线在该过程中穿过图像采集装置12中的入射光阑。相应地，为了测量眼镜架22中的右眼镜片20的局部屈光力，通过设备10的图像采集装置12从不同的记录位置26、26’、26”采集眼镜配戴者的头部24，以便由此获得具有右眼36的前眼部分28的图像的不同第一图像表示39、39’、39”，前眼部分中的延伸结构33包含多个结构点32，其中，眼镜配戴者的右眼36分别具有指向图像采集装置12的记录位置26、26’、26”的视线38、38’、38”，在可能情况下，所述视线穿过图像采集装置12中的入射光阑。

图2示出了戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的一部分的第一图像表示39，该第一图像表示带有具有结构33（其中的虹膜）的结构点32的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构33（瞳孔，带有多个结构点32）的右眼36的前眼部分28的图像，所述第一图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26被采集。在图3中可以看到戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的那部分的第一图像表示39’，该第一图像表示带有具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构点32和结构33的右眼36的前眼部分28的图像，所述第一图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26’被采集。图4示出了戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的一部分的第一图像表示39”，该第一图像表示带有具有结构33（带有结构点32）的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构33和结构点32的右眼36的前眼部分28的图像，所述第一图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26”被采集。

从图2、图3和图4中可以看出，其中所示的第一图像表示39、39’、39”不仅均包含在视线穿过图1所示位于不同记录位置26、26’、26”的图像采集装置12的入射光阑的情况下的其中具有至少一个结构点32的左眼30的前眼部分28的图像和其中具有至少一个结构点32的右眼36的图像，而且还包含在分别眼镜架22的相同部分23的图像和左眼30的瞳孔42的图像以及右眼36的瞳孔44的图像。

在时间上可以在第一步骤之前或之后的第二步骤中，如图5中可以看到的眼镜配戴者的头部24在没有眼镜架22的情况下通过设备10的图像采集装置12从另外不同的记录位置26、26’、26”被采集，这些记录位置可以不同于用于记录戴着眼镜架的眼镜配戴者的头部的记录位置，以便由此获得不同的第二图像表示41、41’、41”，第二图像表示具有其中具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像。这里，眼镜配戴者的左眼30的视线34再次指向设备10的图像采集装置12的入射光阑。

相应地，为了测量眼镜架22中的右眼镜片20的局部屈光力，眼镜配戴者的头部24通过设备10的图像采集装置12从不同的记录位置26、26’、26”被采集，以便由此也获得不同的第二图像表示41、41’、41”，第二图像表示带有具有结构33和结构点32的右眼36的前眼部分28的图像。这里，眼镜配戴者的右眼36的视线38再次指向设备10的图像采集装置12的入射光阑。

图6示出了没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的一部分的第二图像表示41，该第二图像表示带有具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构33和结构点32的右眼36的前眼部分28的图像，所述第二图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26被采集。

在图7中展示了没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的那部分的第二图像表示41’，该第二图像表示带有具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构点32和结构33的右眼36的前眼部分28的图像，所述第二图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26’被采集。

图8示出了没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的一部分的第二图像表示41”，该第二图像表示带有具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像、以及具有结构33和结构点32的右眼36的前眼部分28的图像，所述第二图像表示已经通过设备10中的图像采集装置12从记录位置26”被采集。

作为在眼镜配戴者将其目光指向图像采集装置12的入射光阑时通过图像采集装置12采集没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的不同的第二图像表示41、41’、41”（带有具有至少一个结构点32的左眼30和/或右眼36的前眼部分28的图像）的替代方案，如图9所示，也可以在如图9所示的眼镜配戴者注视空间中的静止点43或替代地注视无限远处的点时采集没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的第二图像表示41、41’、41”，第二图像表示具有带有至少一个结构点32的左眼30和/或右眼36的前眼部分28的图像。

图10示出了通过设备10中的图像采集装置12从图9中识别的记录位置26采集的没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的那部分的第二图像表示41。在图11中可以看到通过设备10中的图像采集装置12从图9中识别的记录位置26’采集的没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的那部分的第二图像表示41’。图12示出了通过设备10中的图像采集装置12从图9中识别的记录位置26”采集的没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的那部分的第二图像表示41”。

图6、图7和图8以及还有图10、图11和图12中所示的第二图像表示41、41’、41”分别不仅包含分别针对图5和图9中所示的图像采集装置12的不同记录位置26、26’、26”的、具有结构33和结构点32的左眼30的前眼部分28的图像和具有结构33和结构点32的右眼36的前眼部分28的图像，而且除了左眼30的瞳孔42的图像和右眼36的瞳孔44的图像之外还包含眼镜配戴者的头部24的呈鼻尖上的点形式的结构点32，其在相对于眼镜配戴者的头部24静止的坐标系25中的相对位置原则上与左眼30的视线34、34’、34”和右眼36的视线38、38’、38”无关 - 不同的是，左眼30和右眼36的前眼部分28中的结构点32的相对位置通常取决于相应的视线。然而，其在相对于眼镜配戴者的头部24静止的坐标系25中的相对位置通常与左眼30和/或右眼36的视线34、34’、34”、38、38’、38”无关的点也可以是例如鼻子的鼻翼上的点或眉毛的点。

图13示出了眼镜配戴者的头部24和左眼30及其眼睛转动点45、以及左眼镜片18和图像采集装置12。在图14中可以看到眼镜配戴者的头部24和右眼36及其眼睛转动点47、以及右眼镜片20和图像采集装置12。通过图像采集装置12，左眼30和右眼36透过左眼镜片18和右眼镜片20被采集为表观左眼30’或右眼36’的图像，所述表观左眼或右眼取决于左眼镜片18和右眼镜片20的屈光特性而大于或小于左眼30或右眼36并与左眼或右眼有偏移。

通过在设备10的计算机单元14中对如图2至图4所示并且包含眼镜架22的相同部分的第一图像表示39、39’、39”的图像评估来计算眼镜架信息数据，眼镜架信息数据包括来自眼镜架22的位置、相对位置、形状和在相对于眼镜架静止的坐标系25’中的坐标的组的信息。

通过在设备10的计算机单元14中对如图6、图7和图8以及还有图10、图11和图12所示的第二图像表示41、41’、41”的图像评估来计算左眼30的前眼部分28的结构点32的坐标和右眼36的前眼部分28的结构点32的坐标，然后，左眼30或右眼36的前眼部分28中的结构（例如虹膜）的大小可以基于结构点32之间的距离来确定。可以从在第一图像表示中通过眼镜片观察到的结构的大小与从第二图像表示中计算的结构的真实大小的比率推断出局部屈光力。

此外，在计算机单元14中根据左眼30的假设眼睛直径D_L和右眼36的假设眼睛直径D_R以及头部24的结构点32的坐标计算左眼30的眼睛转动点45和右眼36的眼睛转动点47的坐标，其中，其坐标是根据如图2至图4所示的一组至少两个第一图像表示39、39’、39”、39’’’中的至少两个图像表示和如图6至图8和图10至图12所示的至少两个第二图像表示41、41’、41”确定的。

为此从与眼镜配戴者的头部24中的左眼30和右眼36的相对位置有关的已知信息中基于与头部24的结构点32（例如，鼻尖）相关的坐标以及左眼30的眼睛直径D_L的假设（例如，标准化）值和右眼36的眼睛直径D_R的假设值来确定左眼30的眼睛转动点45和右眼36的眼睛转动点47。原则上，人的左眼30和右眼36的眼睛直径D_L、D_R取决于他们的性别和他们的年龄。发现22 mm ≤ D_L,R ≤ 23 mm的眼睛直径D_L,R的假设是对眼睛直径的实际大小的良好估计。

借助于同一结构点32的图像通过特征匹配方法在不同的图像表示41、41’、41”中被检测到然后基于图像采集装置12的已知内在和外部参数被三角测量，从如图6至图8和图10至图12所示没有戴着眼镜架22的眼镜配戴者的头部24的所采集的第二图像表示41、41’、41”中在设备10的计算机单元14中计算左眼30和右眼36的前眼部分28的结构点32的坐标。图像采集装置12的这些内在和外部参数存储在计算机单元14的数据存储器中。例如，这些内在和外部参数可以通过相机校准方法或通过SLAM方法来确定。应注意到，特别是所谓的深度估计方法和3-D重建方法可以用于这种三角测量。

然后，在计算机单元14中针对图2至图4所示的第一图像表示39、39’、39”确定眼镜片18上的视点54。

为此，左眼30的瞳孔42的瞳孔中心31最初使用对此图像表示中的对应的第一图像表示39、39’、39”的图像评估来确定。例如，这可以在算法中基于左眼30的前眼部分28的分割来实现，在该前眼部分的范围内，在此前眼部分28内检测到深色椭圆，假设其几何中心是寻求的瞳孔中心31。应注意到，瞳孔中心的这种确定不需要一定在计算机单元中实现，但原则上也可以由应用测量左和/或右眼镜片的局部屈光力或屈光力分布的方法的人手动实现。

基于在采集图像表示39、39’、39”时对图像采集装置12的内在和外部参数的了解，因此可以确定与在图像采集装置12的像平面48中的左眼30的瞳孔42的（图3中所示）假设瞳孔中心31相关联的成像束路径52的主光线50，通过该成像束路径，左眼30的瞳孔42的瞳孔中心31透过左眼镜片18被成像到图像采集装置12的像平面48中。主光线50被左眼镜片18折射。当考虑眼镜架信息数据时，即如在以上描述中确定的眼镜配戴者的头部24上的眼镜架22的坐标，主光线50在背朝眼镜配戴者的一侧穿过左眼镜片18的视点54然后可以被计算为主光线50与左眼镜片18的交点，即，左眼30通过左眼镜片18的视点（x，y）。由此，可以确定眼镜配戴者的左眼30的假设视线134，该假设视线对应于从左眼30的眼睛转动点45指向左眼镜片18上的视点54的方向的向量。此向量与围绕左眼30的眼睛转动中心45的球体的交点然后产生左眼30的瞳孔42的瞳孔中心31，该球体的直径对应于眼睛直径D_L。

为了确定右眼镜片20的（图14所示）视点54，首先针对此图像表示总的对应的第一图像表示39、39’、39”通过图像评估确定右眼36的瞳孔44的瞳孔中心37。再一次，这可以通过上述算法或手动实现。然后，基于在采集图像表示39、39’、39”时对图像采集装置12的内在和外部参数的了解，这里还可以确定与在图像采集装置12的像平面48中的右眼36的瞳孔44的（图3中所示）假设瞳孔中心37相关联的成像束路径52的主光线50，通过该成像束路径，右眼36的瞳孔44的瞳孔中心37透过右眼镜片20被成像到图像采集装置12的像平面48中。主光线50被右眼镜片20折射。当考虑眼镜架信息数据时，即如在以上描述中确定的眼镜配戴者的头部24上的眼镜架22的坐标，此主光线50在右眼镜片20上的折射位置然后可以再次被计算为主光线50与右眼镜片20的交点，即通过右眼镜片20的视点（x，y）。

由此，可以确定眼镜配戴者的右眼36的假设视线136，该假设视线对应于从右眼36的眼睛转动点47开始并指向右眼镜片20上的视点54的方向的向量。此向量与围绕右眼36的眼睛转动中心47的球体的交点然后产生右眼36的瞳孔44的（图3中所示）瞳孔中心37，该球体的直径对应于眼睛直径D_R。

根据左眼30的前眼部分28的结构的结构点32，其中的结构的大小基于这些结构点32的坐标、并且基于其彼此间的距离（例如，虹膜的直径）被确定，这些结构点的坐标根据第二图像表示41、41’、41”被提前计算。此外，通过左眼镜片18、20观察到的表观结构33的大小基于第一图像表示39、39’、39”被如下确定：通过图像采集装置12的内在和外部参数计算这些图像表示中的每个结构点32的相关联主光线50，并且确定所述主光线与左眼镜片18的交点。根据这些交点和彼此间的距离，然后可以确定在通过左眼镜片18观察的情况下结构33的表观大小。然后，左眼镜片18在视点54处的局部屈光力可以通过实际大小与表观大小的比率来详细说明。

根据右眼36的前眼部分28的结构的结构点32，其中的结构33的大小基于这些结构点32的坐标、并且基于其彼此间的距离（例如，虹膜的直径）被确定，这些结构点的坐标根据第二图像表示41、41’、41”被提前计算。此外、通过右眼镜片20观察到的表观结构33的大小基于第一图像表示39、39’、39”被如下确定：通过图像采集装置12的内在和外部参数计算这些图像表示中的每个结构点32的相关联主光线50，并且确定所述主光线与右眼镜片20的交点。根据这些交点和彼此间的距离，然后可以确定在通过右眼镜片20观察的情况下结构33的表观大小。通过评估成像方程从结构33在眼镜片18、20没有布置在图像采集装置12与左眼30或右眼36之间的情况下通过图像采集装置12采集时这些结构的大小与在透过左眼镜片18或右眼镜片20通过图像采集装置12采集的图像表示中结构具有结构大小的比率中出现左眼镜片18或右眼镜片20在假设视线134、136穿过的点处的屈光力。

然后，根据左眼30的假设视线134和右眼36的假设视线136在左眼镜片18或右眼镜片20上的视点54的计算的相对位置（x，y）和如上计算的左眼30或右眼36的眼睛转动点45、47的坐标，在设备10的计算机单元14中基于表观左眼30或表观右眼36的眼睛转动点45、47’与左眼30或右眼36’的眼睛转动点45、47的三维偏移138来确定左眼镜片18或右眼镜片20的棱镜效应，所述偏移是针对通过图像采集装置透过左眼镜片18或右眼镜片20的眼睛转动点45’、47’基于成像方程确定的。

应注意的是，在确定左眼镜片在视点处的局部屈光度的步骤中，也可以基于原则上左眼图像中前眼部分的偏移来确定局部棱镜效应。

图15说明了结构33的结构点32的成像束路径的计算，结构点的图像位于通过图像采集装置12采集的图像表示中。

根据左眼30和右眼36的眼睛部分28的在图像采集装置12中被成像的结构点32的齐次坐标中的像素坐标，如上所述，使用已知的相机校准算子

确定呈图像采集装置的坐标系25”中的三维向量形式的一个结构点32的成像到图像采集装置12的像平面中的成像束路径52的主光线50。

根据针对相对于眼镜架22和眼镜配戴者的头部24已知的记录位置26的图像采集装置12的外部参数，即，具有坐标系25”的图像采集装置12在眼镜架22的坐标系25’中和在相对于眼镜配戴者的头部24静止的坐标系25中的位置和取向，

于是通过对应于逆转动算子

的转动和对应于逆平移算子

的平移经线性变换从图像采集装置12的坐标系25”转换成和眼镜架22的坐标系25’或相对于眼镜配戴者的头部24静止的坐标系25。

然后，从每个被成像的结构点32，根据图像采集装置12的记录位置26计算穿过眼镜的眼镜片18、20、在图像采集装置12的坐标系25”中具有已知位置和相对位置的成像束路径52的主光线50。由此以及根据左眼30或右眼36的眼睛部分28的不同结构点32的先前确定的坐标，然后出现束模型，该束模型包含每个结构点32的相关联的成像束路径52，该成像束路径在左眼镜片18或右眼镜片20的视点54处发生偏转。由此，可以确定对应的左眼镜片18或右眼镜片20的棱镜效应。

借助于针对眼镜配戴者的许多不同的视线、即左眼镜片18和右眼镜片20上的多个不同的视点54确定左眼镜片18和右眼镜片20的局部屈光力k(x,y)，计算机单元14然后能够确定眼镜片18、20上的屈光力分布k(x,y)。

应注意的是，特别是借助于采集和评估在眼镜配戴者的头部24的多个第一和第二图像表示中眼镜配戴者的左眼和右眼30、36的前眼部分28中的多个不同的结构点32，可以提高左眼镜片18和右眼镜片20的局部屈光力k(x,y)的计算准确性。

总而言之，应当具体地指出本发明的以下优选特征：本发明涉及一种用于测量优选地位于眼镜配戴者的头部24上的配戴位置的眼镜架22中的左和/或右眼镜片18、20的局部屈光力和/或屈光力分布的方法。本发明还涉及一种具有带有程序代码的计算机程序的计算机程序产品以及一种用于执行该方法的设备。

用于测量位于眼镜配戴者的头部24上的配戴位置的眼镜架22中的左和/或右眼镜片18、20的局部屈光力的方法包括：

从相对于头部24的不同记录位置26、26’、26”采集至少两个第一图像表示的步骤，其中至少两个第一图像表示39、39’、39”均包含：

左眼30的前眼部分28的图像，该图像中具有至少两个间隔开的结构点32，其中，左眼30分别具有指向记录位置26、26’、26”的视线34、34’、34”，并且其中，对至少两个结构点32进行成像的成像束路径52穿过左眼镜片18；和/或右眼36的前眼部分28的图像，前眼部分中具有至少两个间隔开的结构点32，其中，右眼36分别具有指向记录位置26、26’、26”的视线38、38’、38”，并且其中，对至少两个结构点32进行成像的成像束路径52穿过右眼镜片20，

从相对于头部24的不同记录位置26、26’、26”采集至少两个第二图像表示41、41’、41”的步骤，其中至少两个第二图像表示41、41’、41”均包含：

没有眼镜架22的左眼镜片18或者没有包含左眼镜片18的眼镜架22或有左眼镜片18时左眼30的前眼部分28的至少两个间隔开的结构点32的图像，其中，作为左眼30的前眼部分28的至少两个结构点32的图像的基础的成像束路径52在采集期间既不穿过眼镜架中的左眼镜片18也不穿过右眼镜片20；和/或没有眼镜架22的右眼镜片20或没有包含右眼镜片20的眼镜架22或有右眼镜片20时右眼36的前眼部分28的至少两个结构点32的图像，其中，作为右眼36的前眼部分28的至少两个结构点32的图像的基础的成像束路径52在采集期间既不穿过眼镜架22中的左眼镜片18也不穿过右眼镜片20；

在参考相对于眼镜配戴者的头部24是静止的坐标系25的坐标系25”中通过图像评估来计算包含来自眼镜架22的位置、相对位置、形状和坐标的组的信息的眼镜架信息数据的步骤，眼镜架的位置、相对位置、形状和坐标来自包含来自至少两个第一图像表示39、39’、39”和至少两个第二图像表示41、41’、41”的组的眼镜架的22相同部分的至少两个图像表示；

在参考相对于眼镜配戴者的头部24是静止的坐标系25的坐标系25”中通过图像评估来计算来自至少两个第二图像表示41、41’、41”的左眼30的前眼部分28的至少两个结构点32的坐标和/或右眼36的前眼部分28的至少两个结构点32、32’的坐标的步骤；

如下步骤：从至少一个第一图像表示中分别从自左眼30的前眼部分28的图像确定的图像结构的中心通过对瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像评估或通过手动标记确定穿过左眼镜片18的视点（x，y）、和/或从至少一个第一图像表示中分别从自右眼36的前眼部分28的图像确定的图像结构33的中心通过对瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像评估或通过手动标记确定穿过右眼镜片20的视点（x，y）；以及

如下步骤：确定左眼镜片18在视点54处的局部屈光度，其中，根据从至少两个第二图像表示41、41’、41”和至少两个第一图像表示39、39’、39”的组中的图像表示中的这至少两个结构点32的图像中计算的左眼30的前眼部分28的至少两个结构点32的坐标确定左眼镜片18在视点54处的局部屈光力k(x,y)；和/或确定右眼镜片20在视点54处的局部屈光度，其中，根据从至少两个第二图像表示41、41’、41”和至少两个第一图像表示39、39’、39”的组中的图像表示中的这至少两个结构点32的图像中计算的右眼36的前眼部分28的至少两个结构点32的坐标确定右眼镜片20在视点54处的局部屈光力k(x,y)。

附图标记清单

10 设备

12 图像采集装置

14 计算机单元

15 图像采集装置的坐标系

16、16’、16” 点

18 左眼镜片

20 右眼镜片

22 眼镜架

23 眼镜架的部分

24 头部

25、25’、25” 坐标系

26、26’、26” 记录位置

28 前眼部分

30 左眼

30’ 表观左眼

31 左瞳孔中心

32 结构点

33 结构

34、34’、34” 左眼的视线

36 右眼

36’ 表观右眼

37 右瞳孔中心

38、38’、38” 右左眼的视线

39、39’、39’’’ 第一图像表示

40 眼睛转动点

41、41’、41” 第二图像表示

42 左眼的瞳孔

43 空间点

44 右眼的瞳孔

45 左眼的眼睛转动点

45’ 表观左眼的眼睛转动点

47 右眼的眼睛转动点

47’ 表观右眼的眼睛转动点

48 像平面

50 主光线

52 成像束路径

54 视点

134 左眼的假设视线

136 右眼的假设视线

138 偏移

Claims (27)

1.一种用于测量位于眼镜配戴者的头部（24）上的配戴位置的眼镜架（22）中的左和/或右眼镜片（18，20）的局部屈光力和/或屈光力分布的方法，

其特征为，

从相对于该头部（24）不同的记录位置（26，26’，26”）采集至少两个第一图像表示的步骤，其中该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）分别包含：

i) 左眼（30）的前眼部分（28）或ii) 左眼（30）的前眼部分（28）和面部的一部分的图像，该图像分别具有至少两个彼此间隔开的结构点（32）和位于该配戴位置中的眼镜架（22）的至少一部分，其中，该左眼（30）分别具有指向该记录位置（26，26’，26”）的视线（34，34’，34”），并且其中，对该至少两个彼此间隔开的结构点（32）进行成像的成像束路径（52）穿过该左眼镜片(18）；和/或i) 该右眼（36）的前眼部分（28）或ii) 该右眼（36）的前眼部分（28）和该面部的一部分的图像，该图像分别具有至少两个彼此间隔开的结构点（32）和位于该配戴位置中的眼镜架（22）的至少一部分，其中，该右眼（36）分别具有指向该记录位置（26，26’，26”）的视线（38，38’，38”），并且其中，对该至少两个彼此间隔开的结构点（32）进行成像的成像束路径（52）穿过该右眼镜片（20）；

从相对于该头部（24）不同的记录位置（26，26’，26”）采集至少两个第二图像表示（41、41’、41”）的步骤，其中该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）分别包含：

i) 该左眼（30）的前眼部分（28）或ii) 没有包含该左眼镜片（18）的眼镜架（22）时该左眼（30）的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的图像，和/或i) 该右眼（36）的前眼部分（28）或ii) 没有包含该右眼镜片（20）的眼镜架（22）时该右眼（36）的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的图像；

在参考相对于该眼镜配戴者的头部（24）是静止的第一坐标系（25）的第二坐标系（25”）中通过使用三角测量的图像评估来计算来自该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）的i)该左眼（30）的前眼部分（28）或ii) 该左眼的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的坐标和/或i) 该右眼（36）的前眼部分（28）或ii) 该右眼（36）的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的坐标的步骤；

如下步骤：从至少一个第一图像表示（39，39’，39”）中分别从自该左眼（30）的前眼部分（28）的图像通过图像评估确定的来自瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像结构（33）的中心确定穿过该左眼镜片（18）的视点（54），和/或从至少一个第一图像表示（39，39’，39”）中分别从自该右眼（36）的前眼部分（28）的图像通过图像评估确定的来自瞳孔图像、虹膜图像和眼镜架信息数据的组的图像结构（33）的中心确定穿过该右眼镜片（20）的视点（54）；

其中，在参考相对于该眼镜配戴者的头部（24）是静止的第一坐标系（25）的第二坐标系（25”）中通过使用三角测量的图像评估来计算包含来自该眼镜架（22）的位置、相对位置、形状和坐标的组的信息的眼镜架信息数据的步骤，该眼镜架的位置、相对位置、形状和坐标来自该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）的组中的包含眼镜架（22）的相同部分的至少两个图像表示；以及

确定该左眼镜片（18）在该视点（54）处的局部屈光度的步骤，其中，根据i) 该左眼（30）的前眼部分（28）或ii) 该左眼（30）的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的从该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中计算出的坐标并且从具有该至少两个彼此间隔开的结构点（32）的图像的该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）中、根据结构在该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）中的至少一个中的基于至少两个彼此间隔开的结构点（32）确定的大小与该结构在该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中的至少一个中的大小的比率来确定该左眼镜片（18）在该视点（54）处的局部屈光力k(x,y)；和/或确定该右眼镜片（20）在该视点（54）处的局部屈光度的步骤，其中，根据该右眼（36）的前眼部分（28）或ii) 该右眼（36）的前眼部分（28）和该面部的一部分的至少两个彼此间隔开的结构点（32）的从该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中计算出的坐标并且从具有该至少两个彼此间隔开的结构点（32）的图像的该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）中、根据结构在该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）中的至少一个中的基于至少两个彼此间隔开的结构点（32）确定的大小与该结构在至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中的至少一个中的大小的比率来确定该右眼镜片（20）在该视点（54）处的局部屈光力k(x，y)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定该左眼镜片（18）在该视点（54）处的局部屈光度的步骤中，基于眼睛转动点（40）的坐标或基于在该左眼（30）的图像中该前眼部分（28）的偏移确定局部棱镜效应，和/或在确定该右眼镜片（20）在该视点（54）处的局部屈光度的步骤中，基于眼睛转动点（40）的坐标或基于在该右眼（36）的图像中该前眼部分（28）的偏移确定局部棱镜效应，其中，根据针对该左眼（30）假设的眼睛直径D_L和/或根据针对该右眼（36）假设的眼睛直径D_R并且根据在参考相对于该眼镜配戴者的头部（24）是静止的第一坐标系（25）的第二坐标系（25”）中该头部（24）的至少一个结构点（32）的坐标确定该左眼（30）的眼睛转动点（45）的坐标和/或该右眼（36）的眼睛转动点（47）的坐标，其中，这些坐标是从来自该至少两个第一图像表示（39，39’，39”）和该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）的组的至少两个图像表示中确定的。

3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，通过相对于该眼镜配戴者的头部（24）移位的至少一个图像采集装置（12）借助于该图像采集装置（12）和/或该眼镜配戴者的头部（24）被移动来采集这些第一图像表示（39’，39”，39”）和/或该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该至少一个图像采集装置（12）被握在手中和/或SLAM算法被用于确定该至少一个图像采集装置（12）的外部参数，这些外部参数包括当记录这些第一图像表示（39，39’，39”）和/或这些第二图像表示（41，41’，41”）时该图像采集装置在空间中的位置和相对位置。

5.如权利要求3和4中任一项所述的方法，其特征在于，SLAM算法被用于计算该图像采集装置（12）的内在参数，这些内在参数选自焦距、图像中心、剪切参数、比例参数、畸变参数的组。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，为了计算该至少两个彼此间隔开的结构点（32）的坐标和/或为了根据这些第一图像表示（39，39’，39”）的结构点（32）计算屈光力，使用特征检测方法来检测合适的结构点（32）的图像和使用特征匹配方法来检测这些第一图像表示（39，39'，39”）和/或该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中的对应结构点（32）的图像。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过优化方法从梯度场的导数计算该左眼镜片（18）的局部屈光力，根据图像结构（33）的中心的图像的成像束路径（52）的偏转确定所述梯度场，该图像结构来自通过该眼镜架（22）的左眼镜片（18）获得的左眼（30）的前眼部分（28）的瞳孔图像、虹膜图像的组；和/或通过优化方法从梯度场的导数计算该右眼镜片（20）的局部屈光力，根据图像结构（33）的中心的图像的成像束路径（52）的偏转确定所述梯度场，该图像结构来自通过该眼镜架（22）的右眼镜片（20）获得的右眼（36）的前眼部分（28）的瞳孔图像、虹膜图像的组。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，根据这些第一图像表示（39，39’，39”）和/或该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中具有该至少两个彼此间隔开的结构点（32）的图像结构（33）的图像的形状差异和/或大小差异确定该左和/或右眼镜片（18，20）在该视点（54）处的屈光度。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，对镜片进行建模，以用于确定该左眼镜片（18）的局部屈光力，所述镜片具有两个表面和镜片材料折射率，其中，这些表面中的至少一个表面的曲率半径和该镜片的镜片材料折射率以优化方法计算，和/或对镜片进行建模，以用于确定该右眼镜片（20）的局部屈光力，所述镜片具有两个表面和镜片材料折射率，其中，这些表面中的至少一个表面的曲率半径和该镜片的折射率以优化方法计算。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该优化方法用公式表示为逆方法，其中寻求适合于给定数量的光线的光学界面或折射率。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，使用SLAM算法来计算该至少两个彼此间隔开的结构点（32）的坐标；和/或该左和/或右眼（30，36）的前眼部分（28）和/或该眼镜架（22）在这些第一图像表示（39，39’，39”）和/或该至少两个第二图像表示（41，41’，41”）中被分割。

12.一种用于测量眼镜架（22）中的左和/或右眼镜片（18，20）的折射率分布的方法，其中，如权利要求1至11中任一项所述在该左和/或右眼镜片（18，20）的多个不同点测量该左和/或右眼镜片（18，20）的局部屈光力。

13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在这些第一图像表示中和在该至少两个第二图像表示中采集相同的至少两个彼此间隔开的结构点（32）。

14.如前述权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，该局部屈光力包括局部焦度或局部屈光度，并且该屈光力分布包括空间分辨焦度或空间分辨屈光度。

15.如前述权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，当采集该至少两个第二图像表示时，该视线与在采集至少一个第一或至少两个第一图像表示时的视线相同，或者在采集该至少两个第二图像表示时，该视线是任意的。

16.如前述权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，每个第一和第二图像表示的图像评估包括从用于物体辨识的方法和用于三角测量的方法中选择的图像处理技术。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，用于物体辨识的方法选自由阈值、基于边缘或基于区域的分割和光流组成的组，或者选自学习算法。

18.如前述权利要求1至17中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一个第一图像表示或该至少两个第一图像表示和该至少两个第二图像表示的至少两个结构点是相同的。

19.如前述权利要求1至18中任一项所述的方法，其特征在于，此外还确定位于该配戴位置的眼镜架的定心参数。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，相应眼镜片的局部屈光力和/或屈光力分布被转换成该左眼和/或该右眼的屈光值。

21.如前述权利要求1至20中任一项所述的方法，其特征在于，通过逆方法确定该局部屈光力、该屈光力分布和/或这些定心参数。

22.如前述权利要求1至21中任一项所述的方法，其特征在于，通过包括至少一个图像采集装置的至少一个移动终端设备采集该至少一个第一图像表示或该至少两个第一图像表示和该至少两个第二图像表示。

23.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当该计算机程序被加载到计算机单元（14）中和/或在计算机单元（14）中被执行时实施在权利要求1至22中任一项所说明的所有方法步骤。

24.一种计算机可读存储介质，包括指令，这些指令在由计算机执行时使该计算机实施在权利要求1至22中任一项所说明的所有方法步骤。

25.一种计算机可读数据介质，其上存储有如权利要求23所述的计算机程序产品的计算机程序。

26.一种数据介质信号，该数据介质信号传输如权利要求23所述的计算机程序产品的计算机程序。

27.一种用于使用图像采集装置（12）和使用计算机单元（14）测量眼镜架（22）中的左和/或右眼镜片（18，20）的局部屈光力的设备，该计算机单元中加载有具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于实施在权利要求1至22中任一项中所说明的所有方法步骤。

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