CN113950639B - 光学镜片的头部自由区域 - Google Patents
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Abstract
一种用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的装置包括：至少一个输入端，该至少一个输入端适于获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据、获得表示光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据、以及获得用于光学性能标准的特定阈值；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置用于确定对应于配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴光学镜片并且通过光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置提供大于或等于特定阈值的光学性能。
Description
技术领域
本披露内容涉及一种用于评估性能并优化光学镜片的装置和相关联的方法。特别地，本披露内容涉及一种用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的装置和方法。
此外，本披露内容涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括处理器可访问的一个或多个存储的指令序列。
背景技术
人机动力学(Ergodynamics)认为，对于给定任务，人们无法将自己限制于单个姿势，无论它有多好。换言之，对于给定视觉任务，没有理想的姿势或注视方向。理想的姿势是：“下一个”，因为在任务期间经常改变姿势允许防止肌肉紧张并降低身体的应力。
然而，光学镜片的传统优化过程并未考虑到头部姿势灵活性的这种动态需求。
传统上，对于给定物体点，优化过程仅考虑通过镜片的一个注视方向。因此，给定任务必须通过微调头部姿势控制以找到良好的视觉区来完成，并且针对此任务在头部运动方面的容差是有限的，从而例如在颈部和肩部中增加了肌肉应力水平。
传统上，根据物体距离，为每个注视方向和/或物体距离计算光学标准，例如，平均焦度、结果散光、高阶像差、棱镜偏差或视觉敏锐度，并且光学镜片被优化以改善这些标准中的至少一个。
然而，在传统优化过程中，每个物体都与唯一的注视方向相关联，并且因此与镜片中的唯一点相关联。
在优化光学镜片时考虑不止一个注视方向并因此考虑镜片中的不止一个点将允许考虑扩大的姿势范围，并且因此允许考虑扩大的使用者可以用光学镜片采用的头部位置范围。
因此，需要针对与单个物体相关联的不同头部姿势和不同注视方向来评估光学镜片的性能。
发明内容
为此，本披露内容提出一种用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的装置，其中，所述装置包括：
-至少一个输入端，所述至少一个输入端适于：
-获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
-至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于：
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的所述特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
有利地，确定光学镜片配戴者的头部自由区域允许评估镜片是否适于配戴者。换言之，本披露内容可以用作一种用于为使用者评估和/或优化光学镜片或设备的性能的新工具。
此外，确定多个光学镜片的头部自由区域允许通过将它们彼此比较来选择最适于使用者的一个光学镜片。
根据可以单独或组合考虑的进一步实施例：
-所述光学镜片数据至少包括表示所述光学镜片的前表面和后表面的几何形状、所述前表面和所述后表面的相对位置以及所述光学镜片的折射率的数据；和/或
-所述光学性能标准包括敏锐度性能标准；和/或
-所述光学性能标准包括光焦度标准；和/或
-所述光学性能标准包括不利散光标准；和/或
-所述配戴者的头部位置是至少由头部旋转角度限定的；和/或
-所述配戴者的头部位置是围绕头部参考位置确定的；和/或
-所述头部参考位置对应于所述配戴者的当通过所述光学镜片观看所述场景中的特定点时所需努力较低的头部位置；和/或
-所述头部自由区域对应于以下头部位置，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的特定点时，所述头部位置进一步需要所述配戴者的低于或等于努力阈值的努力；和/或
-所述配戴条件是标准配戴条件；和/或
-所述配戴条件是定制配戴条件；和/或
-所述光学镜片是眼科镜片；和/或
-至少一个输入端适于获得不同的特定阈值，并且所述至少一个处理器被配置为针对需要所述配戴者观看所述场景中的不同特定点的不同视觉任务来确定所述头部自由区域；和/或
-所述不同特定点都是在相同的距离处；和/或
-所述不同特定点是在至少两个不同的距离处；和/或
-所述不同特定点中的至少部分特定点是在大于或等于4m的距离处；和/或
-所述不同特定点中的至少部分特定点是在小于或等于2m且大于或等于0.6m的距离处；和/或
-所述不同特定点中的至少部分特定点是在小于或等于0.5m的距离处。
本披露内容进一步涉及一种用于确定适于通过一副光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的一副光学镜片的双目头部自由区域的装置，其中，所述装置包括：
-至少一个输入端，所述至少一个输入端适于：
-获得表示每个光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示每个光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于双目光学性能标准的特定阈值；
-至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于：
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的双目头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述一副光学镜片并且通过所述一副光学镜片观看所述场景中的特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的双目光学性能。
有利地，确定一副光学镜片的双目头部自由区域允许评估包括该副光学镜片的光学设备是否适于配戴者。
根据可以单独或组合考虑的进一步实施例：
-所述双目光学性能标准包括双目敏锐度和/或棱镜偏差差异；和/或
-所述至少一个处理器进一步被配置用于确定要发送到终端的显示数据以提供所述头部自由区域的图形表示；和/或
本披露内容进一步涉及一种由计算机器件实现的、用于确定适于配戴者的光学镜片的方法，所述方法包括确定通过所述光学镜片观看场景中的特定点的所述配戴者的所述光学镜片的考虑到头部自由区域的光学特征的步骤。
本披露内容进一步涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，所述指令序列可由处理器访问并且当由所述处理器执行时使所述处理器执行以下步骤：
-获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
-确定对应于配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
本披露内容进一步涉及一种由计算机器件实现的、用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的方法，其中，所述方法至少包括以下步骤：
-获得表示所述光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的所述特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
本披露内容进一步涉及一种记录有程序的计算机可读存储介质，其中，所述程序使所述计算机执行根据本披露内容的方法。
附图说明
现在将仅通过举例方式并且参考以下附图对本披露内容的实施例进行描述，在附图中：
-图1图示了根据本披露内容的实施例的装置；
-图2图示了用于确定光学镜片的头部自由区域的方法的流程图实施例；以及
-图3图示了用于确定一副光学镜片的双目头部自由区域的方法的流程图实施例。
附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些要素的尺寸可能相对于其他要素被放大，以帮助提高对本披露内容的实施例的理解。
具体实施方式
本披露内容涉及一种用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的装置。
在本披露内容的上下文中，术语“头部自由区域”是指当通过光学镜片观看特定点时，光学镜片的配戴者在不会损失超过某个预定值的光学性能的情况下可以采用的头部位置范围。对于具有特定光学镜片的特定视觉条件，头部自由区域可以被表示为特定的三维空间，其表示配戴者凝视某个点同时保持可接受的视觉敏锐度的所有头部位置。
发明人已经观察到，扩大的头部自由区域提供了多个益处。首先，当观看距离发生变化时，它允许配戴者在不依赖高精度视线运动和头部定位的情况下找到良好的视觉区。其次，当配戴者正在给定距离处执行视觉任务时，扩大的头部自由区域提供了允许配戴者用较少微调的头部姿势控制来执行任务的头部运动容差，由此降低了例如在颈部和肩部中的肌肉应力水平。
根据本披露内容的用于确定光学镜片的头部自由区域的装置2包括至少一个输入端4。该至少一个输入端4对应于装置2的适于获得信息并将所获得的信息传达到该装置的其他元件(比如处理器6)的元件。在本披露内容的意义上，术语“获得”涵盖术语“接收”和“检索”。
该至少一个输入端4适于获得光学镜片数据。光学镜片数据表示光学镜片的光学特征。
根据本披露内容的实施例，光学数据可以至少包括表示光学镜片的前表面和后表面的几何形状、所述前表面和后表面的相对位置以及光学镜片的折射率的数据。通常，光学镜片的后表面是指镜片的面向配戴光学镜片的人的眼睛的表面，并且前表面是指与光学镜片的面向配戴光学镜片的人的眼睛的表面相反的表面。
该至少一个输入端4适于获得表示配戴条件的配戴数据并且获得表示光学镜片的配适参数的配适数据。
配戴条件应被理解为镜片元件相对于配戴者眼睛的位置，例如由前倾角、角膜到镜片距离、瞳孔与角膜距离、眼睛转动中心(CRE)到瞳孔距离、CRE到镜片距离、以及包角来限定。
角膜到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在角膜与镜片的后表面之间的距离，例如等于12mm。
瞳孔到角膜距离是沿着眼睛的视轴在其瞳孔与角膜之间的距离，通常等于2mm。CRE到瞳孔距离是沿着眼睛的视轴在其旋转中心(CRE)与角膜之间的距离，例如等于11.5mm。
CRE到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在眼睛的CRE与镜片的后表面之间的距离，例如等于25.5mm。
前倾角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在所述镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在竖直平面上的角，例如等于8°。
包角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在所述镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在水平平面上的角，例如等于0°。
标准配戴条件的实例可以由8°的前倾角、12mm的角膜到镜片距离、2mm的瞳孔-角膜距离、11.5mm的CRE到瞳孔距离、25.5mm的CRE到镜片距离、以及0°的包角来限定。
根据本披露内容的另一个实施例，配戴条件可以是当配戴者配戴他/她选择的眼镜架时在配戴者上测量的定制配戴条件。
光学镜片的配适参数应理解为与安装有光学镜片的镜架相对于配戴镜架的配戴者的面部的位置相关的参数。
该至少一个输入端4适于获得用于光学性能标准的阈值。
光学性能标准可以包括敏锐度性能标准。
敏锐度性能标准可以对应于与针对给定距离可接受的最大敏锐度损失值相对应的敏锐度损失值。
敏锐度损失(被称为ACU_P)被定义为在物体空间的给定点(α,β,ProxO)处根据以下等式的相对敏锐度的函数：
ACU_P(α,β,ProxO)＝-log(AC％_P(α,β,ProxO)/100)
其中“log”是以10为底的对数。
相对敏锐度(被称为AC％_P)被定义为在物体空间的给定点(α,β,ProxO)处根据敏锐度模型，平均屈光力误差PE_P和结果散光ASR的函数的结果。
平均屈光力误差(被称为PE_P)被定义为在物体空间的给定点(α,β,ΡroxO)处根据以下等式的镜片所带的实际下加光与接近度之间的平均屈光力差：
PE_P(α,β,ProxO)＝PPO(α,β,ProxO)-(PPO(FV)-ProxFVp)-ProxO
其中PPO(FV)是指根据视远注视方向、针对位于对应于ProxFVp的距离处的物体的配戴者的处方的平均屈光力。
结果散光(被称为ASR)是在处方散光(配戴者散光)与镜片产生的散光之间的差。
光学性能标准可以包括光焦度标准。
光焦度标准涉及光焦度PPO，其是图像接近度和物体接近度的总和。
在物体空间中在对应光线上针对点M将物体接近度ProxO定义为在点M与顶球的点J之间的距离MJ的倒数：
ProxO＝1/MJ
这使得能够在针对顶球的所有点的薄镜片近似法内计算物体接近度。对于真实镜片而言，物体接近度可以被视为在对应光线上物体点与镜片的前表面之间的距离的倒数。
对于同一注视方向(α,β)而言，具有给定物体接近度的点M的图像形成于分别对应于最小焦距和最大焦距(其将是矢状焦距和切向焦距)的两个点S与T之间。量Proxl被称为点M的图像接近度：
光学性能标准可以包括不利散光标准。
不利散光标准涉及结果散光ASR，对于通过光学镜片的每个注视方向，该结果散光被定义为在针对此注视方向的实际散光值AST与针对同一光学镜片的处方散光之间的差。结果散光ASR更精确地对应于实际数据(AST,AXE)与处方数据(CYLp,AXISp)之间的向量差模数。
对于每个注视方向和给定物体接近度，实际散光AST被定义为：
根据本披露内容的用于确定光学镜片的头部自由区域的装置2进一步包括至少一个处理器6。该至少一个处理器6能够与该至少一个输入端通信。
该至少一个处理器6被配置用于确定适于配戴者的光学镜片的头部自由区域。
头部自由区域对应于配戴者的以下头部位置，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴光学镜片并且通过光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置提供大于或等于特定阈值的光学性能。
对于场景中的特定点，我们可以定义配戴者的多个头部位置，配戴者的每个头部位置与配戴者观看场景中的所述特定点的注视方向相关联。当配戴者通过光学镜片观看场景中的特定点时，针对与注视方向相关联的配戴者的该多个头部位置中的每一个来确定光学性能。然后将所确定的光学性能与用于所述光学性能标准的特定阈值进行比较。通过光学镜片凝视场景中特定点的配戴者的满足所确定的光学性能大于或等于特定阈值的每个头部位置限定了头部自由区域。
例如，对于每个头部位置，根据光线追踪来计算眼睛注视角，以便凝视凝视点。然后，评估光学性能标准(例如敏锐度损失)，并且检查其是否高于敏锐度阈值。满足敏锐度条件的头部位置绘制了一个区域，即所谓的“头部自由区域”。头部自由区域越大，配戴者以高于阈值的敏锐度观看凝视点时移动其头部就越自由。
有利地，确定光学镜片配戴者的头部自由区域允许评估镜片是否适于配戴者。换言之，根据本披露内容的装置用作用于评估由配戴者配戴的光学镜片的性能和使用舒适度的新工具。
场景中特定点的位置可以使用场景模型来限定。
场景的模型Ms可以包括主参考系，该主参考系是场景中所考虑的环境的总体参考系。场景的模型Ms可以进一步包括一个或多个物体，每个物体具有其自己的参考系。物体的形状可以包括在物体的参考系中定义的几何形式，比如点、线、矩形、球体、平行六面体、三角形网和/或四边形网。场景中特定点的位置和场景中物体的位置可以相对于主参考系来限定。
例如，可以通过使用旋转矩阵R和平移矩阵T来描述物体相对于主参考系的位置。例如，旋转矩阵R是3×3矩阵，并且平移矩阵T是3×1向量。
物体参考系中给定点的坐标由三元组Po给出，并且主参考系中那点的坐标由三元组Pm给出。从主参考系到物体参考系的变换由(R，T)给出，使得Po＝R×Pm+T。因此，每个物体都可以由其几何形状和变换(R,T)来限定。
凝视场景中特定点的配戴者的头部位置可以是至少由头部旋转角度来限定的。
关于头部的运动和位置，已知几种头部旋转模型，例如来自于以下文章：M.Kunin、Y.Osaki、B.Cohen和T.Raphan，标题为“Rotation Axes of the Head DuringPositioning,Head Shaking,and Locomotion[在定位期间头部的旋转轴线、头部抖动、和运动]”，《神经生理学杂志[J.Neurophysiol]》，第98期，第3095-3108页，2007年。
身躯的参考系可以定义如下。身躯参考系的原点位于在左肩部点与右肩部点之间的中点。身躯参考系的X轴穿过这些肩点，并且在与水平方向对应的方向上指向配戴者的右侧。Z轴在水平方向上指向配戴者的背部，并且垂直于连接两个肩点的线。Y轴在对应于竖直方向的方向上指向上，并且与X轴和Z轴正交。
例如，头部运动可以通过分别对应于头部俯仰、横摆和侧倾的三个角度θ、和ρ来描述。例如，从身躯参考系到头部参考系的变换矩阵可以是如下各项的组合：围绕X轴旋转的角度等于k×θ，围绕Y轴、正交于X轴平移的距离等于身躯到头部距离，围绕Z轴、正交于X轴和Y轴旋转的角度等于ρ，围绕X轴旋转的角度等于(1-k)×θ、以及围绕Y轴旋转的角度等于其中k＝0.22。
眼睛运动可以例如由对应于眼睛注视方向的两个角度来描述：降低角和方位角。可选地，还可以考虑眼睛的扭转。例如，眼睛运动可以根据Listing定律来描述。
配戴者的头部位置可以是围绕头部参考位置确定的。
例如，头部参考位置可以对应于配戴者的当通过光学镜片观看场景中的特定点时所需努力较低的头部位置。
努力可以包括头部姿势努力，这是由配戴者为具有这种头部姿势所做的生理努力。头部姿势努力函数可以计算由配戴者为保持头部位置所做的努力。典型地，针对零度的头部降低角、头部方位角和头部扭转角，姿势努力最小。
作为非限制性示例，头部姿势努力可以定义如下。参考上面提到的头部旋转角度θ、和ρ，分别对应头部俯仰、左右摇摆和转动，θ是以度为单位的头部绕X轴的旋转角度，是以度为单位的头部绕Y轴的旋转角度，ρ是以度为单位的绕Z轴的旋转角度，所有旋转都相对于身躯定义，以及HeadPostureEffort是任意单位的头部姿势努力。
其中ex＝(θ/80)2；并且ez＝(ρ/45)2
努力可以例如包括代替头部姿势努力或除了头部姿势努力之外的至少一只眼睛的注视努力，这是由配戴者的模型Mw为具有这种注视方向所做的生理努力。注视努力函数可以针对至少一只眼睛计算作为注视方向的函数的由配戴者为保持位置所做的努力。典型地，针对大约15度的注视降低角和零度的注视方位角，注视努力最小。
作为非限制性示例，一只眼睛的注视努力可以定义如下：α是以度为单位的眼睛注视降低角度，β是以度为单位的眼睛注视方位角，并且GazeEffort是以任意单位的眼睛注视努力。
GazeEffort(α,β)＝4.7398-46.0510a+170.4699b2+146.0116a2+9.9626a3+77.7729b2a-0.7459b4+85.2274a4-21.3346b2a2
其中a＝α/100并且b＝β/100
头部参考位置可以对应于配戴者的将其针对特定凝视点的敏锐度损失、头部姿势努力和注视努力等最小化的头部位置。这种头部参考位置可以被表示为使以下成本函数最小化的头部位置：
其中gaze_effort_left＝GazeEffort(α_left,β_left)对应于左眼的注视努力；并且gaze_effort_right＝GazeEffort(α_right,β_right)对应于右眼的注视努力；
其中acuity_penalty＝max(acuity_target-acuity_value,0)，其中max(acuity_target-acuity_value,0)是0与视敏度目标值与看到该点的实际视敏度值之差之间的最大值。
有利地，确定凝视场景中的特定点的配戴者的在头部参考位置周围的头部位置允许降低用于确定光学镜片的头部自由区域的计算时间。
根据本披露内容的实施例，头部自由区域可以对应于以下头部位置，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴光学镜片并且通过光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置进一步需要配戴者的低于或等于努力阈值的努力。
该至少一个输入端可以进一步适于获得用于光学性能标准的不同特定阈值。用于光学性能标准的每个阈值特定于由配戴者通过光学镜片观看的场景中的特定点。
该至少一个输入端可以进一步适于获得用于不同光学性能标准的不同特定阈值。用于光学性能标准的每个阈值可以特定于由配戴者通过光学镜片观看的场景中的单个特定点。替代性地，用于光学性能标准的每个阈值可以特定于由配戴者通过光学镜片观看的场景中的不同特定点。
该至少一个处理器可以进一步被配置为针对需要配戴者观看场景中的不同特定点的不同视觉任务来确定头部自由区域。
例如，如果我们考虑在智能手机物体的中心阅读的任务，敏锐度损失阈值可以被固定到0.1LogMAR以便能够阅读其上的文本。
根据本披露内容的实施例，所有不同特定点都是在相同的距离处。
替代性地，不同特定点可以是在至少两个不同的距离处。
例如，不同特定点中的至少部分特定点是在大于或等于4m的距离处。
例如，不同特定点中的至少部分特定点是在小于或等于2m且大于或等于0.6m的距离处。
例如，不同特定点中的至少部分特定点是在小于或等于0.5m的距离处。
本披露内容进一步涉及一种用于确定适于通过一副光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的一副光学镜片的双目头部自由区域的装置。
根据本披露内容的用于确定一副光学镜片的头部自由区域的装置包括至少一个输入端。该至少一个输入端对应于装置的适于获得信息并将所获得的信息传达到该装置的其他元件(比如处理器)的元件。在本披露内容的意义上，术语“获得”涵盖术语“接收”和“检索”。
该至少一个输入端适于获得光学镜片数据。光学镜片数据表示该副光学镜片的每个光学镜片的光学特征。
该至少一个输入端适于获得表示配戴条件的配戴数据并且获得表示每个光学镜片的配适参数的配适数据。
该至少一个输入端适于获得用于双目光学性能标准的特定阈值。
双目光学性能标准可以包括双目敏锐度。
双目敏锐度性能标准可以对应于与针对给定距离可接受的最大双目敏锐度损失值相对应的双目敏锐度损失值。
双目敏锐度损失(被称为BACU_P)被定义为在物体空间的给定点(α,β,ProxO)处根据以下等式的相对敏锐度的函数：
BACU_P(α,β,ProxO)＝-log(ACU_Snellen_Bino)，
其中“log”是以10为底的对数。
ACU_Snellen_Bino＝(ACU_Snellen_Right^7.3+ACU_Snellen_Left^7.3)^(1/7.3)；
ACU_Snellen_Left＝10^(-ACU_P_Left)；
ACU_Snellen_Right＝10^(-ACU_P_Right)；
其中ACU_P_Left和ACU_P_Right分别是左眼和右眼的单眼敏锐度损失(以logMAR为单位)，如前所述进行计算。
双目光学性能标准可以包括棱镜偏差差异。
中央视觉的棱镜偏差通过从眼睛转动中心发出的光线的角偏差定义在物体空间中，由镜片的棱镜量引入。周边视觉的棱镜偏差由从入射瞳孔的中心发出的光线的角偏差所定义，由镜片的棱镜数量引入。
棱镜偏差可以是指竖直棱镜偏差(其通过光线在竖直平面图中的角偏差被定义在物体空间中)、水平棱镜偏差(其是光线在水平平面图中的角偏差)、和/或总棱镜偏差(其包括竖直棱镜偏差和水平棱镜偏差)。
根据本披露内容的用于确定一副光学镜片的双目头部自由区域的装置进一步包括至少一个处理器。该至少一个处理器能够与该至少一个输入端通信。
该至少一个处理器被配置用于确定适于配戴者的一副光学镜片的双目头部自由区域。
双目头部自由区域对应于配戴者的以下头部位置，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴该副光学镜片并且通过该副光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置提供大于或等于特定阈值的双目光学性能。
对于场景中的特定点，可以定义与观看场景中的所述特定点的配戴者的注视方向相关联的配戴者的多个头部位置。当配戴者通过该副光学镜片观看场景中的特定点时，针对与注视方向相关联的配戴者的该多个头部位置中的每一个来确定双目光学性能。然后将所确定的双目光学性能与用于所述双目光学性能标准的特定阈值进行比较。通过光学镜片凝视场景中特定点的配戴者的满足所确定的双目光学性能大于或等于特定阈值的每个头部位置限定了头部自由区域。
有利地，确定一副光学镜片的双目头部自由区域允许评估包括该副光学镜片的光学设备是否适于配戴者。
该至少一个处理器可以进一步被配置用于确定要发送到终端的显示数据，以提供头部自由区域和/或双目头部自由区域的图形表示。
头部自由区域的图形表示可以例如对应于头部自由区域的建模3D表示。替代性地，头部自由区域的图形表示可以对应于针对配戴者的每个头部位置的被测光学性能的建模3D表示。
在另一个方面，本披露内容涉及一种由计算机器件实现的、用于确定适于配戴者的光学镜片的方法。
根据本披露内容的方法包括确定通过光学镜片观看特定点的配戴者的光学镜片的考虑到头部自由区域的光学特征。
在另一方面，本披露内容涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列。该一个或多个存储的指令序列可由处理器访问。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行获得表示配戴条件的配戴数据和表示光学镜片的配适参数的配适数据的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行获得用于光学性能标准的特定阈值的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行确定头部自由区域的步骤。
替代性地，本披露内容涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列。该一个或多个存储的指令序列可由处理器访问。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行获得表示一副光学镜片中的每个光学镜片的光学特征的光学镜片数据的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列进一步使处理器执行获得表示配戴条件的配戴数据和表示一副光学镜片中的两个光学镜片的配适参数的配适数据的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行获得用于双目光学性能标准的特定阈值的步骤。
当由处理器执行时，该一个或多个存储的指令序列使处理器执行确定双目头部自由区域的步骤。
本披露内容进一步涉及一种由计算机器件实现的、用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的方法。
该方法至少包括获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据的步骤S2。
该方法进一步至少包括获得表示光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适参数的步骤S4。
该方法进一步至少包括获得用于光学性能标准的特定阈值的步骤S6。
该方法进一步至少包括确定对应于配戴者的以下头部位置的头部自由区域的步骤S8，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴光学镜片并且通过光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置提供大于或等于特定阈值的光学性能。
替代性地，本披露内容涉及一种由计算机器件实现的、用于确定适于通过一副光学镜片的光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的一副光学镜片的双目头部自由区域的方法。
该方法至少包括获得表示该副光学镜片中的两个光学镜片的光学特征的光学镜片数据的步骤S12。
该方法进一步至少包括获得表示该副光学镜片中的两个光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适参数的步骤S14。
该方法进一步至少包括获得用于双目光学性能标准的特定阈值的步骤S16。
该方法进一步至少包括确定对应于配戴者的以下头部位置的双目头部自由区域的步骤S18，当配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴该副光学镜片并且通过该副光学镜片中的两个光学镜片观看场景中的特定点时，这些头部位置提供大于或等于特定阈值的双目光学性能。
本披露内容进一步涉及一种例如由计算机器件实现的、用于确定适于配戴者的光学镜片的方法。在本披露内容的意义上，术语“确定”涵盖术语“计算”、“选择”和“优化”。
用于确定适于配戴者的光学镜片的方法包括确定通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的镜片的考虑到头部自由区域的光学特征的步骤。
以上已经在不限制总体发明构思的情况下借助于实施例描述了本披露内容。
在参考前述说明性实施例时，许多进一步的修改和变化将对本领域的技术人员而言是明显的，这些实施例仅以示例方式给出并且无意限制本披露内容的范围，本披露内容的范围仅是由所附权利要求来确定的。
在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)或(an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本披露内容的范围。
Claims (15)
1.一种用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的装置，其中，所述装置包括：
至少一个输入端，所述至少一个输入端适于：
-获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于：
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的所述特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光学镜片数据至少包括表示所述光学镜片的前表面和后表面的几何形状、所述前表面和所述后表面的相对位置以及所述光学镜片的折射率的数据。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其中，所述光学性能标准包括敏锐度性能标准。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述光学性能标准包括光焦度标准。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述光学性能标准包括不利散光标准。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述配戴者的头部位置是至少由头部旋转角度限定的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述配戴者的头部位置是围绕头部参考位置确定的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述头部自由区域对应于以下头部位置，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的特定点时，所述头部位置进一步需要所述配戴者的低于或等于努力阈值的努力。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，至少一个输入端适于获得不同的特定阈值，并且所述至少一个处理器被配置为针对需要所述配戴者观看所述场景中的不同特定点的不同视觉任务来确定所述头部自由区域。
10.一种用于确定适于通过一副光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的一副光学镜片的双目头部自由区域的装置，其中，所述装置包括：
至少一个输入端，所述至少一个输入端适于：
-获得表示每个光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示每个光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于双目光学性能标准的特定阈值；
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于：
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的双目头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述一副光学镜片并且通过所述一副光学镜片观看所述场景中的特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的双目光学性能。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述双目光学性能标准包括双目敏锐度和/或棱镜偏差差异。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述至少一个处理器进一步被配置用于确定要发送到终端的显示数据以提供所述头部自由区域的图形表示。
13.一种计算机可读介质，包括一个或多个存储的指令序列，所述指令序列能够由处理器访问并且当被所述处理器执行时使所述处理器执行以下步骤：
-获得表示光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
-确定对应于配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看场景中的特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
14.一种由计算机器件实现的、用于确定适于通过光学镜片观看场景中的特定点的配戴者的光学镜片的头部自由区域的方法，其中，所述方法至少包括以下步骤：
-获得表示所述光学镜片的光学特征的光学镜片数据，
-获得表示所述光学镜片的配戴条件和配适参数的配戴数据和配适数据，
-获得用于光学性能标准的特定阈值；
-确定对应于所述配戴者的以下头部位置的头部自由区域，当所述配戴者根据给定配适参数在给定配戴条件下正在配戴所述光学镜片并且通过所述光学镜片观看所述场景中的所述特定点时，所述头部位置提供大于或等于所述特定阈值的光学性能。
15.一种由计算机器件实现的、用于确定适于配戴者的光学镜片的方法，包括确定通过根据权利要求14的方法确定的所述光学镜片观看场景中的特定点的所述配戴者的所述光学镜片的考虑到头部自由区域的光学特征的步骤。
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