KR102074310B1 - 사람 착용 안경의 기하학적 형태계측적 파라미터를 측정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람 착용 안경(21)의 기하학적 형태계측적 파라미터를 측정하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 스크린, 표적(8, 18), 자신의 경사를 판정하기 위한 수단이 제공되고 상기 스크린에 연결된 콤팩트한 이미지 획득 시스템(7, 17), 이미지 획득 시스템(7, 17)을 제어하고 얻어진 이미지들을 처리하는 컴퓨터를 포함하는 독립적인 계산 디바이스(1, 10)를 구현한다. 본 발명에 따른 측정 방법의 주요 특징은 사람이 자신의 눈을 표적(8, 18)에 고정되게 유지하면서 자신의 머리를 위를 향한 방향으로 돌림으로써, 이미지 획득 시스템(7, 17)에 알려진 위치에 놓인 표적(8, 18)을 주시하는 단계를 포함한다는 것이다.

Description

사람 착용 안경의 기하학적 형태계측적 파라미터를 측정하는 방법{METHOD FOR MEASURING THE GEOMETRIC MORPHOMETRIC PARAMETERS OF A PERSON WEARING GLASSES}

본 발명의 기술 분야는 안경 착용 개인의 형태-기하학적(morpho-geometric) 파라미터를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 이들 파라미터는, 예를 들면, 동공 거리(PD), 동공이 렌즈의 하측 가장자리에서 이격된 높이(H), 개인의 얼굴 평면에 관하여 렌즈의 경사 각도인 전경(pantoscopic) 각도(ΘP), 눈과 렌즈(L) 사이의 거리(DLE), 및 눈의 회전 중심(CRO)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 안경, 및 특히 한 쌍의 누진 렌즈(progressive lens)가 적합하게 개인화 되어져야 한다면 이들 파라미터를 필수적으로 알아야 한다.

특정 수의 이들 형태-기하학적 파라미터를 측정할 수 있게 하는 방법은 이미 존재한다. 이들 방법의 제1 범주는 비디오 카메라가 눈 높이까지 조절되고 안경 착용 개인이 미러를 바라보는 대형 수직 측정 컬럼(column)을 채용한다. 이 유형의 장치는 매우 부피가 크고 따라서 측정을 수행하기 위한 큰 구역을 요구하며, 측정을 정제하기 위해서 쉽게 이동될 수 없거나 주어진 상황에 맞추기 위해 몇몇 요소들로 분리될 수 없는 한, 사용은 상당히 융통성이 없다.

제2 범주의 방법은 특히 테이블 위에 설치될 수 있지만, 그러나, 안경 착용 개인을 측정 및 위치시키기 위해 매우 강제적인 의례를 요구하는, 소형의 장치를 수반한다. 실제로, 이 유형의 방법은 개인에게 특별한 헤드 캐리지(head carriage), 및 안경의 안경테 상에 밸런스-바(balance-bar)가 구비된 클립을 설치하게 한다. 이어 제1 단계는 개인을 자연스러운 자세를 취하게 하는 것에 있는데, 이어 밸런스-바는 클립과 밸런스-바 간에 각도가 틀어지지 않게 클램프 되고, 이 각도는 전경 각도에 대응한다. 제2 단계 동안에, 자신의 안경의 안경테 및 클립을 장비한 개인은 스크린 위에 고정된 비디오 카메라를 바라본다. 개인은 클램프 된 밸런스-바가 눈과 비디오 카메라를 통과하는 축선에 수직으로 되도록 자신의 머리를 경사지게 해야 한다. 이러한 방법은 복잡하고 정확한 조절을 요구하며, 비디오 카메라의 축선에 관하여 자신을 정확하게 위치시킬 수 있고 이에 따라 밸런스-바의 위치가 틀어지지 않게 하기 위해서, 안경 착용 개인 측에서 어떤 숙련성을 필요로 한다.

본 발명에 따라 형태-기하학적 파라미터를 측정하기 위한 방법은 안경 착용 개인이 부자연스러운 자세들을 취할 것을 요구하지 않으면서, 사용은 융통성이 있고 상기 파라미터의 정확하고 신뢰성 있는 측정을 쉽고 신속하게 수행할 수 있는 장치를 구현한다. 이러한 방법은 형태-기하학적 파라미터의 판정에 관해 특정 수의 잠재적인 오차 원인을 제거하게, 그리고 자연스러운 자세에 근접하게 하는 방식으로 설계된다.

본 발명의 주제는, 개인 착용 안경의 형태-기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 스크린, 표적, 자신의 경사를 판정하기 위한 수단이 구비되고 스크린에 연결된 콤팩트한 이미지 획득 시스템, 이미지 획득 시스템을 제어하고 얻어진 이미지들을 처리하는 것을 가능하게 하는 컴퓨터를 포함하는 자율적인 컴퓨터화된 디바이스를 구현하는 것으로,

- 개인이 자신의 전방에 놓인 무한 지점을 바라보고 있을 때, 개인이 착용한 안경테의 제1 위치에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계로서, 자연스러운 헤드 캐리지는 실질적으로 수평 방향에 있고, 한 쌍의 안경은 개인의 얼굴 상에 자연스러운 위치를 점유하는 것인, 단계,

- 자신의 눈을 표적에서 떼지 않고 자신의 머리의 적어도 한 번의 위를 향한 피칭 동작(pitching movement)을 수행하면서, 이미지 획득 시스템에 관하여 기지의 위치에 놓인 표적을 개인이 주시하는 단계로서, 한 쌍의 안경은 제1 단계에 관하여 개인의 얼굴 상에 변경되지 않은 위치를 유지하는 것인, 단계,

- 제1 자세를 위해 사용된 것과 동일한 이미지 획득 시스템에 의해, 이 회전 동작 동안 개인 얼굴의 몇몇 이미지들을 획득하는 단계로서, 각 이미지는 머리의 특정 경사도에 대응하는 것인, 단계,

- 눈을 주시 된 표적에 잇는 축선에 관하여 얼굴의 경사가, 개인이 무한 지점을 바라보고 있을 때 개인에 의해 취해지는 수평 방향에 관한 얼굴의 경사와 동일한 이상적인 이미지에 가장 가까운 이미지를 선택하는 단계,

- 눈의 위치, 제1 자세에서 안경테의 위치, 선택된 이미지상에 안경테의 위치, 및 이미지 획득 시스템의 경사도에 기초하여, 개인의 형태-기하학적 파라미터들을 판정하기 위해 선택된 이미지를 컴퓨터에 의해 처리하는 단계,

- 측정들의 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법이다.

개인이 하나는 자신의 전방에 놓인 무한 지점을 바라보는 것이고, 다른 하나는 반드시 수평 방향을 따라 정렬되는 것은 아닌 표적을 바라보는 것인 단지 두 개의 서로 구별되는 고정된 자세만을 취하는 것이었던 방법에서 부딪치는 문제는 준-체계적 방식으로, 각도 불일치 형태의 오차를 유발한다는 것이다. 실제로, 자신의 눈을 표적에 잇는 축선에 관하여 개인의 얼굴의 경사 각도는 자신의 눈을 무한대에 놓인 가상의 지점에 잇는 수평 축선과 자신의 얼굴이 형성하는 경사 각도와는 약간 다르다. 이 차이가 제한되어 있긴 하나, 그러나 이것은 개인의 형태-기하학적 파라미터의 판정된 값들에 있어 무시할 수 없는 불일치를 유발할 수 있다. 이와 같이 하여 획득된 두 이미지를 처리하는 국면은 이 오차를 정정하게 의도된 특정 알고리즘의 사용을 필요로 한다. 본 발명에 따른 측정 방법의 원리는 앞서 언급된 각도 오차가 제로인 이상적인 이미지 성향을 보이는 이미지를 선택함으로써, 이 각도 불일치를 정정하는 이 추가의 단계를 회피하는 것이다. 이 동작을 달성하기 위해서, 개인은 먼저 자신의 머리를 아래로 또는 위로 끄덕이면서 표적을 바라보라는 요청을 받고 이어 개인의 머리의 여러 경사에 대응하는 개인의 얼굴의 일련의 이미지를 획득하고, 마지막으로 오차가 제로가 되는 성향을 보이는 이미지를 선택한다. 이렇게 하여, 이미지 처리 단계는 임의의 추가의 정정 국면을 도입함이 없이 곧바로 수행될 것이다. 본 발명에 따른 방법에서, 개인의 얼굴 상에 안경의 안경테의 위치는 무한 지점을 바라보는 단계 및 표적을 바라보는 단계 동안 일정한 채로 있는다. 이미지 획득 시스템은 적어도 한 고-선명 사진 장비 또는 적어도 한 고-선명 비디오 카메라를 포함할 수 있다. 특히 이 경사에 기인한 시차(parallax) 오차를 정정하기 위해서 이미지 획득 시스템의 축선의 경사를 정확하게 알아야 한다. 이미지 획득 시스템은 소정의 경사를 갖는 고정 방식으로, 혹은 경사 각도 폭 범위에서 이동하는 방식으로 사용될 수 있다. 제1 구성에 있어서, 자신의 얼굴이 비디오 카메라의 시야의 중앙에 나타나도록 자신의 위치를 맞추게 되는 것은 착용자이다. 제2 구성에 있어서, 획득 시스템의 경사는 자신의 얼굴을 적합하게 프레임 내에 있게 하기 위해서 개인의 위치에 맞추어질 것이다. 이미지 획득 시스템에 주어진 "콤팩트한"이라는 용어는 상기 시스템이 작은 치수라는 것과, 테이블 또는 책상 유형의 표준 가구 아이템 위에 놓이고 경사 되게 하기 위해 쉽게 조작될 수 있다는 것을 의미한다. 바람직하게, 표적은 이미지 획득 시스템에 탑재된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 방법의 구현을 위해 필요한 장비 아이템은 덜 분산된다. 본 발명에 따른 측정 방법의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 표적은 이미지 획득 시스템 자체로 구성된다. 특히 개인이 표적을 바라보고 있을 때, 획득 시스템에 의해 취해진 이미지는 주로 개인의 눈에 관하여 위치된 안경의 안경테를 나타낸다. 구체적으로, 중요(sought-after) 파라미터들을 얻기 위해서 이미지의 정보-처리를 수행하는데 필요한 모든 정보는 개인의 눈에 관한 상기 안경테의 공간상의 위치를 통해, 상기 이미지 내에 명확하게 나타나야 한다. 그러므로 안경테 및 개인의 눈 둘 다가 이미지 내에 명확하고 정확하게 나타나는 것은 필수이다. 그러면, 형태-기하학적 파라미터는 평범한 삼각법 관계를 사용하여 상기 사진들로부터 쉽게 추정된다. 스크린의 주요 기능은 개인이 여러 자세를 취하였을 때 획득된 이미지를 보는 것을 가능하게 한다. 또한, 스크린은 중요(sought-after) 형태-기하학적 파라미터들의 측정의 결과를 돌려주기 위해 사용될 수도 있다. 방법은 안경 착용 개인 자신들에 의해서, 혹은 조작자, 아마도 안경사에 의해 수행될 수 있다. 개인이 무한대를 향하여 수평으로 바라보고 있을 때 안경테의 경사에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계는 다양한 방법들로, 예를 들면 개인의 얼굴의 스냅 사진을 촬영할 이미지 획득 시스템에 의해서, 혹은 경사계 및/또는 가속도계 유형의 전자 매핑 디바이스 - 이 디바이스는 안경테에 체결(secure)되거나 혹은 상기 안경테에 고정되는 클립 상에 체결된다 - 에 의해 수행될 수 있다. "체결된"이라는 용어는 탈착 가능하고 위치선정 가능한 전자 디바이스가 클립 상에 혹은 안경테 상에 있음을, 혹은 상기 전자 디바이스가 이 목적을 위해 클립 상에 혹은 안경테 상에 제공된 하우징 내에 단단히 고정됨을, 혹은 상기 전자 디바이스가 안경테 안쪽에 혹은 클립 안쪽에 일체화됨을 의미한다. 피칭 동작은 앞에서 뒤로 수평 축선에 관하여 머리를 회전하는 동작이라는 것을 상기한다. 본 발명에 따른 방법은 자연스럽고 쉬운 자세의 상태를 제시할 의도로, 개인 측에서의 피칭 동작에 의해 측정의 단계가 약간 바람직할 것이다. 이에 따라, 이러한 방법에 의해 판정된 파라미터는 부자연스러운 자세를 요구하는 것들보다 더 정확하고 더 재현 가능하게 될 것이다.

이미지 획득 시스템은 고-해상도 비디오 카메라인 것이 바람직하다. 전형적으로 고-해상도 비디오 카메라는 1 메가 화소 이상의 해상도를 가진 비디오 카메라이다. 실제로, 비디오 카메라의 선명도(definition)가 클수록, 측정에 있어 정확도는 더 만족스럽게 된다.

본 발명에 따른 방법의 제1 바람직한 실시예에 따라, 안경테의 제1 위치에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계는 이미지 획득 시스템으로 얻어지는, 개인의 얼굴의 이미지에 기초하여 수행된다. 개인의 얼굴이 중심에 있게 나타나는 간단하고 충분히 선명한 사진이면 적합할 수 있다.

바람직하게, 안경테에는, 마커가 구비되고 상기 안경테 상에 고정된 클립 형태의 매핑 요소가 장치되는데, 마커는 안경테의 공간상의 방위를 나타낸다. 이러한 클립은 개인의 얼굴 상에 안경테의 경사의 평면을 나타내며, 이미지상에서 이 경사가 더 잘 보일 수 있게 한다. 이 경우에, 비디오 카메라에 의해 캡처 된 이미지 내 상기 클립의 치수적인 특징들로부터, 이 경사를 판정하기 위해 한 비디오 카메라만이 요구된다. 이러한 클립은 이미 공지되어 있다. 각 마커는, 예를 들면, 4개의 작은 정방형으로 분할된 정방형 형태로 나타날 수 있는데, 한 대각의 2개의 작은 정방형은 다른 대각 상에 놓인 다른 2개의 작은 정방형과는 상이하게 채색된다.

본 발명에 따른 측정 방법의 제2 바람직한 실시예에 따라, 안경테의 제1 위치에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계는 안경테에 체결된 혹은 상기 안경테에 고정된 클립 상에 체결된 전자 매핑 디바이스에 의해 수행된다. 이 실시예는 이미지의 획득을 요구하지 않는다. 예를 들면 경사계 및/또는 가속도계로 구성될 수 있는 전자 매핑 디바이스는 안경테의 경사에 관한 정보 아이템을 제공하기 위해, 수신된 신호를 직접 처리할 원격 장치에 유선 또는 무선에 의해 연결된다. 이 디바이스는 예를 들면 재충전 가능하거나 재충전 불가능한 배터리/전지 유형의 통상의 자율적 시스템에 의해, 혹은 USB 케이블을 수반하는 유선 방식으로 전력을 받기 때문에, 안경 착용 개인이 사진을 찍거나 촬영되기 위해서, 더 이상 한 위치에 강제적으로 움직이지 않는 채로 있게 하지 않기 때문에, 약간 더 움직일 수 있는 자유도를 안경 착용 개인에 허용한다. 바람직하게, 전자 매핑 디바이스가 결부된 클립은 마커가 장치되고 상기 전자 매핑 디바이스가 추가된 클립으로 구성될 수 있다.

바람직하게, 클립은 수행된 측정을 원격에 놓인 장비에 업로드 하는 것을 가능하게 하는 무선 통신 모듈이 설치된다. 이 실시예는 클립과 원격에 놓인 처리 장치 간에 연결 선에 의해 제약됨이 없이, 개인이 자유롭게 움직일 수 있기 때문에, 훨씬 더 융통성 있고 더 사용자 친화적이다.

바람직하게, 이미지 획득 시스템의 경사를 판정하기 위한 수단은 경사계이다. 선험적으로, 이미지 획득 시스템은 주어진 위치에서 고정된다. 그러나 키가 매우 큰 개인에 대해서, 만족스러운 자신의 눈 및 자신의 안경테의 이미지, 즉 상기 눈 및 상기 안경테가 스크린상에 중앙에 있게 된 이미지를 얻기 위해서 이미지 획득 시스템을 경사지게 하는 것이 필요한 일이 일어날 수 있다. 이제, 이 경사는 개인의 형태-기하학적 파라미터의 판정에서 중요한 지위를 점할 것이며, 따라서 이후에 상기 파라미터의 계산에 포함되기 위해서 정확하게 알아야 한다.

바람직하게, 상기 방법에 의해 측정된 형태-기하학적 파라미터는 동공과 렌즈(L)의 하측 테두리 사이의 높이(H), 및 전경 각도(ΘP)이다. 전경 각도는 안경테가 개인의 코 위에 놓이고 개인이 먼 거리를 바라보고 있을 때 수직 평면에 관하여 렌즈(L)의 경사 각도에 대응하는 것임을 상기한다.

바람직하게, 조작자는 안경 착용 개인 전방에 위치되고, 상기 조작자는 이미지 획득 시스템의 조절을 수행하고 본 발명에 따른 측정 방법의 여러 단계를 제어한다. 이 방법은 실제로 안경 착용 개인의 형태-기하학적 파라미터의 측정을 얻기 위해서 안경사에 의해 구현될 수 있다. 이에 따라 안경사는 편리한 때에 이미지 획득 시스템을 조작하고, 안경 착용 개인에 통상의 클립 및/또는 예를 들면 경사계 및/또는 가속도계일 수 있는 3D 센서 형태의 전자 매핑 디바이스가 장치된 클립이 장비되게 한다. 마찬가지로, 안경사는 뷰 스크린상에 개인의 눈 및 안경테의 최적화된 이미지를 얻기 위해 개인을 실내에 안내한다. 따라서, 안경사는 자신 쪽으로 향하여 있는 스크린상에서 상기 이미지를 실시간으로 본다. 또한, 사진 찍기를 개시하고 컴퓨터를 통해 이미지 처리를 개시하는 것은 안경사이다. 본 발명에 다른 측정 방법은 주로 안경사가 수행하게 미세하게 조율되었다.

본 발명에 따른 측정 방법의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 획득 시스템의 경사는 고정되고, 개인은 이미지의 중앙에 나타나게 하기 위해서, 자신의 얼굴을 적합한 높이에 위치시킨다. 실제로, 이미지 획득 시스템이 경사를 조절할 수 없는 일이 일어날 수 있다. 이 경우에, 획득 시스템은 주어진 위치에서 고정되고, 상기 획득 시스템의 시야의 중앙에 가져가기 위해서 자신의 얼굴을 이동시키는 것은 개인이다. 이 구성에 있어서, 개인은 정확하고 신뢰성 있는 측정을 위해 필요한 올바른 조건을 제공하기 위해서, 사전에 약간 위치설정 제약을 받는다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 측정 방법의 구현을 위한 측정 디바이스와도 관련이 있다. 본 발명에 따른 디바이스의 주요 특징은 컴퓨터, 경사계가 장치된 적어도 한 비디오 카메라, 측정들의 결과뿐만 아니라, 상기 비디오 카메라에 의해 촬영된 화상들을 보는 것을 가능하게 하는 디스플레이 스크린을 포함하고, 비디오 카메라의 위치 및 스크린의 위치는 서로 무관하게 설정될 수 있는 것에 있다. 이 측정 디바이스는 필수적으로 특정한 배열로 제약됨이 없이, 요망되는 측정을 상호작용 및 전달하기 위해서 여러 부분들이 서로 연결된 측정 키트와 동등하다. 실제로, 이 유형의 디바이스는 이의 장착에 관하여 어떤 융통성을 나타내며, 따라서 임의의 유형의 환경에서 쉽게 설치되어 테이블 또는 책상, 혹은 매우 간단히 바닥 위에 있을 수 있다. 비디오 카메라의 위치에 무관하게 설정될 수 있는 스크린 위치는 상기 방법을 구현하기 위해 요구되는 다양한 장비 아이템을 가능한 한 정확하게 위치시킴으로써, 본 발명에 따른 측정 디바이스의 사용의 구성들을 다양화하고, 본 발명에 따른 결정 방법의 수행을 증진시키는 것을 가능하게 한다.

바람직하게, 측정 디바이스는 상기 적어도 한 비디오 카메라뿐만 아니라, 스크린, 이차 비디오 카메라, 경사계 및 컴퓨터를 함께 그룹화한 태블릿으로 구성된다. 비디오 카메라 및 태블릿은 분리된다는 것이 분명히 강조되어야 한다. 디바이스의 이 버전은 가장 콤팩트한 것 중 하나이고, 따라서 작은 공간에 설치될 수 있다. 작은 치수의 태블릿 내에 디바이스의 몇몇 구성성분들을 함께 그룹화하는 것은, 개인 또는 조작자가 하나의 동일한 대상에 기초하여 전체 방법을 제어할 수 있고, 요소를 서로에 관하여 이동 또는 옮겨놓아야 할 필요없이 적합한 조절을 조작할 수 있기 때문에, 측정 디바이스의 사용의 융통성을 더욱 증가시킨다. 태블릿은 개인 또는 조작자에 의해 손으로 쉽게 취급하는 것에 맞는 작은 크기의 대상인 것으로 가정된다. 이 유형의 대상은, 특히, 정확한 위치에 설치되고 요망되는 방향의 방위에 놓이게 하기 위해, 실내에서 손으로 쉽게 이동될 수 있다. 이 태블릿은 터치 스크린을 갖추고 있거나, 혹은 더 통상적으로 마우스에 의해 조작될 수 있다. 비디오 카메라는 이 태블릿에 직접 고정되거나, 혹은 상기 태블릿을 유지하는 것을 가능하게 하는 지지부에 고정될 수 있다.

바람직하게, 측정 디바이스는 마커가 구비된 클립 형태로 안경테를 매핑하기 위한 요소를 포함한다.

본 발명에 따른 측정 디바이스의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 디바이스는 안경테를 매핑하기 위한 전자 디바이스를 포함한다. 바람직하게, 전자 매핑 디바이스는 경사계 및/또는 가속도계로 구성된다.

바람직하게, 측정 디바이스는 지지부를 포함하고 이 위에 태블릿 및 비디오 카메라가 고정된다. 지지부는 비디오 카메라를 태블릿에 근접하게 배치할 수 있게 하여 이들 두 요소간 거리가 몇 센티미터, 바람직하게 5cm 미만이 되게 함으로써, 디바이스를 콤팩트해지게 하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게, 비디오 카메라 및 태블릿은 수직 평면의 양측에 놓여져 이들 사이에 15° 내지 45°로 놓이는 각도를 형성한다. 바람직하게, 이 각도는 30°와 같다. 이에 따라, 스크린은 어떤 방향의 방위로 놓이고, 비디오 카메라는 반대되는 방향의 방위로 놓인다. 이 배열은 안경사가 태블릿의 스크린상에서 상기 태블릿의 뒤에 놓인 비디오 카메라에 의해 기록된 안경 착용 개인의 얼굴을 직접 주시할 수 있게 한다. 이 구성에 있어서, 안경사는 이미지를 획득하기 위해 비디오 카메라를 개인의 얼굴의 높이에 놓아야 하는 것을 하지 않게 된다. 안경사는 단지 측정 디바이스를 테이블 또는 책상 위에 놓고 태블릿 및 비디오 카메라의 경사를 정확하게 조절하는 것만이 필요하다.

바람직하게, 측정 디바이스는 USB 유형의 케이블에 의해 전력을 받는 전자 카드상에 장착된 플래시 및 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터는 상기 플래시의 동작을 위해 필요한 전력을 공급할 수 있다. 이러한 커패시터는 플래시를 매우 급속히 충전할 수 있고 따라서 짧은 기간 동안 플래시를 몇 번 작동시킬 수 있는 이점을 나타낸다.

본 발명에 따른 개인의 형태-기하학적 파라미터를 측정하는 방법은 안경 착용 개인이 특정 장비 아이템을 지닐 필요가 없고 일련의 부자연스럽고 반복적인 자세에 구속될 필요가 없는 한에 있어서는 특히 인간공학적이고 사용자 친화적인 이점을 나타낸다. 또한, 이들은 측정 결과를 스크린 또는 인쇄된 문서로 개인 또는 안경사에 즉석으로 출력하는 이점이 있다. 마지막으로 본 발명에 따른 방법으로 구현되는 측정 디바이스는 제약된 크기이며 따라서 작은 용적의 실내에 테이블 또는 책상 위에 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 측정 방법의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 도 1 내지 도 6을 참조하여 이하에서 제공된다.
도 1은 수평 방향으로 무한 지점을 바라보는 개인의 머리와 비디오 카메라의 개략적인 프로파일 도면이다.
도 2는 상기 비디오 카메라 상에 표적을 바라보는 개인의 머리와 비디오 카메라의 개요적 프로파일 도면이다.
도 3은 무한 지점을 바라보는 개인의 머리의 개요적 프로파일 도면이다.
도 4는 상기 비디오 카메라 상에 표적을 바라보는 개인의 머리의 개요적 프로파일 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 구현하는 것을 가능하게 하는 디바이스의 제1 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방법을 구현하는 것을 가능하게 하는 디바이스의 제2 바람직한 실시예의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 안경 착용 개인의 형태-기하학적 파라미터를 측정하기 위한 방법을 구현하는 것을 가능하게 하는 측정 디바이스의 제1 바람직한 실시예는, 스크린 및 컴퓨터를 포함하고 수평 평면 표면상에 얹어 놓을 수 있게 하는 지지부(2)가 구비된 태블릿(1)으로 구성된다. 이 지지부(2)는 회전 축선(5)에 의해 스탠드(3) 상에 관절식으로 장착된 유지용 스템(4)에 의해 연장된 넓은 원형 스탠드(3)를 포함한다. 환언하여, 스탠드(3)가 수평 표면(6) 상에 얹어졌을 때, 스템(4)은 수직 방향에 관하여 다소 경사된 위치에 있게 된다. 이 스템(4)은 가느다란 금속 밴드로서 간주 될 수 있다. 태블릿(1)은 스템(4)에 의해 유지되면서 스탠드(3) 상에 얹어진다. 바람직하게, 1 백만 화소 이상의 해상도를 가진 고-해상도 비디오 카메라 형태의 이미지 획득 시스템(7)은 상기 태블릿(1)의 뒤에 놓임과 아울러 전자 카드(40)에 의해 스템(4)에 고정된다. 또한, 전자 카드(40)는 개인이 보기 위한 표적(8), 및 조명 조건을 더 잘 통제할 수 있게 하고, 비디오 카메라(7)에 의해 획득되어 스크린상에서 볼 수 있는 이미지상에서 각 눈의 각막 반사를 보고 측정에서 더 나은 정확도를 얻는 것을 가능하게 하는 플래시(9)를 지지한다. 또한, 전자 카드(40)는 플래시(9) 부근에 커패시터를 지지한다. 예를 들면 표적(8)으로서 사용될 수 있는 이 커패시터는 적어도 한 USB 케이블(41, 42)에 의해 전력을 받는 전자 카드(40)에 의해 재충전되고, 상기 커패시터는 플래시(9)를 동작시키는데 필요한 에너지를 제공할 수 있다. 이 커패시터는 플래시(9)를 매우 급속히 충전할 수 있고 따라서 두 번의 연이은 플래시 사이에 지나치게 긴 대기 시간을 피할 수 있는 이점을 갖는다. 태블릿(1)은 터치스크린을 갖추거나 마우스에 의해 사용될 수 있다. 상기 태블릿(1)에는 컴퓨터, 및 비디오 카메라를 작동시키고, 이미지를 불러들이고, 상기 이미지의 처리를 수행하고 측정 결과를 디스플레이하는 것을 가능하게 하는 연관된 소프트웨어가 내장된다. 스크린에 수직선은 공간 내 제1 방향의 방위로 놓이고, 비디오 카메라(7)의 조준 축선은 수직 평면에 관하여 제1 방향에 반대되는 제2 방향의 방위로 놓인다. 비디오 카메라(7)에는 공간 내 자신의 방위가 어떻든 간에 이의 경사를 판정하는 것을 가능하게 하는 경사계가 설치된다. 이 디바이스(1)는 작은 치수이고 테이블 또는 책상 위에 쉽게 설치될 수 있다. 또한, 이것은 안경 착용 개인의 형태-기하학적 파라미터를 측정하기를 요망하는, 안경사일 수 있는, 조작자에 의해 조작되게 구성된다. 실제로, 안경 착용 개인은 비디오 카메라(7) 전방에 위치하고, 안경사는 자신이 태블릿(1)의 스크린에 면하여 위치하고 안경테(21) 및 뷰 스크린상에서 개인의 눈(27)이 적합하게 프레임 내에 있게 되도록, 비디오 카메라(7)를 탑재하는 유지용 스템(4)을 회전시킨다. 이어 본 발명에 따른 측정 방법이 시작될 수 있다. 또 다른 변형 실시예에 따라, 비디오 카메라 및 태블릿(1)의 스크린은 본 발명에 따른 측정 방법이 안경 착용 개인 자신에 의해 제어될 수 있게 나란히 배치될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 측정 디바이스(10)의 제2 바람직한 실시예는, 바람직하게 1 백만 화소 이상의 해상도를 가진 고-해상도 비디오 카메라 형태의 이미지 획득 시스템(17)을 포함한다. 이 비디오 카메라(17)는 복수의 위치를 취하게 쉽게 구부릴 수 있는 변형 가능한 스템(14)이 얹어지는 넓은 스탠드(13)를 가진 지지부(12)에 의해 탑재된다. 스탠드(13)가 실질적으로 평면 표면(16) 상에 얹어졌을 때, 스템(14)은 수직 방향에 관하여 다소 경사된 위치에 있다. 스템(14)에 고정되는 전자 카드(50)는 비디오 카메라(17), 안경 착용 개인이 보기 위한 표적(18), 및 조명 조건을 더 잘 통제할 수 있게 하고, 비디오 카메라(17)에 의해 획득되어 스크린상에서 볼 수 있는 이미지상에서 각 눈의 각막 반사를 보고 이에 따라 측정에서 더 나은 정확도를 얻는 것을 가능하게 하는 플래시(19)를 지지한다. 전자 카드(50)는 플래시(19) 부근에 커패시터를 지지한다. 이에 따라, 예를 들면 표적을 구성할 수 있는 이 커패시터는 적어도 한 USB 케이블(51)에 의해 전력을 받는 전자 카드(50)에 의해 재충전되고, 상기 커패시터는 플래시(19)를 동작시키는데 필요한 에너지를 제공할 수 있다. 이 커패시터는 플래시(19)를 매우 급속히 충전할 수 있고 따라서 2번의 연이은 플래시 사이에 지나치게 긴 대기 시간을 피할 수 있는 이점을 갖는다. 비디오 카메라(17)에는 공간 내 자신의 방위가 어떻든 간에 이의 경사를 판정하는 것을 가능하게 하는 경사계가 설치된다. 얻어진 결과뿐만 아니라, 상기 비디오 카메라(17)에 의해 획득된 이미지를 볼 수 있기 위해서 상기 비디오 카메라(17)의 인근 환경 내에 놓이는, 컴퓨터에 연관된 뷰 스크린은 이를테면 예컨대 USB 케이블(30)과 같은 데이터 연결에 의해 상기 비디오 카메라(17)에 연결된다. 이 케이블(30)은 경사계의 데이터뿐만 아니라 얻어진 이미지를 컴퓨터에 보내는 것을 가능하게 한다. 이 실시예의 컴퓨터는 제1 실시예의 컴퓨터의 것들과 동일한 가능성을 제공한다. 상기 스크린의 방위에 따라, 본 발명에 따른 측정 방법은 안경사에 의해서, 혹은 안경 착용 개인 자신에 의해 제어될 수 있다. 이 이미지 획득 디바이스(10)는 작은 치수이고 테이블 또는 책상 위에 쉽게 설치될 수 있다. 이것은 심지어 상기 테이블 또는 상기 책상 위에서 옮겨질 수도 있고 간단히 손으로 조작하여 얼마간 경사지게 할 수도 있다.

기술된 두 실시예에 있어서, 비디오 카메라(7, 17)는 포트레이트(portrait) 모드에서의 방위를 가지며, 그럼으로써 상기 비디오 카메라(7, 17)의 방위를 조절할 필요없이 개인의 다양한 신장을 다루는 것을 가능하게 한다. 그러나 키가 너무 큰 개인, 혹은 앉아 있었지만 그보다는 서 있어야 하는 혹은 그 반대로 해야 하는 개인에 대응하는 비-표준 상황에 대해서, 비디오 카메라(7, 17)는 착용자의 얼굴 상에 이미지를 프레임 내에 있게 하기 위해 적합한 각도만큼 경사지게 되고, 경사계는 이 경사 각도를 측정하여 이후에, 획득된 이미지의 처리에 포함하여, 얻어진 측정을 정정하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 방법의 또 다른 변형 실시예는 경사가 조절될 수 없는 고정된 비디오 카메라(7, 17)를 사용하는 것에 있는데, 착용자는 자신의 얼굴이 태블릿(1)의 스크린상에 중앙에 있게 나타나도록, 예를 들면 자신이 앉은 좌석의 높이를 조절하여 자신의 위치를 맞추어야 한다. 비디오 카메라(7, 17)에 의해 얻어진 이미지 외에도, 스크린은 측정 결과를 준(quasi)-즉각적으로 디스플레이하는 것도 가능하게 한다. 두 측정 디바이스(1, 10)의 컴퓨터는 비디오 카메라를 작동시키고, 사진을 불러들이고, 이미지의 처리 및 높이, 동공 간 거리, 등의 계산을 수행할 수 있고, 결과를 디스플레이할 수 있는 소프트웨어를 포함한다.

도 1을 참조하면, 안경 착용 개인 - 이 개인의 안경테에는 마커를 가진 클립(22)이 장치된다 - 은 고-선명 비디오 카메라(7, 17) 전방에 위치한다. 안경사는 무한 지점을 바라보는 것으로 되어 있는 것인 편안하고 자연스러운 제1 자세를 취할 것을 개인에게 요청한다. 그러면, 화살표(24)로 나타낸 시야 방향은 실질적으로 수평이 된다. 안경사는 비디오 카메라(7, 17)에 연결된 스크린상에서 개인의 얼굴을 보기 위해, 적합하다면 비디오 카메라(7, 17)를 경사지게 함으로써, 비디오 카메라(7, 17)를 조절한다. 일단 개인의 얼굴이 비디오 카메라(7, 17)의 시야 내에 적합하게 위치되었으면, 안경사는 제1 이미지를 획득한다. 이어, 컴퓨터는 안경테(21)의 클립(22)의 정확한 3차원(3D) 방위를 판정하고, 이로부터 비디오 카메라(7, 17)의 축선(25)에 관하여 클립(22)의 각도(ΘClip1)의 함수로서, 그리고 비디오 카메라(7, 17)의 경사계로 측정되는, 비디오 카메라(7, 17)와 수직선과의 각도(ΘCam1)에 관하여 판정되는 전경 각도(ΘP1)를 추정한다. 클립(22)에 의한 전경 각도(ΘP1)의 측정은 클립(22) 상에 위치된 적어도 3개의 마커 - 이들의 상대적 위치들은 완전하게 알고 있다 - 에 의해 수행된다. 이들 마커는 고유 평면을 정의하며, 이미지 처리 소프트웨어에 연관된 비디오 카메라(7, 17)는 좌표계 (Xc, Yc, Zc)에서 이들 마커의 3D 위치, 및 결국 이 좌표계에 관하여 이 평면의 방위를 판정할 것이다. 이 방위는 곧바로 각도(ΘClip1)을 알려준다. 클립(22)의 마커의 3D 좌표의 측정은 통상적으로, IEEE Transactions article on pattern analysis and machine intelligence- "Exact and Approximate Solutions of the Perspective-Three-Point Problem"-November 1992, vol. 14 No. 11, pp. 1100-1105 D. De Menthon and L.S. Davis에 기술된 POSIT 유형의 반복적 알고리즘을 사용하여 행해진다.

그러면, 다음의 각도 관계가 얻어진다:

ΘP1 = ΘClip1 - ΘCam1

방법이 비디오 카메라(7, 17)에 근접하여 놓인 표적(8, 18)을 바라보는 개인의 얼굴의 제2 이미지의 획득에 의존한다는 가정 하에, 상기 방법은 다음과 같이 진행할 것이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 안경사는 비디오 카메라(7, 17) 상에 놓인 표적을 바라보는 것으로 되어 있는 것인 편안하고 자연스러운 제2 자세를 취할 것을 개인에게 요청한다. 안경사는 제2 이미지를 획득한다. 전경 각도(ΘP2)가 다시 측정된다. 이상적으로는, 디바이스는 비디오 카메라의 시야가 두 위치 사이에서 머리의 동작을 다루기에 충분히 크기 때문에 두 자세 사이에서 옮기지 않는다(ΘCam1 = ΘCam2 = ΘCam). 플래시(9, 19)는 각막 반사를 얻기 위해서 이 제2 이미지 획득 동안 작동된다. 각막 반사는, 높이(H) 및 반-동공 거리(1/2PD)을 측정하기 위해서, 안경테(21)의 우-좌 하측 가장자리 및 코의 우-좌측의 가장자리이기 때문에, 이미지로부터 추출된다. 또한, 클립(22)은, 이미지 크기를 조절하고 따라서 H 및 PD의 올바른 값을 얻기 위해 사용된다. 도 4를 참조하면, 여기에서 측정된 높이는 Hm과 같고, 제2 자세에서의 헤드 캐리지가 도 2 및 도 4에 점선(26)의 클립(22)으로 나타낸 이상적인 헤드 캐리지 - 이에 대해 오차는 제로이고 각도 90° - ΘCam과 동일한 머리의 회전에 대응할 것이며 ΘCam은 비디오 카메라(7, 17)와 수직선 사이의 각도이다 - 가 아니기 때문에 오차를 포함한다. 관계 Hr=Hm+ΔH에 의해 높이(Hr)의 실제 값은 측정된 높이(Hm)와는 상이하다. 각도 오차(ΘErr)는 제2 자세, 및 제로의 각도 오차(ΘErr)에 대응하는 점선(26)의 머리 및 클립(22)의 위치에 대응하는 도 4에 표시에 의해 나타내었다. 이 각도 오차는 개인이 제1 자세 동안 취하는 개인의 얼굴의 평면과 수평 방향 사이의 경사 각도가 개인이 제2 자세 동안 취하는 개인의 얼굴의 평면과 표적에 개인의 눈(27)을 잇는 축선 사이의 경사 각도와는 다르다는 사실로부터 기인한다.

높이(H)에 있어 오차는 제2 이미지에서 클립 각도 오차(ΘErr) 및 도 3에 나타낸 렌즈-눈 거리(DLE)를 고려함으로써 정정된다. 각도 오차는

ΘErr=ΘP1-ΘP2-(90°-ΘCam)

에 의해 주어지고,

높이에 관한 정정은

ΔH=(Reye+DLE)xtan(ΘErr)=d(CRO, L)xtan(ΘErr)

에 의해 제1 근사로 주어지고, Reye는 눈의 반경이고 평균으로 12mm와 같고, DLE는 렌즈-눈 거리이고 평균으로 15mm와 같다. 파라미터 d(CRO,L)은 눈의 회전 중심(CRO)과 렌즈(L) 간 거리를 나타낸다. 도 3은 특히, 렌즈(L)의 위치를 나타냄으로써, 즉, 눈 및 동공(28)의 위치뿐만 아니라, 안경테(21) 또는 클립(22)의 위치를 나타냄으로써, 거리와, DLE, CRO, 및 Reye로 표현되는 파라미터를 볼 수 있게 한다.

본 발명에 따른 방법은 이 각도 정정 단계를 제거하는 것을 목적으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 측정 디바이스에 의해 개인 착용 안경의 형태-기하학적 파라미터를 판정하는 것을 가능하게 하는 본 발명에 따른 측정 방법은 다음 단계들을 포함한다:

- 개인이 자신 전방에 놓인 무한 지점을 바라보고 있을 때, 개인이 착용한 안경테(21)의 제1 위치에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계로서, 이때 자연스러운 헤드 캐리지는 실질적으로 수평 방향(24)에 있다.

본 발명에 따른 방법의 제1 바람직한 실시예에 따라, 마커가 구비된 통상적인 매핑 클립(22)은 안경테(21) 상에 고정되고, 개인의 얼굴의 사진이 고-선명 비디오 카메라(7, 17)로 촬영된다. 안경사는 안경테(21)를 착용한 개인의 얼굴이 스크린상에서 중앙에 놓인 이미지를 얻기 위해서, 거리 및 경사에 관하여, 이미지 획득 시스템(7, 17)의 사용 조절을 수행한다. 예로서, 개인의 얼굴의 이미지는 이것이 두 개의 평행한 선일 수 있는 스크린의 2개의 기정의된 좌표계 사이에 나타난다면 만족스러운 것으로 간주 될 수 있다. 도 1을 참조하면, 이어서 컴퓨터는 안경테(21)의 클립(22)의 정확한 3차원 방위를 판정하며, 이로부터 비디오 카메라(7, 17)의 조준 축선(25)에 관하여 클립(22)의 각도(ΘClip1)의 함수로서, 그리고 비디오 카메라(7, 17)와 수직선과의 각도(ΘCam1)에 관하여 판정되는 전경 각도(ΘP1)를 추정한다.

ΘP1= ΘClip1- ΘCam1

본 발명에 따른 방법의 제2 바람직한 실시예에 따라, 가속도계 및/또는 경사계 유형의 3D 센서 형태의 전자 매핑 디바이스가, 안경테(21)에 고정된 클립(22) 상에 위치되거나 탑재된다. 이 경우에, 전자 매핑 디바이스는 바람직하게는 시스템의 교정(calibration)을 용이하게 하기 위해서 클립(22)의 기지의 위치에 조작자에 의해 위치된다. 시스템은 자체에 기지의 방식으로 자율적 파워 서플라이 시스템을, 혹은 전자 카드(40, 50)에 유선으로 연결되는 것을 갖추고 있다. 전자 매핑 디바이스는 또한 클립(22)에 직접 일체화될 수 있다. 이 경우에, 클립은 유선 방식으로 혹은 이 목적을 위해 제공된 베이스(base)에 의해 재충전될 수 있는 일체화된 자율적 파워 서플라이를 갖추고 있다.

전자 매핑 디바이스는 안경테의 경사에 관한 정보 아이템을 제공하기 위해서, 수신된 신호들을 직접 처리할 전자 카드(40, 50)에 USB 유형의 유선 연결로 혹은 WIFI 또는 블루투스 모드 유형의 무선 연결로 연결된다.

이어, 안경사는 수십 초 동안 매장에서 자연스럽게 돌아다니거나, 앉아 있는 채로 있고 몇 초 동안 자연스러운 머리 자세를 취할 것을 착용자에게 요청할 수 있다. 안경사는 입력/원격 제어 요소를 통해, 안경 착용자의 헤드 캐리지의 경사의 측정을 간헐적으로 개시하거나, 안경 착용자의 자연스러운 헤드 캐리지의 경사의 자동 측정을 개시할 가능성을 갖는다. 이 두 번째 선택지에 있어서, 측정은 규칙적으로 수행되고, 이어 통계 법칙을 통해 얼굴의 경사가 계산된다. 그 후에, 컴퓨터는 안경테(21)의 클립의 정확한 3D 방위를 판정하고 이로부터, 수직 축선에 관하여 클립의 각도(ΘClip1NaturalCarriage)의 함수로서 결정되는 전경 각도(ΘP1)를 추정한다.

ΘP1= ΘClip1NaturalCarriage

- 자신의 눈을 표적(8, 18)에서 떼지 않고 자신의 머리의 동작을 수행하면서, 고-선명 비디오 카메라(7, 17)에 관하여 기지의 위치에 놓인 표적(8, 18)을 개인이 주시하는 단계. 바람직하게 이것은 자신의 머리의 위를 향한 피칭 동작을 수반한다. 이전 단계와 동일한 방식으로, 안경사는 개인의 얼굴의 이용할 수 있는 이미지를 얻기 위해서 고-선명 비디오 카메라(8, 18)의 조절을 수행한다. 이어서, 안경사는 표적(8, 18)에 고정하여 두고 아래를 향한 머리 끄덕임을 수행할 것을 안경 착용 개인에게 요청한다. 이들 머리 끄덕임은 개인의 양 어깨를 잇는 축선에 평행한 수평 축선 주위로, 측방 오프셋 없이 수직 평면 내에서 수행되는, 머리의 회전 동작으로서 간주 될 수 있다.

- 이 머리 끄덕임 동작 동안 개인 얼굴의 몇몇 이미지를 획득하는 단계. 각 이미지는 머리의 특정 경사도에 대응한다. 실제로, 안경사는 개인의 머리 끄덕임 동작의 비디오를 획득하기 위해 고-선명 비디오 카메라(7, 17)를 작동시킨다. 이 획득 동안에, 플래시(9, 19)는 각막 반사를 얻기 위해서 작동되었다. 비디오로부터 추출된 각 이미지에 대해서, 2개의 파라미터가 측정된다:

A - 전경 각도 ΘP2=ΘClip2-ΘCam2이며, ΘClip2는 클립(22)과 비디오 카메라의 축선(25)과의 각도이고, ΘCam2은 비디오 카메라의 축선(25)과 수직선 사이의 각도이다.

B - 클립 각도 오차 ΘErr= ΘP1- ΘP2-(90°- ΘCam)이다.

- 파라미터 ΘErr의 절대값이 소정의 임계값ε 미만이고, 거의 제로인 이미지를 선택하는 단계. 예로서, 이 임계값은 0.5°와 같을 수 있다. 머리 끄덕임 동작은 ΘErr의 값이 제로인, 얼굴의 "이상적인" 위치를 포함할 만큼 충분히 커야 한다.

- 눈(27)의 위치, 제1 자세에서 안경테(21)의 위치, 선택된 이미지상에 안경테(21)의 위치, 및 고-선명 비디오 카메라(7, 17)의 경사도에 기초하여, 개인의 형태-기하학적 파라미터들을 판정하기 위해, 선택된 이미지를 컴퓨터에 의해 처리하는 단계. 그러므로 이 단계는 특정 알고리즘에 의해 수행되는, 각도 정정 부-단계를 피하며, 따라서 요망되는 형태-기하학적 파라미터를 곧바로 제공한다.

- 측정 결과를 출력하는 단계.

DLE의 값은 두 자세에 대응하는 이미지에 의해 측정될 수 있다. 따라서, 2개의 이미지가 사용되며, 마커(23)로 얻어진, 클립(22)의 위치는 예를 들면 동공(28), 홍채, 각막 반사 또는 교련(commissure)에 의한 눈(27)의 위치이기 때문에, 추출된다.

이들 위치는 조작자에 의해 이미지를 손으로 지목함으로써 혹은 두 이미지상에서 컴퓨터에 의해 자동 검출에 의해 판정된다.

홍채, 각막 반사 및 동공은 개인에 의한 머리 끄덕임 동안, 교련보다 안경테에 의해 덜 가려지는 이점을 나타내는 요소들이다. 또한, 상기 요소들의 이미지상에 손으로 지목하거나 자동 검출은 이들이 더욱 쉽게 식별할 수 있기 때문에, 더 정밀하게 행해질 것이다.

교련과 대조적으로, 눈은 회전 동작을 가지며 클립(22)의 좌표계에서 움직인다. 눈이 클립(22)에 관하여 이동되지 않게 될 경우로 되돌아가기 위해서, 두 이미지 간에 눈의 동작을 보상하는 것이 가능하다. 이에 따라 거리(dP)만큼 제2 이미지에서 눈의 위치를 보상함으로써, 대상이 클립(22)에 관하여 이동하지 않았던 경우로 복귀한다. 제1 근사로, dP는 두 이미지 간에 동공 혹은 홍채 혹은 각막 반사의 변환 값과 실질적으로 동일하다. 눈의 반경, 비디오 카메라와 수평선 간에 각도, 두 이미지 간에 클립(22)의 각도의 변동 및 두 이미지 간에 눈의 각도의 변동을 고려하여 더 정확한 기하학적 계산이 전개될 수 있다.

또한, 홍채가 각막 정점(vertex)과 동일한 평면에 없다는 사실에 관계된 기하학적 보상을 고려하는 것이 이점이 있다. 바람직하게, 개인의 눈(27)이 획득 시스템(7, 17)의 센서를 바라보는 것이 아니라 대물렌즈(optical objective)의 정점을 바라본다는 사실에 관계된 수렴 결함(convergence defect)의 기하학적 보상 또한 본 발명에 따른 방법으로 판정된 파라미터에 부정확성의 잠재적 원인들을 감소시키기 위해서 계산에 포함될 수 있다.

클립(22)의 평면에서 두 눈(27)의 동공(28) 또는 홍채 또는 각막 반사의 위치(Y1, Y2)는 클립(22)의 좌표계에서 두 눈(27)의 동공(28)의 또는 홍채 또는 각막 반사의 투사에 의해 두 이미지에 대해 판정되고, 이로부터 클립(22)의 좌표계에서 두 눈(27)의 CRO의 위치가 삼각측량에 의해 추정된다.

d(CRO,L) = (Y1-Y2)/tan(ΘP1- ΘP2)이 된다.

눈(27)의 교련의 위치가 사용된다면, DLE=(Y1-Y2)/tan(ΘP1- ΘP2)이 되고 Y1 및 Y2는 눈의 교련의 좌표이다.

임의로, CRO와 L 사이의 거리에 대해, 예를 들면 27mm와 같을 수도 있을, 평균값을 취하는 것을 고려하는 것이 가능하다. 제1 대안예에서, 착용자는 제2 이미지 캡처 동안에, 적어도 10˚의 각도 불일치를 갖기 위해서, 자신의 머리를 더 경사지게 하라고 요청을 받을 수 있다.

제2 대안에서, 사람은 표적(8, 18) 또는 특정 대상에 고정함이 없이 이들의 머리를 회전하라고 요청을 받을 수 있고 눈(27)의 교련을 사용함으로써 DLE가 측정된다.

안경테(21) 착용자가 두 이미지 캡처 사이에 자신의 머리를 경사 되게 하지 않는 경우엔 ΘP1= ΘP2이 된다.

동공 또는 반-동공 거리(PD), 눈(27)의 동공(28)을 렌즈(L) 또는 안경테(21)의 하측 가장자리까지 이격된 높이(H), 눈(27)과 렌즈(L) 사이의 거리(DLE), 및 전경 각도(ΘP)는 본 발명에 따른 측정 방법에 기초하여 판정될 수 있는 주요 형태-기하학적 파라미터들이다.

Claims (14)

1. 개인 착용 안경의 형태-기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 스크린, 표적(8, 18), 자신의 경사를 판정하기 위한 수단이 구비되고 상기 스크린에 연결된 콤팩트한 이미지 획득 시스템(7, 17), 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)을 제어하고 얻어진 이미지들을 처리하는 것을 가능하게 하는 컴퓨터를 포함하는 자율적 컴퓨터화된 디바이스(1, 10)를 구현하는 것으로,
   - 개인이 자신의 전방에 놓인 무한 지점을 바라보고 있을 때, 개인이 착용한 안경테(21)의 제1 위치에 관계된 정보 아이템을 획득하는 단계로서, 자연스러운 헤드 캐리지는 실질적으로 수평 방향(24)에 있고, 상기 안경테(21)는 상기 개인의 얼굴 상에 자연스러운 위치를 점유하는 단계,
   - 자신의 눈을 상기 표적(8, 18)에서 떼지 않고 자신의 머리의 적어도 한 번의 위를 향한 피칭 동작(pitching movement)을 수행하면서, 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)에 관하여 기지의 위치에 놓인 상기 표적(8, 18)을 상기 개인이 주시하는 단계로서, 상기 안경테(21)는 이전 단계에 관하여 상기 개인의 얼굴 상에 변경되지 않은 위치를 유지하는 단계,
   - 상기 제1 위치를 위해 사용된 것과 동일한 이미지 획득 시스템(7, 17)에 의해, 이 회전 동작 동안 상기 개인의 얼굴의 몇 개의 이미지들을 획득하는 단계로서, 각 이미지는 상기 머리의 특정 경사도에 대응하는 단계,
   - 상기 눈(27)을 상기 주시된 표적(8, 18)에 잇는 축선에 관하여 상기 얼굴의 상기 경사가, 상기 개인이 무한 지점을 바라보고 있을 때 상기 개인에 의해 취해지는 수평 방향(24)에 관한 상기 얼굴의 상기 경사와 동일한 이상적인 이미지에 가장 가까운 이미지를 선택하는 단계,
   - 상기 눈(27)의 상기 위치, 상기 제1 위치에서 상기 안경테(21)의 상기 위치, 상기 선택된 이미지상에 상기 안경테(21)의 상기 위치, 및 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)의 상기 경사도에 기초하여, 상기 개인의 상기 형태-기하학적 파라미터들을 판정하기 위해 상기 선택된 이미지를 상기 컴퓨터에 의해 처리하는 단계,
   - 상기 측정들의 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)은 고-해상도 비디오 카메라인 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 안경테(21)의 상기 제1 위치에 관계된 상기 정보 아이템을 획득하는 단계는 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)으로 얻어지는, 상기 개인의 얼굴의 이미지에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
4. 제3항에 있어서, 마커(marker)가 구비되고 상기 안경테(21) 상에 고정된 클립(22) 형태의 매핑 요소가 상기 안경테(21)에 장치되고, 상기 마커는 상기 안경테(21)의 공간적인 방위를 나타내는 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 안경테(21)의 상기 제1 위치에 관계된 상기 정보 아이템을 획득하는 단계는 전자 매핑 디바이스에 의해 수행되고, 상기 디바이스는 상기 안경테(21)에 혹은 상기 안경테에 고정된 클립(22) 상에 체결된 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 클립에는 수행된 상기 측정들을 원격에 놓인 장비(rig)에 업로드 하는 것을 가능하게 하는 무선 통신 모듈이 설치된 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)의 상기 경사를 판정하는 상기 수단은 경사계(inclinometer)인 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 방법에 의해 측정된 상기 형태-기하학적 파라미터들은 동공(28)과 렌즈(L)의 하측 테두리 사이의 높이(H), 및 전경 각도인 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
9. 제1항에 있어서, 조작자는 상기 안경 착용 개인 전방에 위치되고, 상기 조작자는 상기 이미지 획득 시스템(7, 17)의 조절을 수행하고 상기 방법의 상기 여러 단계를 제어하는 것을 특징으로 하는, 안경의 형태-기하학적 파라미터 측정 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 청구된 측정 방법의 구현을 위한 측정 디바이스로서, 상기 디바이스는 컴퓨터, 경사계가 장치되고 개인의 크기 내에 맞도록 기울어질 수 있어서 개인이 자연스러운 자세를 취할 수 있게 하는 적어도 한 비디오 카메라(7, 17), 측정들의 결과뿐만 아니라, 상기 비디오 카메라(7, 17)에 의해 촬영된 화상들을 보는 것을 가능하게 하는 디스플레이 스크린을 포함하고, 상기 비디오 카메라(7, 17)의 위치 및 상기 스크린의 위치는 서로 무관하게 설정될 수 있는 것으로, 상기 디바이스는 마커를 갖춘 클립(22) 형태의, 상기 안경테(21)를 매핑하기 위한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스.
11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 한 비디오 카메라(7)뿐만 아니라, 상기 스크린, 2차 비디오 카메라, 상기 경사계 및 상기 컴퓨터를 함께 그룹화한 태블릿(1)으로 구성된 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스.
12. 제10항에 있어서, 상기 안경테(21)의 공간상에 매핑을 위한 전자 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스.
13. 제11항에 있어서, 상기 태블릿(1) 및 상기 비디오 카메라(7)가 고정되는 지지부(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스.
14. 제13항에 있어서, 상기 비디오 카메라(7) 및 상기 태블릿(1)은 수직 평면의 양측에 놓이고 이들 사이에 15° 내지　45°로 놓이는 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스.

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