DE102015215342A1

DE102015215342A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Detektion des Randes eines Brillenglases

Info

Publication number: DE102015215342A1
Application number: DE102015215342.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Höller; Oliver Schwarz
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Detektion eines Randes (15) eines Brillenglases (17) mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (12, 12a) zur Aufnahme von Bilddaten des Brillenglases (17), insbesondere zur Aufnahme von Bilddaten des Brillenglases (17) zusammen mit einem eine Brille (18) mit dem Brillenglas (17) tragenden Brillenträger (11), einer Randbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Randes (15) des Brillenglases (17) aus den aufgenommenen Bilddaten. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber ultraviolettem Licht (16a) sensitiv ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion des Randes eines Brillenglases nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Detektion des Randes eines Brillenglases nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
Vor der Einpassung von Brillengläsern in eine von einem Brillenträger ausgewählte Brillenfassung müssen diverse optische Parameter, die zur Beschreibung der Gebrauchsstellung der aus der Brillenfassung und den Brillengläsern bestehenden Brille mit herangezogen werden können, ermittelt werden. Hierzu gehören insbesondere:

– Fassungsmaße, nämlich die Scheibenlänge (a), die Scheibenhöhe (b) und den Abstand zwischen den Brillengläsern (AzG)
– Pupillendistanz (PD),
– rechter und linker monokularer Zentrierpunktabstand (z_R, z_L)
– horizontale/vertikale Koordinaten des rechten/linken Zentrierpunkts (x_R, y_R, x_L, y_L)
– Hornhautscheitelabstand (HSA)
– Fassungsvorneigungswinkel (α)
– linker und rechter Fassungsscheibenwinkel (α_L, α_R)
– Kopfdrehung bei der Ermittlung der optischen Parameter
– erforderlicher Rohglasdurchmesser

Diese und weitere Parameter, welche zur Beschreibung der Gebrauchsstellung herangezogen werden können, bzw. notwendig sind, sind in einschlägigen Normen, wie beispielsweise der DIN EN ISO 1366, der DIN 68 208, der DIN EN ISO 8624, der DIN 6340 oder der DIN EN ISO 21987 enthalten und können diesen entnommen werden. Ferner ist es notwendig, dass die Brillengläser entsprechend den optischen Parametern, welche zur Herstellung verwendet wurden, in einer Brillenfassung angeordnet bzw. zentriert werden, so dass die Brillengläser tatsächlich entsprechend den optischen Parametern in Gebrauchsstellung getragen werden.
Dazu werden mit einer dafür vorgesehenen Messapparatur, welche in der Regel als elektronisches Zentriergerät bezeichnet wird, Aufnahmen des Brillenträgers oder der Brillenträgerin 1 mit aufgesetzter Brille insbesondere aus verschiedenen Perspektiven gemacht, während der Brillenträger oder die Brillenträgerin 1 ein festes Ziel – z. B. einen Laserpunkt 3 wie beim in der 1 dargestellten i.Terminal 2 der Anmelderin anvisiert. Ähnliche Messapparaturen sind z. B. in der DE 10033983 A1 , der DE 10207316 A1 , der WO 2006/079540 A1 oder der WO 2005/069063 A1 beschrieben.
Bei randlosen Brillen (anstelle des Begriff „randlos” werden auch die Begriffe „fassungslos” oder „rahmenlos” verwendet) gestaltet sich die Findung des Brillenglasrandes schwierig, da das Material, aus dem das Brillenglas gefertigt ist, durchsichtig ist und daher nur einen geringen Kontrast zum Gesicht 9 des Brillenträgers oder der Brillenträgerin 1 bildet. Aus diesem Grund wird die äußere Berandung 5 des von der Fassung 6 nicht vollständig umschlossenen Brillenglases 7, nämlich der Brillenglasrand bzw. die sogenannte Fassungsform 5, zur Zeit beim elektronischen Zentriergerät i.Terminal 2 manuell in die von dem elektronischen Zentriergerät 2 gemachte Aufnahme 4 in Form eines Rechtecks 8 eingezeichnet, wie dies in der 2 gezeigt ist. Gleiches gilt für die Einpassung des Brillenglases.
Die US 2001/0026351 A1 , von der die Erfindung ausgeht, beschreibt Verfahren zur Randdetektion transparenter Fassungen aus Farbbildern. Obwohl sich diese Verfahren zur Randdetektion transparenter Fassungen dem Grunde nach bewährt haben, besteht das Bedürfnis, die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Randdetektion weiter zu erhöhen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion des Randes eines Brillenglases bereitzustellen, die einen hohen Grad an Zuverlässigkeit und Genauigkeit versprechen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Detektion des Randes eines Brillenglases mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und Verfahren zur Detektion des Randes eines Brillenglases mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es gibt eine Vielzahl an Materialien, aus denen Brillengläser bestehen. Während Ende des vergangenen Jahrhunderts Brillengläser vorwiegend aus mineralischen Gläsern, insbesondere Krongläsern (Abbe-Zahl > 55) und Flintgläsern (Abbe-Zahl < 50) hergestellt wurden, bestehen heutige Brillengläser vorwiegend aus organischen Materialien. Derartige Materialien für organische Brillengläser werden z. B. unter den Handelsbezeichnungen CR 39, MR 8, MR 7, CR 330 sowie MR 174 angeboten. Eine Auswahl solcher Materialien findet sich auch in der Veröffentlichungsschrift EP 2692941 A1 . Die folgende Tabelle 1 gibt typische Kenngrößen einer Auswahl an bekannten Materialien an. Tabelle 1: Materialien für die Herstellung von Brillengläsern

Handelsname	Grundmaterial	Mittlerer Brechungsindex n_e	Abbe-Zahl v_e
CR 39 CR 607 CR 630	Polyallyldiglycolcarbonat	1.500	56
Trivex	Polyharnstoff/Polyurethan	1.530	45
PC	Polycarbonat	1.590	29
MR 8	Polythiourethan	1.598	41
MR 7	Polythiourethan	1.664	32
MR 10	Polythiourethan	1.666	32
MR 174	Poly(episulfid)	1.738	32
	Mineral 1.5	1.525	58
	Mineral 1.6	1.604	44

Bei Materialien mit den Handelsbezeichnungen MR 7, MR 8 und MR 10 handelt es ich um Polythiourethane, die von der Firma Mitsui Chemicals vertrieben werden. Die Abkürzung „MR” steht dabei für Mitsui Resin. CR 39 oder Columbia Resin 39 ist die von der Firma Pittsburgh Plate Glass Industries (PPG Industries) gewählte Marke, unter der der Werkstoff Polydiethylenglycolbisallylcarbonat bzw. Polyallyldiglycolcarbonat (Abkürzung: PADC) vertrieben wird. Hierbei handelt es sich um einen höherbrechenden duroplastischen Polymerwerkstoff. CR 607 und CR 630 stammen ebenfalls von der Firma PPG. Die Materialien CR 607 und CR 630 werden z. B. für photochrome Anwendungen eingesetzt.
Handelsübliche Materialien für Brillengläser sind für Strahlung im ultravioletten Spektralbereich undurchlässig bzw. schwach durchlässig. Die spektrale Transmission des vorstehend genannten Kunststoffs mit der Handelsbezeichnung CR 39, die in der 3 dargestellt ist, zeigt dies deutlich. Dieser Kunststoff ist für mittleres UV-Licht, das sogenannte UV-B-Licht, mit Wellenlängen zwischen 280 mit und 315 nm nicht durchlässig. Erst UV-Licht im nahen UV-A-Bereich, welcher Wellenlängen zwischen 315 nm und 380 nm umfasst, wird ab einer Wellenlänge von etwa 350 nm in geringem Maße durchgelassen. Die Erfindung basiert auf der Idee, diese verminderte oder verschwindende Transmission der Brillengläser zur Randdetektion auszunutzen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion des Randes eines Brillenglases, die eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bilddaten des Brillenglases, insbesondere zur Aufnahme von Bilddaten des Brillenglases zusammen mit einem eine Brille mit dem Brillenglas tragenden Brillenträger und eine Randbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Randes des Brillenglases aus den aufgenommenen Bilddaten umfasst, ist nämlich dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber ultraviolettem Licht sensitiv ausgebildet ist.
Die Detektion des Randes eines Brillenglases erfolgt zwar nach der Erfindung ebenfalls mit den aus dem Stand der Technik bekannten Schritten:

– Aufnehmen von Bilddaten des Brillenglases, insbesondere Aufnehmen von Bilddaten des Brillenglases zusammen mit einem eine Brille mit dem Brillenglas tragenden Brillenträger
– Bestimmen des Randes des Brillenglases aus den aufgenommenen Bilddaten,

US 2001/0026351 A1

Grundsätzlich ist es möglich, dass die Bildaufnahmeeinrichtung nicht nur gegenüber ultraviolettem Licht, also Strahlung in einem Wellenlängenbereich von identisch gleich oder weniger als 380 nm, sensitiv ausgebildet ist, sondern auch gegenüber Strahlung in einem Wellenlängenbereich über 380 nm, insbesondere gegenüber sichtbarem oder infrarotem Licht. Der erforderliche Kontrast zur Bestimmung des Brillenglasrandes ist jedoch im Falle der Verwendung einer Bildaufnahmeeinrichtung, die selektiv gegenüber ultraviolettem Licht sensitiv ausgebildet ist, größer als im erstgenannten Fall einer breitbandig sensitiven Bildaufnahmeeinrichtung.
Es kann eine im gesamten ultravioletten Bereich oder in einem breiten ultravioletten Bereich zwischen 200 nm und 380 nm, insbesondere zwischen 250 nm und 380 nm sensitive Bildaufnahmeeinrichtung verwendet werden. Für den vorliegenden Anwendungsfall ist es jedoch ausreichend, wenn eine Bildaufnahmeeinrichtung eingesetzt wird, die gegenüber nahem ultraviolettem Licht, also im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 315 nm, und/oder gegenüber mittlerem ultraviolettem Licht, also in einem Wellenlängenbereich zwischen 315 nm und 280 nm, sensitiv ausgebildet ist.
Bei Verwendung einer ausschließlich gegenüber mittlerem ultraviolettem Licht (UV-B Strahlung) sensitiven Bildaufnahmeeinrichtung erscheint das Brillenglas dunkel während die Umgebung hell erscheint. UV-A sensitive Bildaufnahmeeinrichtungen eignen sich für Brillengläser deren Transmission in diesem Spektralbereich noch nicht so hoch ist, sodass der Kontrast hinreichend groß ist. Gegebenenfalls ist insbesondere bei fehlenden Informationen zum Brillenglasmaterial experimentell abzuklären, ob der bei UV-A erreichte Kontrast bereits ausreichend ist. Zu berücksichtigen ist an dieser Stelle auch, welcher Kontrast bei stark pigmentierten Brillenträgern („Farbige”) zu beobachten sein wird. Diese Frage ist ebenfalls relevant in Bezug auf die Frage ob man ein UV-Objektiv (z. B. mit Quarz oder Fluorit-Linsen) oder ein herkömmliches Fotoobjektiv verwenden kann.
UV-Aufnahmen des Gesichtes des Brillenträgers zeigen darüber hinaus oft mehr Details als Aufnahmen im visuellen oder infraroten Spektralbereich, alle Gesichtsmerkmale sind aber gut erkennbar. Diese weiteren Details können für die Auswahl eines geeigneten Brillenglases und/oder einer geeigneten Fassung nützlich sein.
Verwendet man zur Aufnahme einer Person mit Brille eine Bildaufnahmeeinrichtung, die sowohl gegenüber ultraviolettem Licht als auch gegenüber sichtbarem Licht sensitiv ausgebildet ist, erhält man unmittelbar Bilddaten mit Bildinformation für die präzise Glasranddetektion als auch Bilddaten mit Bildinformation, die dem visuellen Seheindruck eines Betrachters entspricht. Letztere kann zum einen zur Visualisierung für den Brillenträger oder den Optiker verwendet werden, als auch zum anderen zur Bestimmung optischer Parameter, wie im Folgenden noch erläutert wird.
Zusätzlich oder alternativ können zumindest eine weitere Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere zwei weitere Bildaufnahmeeinrichtungen, zur Aufnahme von weiteren Bilddaten des Brillenglases vorhanden sein, welche (insbesondere selektiv) gegenüber sichtbarem Licht sensitiv ausgebildet sind. Mit dieser Bildaufnahmeeinrichtung oder mit diesen Bildaufnahmeeinrichtungen ist es möglich, dem Brillenträger oder den diesen beratenden Optiker eine Visualisierung in natürlichen Farben bereitzustellen und ggf. weitere Bildverarbeitungsfunktionen auf dem Farbbild durchzuführen, wie z. B. die Bestimmung von Zentrierparametern mit Hilfe des Hornhaut-Scheitel-Reflexes einer im sichtbaren Spektralbereich emittierenden Punktlichtquelle. In diesem Fall kann eine Bildregistrierung notwendig sein, um die aus der UV-Bildinformation ermittelten Geometriedaten der Fassungsränder in die visuelle Bildinformation zu übertragen. Dazu können Merkmale verwendet werden, die in beiden Bildmodalitäten erkennbar sind. Möglich sind unter anderem: Fassungsbügel, Nasenlöcher, Mundwinkel, eventuell auch Merkmale, die vom Brillenglas verdeckt sind wie: Augenwinkel, Iris, Pupille.
Häufig wird das natürliche Tageslicht oder die künstliche Beleuchtung nicht ausreichen, um eine hinreichende UV-Reflexion von Gesicht und Brillenglas für eine kontrastreiche Analyse zur Randdetektion zu ermöglichen. Die Erfindung sieht daher vor, dass eine ultraviolettes Licht emittierende Lichtquelle zur Beleuchtung des Brillenglases vorhanden ist bzw. eingesetzt wird.
Je nach eingesetzter Bildaufnahmeeinrichtung oder eingesetzten Bildaufnahmeeinrichtungen ist es entsprechend den vorstehenden Erläuterungen angezeigt, wenn die Lichtquelle nahes ultraviolettes Licht und/oder mittleres ultraviolettes Licht emittierend ausgebildet ist. Es können selbstverständlich auch eine oder mehrere weitere ultraviolettes Licht, insbesondere nahes ultraviolettes Licht und/oder mittleres ultraviolettes Licht, emittierende Lichtquelle(n) zur Beleuchtung des Brillenglases vorhanden sein. Eine Abstimmung der verwendeten Lichtquelle(n) und der eingesetzten Bildaufnahmeeinrichtung(en) hinsichtlich Emission- und Absorption-/Empfindlichkeitsspektren ist evident. Auch eine großflächige Beleuchtung und/oder eine Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen kann hilfreich sein, um Schattenwurf zu vermeiden.
Bei Beleuchtung mit einer UV-B-Lichtquelle und entsprechend angepasster Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung(en) erscheint das Brillenglas dunkel während die Umgebung hell erscheint. UV-B-Lichtquellen sind preisgünstig (< 200 €) im Handel erhältlich. Dermatologisch ist eine Kurzzeitbestrahlung unkritisch. Aufgrund der Undurchlässigkeit des Brillenglases erfolgt keine bzw. nur eine geringe Belastung des Auges. Es ist dennoch geboten, die Bestrahlungsstärke auf den Wert des natürlichen auf die Erde treffenden UV-Strahlungsanteils der Sonnenstrahlung zu begrenzen.
UV-A-Lichtquellen sind deutlich billiger (< 20 €), haben aber unter Umständen den Nachteil, dass die Transmission des Brillenglases bereits recht hoch ist, so dass der Kontrast auch bei optimal angepasstem Empfindlichkeitsspektrum der Bildaufnahmeeinrichtung(en) niedriger ist. Auch bei Verwendung von UV-A-Lichtquellen ist es geboten, die Bestrahlungsstärke auf den Wert oder den 10-fachen Wert des natürlichen auf die Erde treffenden UV-Strahlungsanteils der Sonnenstrahlung zu begrenzen.
Um das Emissionsspektrum der Lichtquelle(n) auf die jeweiligen Empfindlichkeitsbereiche der verwendeten UV-empfindlichen Bildaufnahmeeinrichtungen anpassen zu können, sieht die Erfindung in einer Ausführungsvariante vor, dass die Lichtquelle und/oder die weitere Lichtquelle (und/oder ggf. weiteren Lichtquellen) ein veränderbares Emissionsspektrum für ultraviolettes Licht aufweist bzw. aufweisen.
Eine ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass eine Parameterbestimmungseinrichtung zur Bestimmung optischer Parameter, die zur Beschreibung der Gebrauchsstellung herangezogen werden können, vorhanden ist. Diese kann z. B. in der Art des VideoInfral 2 der Patentanmelderin, in der Art des vorstehend genannten i.Terminal 2 der Patentanmelderin (zu dem Informationen unter http://www.zeiss.de/content/dam/Vision/Vision/International/Pdf/de/Products/DE_20_010_7275I_scr_ipad_doppelt.pdf zum Download bereit stehen) oder in der Art der in der WO 2006/079540 A1 beschriebenen Einrichtung ausgebildet sein,.
In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn eine Bildregistrierungseinrichtung vorhanden ist, um die Bilddaten und die weiteren Bilddaten in Übereinstimmung miteinander zu bringen. Eine derartige Bildregistrierungseinrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Aufnahmen aus unterschiedlichen Aufnahmerichtungen gemacht werden, wie dies z. B. bei der der in der WO 2006/079540 A1 beschriebenen Vorrichtung der Fall ist.
Insbesondere eine Fortbildung der zuletzt beschriebenen Ausführungsvariante besteht darin, dass eine Fusionierungseinrichtung zum Verschmelzen der weiteren Bilddaten und/oder der Bilddaten zu dreidimensionalen Bilddaten vorhanden ist. Darstellungen der in der WO 2006/079540 A1 beschriebenen Art sind dann möglich.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Bildanzeigeeinrichtung zur Anzeige des Brillenglases und/oder zur Anzeige des bestimmten Randes des Brillenglases und/oder zur Anzeige der bestimmten optischen Parameter und/oder zur Anzeige der dreidimensionalen Bilddaten auf. Die Bildanzeigeeinrichtung kann einerseits einen Bildschirm und andererseits auch einen Drucker umfassen. Die Darstellung des Brillenglases, des bestimmten Randes des Brillenglases ggf. auch als dreidimensionales Bild auf einem Bildschirm oder einem Blatt Papier helfen dem Optiker eine individuelle Verkaufsberatung im Hinblick auf ästhetische Gesichtspunkte durchzuführen. Weiterhin ist es dadurch möglich, eine medizinische Beratung in anschaulicher Weise durchzuführen, was für Augenoptiker und Augenärzte gleichermaßen interessant ist. Eine Anzeige der bestimmten optischen Parameter dienen dem Augenoptiker oder dem Augenarzt einerseits zur Auswahl und Beratung hinsichtlich Form und Größe für eine geeignete Glas- und Fassungsform als auch zur Überprüfung und Anpassung von Glas und Fassung.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch den weiteren Schritt:

– Aufnehmen von weiteren Bilddaten des Brillenglases, insbesondere Aufnehmen von weiteren Bilddaten des Brillenglases zusammen mit einem eine Brille mit dem Brillenglas tragenden Brillenträger, wobei die aufgenommenen weiteren Bilddaten des Brillenglases weitere Informationen von von dem Brillenglas (und dessen Umgebung) ausgehendem sichtbaren Licht beinhalten.

Der Rand des Brillenglases kann aus den Informationen, insbesondere aus den Informationen und den weiteren Informationen, bestimmt werden. Im letzteren Fall ist eine Bestimmung von optischen Parametern möglich, die nach den bisherigen Verfahren nur schwer, über weitere Messungen und nur sehr ungenau möglich war.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Bild- und Datenerfassung mit einem elektronischen Zentriergerät nach dem Stand der Technik
2 eine Brillenglasranderfassung mit dem elektronischen Zentriergerät nach der 1
3 ein Transmissionsspektrum von Polyallyldiglycolcarbonat, einem Kunststoff, aus dem herkömmliche Brillengläser nach dem Stand der Technik gefertigt sind
4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion des Randes eines Brillenglases
5 eine Prinzipdarstellung für eine Datengewinnung nach einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens
6 eine Prinzipdarstellung für eine Datengewinnung nach einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens
Die 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Detektion des Randes 15 eines Brillenglases 17. Die Vorrichtung 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ähnlich dem elektronischen Zentriergerät 2 nach der 1 ausgebildet, welches auch in der WO 2005/069063 A1 gezeigt und beschrieben ist. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Bildaufnahmeeinrichtung in Form einer Kamera 12 mit einem Objektiv 12a zur Aufnahme von Bilddaten des Gesichts 19 eines Brillenträgers 11 mit seiner Brille 18, eine Fixationseinrichtung mit einer einen für den Brillenträger 11 sichtbaren Lichtpunkt 13a erzeugenden Laserlichtquelle 13 und mit einem das von der Laserlichtquelle 13 erzeugte Licht 13a umlenkenden teildurchlässigen Spiegel 14 sowie eine UV-Lichtquelle 16 zum Beleuchten des Gesichts 19 des Brillenträgers 11 mit seiner Brille 18 mit ultraviolettem Licht (16a). Bestandteil der Vorrichtung 10 ist ein nicht dargestellter Computer, welcher insbesondere als Randbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Randes des Brillenglases 17 aus den von der Kamera 12 aufgenommenen Bilddaten fungiert.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 12 ist gegenüber ultraviolettem Licht sensitiv ausgebildet. Es handelt sich demnach um eine UV-Kamera 12 mit einem für ultraviolettes Licht durchlässigem Objektiv 12a. Neben der UV-Kamera 12 kann eine weitere Kamera vorgesehen sein (nicht dargestellt), die für sichtbares Licht sensitiv ist oder die Kamera 12 kann neben der UV-Sensitivität eine Sensitivität für sichtbares Licht aufweisen. Die weitere Kamera kann örtlich benachbart zu der UV-Kamera 12 angeordnet sein. Sie kann alternativ mechanisch anstelle der UV-Kamera 12 anordenbar sein. Oder sie kann über eine geeignete Umlenkeinrichtung dieselbe Aufnahmerichtung wie die UV-Kamera 12 bereitstellend ausgebildet sein.
Damit sind (wenigstens) zwei Varianten des Messablaufes vorstellbar. Diese Varianten sind in prinzipieller Darstellung in den 5 und 6 gezeigt.
• erste Variante: Zeitlich serielle Aufnahme je eines UV-B- und eines VIS-Bildes (eventuell über Farbstrahlteiler)
Die 5 zeigt diese erste Variante. In einem ersten Schritt wird vorzugsweise unter natürlicher Umgebungshelligkeit ein erstes Bild 101 des Gesichts 19 des Brillenträgers 11 mit der für sichtbares Licht sensitiven weiteren Kamera aufgenommen. In einem zweiten Schritt, der dem ersten Schritt 101 auch zeitlich voraus gehen kann, wird unter UV-Blitzlichtbeleuchtung mit der Lichtquelle 16 mit der UV-Kamera 12 ein zweites Bild 102 des Gesichts 19 des Brillenträgers 11 aufgenommen. Die beiden Bilder 101, 102 werden in einem dritten Schritt 103a fusioniert, so dass sich das Bild 103 ergibt. Es schließt sich eine Bilddatenauswertung in einem vierten Schritt 104a an. Bei der Bilddatenauswertung findet zum Einen eine Bestimmung des Randes des Brillenglases aus den aufgenommenen Bilddaten der Bilder 101 und 102 statt. Des Weiteren kann eine Bestimmung optischer Parameter, die zur Beschreibung der Gebrauchsstellung der Brille herangezogen werden können, stattfinden. Eine Auswahl derartiger optischer Parameter ist in der Beschreibungseinleitung angegeben. Weitere sind den in der Beschreibungseinleitung angegebenen Normen zu entnehmen.
• zweite Variante: Aufnahme eines UV-A-Bildes
Die 6 zeigt diese zweite Variante. Bei einer Aufnahme 105 des Gesichts 19 des Brillenträgers 11 unter Beleuchtung mit UV-A-Licht ist das Brillenglas 17 bereits deutlich von dem Gesicht 19 unterscheidbar. Die Transmission des Brillenglases 17 ist ausreichend, um die Augenpupille 20 zu erfassen. Die vorstehend beschriebene Bilddatenauswertung 104a kann bereits auf Basis des Bildes 105 erfolgen. Aus derzeitiger Sicht des Erfinders ist dies die zu präferierende Lösung.
Bei Verwendung einer Lichtquelle mit variabler Wellenlänge (nicht dargestellt), respektive variablem Filter kann man den Kontrast des Brillenglases je nach Material und Hintergrund optimieren.
Zusätzlich zum Messablauf nach den beiden zuvor beschriebenen Varianten ist in vielen Fällen noch eine visuelle (und ggf. eine IR-)Aufnahme notwendig, um dem Brillenträger eine Visualisierung in natürlichen Farben zu ermöglichen oder um weitere Bildverarbeitungsfunktionen auf dem Farbbild durchzuführen wie z. B. die Bestimmung von Zentrierparametern mit Hilfe des Hornhaut-Scheitel-Reflexes einer VIS- oder einer IR-Punktlichtquelle. In diesem Fall ist eine Registrierung notwendig, um die ermittelten Geometriedaten der Fassungsränder in das VIS-Bild zu übertragen. Dazu können Merkmale verwendet werden, die in beiden Bildmodalitäten erkennbar sind (siehe auch Bildpaar 101, 102 in 5). Möglich sind unter anderem: Fassungsbügel, Nasenlöcher, Mundwinkel, evtl auch Merkmale, die vom Brillenglas verdeckt sind wie: Augenwinkel, Iris, Pupille. Zusätzlich oder alternativ ist eine Fusionierung der Daten mit einem 3D-Scansystem möglich. Dazu ist eine 3D-Kalibration von Lichtstrahlen des UV-Kamerasystems zum 3D-Scansystem notwendig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10033983 A1 [0004]
DE 10207316 A1 [0004]
WO 2006/079540 A1 [0004, 0025, 0026, 0027]
WO 2005/069063 A1 [0004, 0038]
US 2001/0026351 A1 [0006, 0013]
EP 2692941 A1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 1366 [0003]
DIN 68 208 [0003]
DIN EN ISO 8624 [0003]
DIN 6340 [0003]
DIN EN ISO 21987 [0003]
http://www.zeiss.de/content/dam/Vision/Vision/International/Pdf/de/Products/DE_20_010_7275I_scr_ipad_doppelt.pdf [0025]

Claims

Vorrichtung (10) zur Detektion eines Randes (15) eines Brillenglases (17) mit – einer Bildaufnahmeeinrichtung (12, 12a) zur Aufnahme von Bilddaten (101, 102, 105) des Brillenglases (17), insbesondere zur Aufnahme von Bilddaten (101, 102, 105) des Brillenglases (17) zusammen mit einem eine Brille (18) mit dem Brillenglas (17) tragenden Brillenträger (11) – einer Randbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Randes (15) des Brillenglases (17) aus den aufgenommenen Bilddaten (101, 102, 105) dadurch gekennzeichnet, dass – die Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber ultraviolettem Licht (16a) sensitiv ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (12, 12a) gegenüber nahem ultraviolettem Licht (16a) und/oder gegenüber mittlerem ultraviolettem Licht (16a) sensitiv ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (12, 12a) gegenüber sichtbarem Licht sensitiv ausgebildet ist und/oder dass eine weitere Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere zwei weitere Bildaufnahmeeinrichtungen, zur Aufnahme von weiteren Bilddaten des Brillenglases vorhanden ist/sind, welche gegenüber sichtbarem Licht sensitiv ausgebildet ist/sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (12, 12a) selektiv gegenüber ultraviolettem Licht sensitiv ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ultraviolettes Licht (16a) emittierende Lichtquelle (16) zur Beleuchtung des Brillenglases (15) vorhanden ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (16) nahes ultraviolettes Licht (16a) und/oder mittleres ultraviolettes Licht (16a) emittierend ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere ultraviolettes Licht, insbesondere nahes ultraviolettes Licht und/oder mittleres ultraviolettes Licht, emittierende Lichtquelle zur Beleuchtung des Brillenglases vorhanden ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (16) ein veränderbares Emissionsspektrum für ultraviolettes Licht aufweist und/oder dass die weitere Lichtquelle ein veränderbares Emissionsspektrum für ultraviolettes Licht aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Parameterbestimmungseinrichtung zur Bestimmung optischer Parameter, die zur Beschreibung der Gebrauchsstellung herangezogen werden können, vorhanden ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildregistrierungseinrichtung vorhanden ist, um die Bilddaten und die weiteren Bilddaten in Übereinstimmung miteinander zu bringen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fusionierungseinrichtung zum Verschmelzen der weiteren Bilddaten und/oder der Bilddaten zu dreidimensionalen Bilddaten vorhanden ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildanzeigeeinrichtung zur Anzeige des Brillenglases und/oder zur Anzeige des bestimmten Randes des Brillenglases und/oder zur Anzeige der bestimmten optischen Parameter und/oder zur Anzeige der dreidimensionalen Bilddaten vorhanden ist.
Verfahren zur Detektion eines Randes (15) eines Brillenglases (17) mit den Schritten: – Aufnehmen von Bilddaten (101, 102, 105) des Brillenglases (17), insbesondere Aufnehmen von Bilddaten (101, 102, 105) des Brillenglases (17) zusammen mit einem eine Brille (18) mit dem Brillenglas (17) tragenden Brillenträger (11) – Bestimmen des Randes (15) des Brillenglases (17) aus den aufgenommenen Bilddaten (101, 102, 105) dadurch gekennzeichnet, dass – die aufgenommenen Bilddaten (101, 102, 105) des Brillenglases (17) Informationen von von dem Brillenglas (17) ausgehendem ultravioletten Licht beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: – Aufnehmen von weiteren Bilddaten des Brillenglases (17), insbesondere Aufnehmen von weiteren Bilddaten des Brillenglases (17) zusammen mit dem die Brille (18) mit dem Brillenglas (17) tragenden Brillenträger (11), wobei die aufgenommenen weiteren Bilddaten des Brillenglases (17) weitere Informationen von von dem Brillenglas (17) ausgehendem sichtbarem Licht beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (15) des Brillenglases (17) aus den Informationen, insbesondere aus den Informationen und den weiteren Informationen, bestimmt wird.