FR3038078A1 - Dispositif de numerisation d'un visage a partir de parametres morphologiques - Google Patents

Abstract

Dispositif destiné à réaliser une image numérique en trois dimensions du visage d'un individu, à partir de mesures de paramètres morphologiques, du type comportant un moyen de prises de vues, des moyens de mesures desdits paramètres, des moyens de traitement des prises de vues pour former une image numérique en trois dimensions du visage, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de capteurs, aptes à être positionnés sur le visage en des endroits représentatifs desdits paramètres, des moyens de transmission de données des capteurs vers les moyens de traitement, et des moyens de déplacement (B) relatif des moyens de prise de vues (5) par rapport à l'individu, aptes à déplacer les moyens de mesure en rotation dans un premier plan horizontal, sensiblement face au visage, et en translation verticale pour positionner lesdits moyens de mesure dans un second plan horizontal situé au-dessus du visage.

Description

1 DISPOSITIF DE NUMERISATION D'UN VISAGE A PARTIR DE PARAMETRES MORPHOLOGIQUES L'invention concerne un instrument pour réaliser des prises de vues et de mesures des paramètres du visage d'une personne pour la réalisation de montures de lunettes (monture de lunettes sur mesure) ou faire une sélection de montures en fonction des données recueillies par l'instrument. Dans ce second cas nous aurons la meilleure adéquation entre les particularités du visage, ses spécificités ses paramètres et les fiches techniques des montures de lunettes. De ce constat est née l'idée de concevoir un instrument de mesures qui prend l'empreinte nasale et d'autres paramètres du visage de l'individu dans le but de fabriquer des montures de lunettes sur 15 mesure. Notre instrument de mesure et de vues 3D aurait pour rôle de conduire notre client vers des montures de lunettes sélectionnées en fonction de la morphologie de l'individu. A partir des paramètres recueillis par l'outil, soit que nous 20 puissions fabriquer une monture en acétate de cellulose, (monture plastique) ou autres matières naturelles le bois, l'écaille, le bambou, la corne etc.... Et obtenir avec précision les différentes informations à savoir les angle de chasses, les angles de faces, ainsi que l'angle de l'arête 25 nasale (angle de crête) et tous les autres paramètres du visage, afin de réaliser, après traitement des informations par le biais d'un ordinateur, une monture de lunettes parfaitement adaptée à la morphologie du client. On obtiendra une assise de la monture qui sera optimale, et qui 30 correspondra aux spécificités et aux particularités des traits physiques de l'individu. 3038078 2 C'est la monture qui s'adapte à la morphologie du visage, et non le contraire, ou grâce aux éléments fournis par notre dispositif de prises de mesures et de vues, notre outil pourra nous permettre de sélectionner les meilleures montures de lunettes au sein d'un magasin. 5 Notre outil de prise de mesures et de vues va nous permette de déterminer un "bilan morphologique du visage". En fonction des paramètres obtenus par l'instrument on pourra avoir une sélection fine des montures de lunettes par rapport aux mesures du visage de l'individu, on obtiendra la forme, la taille et le 10 positionnement du tenon qui détermine l'inclinaison des branches ainsi que la longueur, puis on pourra affiner la sélection par rapport au type de montures de lunettes souhaitée (cerclé métal, cerclé plastique, percée, nylon), et le deuxième paramètre de sélection la couleur de la monture de lunettes souhaitée. Notre objectif est donc de proposer les meilleures montures de lunettes au client. On pourra faire l'essayage de façon virtuelle ou réelle, dans le cas de l'essayage virtuel notre outil nous permettra aussi de modéliser le visage du client ainsi que la modélisation des montures de lunettes. On pourra obtenir la superposition des 2 niveaux de modélisation et avoir le visage + la monture sélectionnée. Le but est d'obtenir une sélection de montures de lunettes extrêmement précises. Puis l'opticien positionne des verres ophtalmiques, en fonction d'une ordonnance médicale, ce qui va donc engendrer confort visuel et une stabilité de l'équipement optique.

Il est rare de rencontrer des visages symétriques, si bien que l'on pourrait faire de l'asymétrie une règle quasi générale. La plupart du temps, ces asymétries morphologiques peuvent avoir des conséquences, soit sur les voies respiratoires (déviations nasales), soit sur la vision (asymétries oculaires). L'observation de l'asymétrie est importante sous un triple aspect: l'esthétique, le confort de la monture, et l'équilibre visuel.

3038078 3 L'acétate de cellulose, plus précisément l'ester acétate de la cellulose sous forme de fibres, est une matière plastique, aussi connue sous le nom de rayonne, soie artificielle, viscose, etc. L'acétate de cellulose est utilisé pour fabriquer des montures de lunettes, et 5 notamment pour fabriquer des montures de lunettes dépourvues de plaquettes ou ailettes nasales pour l'appui de la monture de lunettes sur le nez. Nous retrouvons les mêmes problématiques pour les montures de lunettes en bois, les montures de lunettes en corne, les montures de lunettes en écaille finalement toutes les montures de 10 lunettes en matière naturelle. Les ailettes nasales prévues sur certaines montures de lunettes sont réalisées généralement de manière à être adaptées à la morphologie nasale de l'individu portant la monture et de façon plus large à l'ensemble des paramètres du visage qui auront forcément une 15 incidence sur le choix des montures de lunettes. Les plaquettes nasales sont donc mobiles par rapport à la monture et peuvent donc s'écarter l'une de l'autre ou se rapprocher (c'est le cas des montures de lunettes en métal qui possèdent des bras de plaquettes où l'on peut donc intervenir dans le cadre d'un ajustement).

20 Dans une monture de lunettes, comme une monture réalisée en acétate de cellulose, bois, corne etc...., dépourvue d'ailettes nasale, il n'est pas possible d'adapter la zone de réception du nez à la morphologie d'un individu. Ces lunettes ne peuvent donc être portées que par un certain nombre d'individus dont la morphologie nasale 25 s'adapte à la forme du logement nasal prévu sur la monture. Détails du visage : Sous l'angle de la lunetterie, le nez est un support pyramidal, à trois faces, dont deux d'entre elles sont en contact intime avec la monture. Le but de notre invention est d'obtenir une monture 30 parfaitement adaptée en épousant toutes les particularités de la superstructure nasale et donc en ménageant les organes internes divers qui y sont cachés. Puisque le nez est un volume 3038078 4 tridimensionnel nous l'examinerons de face, de côté, de dessus et de dessous. a) Nez vu de face La largeur qui nous intéresse dans le domaine de la lunetterie, 5 n'est pas tellement la largeur réelle du nez à sa racine, mais celle mesurée dans le plan de la monture à environ 12 mm du sommet de la cornée. L'appréciation de cette largeur est assez aisée dans le cas d'un nez bien en forme, saillant et bien régulier. Elle est plus difficile pour 10 des nez peu développés comme ceux des jeunes enfants et des nez très épatés. En fonction du port de la lunette que le client souhaite cela aura une conséquence sur le paramètre de la largeur nasale. Certains clients portent leurs lunettes très hautes d'autres très basses. En 15 fonction de ce choix il y aura une incidence sur les différents angles de la monture (l'angle de face, l'angle de chasse etc.). En principe la racine du nez est la partie la plus étroite. Mais il y a des exceptions figure 2. Ce genre de nez pose souvent des difficultés d'ajustage. Les formes classiques des montures actuelles 20 n'étant pas prévues pour ces formes particulières (voir fig. 2 (b), c'est la raison pour laquelle, nous allons développer l'outil pour apporter une solution. B) Angle de face Ce sont les angles droit et gauche formée par une ligne verticale 25 et une ligne imaginaire tangente à chaque côté du nez et figurant la "pente latérale nasale". En partant toujours de la racine "N" on mesure une autre largeur "N' " d'où l'importance de demander où le client porte-t-il ces lunettes (voir fig. 3). Et l'on mettra une marque sur le nez avant de lancer les prises de mesures et de vues avec notre outil. Pour 30 ceux qui ont l'habitude de porter des lunettes souvent il y a des marques laissées par les anciennes montures, il y a dans ce cas, à poser les nouvelles montures dans les mêmes traces que les 3038078 5 précédentes. D'autres fois, il sera nécessaire d'éviter un sillon rendu sensible par les vieilles lunettes. c) Nez de profil A sa racine par rapport à l'arcade sourcilière et à l'apophyse 5 montante du maxillaire supérieur, la racine du nez peut être creuse, cave, parallèle ou saillante. La projection classique est la distance du sommet de la cornée à la racine du nez. Cette côte est positive, nulle ou négative, selon que la racine est en avant, dessus ou en arrière de l'axe tangent aux deux 10 cornées. Mais l'opticien doit juger le saillant du pont de la future monture en fonction du plan vertical (ou légèrement incliné en avant) situé à 12 mm en avant de la cornée fig4. Cela déterminera la notion de saillant, non pas du nez proprement dit mais du pont de la paire de lunettes qui 15 sera négatif, positif ou nul. Il en sera de même de la hauteur du pont qui sera prise au niveau de l'axe visuel au point d'intersection avec le plan des verres (fig. 4). d) Le nez vu de dessus Nous avons l'angle de chasse en vue de dessus, cet angle peut 20 être très grand chez certaine race (50° et plus), voir fig. 5, grands pour la plupart de certaine race de 30° à 50°moyensde 10° à 30° Petit de 0° à 10° Nul 0° chez d'autre race. Largeur, hauteur, saillant de la racine, angle de face, angle de chasse, pente nasale vue de profil seront parfaitement mesurés à 25 l'aide de notre instrument de mesures. Le nez est donc un des éléments du visage dont la forme peut varier énormément d'un individu à un autre. En effet, l'embase du nez peut-être plus ou moins large et plus ou moins en saillie du visage avec des variations importantes.

30 Au-delà des paramètres du nez, l'outil nous permet d'obtenir aussi des informations concernant les sourcils, les pommettes, formes 3038078 6 des tempes ainsi que la distance des verres aux oreilles (dimensions des branches). On souhaite encore faire évoluer cette visualisation en la rendant plus attractive et réelle, notamment dans son application chez les 5 opticiens pour permettre à la clientèle d'avoir une monture unique parfaitement adaptée à sa morphologie. L'invention a donc pour but de fournir un dispositif répondant à ces exigences de visualisation en trois dimensions du visage de l'individu.

10 Rappel historique des prises de mesures : Avant : Nous avions (et nous avons toujours), le réglet, a leur origine utilisée sous cette forme avec une graduation en millimètres ou en demi-millimètres, quoique cette dernière graduation fasse perdre en 15 clarté ce qu'elle fait gagner en précision. Tous ces réglets qui permettent une évaluation des écarts pupillaires ont un inconvénient commun. Ils sont prévus pour être placés au-dessus des yeux du sujet. Pour cette raison ils font de l'ombre gênante sur les pupilles, surtout dans le cas d'Iris foncés. De plus leur découpage irrégulier donne des 20 ombres différentes sur chaque oeil, ce qui rend la mesure pénible et peu précise. Une autre réglette : celle de SASIENI C'est un instrument presque universel composé de deux parties a) le premier élément sert à mesurer l'écart pupillaire, de la 25 largeur nasale, de l'écart temporal de la longueur et de l'inclinaison des branches. b) le deuxième élément est utilisé pour tout ce qui concerne le nez : angle de crête, rayon de courbure de la racine, largeur du nez, angle de face, saillant nasal.

30 Les céphalomètres Ces instruments sont propres à mesurer la largeur de la tête en différents points. L'opticien en faisait un usage fréquent pour 3038078 7 déterminer l'ouverture des branches des lunettes et de la largueur minimale de la face de la monture. Ils sont de deux types : à coulisse ou à compas. Leur manipulation est assez malaisée et la pression exercée sur la tête difficile à contrôler ce qui rend sa précision assez 5 illusoire quand la tête est ronde, avec des tempes galbées, il faut prendre l'écart supérieur auriculaire par-derrière (ce qui n'est guère pratique). Ces outils nous permettent donc de mesurer les écarts sphénoïdale, auriculaire supérieur, temporal. Mesure du nez: On a inventé de nombreux appareils pour évaluer 10 les diverses dimensions nasales. On utilise certains réglets à articulation (ornic, Sasieni etc...). Les lunettes d'essai est un bon instrument pour mesurer la hauteur et le saillant du nez en fonction du plan des verres. Rhinomètres : il est constitué de 2 réglettes identiques tenues 15 par 2 vis. Les 2 parties coulissent l'une contre l'autre grâce à 2 fentes dans lesquelles les 2 vis peuvent glisser de telle manière que l'on puisse adapter l'instrument aux diverses largeurs de nez. Cet instrument me permet de mesurer les angles de face et les angles de chasse.

20 Mesure des branches La longueur et l'inclinaison. L'origine de la mesure sur la branche elle-même est l'axe d'articulation. On compte soit la longueur totale, soit la distance de l'axe à la naissance de la courbe. Pour cela nous disposons de la 25 réglette, des lunettes d'essais, à branches de longueurs variables, les réglettes articulées du type ornic Reinhardt etc... L'inclinaison de la branche est l'angle que fait la branche ouverte avec une normale au plan arrière de la face (vue de côté). Cette inclinaison dépend de la morphologie de la face. Les lunettes d'essais 30 dont les branches sont à inclinaison variable peuvent servir à calculer cette inclinaison.

3038078 8 Tous ces outils ont en commun le manque de stabilité puisque nous devons les tenir nous-mêmes à la main sur le visage du sujet. Aujourd'hui : Nous souhaitons synthétiser l'ensemble de ces instruments en un 5 seul. Nous croyons en la conception d'un instrument de mesures qui pourra réunir l'ensemble de tous les appareils étudiés précédemment. Voilà l'objet de notre invention. Ce genre d'outil sera sans doute l'instrument le plus précis que l'on puisse imaginer pour que toutes ces mesures soient obtenues en même temps, en une seule étape, en un 10 seul clic d'ordinateur. Les opticiens lunetiers pourront trouver dans cet instrument sérieux une vraie efficacité, et qui pourra rehausser le standing de leur profession. Les montures de lunettes sont donc conçues et fabriquées à 15 partir d'une forme de nez moyenne, la forme de nez moyenne pouvant varier en fonction de la monture ainsi que d'autres paramètres moyens du visage. Par conséquent, toutes les montures de lunettes ne peuvent pas actuellement être portées par tous les individus. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en fournissant 20 un appareil de prises de vues et de mesures, notamment de l'empreinte nasale, et autres paramètres du visage les écarts sphénoïdal, auriculaire supérieur, temporal, etc.... pour reproduire le visage en trois dimensions sur un écran et obtenir les informations numérisées de la forme du visage de l'individu.

25 Pour obtenir des mesures précises du visage, nous positionnerons des micros capteurs de données adhésifs sur la peau du visage. Les emplacements de ces micros capteurs seront très précis et permettrons d'obtenir en une étape l'ensemble des informations souhaitées et indispensables (voir fig. 13). Les capteurs 30 de données sont au nombre de 15, 5 en vue de face, 5 sur le profil gauche (voir vue de côté gauche (fig. 13)), et 5 sur le profil droit (vue de côté droit). Chaque capteur sera nommé de cl à c15.

3038078 9 Ceci dans le but : - de fabriquer une monture en acétate de cellulose (ou dans certaines matières naturelles) parfaitement adaptée à la morphologie d'un individu. L'optimisation de la forme de la monture est obtenue 5 grâce à l'empreinte nasale enregistrée par l'instrument ; ou - de choisir les meilleures montures de lunettes d'un magasin, ou de plusieurs magasins en fonction des informations enregistrées par notre instrument de mesures. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de 10 prise de vues numériques d'un visage d'un individu comprenant un caisson, des moyens d'éclairage du visage, des moyens de prise de vues numériques du visage et des moyens de transmission aptes à transmettre les informations relatives aux prises de vues à des moyens de traitement.

15 Selon une caractéristique générale de l'invention, le dispositif de prises de vues est apte à déplacer les moyens de prises de vues. L'individu est assis dans un fauteuil, l'ensemble étant positionné sur un plateau tournant motorisé. La rotation se fait selon un arc de cercle de 360°. Le tour complet va s'effectuer de façon lente de l'ordre de 1 20 minute pour un tour complet avec 4 temps de pause de l'ordre de 10 secondes pour chaque arrêt, on pourra faire varier ce paramètre du temps de pause plus ou moins long. Ces temps de pause sont donc variables. Les arrêts sont positionnés à 0°, 90°,180°, 270°, et revient à la position initiale à 360°. A 0° les moyens de prises de vues et de 25 mesures pourront obtenir une vue du visage de profil droit, à 90° on obtiendra une vue de face du visage, à 180° on aura une vue de profil gauche du visage et enfin à 270° on aura une vue arrière. A chaque arrêt de pause et à la fin du temps de pause des 10 secondes le scanner s'enclenche et obtient une prise de vue. Le visage de 30 l'individu se positionne sur un support menton, qui lui même est fixé sur une tige métallique horizontale (TH1), qui elle même est fixée sur une tige métallique verticale(TV1) voir Fig. 13 bis, cette tige verticale 3038078 10 est soudée au fauteuil, de telle façon que le support menton puisse effectuer une rotation autour de l'axe A4 dans le plan horizontal. Pour passer de la position 3 à la position 4 voir fig.

12 Bis. En position 3 l'individu peut s'assoir dans le fauteuil ce qui ne serait pas le cas si le 5 support menton était en position 4. Une fois que l'individu est assis dans le fauteuil on fait réaliser une rotation du support menton pour arriver à la position 4 afin que le support menton se situe en face du visage de l'individu. Le dispositif comprend des moyens de réglages du support menton aptes à déplacer verticalement et horizontalement 10 le support menton, ces moyens de réglages permettent de bien régler et de bien centrer le visage de l'individu par rapport aux moyens de prise de vues et de mesures. Au niveau du support menton, on a fixé des mires au nombre de 3, une de face 1 côté gauche et 1 côté droit, de telle façon qu'à chaque temps de pause le scanner puisse faire la 15 mise au point sur les mires. L'individu va donc effectuer une rotation de 360° avec 4 séquences de temps de pose de 10 secondes, il sera équiper d'un collier au niveau du cou. Ce collier possède une mire qui correspond à la 4ème mire dans le plan à 270° voir Fig. 12 c. Au niveau du support menton, nous avons donc 4 mires, afin que le 20 scanner ou la caméra fasse la mise au point à chaque fin des temps de pause. Ces mires se situent dans chaque plan à savoir 0°, 90°, 180°, 270° le premier cycle aura effectué une rotation complète de 360°. Le visage est immobile il se situe dans le logement incurvé du support menton. On évite ainsi tout mouvement du visage, ce paramètre est 25 très important pour avoir un rendu de l'image de haute qualité. Les mires sont de références, elles sont donc très importantes, car elles vont nous permettent d'avoir des repères et à partir de ces points de repères obtenir les mesures recherchées. Le support est lié par rapport à deux tiges métalliques l'une est 30 verticale et l'autre horizontale. La tige horizontale est fixée sur l'accoudoir du fauteuil. Pour plus d'aisance notre fauteuil ne possède qu'un seul accoudoir. Le fauteuil est fixé au plateau tournant, par 3 3038078 11 tiges filetées, c'est l'ensemble qui est dynamique et fait une rotation de 360° (fauteuil, accoudoir, tiges verticale et horizontale, support menton, individu). La rotation complète se fait en 1 minute, ce paramètre sera 5 réglable plus ou moins long. Dans le cas où la personne est handicapée et se situe dans un fauteuil roulant, nous aurons la possibilité d'enlever le fauteuil de base par le biais des 3 tiges filetées voir Fig.

12 Bis. Lorsque le fauteuil roulant se situe au centre du plateau tournant, 10 nous aurons un 2ème support menton dont la tige métallique verticale est de plus grande taille, dont la fixation se fait directement dans le plateau tournant, dans une encoche (EN) voir Fig. 13 ter. Ce support menton est fixé aussi sur 2 tiges métalliques l'une verticale, et l'autre horizontale, afin d'affiner les réglages de centrage, pour que le visage 15 soit parfaitement centré par rapport aux moyens de prise de vues et de mesures. Le support menton est réglable en hauteur selon l'axe Y et ainsi selon l'axe X (voir Fig. N°12 b) Là aussi le support menton va effectuer une rotation de 180° pour passer de la position 3 à la position 4.

20 Il faudra aussi développer une rampe pour que le fauteuil roulant puisse accéder au plateau tournant puisqu'il y a une différence de hauteurs entre le sol et le plateau tournant. Concernant les mires, trois se situent sur le support menton, et la 4ème se situe sur un collier. La mire N°1 qui est de face et a une 25 particularité, elle peut s'incliner à 45°. Pour que lors du second cycle de prises de vues et de mesures, l'axe A3 du scanner ou de la caméra en position 2 (voir Fig. 12) soit parallèle ou confondu à l'axe de la mire A5. C'est dans ces conditions que la mise au point est optimale. Ces prises de vues et de mesures sont toutes très importantes. C'est à 30 partir de cette base qu'on pourra développer le vrai sur mesure et donc obtenir des mesures fiables et précises.

3038078 12 On positionne des capteurs de données adhésifs sur la peau, ces points sont précis et correspondent à des éléments de références. Un tel dispositif permet de fournir une image tridimensionnelle de l'ensemble du visage de l'individu afin de le visualiser sur un écran 5 dans l'espace et de pouvoir le bouger en rotation, donnant un rendu particulièrement réel du visage à un observateur. Les prises de vue sont dynamiques et continues ce qui fournit un rendu à l'écran particulièrement réel. Les moyens de prise de vues peuvent avantageusement être une 10 caméra ou un scanner. De préférence, le dispositif comprend en outre des moyens de réglage par rapport à un axe horizontal pour positionner le visage du client dans l'axe du dispositif des moyens de prises de vues position 1 (voir Fig. 7).

15 Les moyens de réglages permettent ainsi de correctement centrer le visage par rapport aux moyens de prise de vues avant de débuter les prises de vues. Les moyens de déplacements peuvent avantageusement être configurés pour dans un premier temps déplacer les moyens de prise 20 de vues dans un premier plan vertical, par une translation (Z) (voir Fig8), et dans un second temps entraîner en rotation l'élément (5) moyens de prises de vues, ce qui va déterminer l'axe (A3) (voir fig. 8). Ce déplacement du dispositif de prise de vues et de mesures s'effectue entre la position (1) (voir Fig. 7) et la position (2) (voir Fig. 25 8) ce qui définit la translation nommée (Z) ; ce déplacement se fait uniquement dans le plan vertical. A la suite de ce mouvement rectiligne, l'élément (5) (scanner ou caméra) effectuera une rotation de l'ordre de 45° (voir Fig. 8). En position (1) le dispositif est fixe, c'est l'individu assis qui fait 30 une rotation de 0° à 360° grâce au plateau tournantmotorisé (TM). Ce mouvement s'effectue autour de l'axe A2.

3038078 13 Puis en position (2), après la translation du dispositif et la rotation de l'élément (5), l'ensemble est fixe. C'est à nouveau l'individu assis qui fait une rotation selon un arc de cercle de 0° à 360°, grâce au plateau tournant motorisé (TM) (voir Fig. 8). Ce mouvement se fait 5 autour de l'axe A2. Ces 2 plans de prises de vues permettent d'obtenir une représentation en trois dimensions du visage. Ces plans sont complémentaires. Ces axes Al et A3 sont indispensables pour caractériser une 10 image en 3 dimensions. Ce sont les conditions sine qua non pour obtenir le volume du visage du client. Par conséquent, ces deux plans de travail sont obligatoires. Avantageusement, les moyens de déplacements peuvent comprendre un rail de guidage pour déplacer les moyens de prises de 15 vues dans un plan vertical et un second élément de guidage pour permettre à l'élément (5) de faire une rotation. Le dispositif peut en outre comprendre des moyens électroniques de commande aptes à piloter les moyens de déplacements. Avantageusement, les moyens d'éclairage peuvent comprendre 20 une pluralité de tubes fluorescents agencés dans le caisson pour générer un éclairage homogène et sans ombre. On obtient ainsi une lumière structurée. Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un appareil de numérisation de la forme d'un visage d'un individu 25 comprenant un dispositif de prises de vues tel que défini ci-dessus, des moyens de traitement des prises de vues aptes à mesurer des paramètres du visage à partir des prises de vues numériques et à reconstituer une image numérique en trois dimensions du visage de l'individu.

30 De préférence, l'appareil comprend en outre un écran de visualisation apte à afficher l'image en trois dimensions du visage de l'individu.

3038078 14 La représentation tridimensionnelle du visage peut ainsi être visualisée sur l'écran et il est ensuite possible d'ajouter à l'écran des montures de lunettes ajustées à la morphologie du client pour se rendre compte du rendu final avant la fabrication des montures.

5 Les paramètres des montures tels que la couleur, la forme, etc. peuvent être ajustés sur l'écran. On positionne les capteurs de données adhésifs sur le visage du l'individu, et qui transmettent leur mesures au moyen de traitement pour numériser le visage.

10 On règle la hauteur des yeux du client par rapport aux moyens de prises de vues du dispositif, on capture au moins des prises de vues séquentiellement ou en continue selon un arc de cercle de 3 6 0 ° dans le plan horizontal, le dispositif étant fixe et l'individu est en rotation ce qui correspond à un premier cycle ( position (1)). Puis en position (2) 15 le dispositif est fixe et c'est à nouveau l'individu qui fait une rotation de 3 6 0 ° autour de l'axe A2, puis on traite l'ensemble des informations prises par les moyens de prises de vues pour reconstituer une image tridimensionnelle du visage de l'individu et on visualise l'image tridimensionnelle sur un écran. 20 - la figure 1 présente schématiquement une portion d'un visage vue de face ; - la figure 2 présente deux exemples différents de forme de nez ; - la figure 3 présente trois exemples différents d'angles de face ; - la figure 4 présente trois exemples de forme de nez vus de 25 profil ; - la figure 5 représente une vue de dessus d'un nez ; - la figure 6 présente cinq exemples d'angles de chasse ; - les figures 7 et 8 présentent schématiquement des vues d'un dispositif de prises de vues selon un mode de réalisation de l'invention 30 respectivement en fonctionnement position (1) et en fonctionnement position (2) ; 3038078 15 - la figure 9 représente une vue en perspective de l'extérieur du dispositif de prise de vues ; -la figure 10 illustre schématiquement une vue de dessus de l'intérieur du dispositif; 5 - la figure 11 présente schématiquement une vue de face de l'intérieur du dispositif; - la figure 12 présente une vue de côté présentant les moyens de déplacement dans le plan vertical des moyens de prise de vues; - la figure 13 présente l'emplacement des micros capteurs 10 adhésifs. - la figure 14 l'obtention des mesures des paramètres du visage. - la figure 15 superposition du visage en 3D et mesures du visage. - la figure 16 vue du dessus du visage prenant en compte le 15 galbe du front. - la figure 17 présente une monture de lunette en fonction des paramètres de l'individu. - la figure 18 présente un exemple de visualisation sur écran de l'appareil de l'individu + de la monture de lunette.

20 En lunetterie, le nez est un support pyramidal à trois faces dont deux d'entre elles sont en contact avec la monture. Le but de l'invention est donc d'obtenir une monture parfaitement adaptée à la morphologie nasale de l'individu en épousant toutes les particularités de la structure nasale et des autres paramètres du visage. Sur la 25 figure 1 est illustrée une portion de visage vue de face. De face, le nez présente une largeur qui varie de sa racine située à peu près entre les deux yeux à son sommet portant les deux orifices nasaux. En lunetterie, la valeur prise en compte pour la largeur du nez est la largeur mesurée dans le plan de la monture de lunettes. Cette largeur 30 est mesurée dans un plan relativement parallèle à la face du visage et coupant le nez à une distance de 12 mm du sommet de la cornée des yeux. L'appréciation de cette largeur est assez aisée dans le cas d'un 3038078 16 nez saillant et de forme régulière. Elle est plus difficile en revanche pour des nez moins développés, notamment moins en saillie, comme chez les jeunes enfants, ou des nez très épatés. En fonction de la hauteur à laquelle l'individu porte ses lunettes sur son nez, non 5 seulement la largeur nasale de la monture varie, mais également les angles de la monture tels que l'angle de face a et l'angle de chasse O. De chaque côté du nez, un angle de face a, visible sur la figure (1), est l'angle formé entre la direction s'étendant entre la racine du nez et le sommet du nez et la direction verticale. Comme illustré sur la figure 10 1, dans une vue de face du visage de l'individu, si on prend une première droite passant par les yeux de l'individu, un angle de face a est l'angle formé par une droite perpendiculaire à la première droite au point de coupe du nez avec la première droite et la droite passant par ce point de coupe et tangent à l'extérieur de la racine du nez. Les 15 angles de face a sont les angles à droite et à gauche du nez formés par une ligne verticale et une ligne imaginaire tangente à chaque côté du nez et figurant la pente latérale nasale. En principe, la racine du nez est la partie la plus étroite du nez comme cela est illustré sur la portion de visage présentée sur la partie (a) de la figure 2.

20 Mais il existe des exceptions avec des configurations comme présentée sur la partie (b) de la figure (2). Le type de nez illustré sur la partie (b) de la figure 2 pose des difficultés pour ajuster les lunettes, les formes classiques des montures actuelles n'étant pas prévues pour ces formes particulières. La figure 3 présente trois 25 exemples d'angles de face pour trois morphologies de nez différentes, symétriques ou dissymétriques. Pour mesurer les angles de face sur un visage, on mesure une première largeur n au niveau où l'individu à l'habitude de porter ses lunettes, et on marque l'endroit de la mesure. Puis, depuis cette 30 marque, on descend d'une hauteur fixe, par exemple 27 mm, et on mesure une autre largeur de nez en distinguant la contribution droite 3038078 17 de la contribution gauche dans le cas où le nez n'est pas symétrique. On détermine alors les angles de face à partir de des deux largeurs de nez et de la hauteur. La figure 4 présente trois exemples de forme de nez vus de profil. Comme cela est illustré sur les exemples de la 5 figure (4), par rapport à l'arcade sourcilière et à l'apophyse montante du maxillaire supérieur, la racine du nez peut être creuse, cave, parallèle ou saillante. La projection classique est la distance du sommet de la cornée à la racine du nez. Cette cote est positive, nulle ou négative, selon que la racine est en avant, sur ou en arrière de 10 l'axe tangent aux deux cornées comme respectivement présenté sur les trois exemples de la figure (4). Un opticien juge le saillant du pont de la future monture en fonction du plan vertical, ou légèrement incliné en avant, situé à 12 mm en avant de la cornée.

15 Sur la figure (5) est représentée une vue de dessus d'un nez. Vu de dessus, le nez présente un angle de chasse O. L'angle de chasse est l'angle formé entre le plan horizontal et le nez lorsqu'on regarde le nez de dessus. Les angles de chasse définissent l'empattement du nez.

20 Selon les morphologies, l'angle de chasse 0 peut être supérieur ou égal à 50°, compris entre 30° et 50°, compris etre 10° et 30°, voire inférieur à 10° et même nul chez certains individus comme cela est illustré sur les cinq exemples d'angle de chasse de la figure 6. Sur des montures possédant des ailettes nasales réglables, l'angle de chasse 25 de la monture peut être adapté après conception de la monture. Mais sur des montures en acétate de cellulose et en matières naturelles ne possédant pas d'ailettes nasales, aucune adaptation n'est possible après la fabrication de la monture. Pour adapter les montures de lunettes à la forme du visage de 30 l'invention, il est prévu dans un mode de réalisation un appareil de numérisation de la forme d'un visage d'un individu comprenant un dispositif de prise de vues, des moyens de traitement des prises de 3038078 18 vues aptes à mesurer des paramètres du visage à partir des prises de vues numériques et à reconstituer une image numérique en trois dimensions du visage de l'individu et un écran de visualisation apte à afficher l'image en trois dimensions du visage de l'individu.

5 Sur la figure (7) est présenté un dispositif de prises de vues numériques d'un visage d'un individu selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif comprend un caisson 1, par exemple parallélépipédique. Dans le caisson (1) sont montés un éclairage (2).

10 L'éclairage (2) comprend une pluralité de lampes fluorescentes agencées dans le caisson (1) de manière à créer une lumière structurée homogène et ne générant pas d'ombres sur le visage. Des capteurs sont disposés de manière détachable sur le visage. Comme cela est illustré sur la figure (11), l'éclairage (2) 15 comprend quatre néons L1, L2, L3, L4 qui sont avantageusement positionnés pour créer la lumière structurée. L'éclairage pourrait en variante comprendre des tubes fluorescents calibrés à 6500 K. Le dispositif comprend en outre, disposés dans le caisson (1), des moyens de prise de vues (5) tels qu'une caméra ou un scanner, 20 des moyens de transmission (8) des informations recueillies à une unité de traitement. Les moyens de prise de vues (5) sont fixes en position (1) (voir Fig7). L'utilisation du dispositif est réalisée comme suit : le caisson (1) est centré par rapport au visage de l'individu selon l'axe Al grâce au 25 rail B illustré sur les figures (7) et (8). Lorsque le centrage est correct le dispositif de prises de vues et de mesures devient fixe c'est alors que la rotation de l'individu assis sur un plateau tournant motorisé s'effectue. En position (1) les réglages sont opérés de manière à centrer le 30 visage du patient par rapport aux moyens de prise de vues (5) placés dans une position neutre initiale.

3038078 19 Une fois la tête de l'individu en position par rapport au caisson, l'éclairage (2) est allumé. Les moyens de prise de vues(5) débutent alors une série de prises de vue, ou une prise de vue en continue, tout d'abord dans le plan horizontal, l'individu décrivant un arc circulaire de 5 360°selon l'axe A2. La personne est assise dans un fauteuil, qui lui même est positionné sur un plateau tournant motorisé, la rotation se fait autour de l'axe A2. Ce plateau permet de supporter des charges de 15Kg jusqu'à 200Kg. Ce plateau tournant motorisé pourra être piloté par 10 l'ordinateur. Le cycle est complet lorsque l'individu a effectué une rotation sur lui même de 0° à 360°. On obtient à ce stade le prenier cycle de prises de vues (voir Fig. 7). Puis le deuxième cycle de prises de vues est obtenu par le 15 mouvement du dispositif de prises de vues selon une translation verticale de l'ordre de 50 cm dans le plan vertical (Z) voir Fig8. Puis nous faisons effectuer une rotation de l'ordre de 45° de l'élément (5) de prises de vues (voir Fig8). Le but de ce second cycle est d'obtenir une vue de dessus parfaite. Après la translation du dispositif de prises 20 de vues (Z) et la rotation de l'instrument (caméra ou scanner) (5), l'outil est fixe, et l'on entame à nouveau une rotation de l'individu assis dans un fauteuil sur un plateau tournant motorisé selon l'axe A2 d'après un arc de cercle de 0° à 360°. On obtient à ce stade le second cycle de prises de vues (voir 25 Fig8).La combinaison de ces 2 cycles nous permet d'obtenir une image en 3 D complète. L'un des buts étant d'avoir les mesures et les paramètres du visage sous tous les angles. Le cycle peut à tout moment être interrompu par l'utilisateur, à l'aide d'une commande d'arrêt du dispositif présente sur le dispositif 30 ou bien sur une commande à distance. Une fois le cycle de prises de vues terminé, l'ensemble des informations est transmis à l'unité de traitement à l'aide des moyens 3038078 20 de communication (8). Les moyens de communication (8) peuvent être des moyens d'émission/réception sans fil, ou bien une connexion filaire telle qu'un port USB. L'individu et l'utilisateur peuvent ensuite visualiser sur l'écran de l'appareil la représentation tridimensionnelle 5 du visage et ajouter la représentation tridimensionnelle d'une monture de lunettes dont les paramètres ont été adaptés à la morphologie du visage comme cela est illustré sur la figure 13. La monture peut être choisie parmi une gamme variée de montures. Certains paramètres d'une même monture sont ensuite éditables, 10 comme par exemple, la couleur ou le motif sur la monture, la forme des branches ou de la face de la monture, l'épaisseur de la monture, etc. L'appareil de numérisation selon l'invention permet de reproduire le visage d'un individu en trois dimensions sur un écran et obtenir les informations numérisées de la forme du visage de l'individu.

15 Ceci dans le but : - de fabriquer une monture en acétate de cellulose ou d'autres matières naturelles le bois etc..., parfaitement adaptée à la morphologie d'un individu. L'optimisation de la forme de la monture est notamment obtenue pour l'assise nasale de la monture grâce à 20 l'empreinte nasale enregistrée par le dispositif, ainsi que l'ensemble des paramètres du visage, ou - de proposer la meilleure sélection de montures de lunettes en quasi parfaite harmonisation et adéquation par rapport aux paramètres morphologiques de l'individu.

25 L'instrument de prises de mesures et de vues associé aux capteurs de données adhésifs nous permet d'obtenir l'ensemble des paramètres du visage (voir fig. 14 fig. 15).11 nous permet de définir: Af1:angle de face droit/ Af2: angle de face gauche/n: largeur nasale/ 30 OD: écart pupillaire droit/OG: écart pupillaire gauche/ Ac1: angle de chasse droit/ Ac2: angle de chasse gauche. 3038078 21 s1: distance entre le centre de la pupille droite et la base du sourcil droit s2:distance entre le centre de la pupille gauche et la base du sourcil gauche. pl :distance entre le centre de la pupille droite et le sommet de la 5 joue droite. p2: distance entre le centre de la pupille gauche et le sommet de la joue gauche. h: hauteur nasale. (R): l'écart entre le rocher droit et le rocher gauche. Cette 10 mesure est réalisée grâce aux capteurs c10 et c15 (A): l'écart auriculaire supérieur. Cette mesure est réalisée grâce aux capteurs c9 et c14. (T): l'écart temporal. Cette mesure est réalisée grâce aux capteurs c8 et c13. 15 (S) l'écart sphénoïdal. Cette mesure est réalisée grâce aux capteurs c7 et c12. Acr: angle de crête. (C1) l'arc de cercle qui définit le galbe morphologique de l'individu. Cette mesure est réalisée grâce aux capteurs cl et c4 (voir 20 fig. 16). Toutes ces mesures seront prises en une seule étape. Comme c'est à la fois un instrument de mesures et de prise de vues nous obtiendrons les paramètres sur le visage du client en 3D. (voir figl 5). Nous aurons donc une superposition entre les mesures et 25 le visage en 3 dimensions. L'aspect technique: les montures de lunettes ont aussi des dimensions. Donc, dans le cas d'une sélection, le but étant la meilleure adéquation entre les paramètres du visage et ceux de la monture. Le second cas, étant en fonction des informations recueillies par 30 notre instrument est la réalisation d'une monture fait sur mesure qui intégrera toutes les asymétries, (qui en règle générale sont faibles), 3038078 22 qui vont apporter une vraie qualité de confort et qui visuellement sera esthétique. Quand on aura choisi les montures de lunettes, on se focalisera uniquement sur l'aspect esthétique.

5 Le visage qui a été modélisé en 3D va se mouvoir avec la monture de lunettes qui elle aussi aura été modélisée. On aura donc une superposition des 2 modélisations. La modélisation des lunettes se fait selon 2 axes principaux et complémentaires. C'est la condition pour obtenir une image en 3 10 dimensions. la vue de dessus est très importante lors de la prise de vues d'une monture car elle nous permet d'obtenir le galbe de celle-ci. qui devrait être parallèle au galbe du front de l'individu (dans le cadre d'une monture de lunettes sur mesure) (voir fig. 16) Aucun fabricant de montures de lunettes ne tient compte des 15 asymétries du nez qui sont peut-être faibles, non flagrantes sur le plan visuel, mais qui si elles étaient corrigées dans la fabrication des montures de lunettes apporteraient un excellent confort. En fonction des différents paramètres recueillis par notre outil, nous pourrons fabriquer une monture sur mesure. L'idée était que 20 chaque individu avec ces particularités propres à sa morphologie, doit avoir des lunettes uniques et parfaitement adaptées. Nous sommes dans une démarche et une réflexion où le confort de porter une monture doit être optimal pour chaque visage ; il y aura toujours une forme qui conviendra mieux que les autres et cela indépendamment 25 des modes et des styles. C'est pourquoi l'étude des visages est si importante, leurs formes leurs proportions et l'emplacement particulier de chaque élément constitutif. Prenons par exemple : les montures, ont tantôt des tenons hauts, tantôt des tenons bas, parfois très bas, nous avons vu que les 30 oreilles peuvent être situées plus ou moins hautes par rapport à la ligne pupillaire. Il est ridicule de vendre une monture avec des tenons hauts à une personne dont les oreilles sont très basses et 3038078 23 inversement, des tenons bas à celui ou celle dont les oreilles sont très au-dessus de la position moyenne. L'opticien lunetier expérimenté sait repérer les éléments morphologiques et il n'est pas rare que le premier modèle qu'il propose 5 soit celui qui convient le mieux. Notre objectif étant que même un débutant opticien lunetier, grâce à notre instrument de prises de mesures et de vues pourra proposer à son client les meilleures montures de son magasin et donc d'éviter les erreurs de choix.

10 A la base tout l'art de l'opticien lunetier consiste à adapter sa technique aux exigences visuelles et aux données anatomiques de chaque individu. Notre dispositif de prises de mesures et de vues en 3D va nous permettre: 15 1) D'avoir le meilleur choix des lunettes. 2) Ou Fabriquer des lunettes sur mesure.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif destiné à réaliser une image numérique en trois dimensions du visage d'un individu, à partir de mesures de certains paramètres morphologiques, du type comportant un moyen de prises de vues, tel qu'une caméra ou un scanner, des moyens de mesures desdits paramètres, des moyens de traitement des prises de vues aptes à former une image numérique en trois dimensions du visage, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent une pluralité de capteurs, aptes à être positionnés sur le visage en des endroits ou zones représentatifs desdits paramètres, et des moyens de transmission de données des capteurs vers les moyens de traitement.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres incluent l'un et/ou l'autre et toute combinaison des données morphologiques suivantes : Af1:angle de face droit/ Af2: angle de face gauche/n: largeur nasale ; OD: écart pupillaire droit/OG: écart pupillaire gauche ; Ac1: angle de chasse droit/ Ac2: angle de chasse gauche ; s1: distance entre le centre de la pupille droite et la base du sourcil droit s2:distance entre le centre de la pupille gauche et la base du sourcil gauche ; p1:distance entre le centre de la pupille droite et le sommet de la joue droite ; p2: distance entre le centre de la pupille gauche et le sommet de la joue gauche ; h: hauteur nasale : (R): l'écart entre le rocher droit et le rocher gauche ; (A): l'écart auriculaire supérieur. (T): l'écart temporal ; (S) l'écart sphénoïdal ; Acr: angle de crête ; (C1) l'arc de cercle qui définit le galbe morphologique de l'individu.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement (B) relatif des moyens de prise de vues (5) par rapport à l'individu. 3038078 25
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un siège apte à recevoir ledit l'individu et solidaire d'un plateau tournant motorisé (TM).
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, 5 caractérisé en ce que les moyens de déplacement sont aptes à déplacer les moyens de mesure en rotation dans un premier plan horizontal, sensiblement face au visage, et en translation verticale pour positionner lesdits moyens de mesure dans un second plan horizontal situé au-dessus du visage. 10
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mouvement de rotation dans l'un ou l'autre des plans horizontaux est de 360 °.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement réglable, par 15 rapport à un axe horizontal, de la position du visage, dans l'axe des moyens de prises de vues.
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux mires de visée pour positionner le visage par rapport aux moyens de mesure. 20
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend un écran de visualisation apte à afficher l'image en trois dimensions du visage de l'individu ainsi que l'ensemble des mesures.
10. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé 25 en ce qu'il comporte des moyens d'éclairage (2) du visage, tels que des tubes fluorescents.