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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren sowie ein Computerprogrammprodukt zum Bestimmen individueller Parameter eines Brillenträgers.
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Die zur Anpassung von Brillen notwendigen Parameter, insbesondere Zentrierdaten (auch Zentrierparameter genannt), werden derzeit – neben manuellen Verfahren – oft mit Videozentriersystemen ermittelt. Den bekannten Geräten ist dabei gemein, dass ihr zentrales Element von einer oder mehreren Kameras gebildet wird, die auf einem Basisgerüst in der Höhe verstellbar montiert sind. Die entsprechende Höhe wird dabei von dem Optiker manuell oder über eine motorisierte Einheit eingestellt, um für jeden Brillenträger den gesamten, für die Auswertung notwendigen oder nützlichen Gesichtsbereich insbesondere unter einem besonders vorteilhaften Winkel zu erfassen. Es wurden auch portable, manuelle Geräte vorgeschlagen, die sich jedoch auf Grund der damit verbundenen Messunsicherheiten bzw. schwerfälligen Handhabung nicht durchsetzten konnten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Erfassung individueller Parameter, insbesondere individueller Zentrierdaten, eines Brillenträgers zu vereinfachen ohne die Genauigkeit der individuellen Anpassung einer Brille wesentlich zu verschlechtern. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1, ein Verfahren mit den in Anspruch 11 und ein Computerprogrammprodukt mit den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung bietet somit eine Vorrichtung zum Bestimmen von individuellen Parametern eines Brillenträgers. Insbesondere umfassen die individuellen Parameter des Brillenträgers, die mittels der Vorrichtung bestimmt werden können, die Pupillendistanz und/oder den monokularen Pupillenabstand und/oder den Hornhautscheitelabstand und/oder einen monokularen Zentrierpunktabstand und/oder Zentrierpunktkoordinaten und/oder den Scheibenabstand und/oder eine Dezentration des Zentrierpunkts und/oder die Scheibenhöhe und/oder die Scheibenbreite und/oder einen Scheibenmittelpunkt und/oder einen Scheibenmittenabstand und/oder die Brillenglasvorneigung und/oder den Fassungsscheibenwinkel und/oder die Einschleifhöhe. Gerade diese Größen sind für eine gute individuelle Anpassung einer Brille oder eines Brillenglases von Bedeutung. Das einfache und sichere Ermitteln dieser Größen für jeden einzelnen Brillenträger erleichterte damit die Anpassung der Brille und stellt einen hohen Seh- und Tragekomfort sicher.
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Um die individuellen Parameter eines Brillenträgers zu bestimmen, umfasst die Vorrichtung zumindest eine erste Bildaufnahmeeinrichtung zum Erzeugen eines ersten Bilddatensatzes zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Brillenträgers. Je nach gewünschtem Parameter können unterschiedlich große Teilbereiche des Kopfes von Bedeutung sein. In der Regel wird der zu erfassende Teilbereich zumindest die Augenpartie umfassen. Vorzugsweise stellt der erste Bilddatensatz den gesamten Kopf des Brillenträgers dar.
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Dabei umfasst die zumindest eine erste Bildaufnahmeeinrichtung zumindest eine erste Bilderfassungskomponente (insbesondere eine erste Kamera der ersten Bildaufnahmeeinrichtung) mit einer ersten optischen Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung. Die erste Bilderfassungskomponente ist ausgelegt und angeordnet, erste Bildbereichsdaten zu erzeugen. Je nach Position des Kopfes des Brillenträgers stellen die Bildbereichsdaten insbesondere einen Ausschnitt (also einen Bereich) des Kopfes dar. Außerdem umfasst die erste Bildaufnahmeeinrichtung zumindest eine zweite Bilderfassungskomponente (insbesondere eine zweite Kamera der ersten Bildaufnahmeeinrichtung) mit einer zweiten optischen Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung. Die zweite Bilderfassungskomponente ist ausgelegt und angeordnet, zweite Bildbereichsdaten zu erzeugen. Je nach Position des Kopfes des Brillenträgers stellen die Bildbereichsdaten insbesondere einen anderen Ausschnitt des Kopfes dar als die ersten Bildbereichsdaten. Der von der ersten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugte erste Bilddatensatz umfasst somit die ersten Bildbereichsdaten und die zweiten Bildbereichsdaten.
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Die erste und die zweite optische Achse liegen dabei in einem vorgegebenen ersten Abstand parallel zueinander. Außerdem ist die erste Bildaufnahmeeinrichtung ausgelegt, die ersten und zweiten Bildbereichsdaten gleichzeitig, also bei derselben Position des Kopfes (Kopfhaltung) und der Augen (Blickrichtung) des Brillenträgers, zu erzeugen. Aufgrund des ersten Abstandes der zumindest zwei Bilderfassungskomponenten stellen die ersten und zweiten Bildbereichsdaten nicht denselben Raumbereich dar, sondern bilden zueinander parallel versetzte Raumbereiche ab. Der von einer Bilderfassungskomponente abgebildete Raumbereich (im folgenden auch Bildaufnahmeraum einer Bilderfassungskomponente genannt) wird – soweit es sich nicht um ein telezentrisches System handelt – vorzugsweise durch einen optischen Öffnungswinkel und eventuell eine bestimmte bzw. bestimmbare (eventuell sogar variable) Schärfentiefe der jeweiligen Bilderfassungskomponente (Kamera) festgelegt.
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Vorzugsweise bilden die Bilderfassungskomponenten zumindest auf und in einer Umgebung einer Positionspräferenzachse der Vorrichtung scharf ab. Vorzugsweise schneiden die optischen Achsen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung die Positionspräferenzachse. Besonders bevorzugt haben die Bilderfassungskomponenten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung denselben Abstand zur Positionspräferenzachse. Die Positionspräferenzachse stellt dabei insbesondere die präferierte Position des Kopfes des Brillenträgers während der Erzeugung des Bilddatensatzes bzw. der Bilddatensätze (im Falle mehrerer Bilddatensätze, wie später noch beschrieben) dar.
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Vorzugsweise weisen die Bildaufnahmeräume der Bilderfassungskomponenten innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung entlang der Positionspräferenzachse einen Überlapp auf, d. h. eine gewisse Länge der Positionspräferenzachse, welche dem Überlapp entspricht, wird gleichzeitig in zumindest zwei Bildbereichsdaten einer Bildaufnahmeeinrichtung abgebildet. Damit wird selbst für nicht telezentrische Systeme nicht nur bei einer Positionierung des Kopfes in einem Abstand von den Bilderfassungskomponenten entlang der Positionspräferenzachse, sondern auch für einen etwas geringeren Abstand noch eine lückenlose Abbildung im Bilddatensatz gewährleistet.
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Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Bilddatenanalyseeinrichtung, welche ausgelegt ist, aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung erste Bildauswahldaten eines ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers zu ermitteln. Dabei stellen die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs vorzugsweise eine Augenpartie oder ausgezeichnete Punkte im Bereich der Augenpartie dar. In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können unterschiedliche Funktionalitäten einer Bilddatenanalyseeinrichtung zur Anwendung kommen. So kann das Ermitteln des ausgezeichneten Bereichs beispielsweise vollständig automatisch erfolgen, indem der ausgezeichnete Bereich des Kopfes mittels einer Mustererkennung (z. B. für die Erkennung von Augen und Nase) aus den Bildbereichsdaten direkt oder indirekt (nämlich aus nachfolgend noch beschriebenen Bildkombinationsdaten) erkannt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Bilddatenanalyseeinrichtung auch ausgelegt sein, gegebenenfalls auch wahlweise eine Bildausgabeeinrichtung (z. B. einen Bildschirm) anzusteuern, über welchen ein Benutzer über eine grafische Benutzerschnittstelle selbst eine Auswahl des ausgezeichneten Bereichs vornimmt.
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Um die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten zu ermitteln, bietet die Erfindung insbesondere zwei alternative, bevorzugte Vorgehensweisen bezüglich der Verarbeitung und Auswertung der Bildbereichsdaten. In einer ersten bevorzugten Implementierung ist die Bilddatenanalyseeinrichtung ausgelegt, korrespondierende (also redundante) Bereiche des ersten und zweiten Bilddatensatzes zu ermitteln und die Bildbereichsdaten zu einem redundanzfreien ersten Bilddatensatz zu fusionieren. Die korrespondierenden Bereiche des ersten und zweiten Bilddatensatzes ergeben sich aus einem Überlapp des Bildaufnahmeraums der ersten und zweiten Bilderfassungskomponente. Die ersten Bildkombinationsdaten stellen somit ein fusioniertes Bild aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten dar. Um diese Fusion der Bildbereichsdaten automatisch möglichst zuverlässig durchführen zu können, ist es bevorzugt, dass die Bildbereichsdaten korrespondierende Punkte bzw. Bereiche des Kopfes, also einen Überlapp aufweisen. Dieser Überlapp muss allerdings nicht besonders groß sein. Insbesondere kann der Überlapp sogar kleiner sein als die Größe des zu ermittelnden ausgezeichneten Bereiches des Kopfes des Brillenträgers.
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Aufgrund der Parallelität der optischen Achsen der zumindest zwei Bilderfassungskomponenten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung können die Bildbereichsdaten der verschiedenen Bilderfassungskomponenten (Kameras) der Bildaufnahmeeinrichtung mit vergleichbarer perspektivischer Darstellung erzeugt werden. Insbesondere sind die perspektivischen Abweichungen im Bereich des Überlapps vorzugsweise nur gering, was die Fusionierung der Bildbereichsdaten zu den Bildkombinationsdaten vereinfacht. In dieser Implementierung werden die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs dann aus den fusionierten Bilddaten, also den Bildkombinationsdaten, ermittelt. Bei dieser Implementierung reicht ein sehr geringer Überlapp der Bildbereichsdaten bereits aus, um eine insbesondere automatische Fusionierung zu den einheitlichen Bildkombinationsdaten zu ermöglichen. Der vorgegebene erste Abstand der optischen Achsen kann also relativ groß gewählt werden. Damit kann mit wenigen Bilderfassungskomponenten (Kameras) bereits ein großer Raumbereich abgedeckt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Implementierung ist der Überlapp der Bildbereichsdaten der zumindest zwei Bilderfassungskomponenten so groß, dass die zu ermittelnden Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs der Kopfes des Brillenträgers unabhängig von dessen Position innerhalb eines vorgegebenen Bildaufnahmeraumes (also eines vorgegebenen Erfassungsvolumens der ersten und zweiten Bilderfassungskomponente) in den Bildbereichsdaten zumindest einer der Bilderfassungskomponenten der Bildaufnahmeeinrichtung vollständig enthalten ist. Der Überlapp ist in dieser Implementierung somit mindestens so groß wie der zu ermittelnde ausgezeichnete Bereich des Kopfes (z. B. die Augenpartie). Vorzugsweise liegt der Überlapp der Bildaufnahmeräume der Bilderfassungskomponenten innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung entlang der Positionspräferenzachse im Bereich von zumindest etwa 2 cm, noch mehr im Bereich von zumindest etwa 5 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von zumindest etwa 10 cm.
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In dieser Implementierung ist es somit nicht notwendig, vor der Ermittlung der Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs die ersten und zweiten Bildbereichsdaten zu fusionieren. Statt dessen ist die Bilddatenanalyseeinrichtung ausgelegt, diejenigen Bildbereichsdaten auszuwählen, in denen der zu ermittelnde ausgezeichnete Bereich des Kopfes vollständig enthalten ist, und die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus diesen ausgewählten Bildbereichsdaten zu ermitteln.
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Die Bilddatenanalyseeinrichtung ist außerdem ausgelegt, anhand der ersten Bildauswahldaten Positionsdaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers zu ermitteln. Nachdem als beispielsweise mittels Mustererkennung die Bildauswahldaten aus dem Bilddatensatz (nämlich den Bildbereichsdaten direkt oder indirekt) ermittelt wurden, werden beispielsweise die Positionen der ausgezeichneten Punkte ermittelt. Insbesondere können damit die Position(en) einer oder beider Pupillen und/oder eines Fassungsrandes und/oder eines Irisrandes, usw. ermittelt werden.
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Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Parameterbestimmungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der ermittelten Positionsdaten zumindest einen Teil der individuellen Parameter des Brillenträgers zu bestimmen, und eine Datenausgabeeinrichtung, welche zur Ausgabe zumindest eines Teils der bestimmten individuellen Parameter des Brillenträgers ausgelegt ist. Als Datenausgabeeinrichtung kann hierbei beispielsweise ein Bildschirm dienen, über welchen die Datenwerte angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich wird als Datenausgabeeinrichtung eine Schnittstelle zur digitalen Datenübertragung an ein Speichermedium oder zur Datenfernübertragung an einen Brillenglashersteller bereitgestellt.
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Mit der erfindungsgemäße Vorrichtung ist es somit möglich, die zur Anpassung von Brillen notwendigen Parameter, insbesondere Zentrierdaten in ähnlich automatisierter und damit komfortabler Weise wie in herkömmlichen Videozentriersystemen zu ermitteln. Allerdings kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest teilweise auf eine mechanische Positionsverstellung von Kameras zur Anpassung beispielsweise an die Größe des zu vermessenden und/oder zu beratenden Brillenträgers verzichtet werden, was einerseits die Vorbereitung für den Messvorgang vereinfacht und andererseits einen Verschleiß mechanisch beweglicher Teile vermeidet oder verringert. Insbesondere kann sogar zumindest teilweise auf solche mechanisch beweglichen Komponenten einer Positionsverstellung verzichtet werden, was wiederum zu einer kostengünstigeren Herstellung und einer dauerhafteren Stabilität der Vorrichtung und damit auch zu einer beständigeren Qualität der Messergebnisse beiträgt. Insbesondere können als Bilderfassungskomponenten vorzugsweise günstig herzustellende und einzusetzende CCD-Kameras oder CMOS-Kameras zum Einsatz kommen, die auch eine lange Lebensdauer und eine hohe Präzision aufweisen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die (erste) Bildaufnahmeeinrichtung zwei Bilderfassungskomponenten, deren optische Achsen in der Betriebsstellung der Vorrichtung vertikal übereinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist dabei auch die Positionspräferenzachse vertikal angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die (erste) Bildaufnahmeeinrichtung sogar zumindest drei oder sogar zumindest vier Bilderfassungskomponenten. Vorzugsweise weisen die Bilderfassungskomponenten der (ersten) Bildaufnahmeeinrichtung gleiche Abbildungseigenschaften (z. B. Öffnungswinkel, Brennweite, Schärfentiefe, usw.) auf.
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Besonders bevorzugt sind die Bilderfassungskomponenten der (ersten) Bildaufnahmeeinrichtung äquidistant zueinander angeordnet, d. h. die optischen Achsen benachbarter Bilderfassungskomponenten sind gleich groß. Vorzugsweise sind die optischen Achsen in der Betriebsstellung der Vorrichtung in einer Ebene vertikal übereinander angeordnet. Damit wird in besonders effizienter Weise eine Nutzung der Vorrichtung für Brillenträger unterschiedlicher Größe erreicht, ohne dass eine Höhenverstellung der Vorrichtung zur Anpassung an die Größe des Brillenträgers erforderlich ist. Vielmehr ist es lediglich wünschenswert, wenn der zu vermessende Brillenträger den Kopf im Bereich der vorzugsweise vertikal verlaufenden Positionspräferenzachse der Vorrichtung positioniert. Damit wird ein geeigneter Abstand zu den Kameras gewährleistet. Der gegenseitige Abstand der optischen Achsen innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 1 m, noch mehr bevorzugt im Bereich von etwa 20 cm bis etwa 50 cm.
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Wie bereits oben angedeutet, ist die Bilddatenanalyseeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform ausgelegt, korrespondierende Bildpunkte. bzw. Bildbereiche der ersten und zweiten (und gegebenenfalls der zweiten und dritten bzw. der dritten und vierten, usw.) Bildbereichsdaten zu ermitteln. Es werden also diejenigen Bildelemente oder Bildbereiche ermittelt, die denselben Ausschnitt insbesondere des Kopfes des Brillenträgers darstellen. Dazu weisen der erste und zweite (bzw. der zweite und dritte, bzw. der dritte und vierte, usw.) Bildaufnahmeraum der ersten bzw. zweiten (bzw. dritten bzw. vierten, usw.) Bilderfassungskomponente einen Überlapp auf. Die sich während der Aufnahme in diesem Überlapp befindenden Objekte, insbesondere diejenigen Bereiche des Kopfes des Brillenträgers, werden somit sowohl in den ersten als auch in den zweiten (bzw. im zweiten und dritten, bzw. im dritten und vierten, usw.) Bildbereichsdaten dargestellt. Diese Bildpunkte bzw. Bildbereiche werden in diesem Zusammenhang daher als korrespondierende Bildpunkte bzw. Bildbereiche bezeichnet und werden in dieser bevorzugten Ausführungsform von der Bilddatenanalyseeinrichtung ermittelt.
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Außerdem ist die Bilddatenanalyseeinrichtung vorzugsweise ausgelegt, die ersten und zweiten (und gegebenenfalls zusammen mit den dritten und den vierten, usw.) Bildbereichsdaten zu den ersten Bildkombinationsdaten zu fusionieren. Es wird somit vorzugsweise ein redundanzfreies Bild (Bildkombinationsdaten) generiert, das ansonsten alle Bildinformationen der ersten und zweiten (und gegebenenfalls auch des dritten und vierten, usw.) Bildbereichsdaten, zumindest aber diejenigen Bildbereiche, die den Kopf des Brillenträgers bzw. den ausgezeichneten Bereich des Kopfes enthalten, umfasst. Die Redundanz, also der Überlapp der Bildaufnahmeräume wird dabei insbesondere dafür genutzt, um eine automatische Fusionierung (Kombination) der Bildbereichsdaten zu gemeinsamen Bildkombinationsdaten möglichst zuverlässig zu gewährleisten.
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Außerdem ist die Bilddatenanalyseeinrichtung vorzugsweise ausgelegt, die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ersten, insbesondere redundanzfreien, Bildkombinationsdaten zu ermitteln. Es ist also in diesem Fall nicht notwendig, dass der ausgezeichnete Bereich des Kopfes (z. B. eine Augenpartie) vollständig innerhalb der Bildbereichsdaten zumindest einer Bilderfassungskomponente liegt. Vielmehr kann der ausgezeichnete Bereich gerade im Übergangsbereich zwischen den Bildaufnahmeräumen zweier, benachbarter Bilderfassungskomponenten derselben Bildaufnahmeeinrichtung liegen.
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Wie ebenfalls bereits oben erwähnt, ist die Bilddatenanalyseeinrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ausgelegt, aus den ersten und zweiten (und gegebenenfalls weiteren, z. B. dritten, vierten, usw.) Bildbereichsdaten diejenigen Bildbereichsdaten auszuwählen, in denen der ausgezeichnete Bereich des Kopfes des Brillenträgers vollständig dargestellt ist. Außerdem ist die Bilddatenanalyseeinrichtung in diesem Fall vorzugsweise ausgelegt, die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ausgewählten Bildbereichsdaten zu ermitteln.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung außerdem eine zweite Bildaufnahmeeinrichtung, welche ausgelegt und angeordnet ist, einen zweiten Bilddatensatz zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Brillenträgers zu erzeugen. Insbesondere sind die erste und die zweite Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise derart angeordnet und ausgelegt, zumindest Teilbereiche des Kopfes des Brillenträgers gleichzeitig aus verschiedenen Aufnahmerichtungen zu erfassen. Damit können besonders zuverlässig dreidimensionale Positionsdaten von Teilbereichen des Kopfes bestimmt werden.
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Die zweite Bildaufnahmeeinrichtung umfasst zumindest eine erste Bilderfassungskomponente (erste Kamera) der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung mit einer ersten optischen Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Die erste Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung ist dabei ausgelegt und angeordnet, erste Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zu erzeugen. Je nach Position des Kopfes des Brillenträgers stellen diese Bildbereichsdaten wiederum insbesondere einen Ausschnitt (also einen Bereich) des Kopfes dar. In einer Ausführungsform enthält die zweite Bildaufnahmeeinrichtung nur eine Bilderfassungskomponenten (Kamera). In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Bildaufnahmeeinrichtung außerdem zumindest eine zweite Bilderfassungskomponente (zweite Kamera) der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung mit einer zweiten optischen Achse der – zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Die zweite Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung ist dabei ausgelegt und angeordnet, zweite Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zu erzeugen. Je nach Position des Kopfes des Brillenträgers stellen die zweiten Bildbereichsdaten insbesondere einen anderen Ausschnitt des Kopfes dar als die ersten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Der zweite Bilddatensatz umfasst damit besonders bevorzugt zumindest die ersten und die zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung.
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Die erste und die zweite optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung liegen dabei vorzugsweise in einem vorgegebenen zweiten Abstand parallel zueinander. Außerdem ist die zweite Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise ausgelegt, die ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung gleichzeitig, also bei derselben Position des Kopfes (Kopfhaltung) und der Augen (Blickrichtung) des Brillenträgers, zu erzeugen. Vorzugsweise sind die optischen Achsen der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung nicht parallel zu den optischen Achsen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, sondern legen zwei verschiedene Aufnahmerichtungen fest, was die Bestimmung dreidimensionaler Positionsdaten vereinfacht.
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Aufgrund des zweiten Abstandes der zumindest zwei Bilderfassungskomponenten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung stellen die ersten und zweiten Bildbereichsdaten nicht denselben Raumbereich dar, sondern bilden zueinander parallel versetzte Raumbereiche ab, wie dies bereits für die erste Bildaufnahmeeinrichtung in analoger Weise beschrieben wurde. Auch die bevorzugte Anordnung und Ausrichtung der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung bezüglich der Positionspräferenzachse der Vorrichtung ist vorzugsweise analog zu den Ausführungen zur ersten Bildaufnahmeeinrichtung verwirklicht. Die Positionspräferenzachse stellt damit insbesondere die präferierte Position des Kopfes des Brillenträgers während der Erzeugung der Bilddatensätze der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtung dar.
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Vorzugsweise ist die Bilddatenanalyseeinrichtung ausgelegt, aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zweite Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers zu ermitteln. Analog zu den Ausführungen zur ersten Bildaufnahmeeinrichtung stellen auch die zweiten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs vorzugsweise eine Augenpartie oder ausgezeichnete Punkte im Bereich der Augenpartie dar. Auch hier kann das Ermitteln des ausgezeichneten Bereichs beispielsweise vollständig automatisch oder semiautomatisch erfolgen.
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Auch bezüglich bevorzugter Implementierungen der Verarbeitung und Auswertung der Bildbereichsdaten zur Ermittlung der zweiten Bildauswahldaten wird auf die entsprechenden Ausführungen zur ersten Bildaufnahmeeinrichtung verwiesen, die vorzugsweise analog für die zweite Bildaufnahmeeinrichtung anwendbar sind. Dies betrifft insbesondere die beiden bevorzugten Alternativen der Auswahl einer der beiden Bildbereichsdaten im Falle eines großen Überlapps zwischen den Bildbereichsdaten bzw. der Fusion der Bildbereichsdaten zu Bildkombinationsdaten.
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Die Bilddatenanalyseeinrichtung ist außerdem ausgelegt, anhand der ersten und zweiten Bildauswahldaten dreidimensionale Positionsdaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers zu ermitteln. Nachdem also beispielsweise mittels Mustererkennung die ersten und zweiten Bildauswahldaten aus dem ersten bzw. zweiten Bilddatensatz ermittelt wurden, werden beispielsweise die dreidimensionalen Positionen ausgezeichneter Punkte ermittelt. Insbesondere können damit die dreidimensionalen Koordinaten einer oder beider Pupillen und/oder eines Fassungsrandes und/oder eines Irisrandes, usw. ermittelt werden.
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Vorzugsweise ist die Parameterbestimmungseinrichtung ausgelegt, anhand der ermittelten dreidimensionale Positionsdaten zumindest einen Teil der individuellen Parameter des Brillenträgers zu bestimmen. Diese können dann zumindest zum Teil mittels der Datenausgabeeinrichtung für die weitere Verarbeitung, insbesondere für die Herstellung eines Brillenglases, ausgegeben werden.
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Vorzugsweise sind die ersten und zweiten optischen Achsen der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet, dass sie eine gemeinsame Positionspräferenzachse der Vorrichtung, wie sie insbesondere bereits oben beschrieben wurde, schneiden. Die Positionspräferenzachse bildet damit insbesondere die Schnittgerade der beiden Ebenen, welche von der ersten und zweiten optischen Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung bzw. der ersten und zweiten optischen Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung festgelegt werden. In der Betriebsstellung der Vorrichtung verläuft die Positionspräferenzachse vorzugsweise vertikal.
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Soweit die erste und/oder zweite Bildaufnahmeeinrichtung mehr als zwei Bilderfassungskomponenten umfasst, schneiden vorzugsweise auch deren optische Achsen die Positionspräferenzachse. Nachdem die optischen Achsen der Bilderfassungskomponenten innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung parallel zueinander verlaufen, schneiden sie die Positionspräferenzachse im selben Winkel. In einer bevorzugten Ausführungsform stehen die optischen Achsen der ersten und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung senkrecht zur Positionspräferenzachse. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform stehen lediglich die optischen Achsen einer der Bildaufnahmeeinrichtungen senkrecht zur Positionspräferenzachse, während die optischen Achsen der anderen Bildaufnahmeeinrichtung(en) die Positionspräferenzachse unter einem von 90° verschiedenen Winkel schneiden. Besonders bevorzugt haben alle Bilderfassungskomponenten innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung denselben Abstand zur Positionspräferenzachse. Vorzugsweise weichen die Abstände der Bilderfassungskomponenten innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung von der Positionspräferenzachse nicht mehr als etwa 15% voneinander ab.
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Vorzugsweise weisen die Bilderfassungskomponenten jeweils einen Bildaufnahmeraum, also eine Raumbereich, den sie in den Bildbereichsdaten abbilden, derart auf, dass innerhalb der ersten und/oder der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung der Bildaufnahmeraum der ersten Bilderfassungskomponente mit dem Bildaufnahmeraum der zweiten Bilderfassungskomponente einen Überlapp entlang der Positionspräferenzachse aufweist, der im Bereich von zumindest etwa 2 cm, vorzugsweise im Bereich von zumindest etwa 5 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von zumindest etwa 10 cm liegt. Damit kann eine besondere sichere Fusionierung der Bildbereichsdaten zu Bildkombinationsdaten erfolgen. Andererseits ist es sogar möglich, bei einer nicht zu großen räumlichen Ausdehnung des zu ermittelnden ausgezeichneten Bereichs des Kopfes sogar auf eine Fusionierung und eine Auswertung über die Bildgrenzen hinaus zu verzichten und statt dessen die Bildauswahldaten direkt aus entsprechend ausgewählten Bildbereichsdaten zu ermitteln.
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Vorzugsweise liegt der Überlapp entlang der Positionspräferenzachse im Bereich von nicht mehr als etwa 50 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als etwa 30 cm, weiter bevorzugt im Bereich von nicht mehr als etwa 20 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Überlapp entlang der Positionspräferenzachse in einem Bereich von nicht mehr als etwa 10 cm. Damit wird eine besonders gute Abdeckung eines großen Raumbereichs mit nur wenigen Bilderfassungskomponenten möglich.
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Vorzugsweise schneidet die erste optische Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung die erste optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Damit wird ein guter Überlapp der ersten Bildbereichsdaten der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtung im Bildaufnahmeraum erreicht und die Zuordnung korrespondierender Punkte der ersten Bildbereichsdaten der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtung besonders einfach. Insbesondere lassen sich damit die dreidimensionalen Positionsdaten besonders einfach und zuverlässig ermitteln. Es wird damit auch der Anteil an Bildbereichsdaten der einen Bildaufnahmeeinrichtung, zu denen es keine korrespondierenden Bildbereichsdaten der anderen Bildaufnahmeeinrichtung gibt, und deren dreidimensionale Position somit nicht oder zumindest nicht mehr so einfach bestimmt werden kann, reduziert. Besonders bevorzugt schneidet in analoger Weise die zweite optische Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung die zweite optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Um diesen Vorteil zumindest teilweise zu nutzen ist es allerdings nicht notwendig, dass sich die genannten optischen Achse exakt schneiden. Vorzugsweise liegt aber deren (geringster) Abstand im Bereich von nicht mehr als etwa 10 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als etwa 5 cm.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform schneidet die erste optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung keine der optischen Achsen der Bilderfassungskomponenten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung. Vielmehr hat in dieser bevorzugten Ausführungsform die erste optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zur ersten und zur zweiten optischen Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise denselben Abstand. Besonders bevorzugt weist auch die zweite optische Achse der ersten Bildaufnahmeeinrichtung denselben Abstand zur ersten und zur zweiten optischen Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung auf. Damit sind die Bildaufnahmeräume der Bilderfassungskomponenten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung versetzt zu den Bildaufnahmeräumen der Bilderfassungskomponenten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet und weisen damit insbesondere einen entsprechenden Überlapp zu diesen auf.
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Der Bildaufnahmeraum der ersten Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung weist damit vorzugsweise einen gleich großen Überlapp zum Bildaufnahmeraum der ersten und zum Bildaufnahmeraum der zweiten Bilderfassungskomponente der ersten Bildaufnahmeeinrichtung auf. Entsprechendes gilt vorzugsweise für den Bildaufnahmeraum der zweiten Bilderfassungskomponente der ersten Bildaufnahmeeinrichtung mit Bezug auf die Bildaufnahmeräume der ersten und zweiten Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung.
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Diese versetzte Anordnung der Bilderfassungskomponenten ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung nicht nur zur Bestimmung individueller Parameter, sondern auch für die Unterstützung bei der Fassungsberatung ausgestaltet ist. Dazu ist die Bilddatenanalyseeinrichtung in Kombination mit einer der anderen bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung oder unabhängig davon vorzugsweise ausgelegt, aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten und/oder zweiten Bildaufnahmeeinrichtung Bildberatungsdaten des Kopfes des Brillenträgers zu ermitteln. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung dabei eine Bildausgabeeinrichtung, welche zur Ausgabe der Bildberatungsdaten ausgelegt ist.
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Die Bildberatungsdaten stellen dabei zumindest einen Teil des Gesichts des Brillenträgers dar und können zur Fassungsberatung dienen. Es ist damit möglich, nicht nur die individuellen Parameter des Brillenträgers insbesondere für eine ausgewählte Brillenfassung quantitativ zu bestimmen, sondern gleichzeitig den Benutzer bzw. Brillenträger bei der geeigneten Auswahl der beispielsweise aus stilistischen Gründen gewünschten Brillenfassung zu unterstützen. Nachdem die Bildberatungsdaten separat von den Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereiches des Kopfes ermittelt werden, kann in besonders effizienter Weise den unterschiedlichen Anforderungen an die präzise, quantitative Auswertung der individuellen Parameter einerseits und den übersichtlichen Gesamteindruck bei der individuellen, ästhetischen Beurteilung einer Brillenfassung andererseits Rechnung getragen werden.
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So stellte sich beispielsweise heraus, dass für die Fassungsberatung die Darstellung eines möglichst großen Ausschnitts des Kopfes des Brillenträgers, vorzugsweise des ganzen Kopfes, wichtiger ist als eine perspektivisch perfekte Darstellung. In vielen Fällen ist es für eine zufriedenstellende Fassungsberatung auch ausreichend, eine Darstellung aus einer einzigen Perspektive zu präsentieren. Für eine zuverlässige Bestimmung der individuellen Parameter hingegen ist es wichtiger lokal eine gut reproduzierbare und quantitativ präzise Positionsbestimmung zu erreichen. Es ist hierbei insbesondere nicht erforderlich, den gesamten Kopf des Brillenträgers zu erfassen. Vielmehr reicht es aus, beispielsweise die Augenpartie auszuwerten. Dafür ist es aber umso wichtiger, die geometrischen Positionen möglichst präzise und nach Möglichkeit sogar dreidimensional auszuwerten.
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Gerade bei der oben beschriebenen, bevorzugten, versetzten Anordnung der Bilderfassungskomponenten und damit der entsprechenden Bildaufnahmeräume erreicht man einerseits auch ohne einen extrem großen Überlapp der Bildaufnahmeräume innerhalb der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen, dass unabhängig von der genauen Position des Kopfes des Brillenträgers während der Bilderfassung zumindest ein für die Fassungsberatung ausreichend großer Teil des Kopfes, oder vorzugsweise der gesamte Kopf von zumindest einer Bilderfassungskomponente vollständig abgebildet wird. Die entsprechenden Bildbereichsdaten können dann für die Ermittlung der Bildberatungsdaten, also des Bildes für die Fassungsberatung herangezogen werden, ohne dass eine weitergehende Auswertung oder Bearbeitung, insbesondere Fusionierung der Bildbereichsdaten über deren Bildgrenzen hinaus nötig ist. Insbesondere ist es für die Fassungsberatung ausreichend, wenn zumindest eine Bilderfassungskomponente (Kamera) den vollständigen Kopf abbildet. Es ist insbesondere für die Fassungsberatung nicht unbedingt notwendig, den Kopf auch noch aus der zweiten Perspektive der anderen Bildaufnahmeeinrichtung darzustellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Überlapp zwischen den Bildaufnahmeräumen der ersten Bilderfassungskomponenten der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtungen und/oder der Überlapp zwischen dem Bildaufnahmeraum der zweiten Bilderfassungskomponente der ersten Bildaufnahmeeinrichtung und dem Bildaufnahmeraum der ersten Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung und/oder der Überlapp zwischen den Bildaufnahmeräumen der zweiten Bilderfassungskomponenten der ersten und zweiten Bildaufnahmeeinrichtungen entlang der Positionspräferenzachse in einem Bereich von zumindest etwa 20 cm, noch mehr bevorzugt in einem Bereich von zumindest etwa 25 cm, weiter bevorzugt in einem Bereich von zumindest etwa 30 cm. Damit lassen sich unabhängig von der genauen Position des Kopfes Bildbereichsdaten der ersten oder zweiten Bildaufnahmeeinrichtung finden, die zumindest einen Großteil des Kopfes für eine Fassungsberatung vollständig darstellen, ohne dass eine Auswertung über die Bildgrenzen hinaus erforderlich ist.
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Andererseits ist bei einem geeigneten Überlapp zwischen den Bildaufnahmeräumen benachbarter Bilderfassungskomponenten innerhalb der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtungen erreichbar, dass unabhängig von der genauen Position des Kopfes des Brillenträgers während der Bilderfassung in jeder Bildaufnahmeeinrichtung zumindest eine Bilderfassungskomponente existiert, die den ausgezeichneten Bereich des Kopfes, also den für die Bestimmung der individuellen Parameter notwendigen Bereich, vollständig abbildet. Somit können für jede der (zumindest) zwei Aufnahmerichtungen die entsprechenden Bildbereichsdaten ausgewählt und daraus die erforderlichen dreidimensionalen Positionsdaten des ausgezeichneten Bereichs ermittelt werden, ohne dass eine weitergehende Auswertung oder Bearbeitung, insbesondere Fusionierung der Bildbereichsdaten über deren Bildgrenzen hinaus nötig ist. Dieser zusätzliche Vorteil lässt sich insbesondere deshalb nutzen, weil der für die Bestimmung der individuellen Parameter heranzuziehende ausgezeichnete Bereich des Kopfes in der Regel deutlich kleiner ist, als der für die Fassungsberatung gewünschte Bereich.
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Bei Verwendung mehrerer, in der beschriebenen Weise gegeneinander versetzter Bildaufnahmeeinrichtungen ist der Überlapp der Bildaufnahmeräume der Bilderfassungskomponenten (Kameras) innerhalb jeder Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise kleiner als der Kopf des Brillenträgers, insbesondere ist der Überlapp entlang der Positionspräferenzachse vorzugsweise nicht mehr als etwa 30 cm, noch mehr bevorzugt nicht mehr als etwa 25 cm, weiter bevorzugt nicht mehr als etwa 20 cm.
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In einem weiteren Aspekt bietet die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen von individuellen Parametern eines Brillenträgers. Dieses Verfahren umfasst ein Erzeugen eines ersten Bilddatensatzes zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Brillenträgers mittels einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung. Dabei umfasst das Erzeugen des ersten Bilddatensatzes ein Erzeugen erster Bildbereichsdaten mittels einer ersten Bilderfassungskomponente der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, wobei die erste Bilderfassungskomponente eine erste optische Achse aufweist; und ein Erzeugen zweiter Bildbereichsdaten mittels einer zweiten Bilderfassungskomponente der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, wobei die zweite Bilderfassungskomponente eine zweite optische Achse aufweist. Die erste und die zweite optische Achse liegen dabei in einem vorgegebenen ersten Abstand parallel zueinander. Außerdem werden die ersten und zweiten Bildbereichsdaten gleichzeitig erzeugt.
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Außerdem umfasst das Verfahren ein Ermitteln von ersten Bildauswahldaten eines ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, ein Bestimmen zumindest eines Teils der individuellen Parameter des Brillenträgers anhand der ermittelten ersten Bildauswahldaten und ein Ausgeben zumindest eines Teils der bestimmten individuellen Parameter des Brillenträgers mittels einer Datenausgabeeinrichtung.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Erzeugen eines zweiten Bilddatensatzes zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Brillenträgers mittels einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Dabei umfasst das Erzeugen des zweiten Bilddatensatzes vorzugsweise ein Erzeugen erster Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung mittels einer ersten Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung, wobei die erste Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung eine erste optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, und ein Erzeugen zweiter Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung mittels einer zweiten Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung, wobei die zweite Bilderfassungskomponente der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung eine zweite optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufweist.
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Vorzugsweise liegen die erste und die zweite optische Achse der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung in einem vorgegebenen zweiten Abstand parallel zueinander. Außerdem werden die ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise gleichzeitig erzeugt. Vorzugsweise werden die Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung auch gleichzeitig zu den Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt.
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Außerdem umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Ermitteln von zweiten Bildauswahldaten eines ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Dabei umfasst das Bestimmen zumindest eines Teils der individuellen Parameter des Brillenträgers ein Ermitteln dreidimensionaler Positionsdaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ersten und zweiten Bildauswahldaten und ein Bestimmen zumindest eines Teils der individuellen Parameter des Brillenträgers aus den ermittelten dreidimensionalen Positionsdaten.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere in den bevorzugten Ausführungsformen ist es möglich, die zur Anpassung von Brillen notwendigen Parameter, insbesondere Zentrierdaten in ähnlich automatisierter und damit komfortabler Weise wie in herkömmlichen Videozentriersystemen zu ermitteln. Allerdings kann beim erfindungsgemäßen Verfahren zumindest teilweise auf eine mechanische Positionsverstellung von Kameras zur Anpassung beispielsweise an die Größe des zu vermessenden und/oder zu beratenden Brillenträgers verzichtet werden, was einerseits die Vorbereitung für den Messvorgang vereinfacht und andererseits einen Verschleiß mechanisch beweglicher Teile vermeidet oder verringert. So wird bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise bereits ohne eine mechanische Verschiebung von Kameras aufgrund des erfindungsgemäßen Einsatzes von Bildaufnahmeeinrichtungen ein großer Raumbereich zur Bilderfassung abgedeckt.
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Insbesondere werden zwei besonders bevorzugte Alternativen bei der Verarbeitung und Auswertung der Bildbereichsdaten vorgeschlagen. Gemäß einer dieser bevorzugten Alternativen umfasst das Ermitteln von ersten Bildauswahldaten ein Ermitteln korrespondierender Bildpunkte der ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung und ein Fusionieren der ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung zu ersten Bildkombinationsdaten. Dabei werden die ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ersten Bildkombinationsdaten ermittelt. In analoger Weise umfasst alternativ oder zusätzlich das Ermitteln von zweiten Bildauswahldaten ein Ermitteln korrespondierender Bildpunkte der ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung und ein Fusionieren der ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zu zweiten Bildkombinationsdaten. Dabei werden die zweiten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den zweiten Bildkombinationsdaten ermittelt.
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Gemäß der zweiten bevorzugten Alternative umfasst das Ermitteln von ersten Bildauswahldaten ein Auswählen derjenigen Bildbereichsdaten aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, in denen der ausgezeichnete Bereich des Kopfes des Brillenträgers vollständig dargestellt ist, und ein Ermitteln der ersten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ausgewählten Bildbereichsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung. In analoger Weise umfasst alternativ oder zusätzlich das Ermitteln von zweiten Bildauswahldaten ein Auswählen derjenigen Bildbereichsdaten aus den ersten und zweiten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung, in denen der ausgezeichnete Bereich des Kopfes des Brillenträgers vollständig dargestellt ist, und ein Ermitteln der zweiten Bildauswahldaten des ausgezeichneten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers aus den ausgewählten Bildbereichsdaten der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung.
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Gemäß dieser zweiten bevorzugten Implementierung ist der Überlapp des abgebildeten Raums, insbesondere eines abgebildeten Bereichs des Kopfes des Brillenträgers zwischen der ersten und der zweiten Bilderfassungskomponente der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise so groß, dass der ausgezeichnete Bereich des Kopfes, insbesondere die Augenpartie des Brillenträgers stets von zumindest einer der beiden Bilderfassungskomponenten (Kameras) der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtung vollständig erfasst wird – soweit er überhaupt innerhalb des von den beiden Bilderfassungskomponenten erfassten Raums liegt. Vorzugsweise liegt der Überlapp entlang der Positionspräferenzachse im Bereich von zumindest etwa 2 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von zumindest etwa 5 cm, weiter bevorzugt im Bereich von zumindest etwa 10 cm. Besonders bevorzugt ist der Überlapp aber nicht größer als etwa 50% der Ausdehnung eines der überlappenden Bildaufnahmeräume entlang der Positionspräferenzachse, noch mehr bevorzugt nicht größer als etwa 40%, noch mehr bevorzugt nicht größer als etwa 25%.
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Neben entsprechenden Verfahren zum Bestimmen von individuellen Parametern eines Brillenträgers unter Einbeziehung einer oder mehrerer der als funktionale Abläufe in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen implementierten entsprechenden Verfahrensschritten bietet die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, insbesondere in Form eines Speichermediums oder einer Signalfolge, umfassend computerlesbare Anweisungen, welche wenn geladen in einen Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, welcher insbesondere ausgelegt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu steuern oder zu kontrollieren, bewirken, dass der Computer ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform durchführt bzw. steuert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand begleitender Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt:
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1A und 1B: Anordnungen von Kameras in einer Bildaufnahmeeinrichtung von Vorrichtungen gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung;
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2A bis 4: verschiedenen bevorzugte Anordnungen von Kameras in Vorrichtungen gemäß bevorzugter Ausführungsformen mit zwei Bildaufnahmeeinrichtungen.
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Im Prinzip basiert die Erfindung auf einem System aus einer oder mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen, die das Messvolumen (d. h. den Bereich des Raums, in dem sich der zu vermessende Teil des Gesichts – in dieser Beschreibung auch als ausgezeichneter Bereich des Kopfes bezeichnet – befinden kann) vollständig erfassen und zur Bilddatenerfassung – im Rahmen der erforderlichen Genauigkeit – zeitgleich auslösen. Innerhalb des bei der Bilddatenerfassung entstandenen Bilddatenmaterials wird die Bildaufnahmeeinrichtung bzw. der Bereich des Bilddatenmaterials selektiert, in dem sich der zu vermessende Teil des Gesichts tatsächlich befindet.
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Diese Selektion kann manuell durch den Benutzer erfolgen oder durch geeignete Algorithmen vollständig oder teilweise automatisiert werden. Entsprechende Algorithmen können eine Gesichtserkennung, eine Pupillenfindung, eine Erkennung der Fassung oder Kombinationen daraus umfassen. Eine semimanuelle oder semiautomatische Auswertung bezeichnet dabei die Ermittlung von ein oder mehreren Vorschlägen, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise automatisch erstellt, mit anschließender Auswahl bzw. Korrektur durch den Benutzer.
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Dabei kann die Detektion der oben erwähnten Bildelemente für Gesicht, Pupille und/oder Brillenfassung entweder nur zur Bestimmung des Bereichs für die weitere manuelle, automatische oder semiautomatische Erfassung der zu messenden ausgezeichneten Bildelemente (z. B. Merkmale eines Auges) dienen oder bereits die Bildkoordinaten dieser Bildelemente für die Bestimmung der individuellen Parameter liefern.
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Bei verschiedenen Implementierungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verwendung von mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils mehreren Kameras kann beispielsweise zwischen flexiblen und dezidierten Kombinationen der Kameras unterschieden werden.
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Bei dezidierten Kombinationen werden immer die gleichen Kombinationen von Kameras ausgewertet. Zu jeder Kamera der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, also einer ersten Aufnahmerichtung (festgelegt durch die optische Achse), gehört eine entsprechend eindeutig bestimmte Kamera der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung. Die spezifische Stellung der optischen Achsen der einander zugeordneten Kameras zueinander erlaubt dabei keine Auswertung anderer Kombinationen.
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Durch eine geeignete Anordnung der Kameras zueinander lässt sich diese Einschränkung umgehen. Das bedeutet, dass einzelne Kameras, die zu einer Bildaufnahmeeinrichtung gehören, sich mit jeweils mindestens zwei Kameras, die zu einer (oder der anderen) Bildaufnahmeeinrichtung gehören, kombinieren lassen. Dies erlaubt bei ansonsten gleichen Bedingungen beispielsweise die Reduktion der Anzahl der notwendigen Kameras, eine Vergrößerung des Messvolumens oder eine Erhöhung der Auflösung.
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Bildaufnahmeeinrichtungen können kalibriert oder unkalibriert sein. Absolut kalibrierte Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass aus den Bildkoordinaten eines Bildpunktes auf die Sichtlinie im dreidimensionalen Raum geschlossen werden kann, auf der sich der Urbildpunkt befindet. Unkalibrierte Systeme bieten diese Möglichkeit nicht. Unkalibrierte Systeme benötigen daher ein Referenzsystem, das beispielsweise in Form eines Aufsteckbügels bereitgestellt wird. Kalibrierte Systeme benötigen eine derartige Referenz nicht, insbesondere wenn bestimmte weitere Voraussetzungen (z. B. Stereometrie) erfüllt sind. Sowohl absolut oder relativ kalibrierte als auch unkalibrierte Systeme können als Fix- oder als Autofokussysteme ausgebildet sein. Bei veränderlichen optischen Systemen geht die jeweilige konkrete Einstellung der veränderlichen Größen (z. B. Focus oder Zoomfaktor) in die Kalibrierung ein.
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Vorzugsweise umfasst jede Bildaufnahmeeinrichtung mehrere Bilderfassungskomponenten (Kameras), deren optische Achsen parallel zueinander, und besonders bevorzugt äquidistant zueinander liegen. Die Bereiche, den einzelne Bilderfassungskomponenten dabei erfassen, können zwischen einzelnen oder mehreren Bilderfassungskomponenten überlappen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere zu einer einfachen, schnellen und zuverlässigen Verarbeitung von Bilddaten führt, überlappt das Bildfeld zweier Bilderfassungskomponenten einer Bildaufnahmeeinrichtung so weit, dass der gewünschte Messbereich, also der ausgezeichnete Bereich des Kopfes (z. B. Augenpartie des Kopfes mit Brillenfassung), soweit es sich innerhalb des definierten Messvolumens (also im Bildaufnahmeraum der Bildaufnahmeeinrichtung) befindet, im Bild (also in den Bildbereichsdaten) mindestens einer Bilderfassungskomponente vollständig enthalten ist. Für die Auswertung wird – wie oben beschrieben – dasjenige Bild (also diejenigen Bildbereichsdaten) einer der Bilderfassungskomponenten selektiert, in dem das Messobjekt vollständig abgebildet ist.
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Anstelle dieser Auswertung einzelner Bildbereichsdaten erfolgt in einer anderen bevorzugten Ausführungsform eine Auswertung über die Grenzen der Bildbereichsdaten hinweg. In dieser algorithmisch anspruchsvolleren, bevorzugten Ausführungsform müssen die Bildfelder für Objekte innerhalb des Messvolumens nicht notwendigerweise überlappen. Stattdessen werden hier – je nach Position des Messobjekts – die Bilder einer oder mehrerer Bilderfassungskomponenten ausgewertet. Dies erlaubt bei ansonsten gleichen Bedingungen beispielsweise die Reduktion der Anzahl der notwendigen Kameras, eine Vergrößerung des Messvolumens oder eine Erhöhung der Auflösung.
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So kann – bei unkalibrierten Systemen – über die bekannten Verfahren des Stitchings ein größeres Bild (Bildkombinationsdaten) aus den Aufnahmen mehrerer Kameras zusammengesetzt werden. Für dieses Stitching kann ein Überlapp notwendig bzw. sinnvoll sein, der aber einen geringeren Bereich umfassen kann als bei einer Variante, die sicherstellen soll, dass der zu vermessende Bereich des Kopfes immer vollständig von zumindest einer Kamera erfasst wird.
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Im Fall kalibrierter Systeme kann bei Kenntnis zusätzlicher Informationen an Stelle des Stitchings auch eine analytische Abbildung der relevanten Bilder auf ein Gesamtbild erfolgen. Eine derartige Information kann die Entfernung des Messobjekts (Kopf oder Augenpartie des Brillenträgers) vom System der Bildaufnahmeeinrichtungen sein. Diese kann durch zusätzliche unabhängige Messungen (z. B. Laserscanner) oder durch Informationen in den Bildern (z. B. Marken mit bekannten Abständen auf einem Aufsatzbügel) absolut oder relativ (zwischen den einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen) ermittelt werden. Die Kalibrierung muss dabei nur lokal in Bereichen der Größe des Messobjekts (z. B. Augenpartie des Brillenträgers) hinreichend genau sein. Eine entsprechend genaue globale Kalibrierung ist dagegen nicht notwendig.
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Für die Auswertung kann dabei ein Gesamtbild (Bildkombinationsdaten) zusammengesetzt werden und der Bereich, in dem das Messobjekt vollständig abgebildet wird, für die weitere Auswertung selektiert werden. Alternativ dazu können in einem ersten Schritt z. B. durch Feature-Selektion ein oder mehrere Bilder (Bildbereichsdaten) selektiert werden, indem bzw. in deren Zusammensetzung das Messobjekt vollständig wiedergegeben wird. In diesem Bild bzw. dieser Zusammensetzung kann dann ein Bereich, in dem das Messobjekt vollständig abgebildet wird, für die weitere Auswertung selektiert werden, welcher als Bildauswahldaten herangezogen werden kann.
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1A zeigt schematisch eine bevorzugte Anordnung von Kameras 14a–d einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung 12 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur einer Bildaufnahmeeinrichtung 12. Die Bildaufnahmeeinrichtung 12 umfasst dabei mehrere Kameras 14a–d (Bilderfassungskomponenten). In der in 1A dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind insbesondere eine erste Kamera 14a, eine zweite Kamera 14b, eine dritte Kamera 14c und eine vierte Kamera 14d vorgesehen, die jeweilige optische Achsen 16a–d aufweisen. Die optischen Achsen 16 der Kameras 14 liegen dabei parallel zu einander und vorzugsweise äquidistant zueinander, insbesondere in einer Ebene, angeordnet. Der Überlapp 22 des Bildfeldes 20 zwischen den einzelnen Kameras wird dabei so definiert, dass das Messobjekt (z. B. Augenpartie des Kopfes mit Brillenfassung) innerhalb des Messvolumens im Bild mindestens einer Kamera vollständig enthalten ist (z. B. 15 cm). Für die Auswertung wird eine Bildaufnahmeeinrichtung das Bild der Aufnahmeeinheit bzw. ein Ausschnitt daraus, in der bzw. dem das Messobjekt vollständig abgebildet ist, selektiert.
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Dazu ist für die Vorrichtung vorzugsweise ein präferierter Bildaufnahmeraum vorgesehen, in dem sich das Messobjekt befinden soll. Insbesondere weist die Vorrichtung hierfür einen präferierten Abstand von den Kameras auf, welcher über eine Positionspräferenzachse 18 beschrieben werden kann. Vorzugsweise schneiden die optischen Achsen 16 der Kameras 14 die Positionspräferenzachse 18. Der Abstand der Positionspräferenzachse 18 von den Kameras 14 liegt in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung insbesondere im Bereich von etwa 0,2 m bis etwa 1,5 m, noch mehr bevorzugt im Bereich von etwa 0,4 m bis etwa 1 m.
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Die in 1A dargestellten Bildfelder 20a, 20b, 20c, 20d der Kameras 14a bis 14d veranschaulichen den Querschnitt des Bildaufnahmeraums der jeweiligen Kamera senkrecht zur jeweiligen optischen Achse an der Position des Schnittpunkts der optischen Achse mit der Positionspräferenzachse 18. Damit veranschaulichen die dargestellten Bildfelder 20 recht gut den in der Anwendungssituation von der jeweiligen Kamera tatsächlich erfassbaren Bereich eines im Bereich der Positionspräferenzachse 18 angeordneten Messobjekts. Soweit es sich bei den Kameras nicht um telezentrische Systeme handelt, wird der Querschnitt des Bildaufnahmeraums bei geringerem Abstand zur jeweiligen Kamera in der Regel kleiner. Um eine für die Anwendung besonders effiziente Anordnung der Kameras zu quantifizieren, wird somit der Überlapp der Bildaufnahmeräume im Bereich der präferierten Abstands zu den Kameras als Maß herangezogen. Soweit also in dieser Beschreibung nichts anders angegeben ist, wird für die Quantifizierung des Überlapps von Bildaufnahmeräumen vorzugsweise deren Überlapp entlang der Positionspräferenzachse 18 verstanden.
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In der in 1A dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind vier Kameras 14a bis 14d mit gleichen Abbildungseigenschaften vertikal äquidistant ohne horizontalen Versatz und mit parallelen, horizontal verlaufenden Kameraachsen (optische Achsen 16a bis 16d) im Abstand von jeweils etwa 25 cm (erster Abstand) angeordnet. Damit wird bei der Entfernung der Positionspräferenzachse zu den Kameras von etwa 70 cm ein Überlapp (22ab, 22bc, 22cd) der Bildaufnahmeräume von etwa 15 cm zwischen zwei benachbarten Kameras erzielt und ein Abbildungsbereich mit einer Breite von 30 cm und einer gesamten Höhe von 115 cm (= 4 × 40 cm – 3 × 15 cm) erfasst.
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In einer anderen Ausführungsform, wie sie beispielhaft in 1B schematisch veranschaulicht ist, erfolgt eine Auswertung über die Bildgrenzen der einzelnen Kameras hinweg. Hierbei handelt es sich um eine algorithmisch anspruchsvollere Ausführungsform. Die Bildfelder 20a bis 20d der einzelnen Kameras 14a bis 14d müssen hier für Objekte innerhalb des Messvolumens nicht notwendigerweise überlappen. Die Auswertung findet dabei – wie später noch genauer beschrieben – bildübergreifend statt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden mehrere Kameras 14a bis 14d mit gleichen Abbildungseigenschaften vertikal äquidistant ohne horizontalen Versatz und mit parallelen Kameraachsen 16a bis 16d angeordnet. 1B zeigt eine derartige beispielhafte Ausführungsform. Da der Abstand (erster Abstand) auf Grund des auf 5 cm reduzierten Überlapps 22ab, 22bc, 22cd zwischen den Bildaufnahmeräumen 20a bis 20d benachbarter Kameras 14a bis 14d gegenüber 1A nun von 25 cm auf 35 cm deutlich größer gewählt werden kann, kann in der gleichen Entfernung der Positionspräferenzachse 18 von 70 cm zu den Kameras ein gesamter Abbildungsbereich mit einer größeren Höhe von 145 cm (= 4 × 40 cm – 3 × 5 cm) bei einer gleichen Breite von 30 cm erfasst werden.
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2A zeigt eine bevorzugte Anordnung von Kameras einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, welche jeweils zwei Kameras umfassen. Insbesondere umfasst die erste Bildaufnahmeeinrichtung 12 eine erste Kamera 14a mit einer ersten optischen Achse 16a und eine zweite Kamera 14b mit einer zur ersten optischen Achse 16a parallelen zweiten optischen Achse 16b. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine zweite Bildaufnahmeeinrichtung 24 mit einer ersten Kamera 26a der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung 24 und einer zweiten Kamera 26b der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung 24, die jeweils wiederum zueinander parallele optische Achsen 28a bzw. 28b aufweisen. In der in 2A dargestellten bevorzugten Ausführungsform weisen die Bildaufnahmeräume 20a und 30a der ersten Kameras 16a und 28a der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 12 und 24 in der Umgebung der Positionspräferenzachse 18 einen sehr großen Überlapp zueinander auf. Auch die Bildaufnahmeräume 20b und 30b der zweiten Kameras 16b und 28b der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 12 und 24 weisen in der Umgebung der Positionspräferenzachse 18 einen sehr großen Überlapp zueinander auf.
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Demgegenüber weist jeweils die erste Kamera einer Bildaufnahmeeinrichtung nur einen geringen Überlapp im Bildaufnahmeraum zur zweiten Kamera der anderen Bildaufnahmeeinrichtung auf. Wie bereits oben ausgeführt, könnte dies als eine dezidierte Kombination von Kameras bezeichnet werden, da insbesondere für eine dreidimensionale Bestimmung von Positionsdaten bei der Auswertung der Bildbereichsdaten immer eindeutig vorbestimmte Paarungen von Kameras herangezogen werden. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass sich die optischen Achsen der Kameras dieser Paarungen schneiden, wie dies in 2A veranschaulicht ist. Es ist aber nicht notwendig, dass sich die optischen Achsen dezidierter Kamerapaare exakt scheiden. Vorzugsweise liegt aber deren (geringster) Abstand im Bereich von nicht mehr als etwa 10 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als etwa 5 cm.
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In der in 2A gezeigten Ausführungsform aus zwei mal zwei Kameras sind beiden Kameras jeder Bildaufnahmeeinrichtung jeweils im Abstand (erster und/oder zweiter Abstand) von etwa 35 cm zueinander angeordnet. Damit wird in der Entfernung von 70 cm von den Kameras ein Abbildungsbereich mit einer Breite von etwa 30 cm und einer Höhe von 75 cm (= 2 × 40 cm – 5 cm) erfasst.
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2B zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform mit zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, welche jeweils zwei Kameras umfassen. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform stehen hier die optischen Achsen aller Kameras parallel zueinander. Dadurch kann jede Kamera mit jeder benachbarten Kamera zur Auswertung kombiniert werden. Dazu sind die Kameras 14a, 14b der ersten Bildaufnahmeeinrichtung abwechselnd mit den Kameras 26a, 26b der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet. Je nach Position des Messobjekt können somit die Bildbereichsdaten der ersten Kamera 26a der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung mit den Bildbereichsdaten der ersten Kamera 14a oder mit den Bildbereichsdaten der zweiten Kamera 14b der ersten Bildaufnahmeeinrichtung ausgewertet werden, um dreidimensionale Positionsdaten des zu vermessenden Bereichs zu bestimmen. Wie oben ausgeführt könnte dies in Abgrenzung zur dezidierten Kombination als flexible Kombination der Kameras bezeichnet werden.
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Bei einem Abstand zwischen benachbarten Kameras von etwa 20 cm, ergibt sich in der Entfernung von 70 cm zu den Kameras ein Bildaufnahmeraum mit einer Höhe von insgesamt etwa 55 cm (= 2 × 40 cm – 5 cm – 2 × 10cm) bei der Breite von etwa 30 cm. Mit jeder zusätzlichen Kamera kann die Höhe des Bildfeldes um etwa 20 cm gesteigert werden. Der erste und zweite Abstand benachbarter Kameras innerhalb der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtung beträgt hierbei vorzugsweise etwa 40 cm.
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Der Vorteil dieser Anordnung mit flexiblen Konfigurationen im Vergleich zu der mit dezidierten Kombinationen besteht darin, dass hier beispielsweise fünf Kameras (zwei plus drei) ausreichen, um den vollständigen Kopf (z. B. zur Fassungsberatung) in einem Bildfeld von etwa 110 cm (= 3 × 40 cm – 2 × 5 cm) Höhe abzubilden, während für ein derartiges Bildfeld für den vollständigen Kopf in der Variante mit dezidierter Kombination drei Kameras pro Bildaufnahmeeinrichtung, also insgesamt sechs Kameras erforderlich sind.
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Zwei weitere bevorzugte Ausführungsformen, in denen insbesondere auch horizontale Komponenten in der relativen Ausrichtung der Aufnahmerichtungen zweier Bildaufnahmeeinrichtungen eine Rolle spielen, sind in 3A und 3B dargestellt. Insbesondere zeigt 3A wiederum eine Anordnung mit einer dezidierten Kombination der Kameras, wobei stets die ersten Kameras 14a und 26a bzw. die zweiten Kameras 14b und 26b der beiden. Bildaufnahmeeinrichtungen zur Auswertung dreidimensionaler Positionsdaten gemeinsam verarbeitet werden. Die optischen Achsen 16a und 28a der beiden ersten Kameras 14a und 26a liegen in derselben horizontalen Ebenen und schneiden sich vorzugsweise in der Positionspräferenzachse 18. Analog dazu liegen auch die optischen Achsen 16b und 28b der beiden zweiten Kameras 14b und 26b in einer gemeinsamen horizontalen Ebenen und schneiden sich vorzugsweise in der Positionspräferenzachse 18. Die beiden Kameras jeder Bildaufnahmeeinrichtung sind dabei vertikal im Abstand von etwa 35 cm übereinander angeordnet. Damit wird in der Entfernung von 70 cm von den Kameras ein Bildfeld mit einer Höhe von etwa 75 cm (= 2 × 40 cm – 5 cm) erfasst.
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Die in 3B gezeigte bevorzugte Ausführungsform nutzt eine Kombination von horizontaler und vertikaler Komponenten der Aufnahmerichtungen zueinander. Dabei sind jeweils die zwei Kameras einer Bildaufnahmeeinrichtung vertikal im Abstand von etwa 35 cm zueinander versetzt. Damit wird in der Entfernung von etwa 70 cm zu den Kameras ein Bildfeld mit einer Höhe von etwa 75 cm (= 2 × 40 cm – 5 cm) erfasst.
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Um für eine Anordnung, die messtechnisch der in 3B dargestellten Konfiguration entspricht, flexible Kombinationen mit besonders günstigen Überlappungseigenschaften zu ermöglichen, kann die horizontale Asymmetrie aufgehoben werden. Dazu werden die Achsen aller Bildaufnahmeeinrichtungen in vertikaler Richtung senkrecht zum Gesichtsfeld des Messobjekts, also waagrecht, ausgerichtet und die beiden Stränge der Kameras vertikal so gegeneinander verschoben, dass die einzelnen Kameras symmetrisch gegeneinander versetzt angeordnet sind. Je nach Stellung des Messobjekts steht die Gesichtsfläche des Messobjekts senkrecht zu den Achsen eines Kamerastrangs oder zur Winkelhalbierenden der Achsen zweier Kameras aus unterschiedlichen Bildaufnahmeeinrichtungen.
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4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform. Es werden wieder zwei mal zwei Kameras 14a, 14b, 26a, 26b eingesetzt. Vorzugsweise liegen die optischen Achsen 16a, 16b, 28a, 28b aller Kameras horizontal. Dabei sind die Kameras jeder Bildaufnahmeeinrichtung vertikal im Abstand von etwa 35 cm übereinander angeordnet. Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen bzw. deren Kameras sind vertikal um etwa 20 cm (oder vorzugsweise die Hälfte des Abstandes benachbarter Kameras innerhalb einer Bildaufnahmeeinrichtung) zueinander versetzt. Damit wird in der Entfernung von etwa 70 cm von den Kameras ein Bildfeld mit einer Höhe von etwa 75 cm (= 2 × 40 cm – 5 cm) erfasst. Der Vorteil dieser Anordnung mit flexiblen Kombinationen im Vergleich zu der mit dezidierten Kombinationen besteht auch hier wieder darin, dass hier fünf Kameras (zwei plus drei) ausreichen, um den vollständigen Kopf (z. B. zur Fassungsberatung) in einem Bildfeld von 110 cm (= 3 × 40 cm – 2 × 5 cm) Höhe abzubilden, während für ein derartiges Bildfeld für den vollständigen Kopf in der Variante mit dezidierter Kombination drei Einheiten also sechs Kameras erforderlich sind.
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Soweit in den beigefügten Abbildungen einander entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wurde meist auf eine Wiederholung von technischen Details für jede einzelne Ausführungsform verzichtet. Die Beschreibung hierzu ist, soweit nichts anderes angegeben ist, auf alle diese Ausführungsformen in analoger Weise anwendbar.
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Insgesamt wird durch die hier vorgestellte Lösung die Ermittlung der Zentrierparameter und die Optimierung von Brillen und Brillengläser durch die Messung der individuellen Parameter vereinfacht, indem sie eine Vorrichtung bietet, welche eine einfache, genaue und zuverlässige Bestimmung individueller Daten eines Brillenträgers ermöglicht, ohne dass die Position einer Kameras manuell oder elektrisch eingestellt werden muss. Die vorliegende Erfindung verringert damit nicht nur den Aufwand für den Bediener sondern vereinfacht auch die Konstruktion des Geräts und erhöht dessen Lebensdauer, da für die Messeinheit zumindest teilweise auf bewegliche Teile zur Verstellung einer Kamera verzichtet werden kann. Durch den möglichen zumindest teilweisen Verzicht auf bewegliche Teile wird auch die Messgenauigkeit verbessert bzw. eine hohe Messgenauigkeit erreicht, ohne dass eigens für jeden Messvorgang eine genaue Einstellung oder Bestimmung der Position beweglicher Teile vorgenommen werden muss.
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Bezugszeichenliste
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- 12
- erste Bildaufnahmeeinrichtung
- 14
- Bilderfassungskomponenten (Kameras) der ersten Bildaufnahmeeinrichtung
- 16
- optische Achsen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung
- 18
- Positionspräferenzachse
- 20
- Bildaufnahmeräume der ersten Bildaufnahmeeinrichtung
- 22
- Überlapp der Bildaufnahmeräume
- 24
- zweite Bildaufnahmeeinrichtung
- 26
- Bilderfassungskomponenten (Kameras) der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung
- 28
- optische Achsen der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung
- 30
- Bildaufnahmeräume der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung
