PT108300A - Sistema e método para medição da distância interpupilar usando um espelho e um dispositivo móvel equipado com uma câmara - Google Patents

Abstract

O PRESENTE INVENTO ENCONTRA-SE NO DOMÍNIO TÉCNICO DA ÓPTICA E DA OFTALMOLOGIA. O PRESENTE INVENTO REFERE-SE A UM SISTEMA QUE PERMITE MEDIR A DISTÂNCIA INTERPUPILAR PD (500), DEFINIDA COMO A DISTÂNCIA ENTRE O CENTRO DA PUPILA ESQUERDA E O CENTRO DA PUPILA DIREITA, DISPENSANDO QUALQUER ARTEFACTO OU OBJECTO ADICIONAL SOBRE O ROSTO DA PESSOA (300), E RECORRENDO A UM ESPELHO (200) E A UM DISPOSITIVO ELECTRÓNICO MÓVEL CONVENCIONAL (201) QUE COMPREENDE UM PROCESSADOR E UMA CÂMARA (202).

Description

DESCRIÇÃO

Sistema e Método para Medição da Distância Interpupilar usando vim Espelho e vim Dispositivo Móvel Equipado com uma Câmara

Dominio técnico da invenção e estado da técnica A presente invenção encontra-se no domínio da ótica e da optometria, e refere-se à estimação da Distância

Interpupilar por um processo ótico sem contacto.

Na prescrição de lentes oftálmicas é necessário ter conhecimento de diversos dados biométricos sobre as dimensões e a forma quer do rosto e do sistema visual do Utilizador, quer das respetivas armações que servirão de suporte às lentes. Com esses dados é possível obter lentes personalizadas que corrijam o problema de visão do Utilizador. Entre estes dados biométricos, o mais importante é a Distância Interpupilar que se define como sendo a distância entre os centros das pupilas dos dois olhos. A Distância Interpupilar é essencial para a prescrição de lentes porque define a distância dos eixos óticos das duas lentes a colocar nas armações. Uma medida correta desta distância é determinante para uma visão perfeitamente corrigida. Caso contrário, uma medida incorreta superior a um milímetro provocará um desalinhamento das lentes relativamente aos olhos, que se traduzirá numa visão imperfeita e à fadiga ocular.

Outros dados biométricos diretamente relacionados, necessários para um desenho correto das lentes oftálmicas à medida do Utilizador, são a distância do nariz ao centro das pupilas, conhecida por distância naso-pupilar, a distância da lente ao centro da pupila, conhecida por distância vertex, e os ângulos de inclinação da lente relativamente ao eixo ótico.

Existem vários sistemas comerciais para medir a Distância Interpupilar, contudo estes sistemas são complexos, caros e aplicados por técnicos especializados, usualmente optometristas e oftalmologistas, realizados em locais próprios como lojas, clinicas ou centros óticos. Estes sistemas são geralmente rigorosos, com exatidão inferior a 1 milímetro, recorrem a máquinas especializadas e usualmente necessitam de um artefacto ou objeto colocado sobre a cara do paciente ou sobre a armação. De seguida descrevem-se os mais relevantes e aqueles que mais se aproximam do presente invento. a) Sistemas puramente óticos:

Um dos sistemas clássicos mais usado denomina-se Pupilómetro, como o descrito na patente FR1506352. 0 dispositivo, constituído por um conjunto de lentes, contém três janelas, duas janelas que reproduzem a estrutura de vidro das lentes que deverá ser encostada ao nariz do paciente, e uma janela no lado oposto onde o olho do Observador responsável pela medição é colocado no foco de uma lente colimadora. Esta lente permite que a fonte de luz contida no dispositivo seja colocada no infinito, o que corresponde a medir a visão ao longe. A lente pode ser móvel permitindo medir também a Distância Interpupilar do indivíduo para a visão ao perto. 0 observador move dois marcadores móveis de modo a que estes fiquem alinhados com as duas pupilas do paciente medindo, assim, a Distância Interpupilar. Este tipo de sistemas é demorado, exige a participação ativa do técnico e baseia-se num dispositivo desenhado especificamente para o efeito. 0 presente invento usa um princípio tecnológico diferente deste, dispensa a participação do técnico e o Utilizador poderá calcular a sua própria Distância Interpupilar recorrendo a um dispositivo que lhe está muitas vezes acessível (um tablet, smartphone ou portátil). b) Sistemas óticos com artefactos sobre o rosto ou armação:

Mais recentemente, um conjunto de sistemas comerciais foram apresentados que se baseiam numa sequência de imagens, tal como o sistema descrito na patente WO 2011/042623. O seu princípio baseia-se num conjunto de fotografias do rosto em diferentes poses, em que é necessário colocar um artefacto com marcas pré-definidas sobre o rosto ou sobre a armação. Este artefacto é essencial para obter uma métrica para as medidas a retirar e obter uma relação geométrica entre as diversas fotografias. 0 presente invento, ao contrário deste, não necessita de qualquer artefacto sobre o rosto do paciente, nem exige do paciente que proceda a um conjunto de poses. c) Sistemas óticos com movimento do Utilizador: 0 sistema WO 2011/113936 também se baseia num conjunto de fotografias, em que o paciente faz um movimento pré-determinado, e, ao contrário dos anteriores, não exige qualquer artefacto sobre o rosto ou armação para medir a Distância Interpupilar. Este sistema aplica um cálculo estatístico que se baseia num algoritmo de otimização iterativo, para a estimação da distância à câmara, da Distância Interpupilar, da distância focal da câmara, do raio do globo ocular e da dimensão da pupila, tendo em conta todas as imagens de uma sequência de fotografias retiradas do movimento do paciente. Não se conhecem os resultados relativamente à exatidão na estimação do problema de otimização multi-variável envolvido. Para além do peso computacional necessário, este sistema exige que o paciente proceda a um movimento pré-estabelecido e está dependente da deteção automática do círculo em torno da pupila, o que poderá ser difícil já que exige métodos sofisticados de deteção e uma câmara de grande resolução. O presente invento, ao contrário deste sistema, baseia-se num cálculo simples de geometria elementar, sem peso computacional. d) Existem outros sistemas que localizam tridimensionalmente as pupilas, recorrendo a sistemas de visão estéreo (com várias câmaras ou com uma câmara em movimento) ou recorrendo a processos ativos de deteção da distância do paciente ao sistema, como é o caso do sistema com patente W02009/007731, ou o caso dos sistemas de digitalização com luz estruturada como CN101739717. Esses sistemas podem ser bastante exatos em termos métricos, contudo são dispositivos com hardware específico, altamente calibrado e dispendioso. Em alguns casos são intrusivos ou mesmo incómodos para o paciente, como é o caso em que se usa um sistema de luz estruturada. 0 presente invento usa um principio tecnológico diferente destes sistemas, não é intrusivo e é fácil de implementar num dispositivo convencional de grande consumo, disponível à maioria das pessoas, como é o caso de computadores portáteis, tablets ou smartphones.

Nos últimos anos, o mercado de venda on-line de lentes e armações tem vindo a aumentar significativamente. Esse facto levou à necessidade de obter a Distância Interpupilar do Utilizador de forma remota, ou seja, sem se deslocar a um técnico especializado. Caso contrário, se o Utilizador tivesse que recorrer a um técnico especializado, isso eliminaria a principal vantagem da venda on-line que é evitar a deslocação física do Utilizador. Assim, para obter a Distância Interpupilar, alguns retalhistas online pedem aos seus clientes que apliquem técnicas rudimentares de medição, baseadas em objetos colocados sobre o rosto ou baseados numa medição direta com régua. Estas técnicas baseiam-se em princípios geométricos aproximados ou empíricos e por isso produzem resultados aproximados, cujos erros de medição poderão ultrapassar os 3 milímetros, sendo geralmente desaconselhados por optometristas. 0 primeiro destes sistemas, mais simples, corresponde à medição direta com régua. Intervêm múltiplos erros de medição, devido à distância que a régua tem do objeto medido. Os erros são significativos e difíceis de quantificar.

Existem alguns sistemas comerciais mais rigorosos que usam exatamente uma câmara e um artefacto com marcas ou medidas conhecidas sobre a face do paciente. Exemplos desses sistemas usam artefactos como cartões de crédito ou objetos com miras conhecidas colocados na testa ou sobre as armações do paciente - tal como o sistema proposto na patente US 2011/0267578. Estes sistemas admitem que o artefacto é co-planar com os centros das pupilas, o que raramente acontece. Por outro lado, o método está muito dependente de uma boa utilização do artefacto por parte do Utilizador. Assim, contribuem para o erro de medida não só erros de paralaxe como também erros frequentes devido à má utilização do artefacto por parte do Utilizador. O presente invento, ao contrário dos sistemas anteriores, não necessita de artefactos ou réguas sobre o rosto do paciente e os resultados obtidos não são uma aproximação da realidade.

Descrição geral do invento O sistema e método descritos na presente invenção permitem que um Utilizador meça a Distância Interpupilar utilizando um espelho e um dispositivo convencional dotado de uma câmara. Podemos encontrar dispositivos deste tipo em computadores portáteis, tablets, smartphones, PDAs e telemóveis. O presente invento, seguindo a configuração preferencial da

Figura 8, utiliza a propriedade reflexiva do espelho (200) que permite que o Utilizador veja o seu próprio reflexo (300) . Nesta configuração, o dispositivo (201) é colocado sobre o referido espelho, sendo que a câmara do dispositivo (202) está apontada para o utilizador. A fotografia dai resultante é apresentada na Figura 9, onde se pretende calcular a distância PD' (501) entre os centros das pupilas. Para converter a distância em pixeis (medida na imagem) em metros (ou outra distância métrica equivalente) é necessário uma etapa de calibração. A etapa de calibração consiste num processo de interação entre o utilizador, o dispositivo e o seu reflexo no espelho, que será explicado em mais detalhe na próxima secção. 0 presente invento apresenta as seguintes vantagens ou diferenças relativamente a outros sistemas existentes: a) O sistema pode ser feito apenas pelo próprio Utilizador, dispensando a utilização de material especializado para o efeito ou de uma terceira pessoa, como nos inventos referidos FR1506352, WO 2011/042623, W02 009/007731; b) O sistema dispensa a utilização de réguas, cartão de

crédito, CD's ou qualquer artefacto sobre o rosto ou sobre armações, como nos inventos referidos WO 2011/042623, US 2011/0267578; c) 0 sistema não é intrusivo e é fácil de implementar num dispositivo de grande consumo, disponível à maioria das pessoas, como é o caso de computadores portáteis, tablets ou smartphones. d) O sistema é exato, com erro inferior a 1 milímetro, ao contrário de sistemas que usam métodos empíricos e apresentam resultados aproximados, como US 2011/0267578. O presente invento é seguidamente descrito em pormenor, sem carácter limitativo e a título exemplificativo, por meio de uma forma de realização ou configuração preferida, representada no desenho anexo, no qual as Figuras 2 a 10 são uma representação esquemática e simplificada do sistema de acordo com o invento.

Descrição das figuras A Figura 1 representa os passos gerais do método que tem uma etapa de calibração realizada pelo utilizador que vai dos blocos (100) ao (104), e uma etapa de medição que vai dos blocos (105) ao (107) . A Figura 2 representa a colocação do dispositivo (201) sobre o espelho (200) , assumindo um dispositivo quadrangular (na sua configuração preferida) com uma superfície de contacto com o espelho que é plana. A Figura 3 representa uma realização esquemática em perspetiva da forma como o utilizador calibra o primeiro ponto de calibração Pl (601), que no esquema consiste no centro da pupila, cuja calibração é feita alinhando esse ponto com um ponto do dispositivo (205) e o reflexo do centro da pupila (301). A Figura 4 representa uma realização esquemática em perspetiva da forma como o utilizador calibra o segundo ponto de calibração P2 (701), que no esquema consiste noutro centro da pupila, cuja calibração é feita alinhando esse ponto com um ponto do dispositivo (204) e o reflexo do centro da pupila (401). A Figura 5 representa aquilo que Utilizador vê (ao espelho) no momento de alinhamento do primeiro ponto de calibração PI. A Figura 6 representa aquilo que Utilizador vê (ao espelho) no momento de alinhamento do segundo ponto de calibração P2. A Figura 7 representa os pontos captados pela câmara nos diferentes momentos de calibração, incluindo a projeção do ponto PI (Pl') (801) e a projeção do ponto P2 (P2') (802), e dois pontos da imagem para os quais se pretende calcular a distância D (805) . A Figura 8 representa aquilo que o Utilizador vê (ao espelho) quando captura uma imagem arbitrária de si próprio, com o fim de medir a distância entre os centros das pupilas. A Figura 9 representa aquilo que a câmara vê quando o Utilizador está na posição da figura anterior. A Figura 10 representa uma configuração alternativa à Figura 3, em que o alinhamento do ponto Pl (601) se faz com um ponto diferente do seu reflexo (na figura, a titulo exemplificativo apresenta-se um ponto da fronteira da iris (900)). Este alinhamento produz uma reta (901) que não é perpendicular ao espelho, cuja intersecção com o espelho é calculada tendo em conta a sua geometria. Esta configuração é, em certas situações, mais confortável para o utilizador no momento da calibração, comparativamente com a configuração especificada na Figura 3.

Descrição detalhada do invento

Em seguida, descreve-se o método e o aparato objeto do presente invento, de acordo com as reivindicações apresentadas: 1. De acordo com a Reivindicação 1, o presente invento consiste num método que, usando um dispositivo com câmara sobre um espelho (conforme configuração na Figura 2), calcula a distância métrica entre dois pontos arbitrários, que, na presente configuração, se supõe pertencentes ao corpo humano, incluindo pontos que pertençam a acessórios ou roupa dispostos sobre o corpo humano. Esses pontos são captados por uma câmara de dispositivo e, deste modo, aparecem na imagem do dispositivo, como se ilustra na Figura 7 pelos pontos (803) e (804) . Na imagem da Figura 7, a distância D (805) entre os pontos (803) e (804) é tipicamente medida em pixeis. O objetivo do método é converter pixeis em metros (ou noutra unidade métrica equivalente), ou seja, é calcular a escala da imagem que converte pixeis em metros. Para obter a escala da imagem em metros, basta conhecer uma medida conhecida E (203) (em metros) entre dois pontos de calibração observados na imagem Pl' (801) e P2' (802), desde que

estes estejam à mesma profundidade que (803) e (804) relativamente à câmara (para não haver efeito de paralaxe). Assim, a escala calcula-se dividindo a distância em metros (conhecida) com a distância em pixeis (medida na imagem). Se os passos do método forem seguidos conforme descrito na Figura 1, prova-se (ver alíneas seguintes) que a distância métrica E entre os dois pontos de calibração PI' e P2' é exatamente igual à largura (conhecida) do dispositivo (201) para a configuração sugerida nas Figuras 2, 3 e 4. Descrevem-se de seguida os passos do método, sendo que os 5 primeiros passos são passos de calibração e os restantes passos são passos de aquisição de uma foto para medição: a) O primeiro passo (100) consiste num alinhamento entre 3 pontos, conforme Figura 3: um ponto de calibração sobre o corpo PI (601), um ponto sobre o dispositivo (205) e o reflexo do referido ponto de calibração no espelho (301); este alinhamento obriga que estes 3 pontos sejam colineares e que a linha de suporte (602) seja perpendicular ao espelho (200), e, consequentemente, perpendicular ao dispositivo (201). b) No segundo passo (101), adquire-se uma imagem do ponto Pl (601), cuja projeção consiste no ponto Pl' (801) representado na Figura 7. c) No terceiro passo (102), tem-se um novo passo de alinhamento entre 3 pontos, conforme Figura 4: um novo ponto de calibração P2 (701) diferente do ponto de calibração referido no passo a) , um ponto sobre o dispositivo (204) e o reflexo do novo ponto de calibração no espelho (401). Este passo obriga o utilizador a mover-se ativamente para atingir um bom alinhamento (podendo usar o mesmo olho ou o olho oposto como se apresenta na Figura 4). Tal como em a), este alinhamento obriga que os 3 pontos referidos sejam colineares e que a linha de suporte (702) seja perpendicular ao espelho (200), e, consequentemente, perpendicular ao dispositivo (201). Facilmente se conclui que a distância entre as linhas (602) e (702) obtidas em a) e c) é exatamente a distância entre os pontos (204) e (205), ou seja, a largura do dispositivo (que é uma medida conhecida). Esta propriedade é essencial para o passo e). d) Neste passo (103), adquire-se uma imagem do ponto P2 (701), cuja projeção consiste no ponto P2' (802) representado na Figura 7. Note-se que o ponto Pl' (801) captado no passo b) foi memorizado e guardado na mesma imagem. e) Como se referiu na alínea c) , conhece-se a distância métrica E(203) entre Pl' (801), a projeção na imagem do ponto de calibração em a), e P2' (802), a projeção na imagem do ponto de calibração em c) , tal como vem ilustrado na Figura 7. Apesar de Pl' e P2' serem adquiridos em passos diferentes (e capturas diferentes) correspondem a projeções de pontos que, no espaço, distam exatamente uma distância equivalente à largura do dispositivo E (203). Assim, neste passo (104), determina-se o fator de conversão que converte pixeis em metros, ou seja, a escala da imagem, dividindo a largura do dispositivo pela distância em pixeis entre os pontos Pl' e P2' (medida na imagem). f) No último passo, constituído pelos blocos (105) a (107) da Figura 1, adquire-se uma fotografia arbitrária do Utilizador, e calcula-se a distância entre os pontos que se pretende medir (803) e (804) (Figura 7), multiplicando a distância em pixeis medida na imagem pela escala obtida na alínea anterior. 2. A Reivindicação 2 especifica que o método é usado para o cálculo da distância interpupilar, não representando tal especificação uma restrição à aplicação do método a outras partes do corpo humano. 3. A Reivindicação 3 especifica que o método pode ser aplicado várias vezes de forma a medir distâncias para várias imagens em diferentes configurações do corpo humano, ou seja, repetindo os blocos (105) a (107) da Figura 1 várias vezes. Por exemplo, podemos captar uma imagem com óculos e seguidamente uma imagem sem óculos, podemos captar múltiplas imagens com várias condições de vergência (olhando para pontos em diferentes posições) , podemos captar múltiplas imagens com diferentes armações colocadas no rosto. 0 facto de obter múltiplas imagens permite comparar, para o mesmo sujeito, diferentes distâncias medidas, para diferentes cenários (combinando óculos e vergência) que interessam ao optometrista. 4. A Reivindicação 4 estende o método para uma configuração especifica com óculos, em que pelo menos um ponto que se pretende medir é um ponto da armação dos óculos. Não se especifica o ponto da armação porquanto qualquer ponto da armação pode ser relevante no que se refere ao seu desenho e ao seu posicionamento no rosto. 5. Em sequência da Reivindicação anterior, surge a Reivindicação 5 que especifica o caso em que se mede uma ou mais distâncias entre pontos dos olhos e pontos dos óculos, para que se possa conhecer com rigor a distância da armação relativamente aos olhos e consequentemente o posicionamento da armação no rosto. Este conhecimento é importante para calcular o corte exato da lente (para a sua colocação nas armações) e, assim, alinhar o eixo ótico das lentes com o respetivo eixo ocular. 6. A Reivindicação 6 propõe que os pontos de calibração adotados pelo método sejam os centros das duas pupilas (601) (701) (Figuras 3 e 4) . Esta configuração preferida, adotada nas Figuras da presente invenção, pode ser realizada facilmente por um utilizador, contudo não se restringe o método no que se refere à adoção de pontos de calibração de outra natureza. 7. A Reivindicação 7 propõe uma configuração alternativa relativamente à Reivindicação 1. Nesta nova configuração, apresentada na Figura 10, alinham-se 3 pontos colineares cuja linha não é perpendicular ao espelho (como na configuração preferida da Reivindicação 1). Os 3 pontos são: um ponto de calibração do corpo humano (por exemplo, o centro da pupila (601)), um ponto do dispositivo (205), e o reflexo no espelho de um ponto do corpo humano diferente do referido ponto de calibração (por exemplo, a fronteira da íris (900)). Apesar de a linha de alinhamento (901) não ser perpendicular ao espelho, o cálculo da escala E é feito de igual forma, já que a intersecção daquela linha com o espelho também passa pelo limite do dispositivo (205). Assim, o método continua a ser aplicável para a nova configuração. 8. A Reivindicação 8 propõe uma multiplicidade de pontos de calibração (e não apenas dois pontos como se refere na configuração preferida). O alinhamento de múltiplos pontos poderá ter vantagens para tornar mais robustos os métodos de estimação da escala da imagem. Poderá também ter vantagens no cálculo de escalas relativas a objetos a diferentes profundidades da câmara (por exemplo nariz e orelhas). 9. Na Reivindicação 9 propõe-se acrescentar um passo prévio (imediatamente posterior ao bloco (105) da Figura 1) de deteção dos pontos na imagem para os quais se quer medir a distância. Na configuração preferida, seria um passo de deteção dos centros das pupilas para os quais se pretende calcular a distância interpupilar. 10. Da mesma forma, na Reivindicação 10, propõe-se um passo a seguir aos blocos (101) e (103) de deteção dos pontos de calibração na imagem. Na configuração preferida, seria um passo de deteção da pupila direita (a seguir ao bloco (101)) e um passo de deteção da pupila esquerda (a seguir ao bloco (103)) . 11. A Reivindicação 11 propõe que a deteção dos pontos das duas Reivindicações anteriores, para a configuração preferida, seja realizada por um método de reconhecimento de caras, olhos e pupilas (sendo que o reconhecimento de caras e olhos servirá para restringir o domínio de aplicação do módulo de reconhecimento de pupila). 0 centro da pupila é calculado através do cálculo do centróide da pupila. 12. Já a Reivindicação 12 propõe um passo posterior ao passo (107) da Figura 1, que consiste no envio por meio eletrónico (email ou outro) das imagens capturadas nos passos anteriores para um especialista (optometrista ou outro) ou para um sistema pericial (sistema computacional de deteção de pupilas e de cálculo das principais medidas optométricas). 13. A Reivindicação 13 propõe que a deteção de pontos referida nas Reivindicações 10 e 11 seja realizada pelo sistema pericial ou pelo especialista referidos na Reivindicação anterior. Desta forma, o cálculo da escala e das distâncias optométricas podem ser realizadas a posteriori, ou, alternativamente, podem ser verificadas e corrigidas por um especialista / sistema pericial. 14. A Reivindicação 14 propõe o aparato que determina a distância entre dois pontos do corpo humano, caracterizado por compreender: a) Um processador; b) Memória em comunicação com o processador; c) Uma câmara em comunicação com o processador; d) Um chassi ou invólucro que contém a câmara, o processador e a memória; e) Um espelho; f) Instruções computacionais guardadas na memória que permitem processar o método anteriormente referido, que compreende: um passo de alinhamento entre um ponto de calibração, um ponto sobre o dispositivo e o reflexo do referido ponto de calibração no espelho; um passo de captura de imagem por via da câmara presente no dispositivo; um passo de alinhamento entre um segundo ponto de calibração, um ponto sobre o dispositivo e o reflexo do referido ponto de calibração no espelho; um passo de captura de imagem por via da câmara presente no dispositivo; um passo de determinação da escala sabendo que a distância entre os pontos de calibração na imagem equivale à distância métrica entre os dois pontos sobre o dispositivo; e um passo de determinação da distância métrica entre dois pontos do corpo humano presentes nas imagens, tendo em conta a escala calculada anteriormente. 15. Na Reivindicação 15 propõe-se que o aparato meça a distância interpupilar. 16. Enquanto na Reivindicação 16 se propõe que o aparato meça a distância entre a pupila e um ponto presente na armação, de forma a posicionar a armação relativamente aos olhos e possibilite um corte correto das lentes (e o correto alinhamento do eixo ótico da lente com o eixo ocular) . 17. A Reivindicação 17 especifica que os pontos de calibração do aparato sejam os centros das pupilas. 18. A Reivindicação 18 estende para outras configurações onde há múltiplos pontos de calibração (mais do que 2) para aumentar a robustez do sistema na estimação da distância. 19. A Reivindicação 19 prevê a inclusão de instruções para deteção dos pontos na imagem sobre os quais se quer medir a distância (distância interpupilar por exemplo). 20. A Reivindicação 20 prevê a inclusão no aparato de instruções para deteção dos pontos de calibração projetados na imagem. 21. A Reivindicação 21 inclui um módulo de comunicação que envie por meios eletrónicos as imagens (e outros dados que caracterizem o dispositivo) para um especialista ou sistema pericial. 22. A utilização do sistema, objeto da Reivindicação n°14, pode ser encontrada em qualquer das seguintes aplicações: a) Estimação de medidas oftálmicas tendo em vista o planeamento, corte e construção de lentes oftálmicas monofocais ou progressivas, quer em lojas fisicas quer no retalho on-line; b) Levantamento tridimensional da armação para construção de armações à medida, quer em lojas fisicas quer no retalho on-line; c) Recolha das medidas oftálmicas para escolher lentes e armações numa base de dados ou para aconselhamento estético ou médico das lentes ou armações que melhor se ajustam ao Utilizador; d) Recolha de dados oftálmicos tendo em vista aplicações multimédia em loja fisica ou online para visualização de lentes e armações virtuais sobre o rosto do Utilizador sob a forma de realidade aumentada; e) 0 sistema não está limitado apenas às aplicações de optometria, podendo estender-se a aplicações de estética, cosmética e medicina reconstrutiva, tais como estética de sobrancelhas, lábios, cabelo, maquilhagem, tatuagens ou para análise pré e pós operatória em medicina estética e reconstrutiva.

Claims (22)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Um método de determinar uma distância D (805) entre dois pontos do corpo humano (803) (804) usando um espelho (200) e um dispositivo eletrónico (201) com câmara (202), caracterizado por compreender os seguintes passos: a) Um passo (100) de alinhamento entre os seguintes 3 pontos: um ponto Pl de calibração sobre o corpo (601), um ponto sobre o dispositivo (205) e o reflexo do referido ponto de calibração no espelho (301); b) Um passo (101) de captura da foto do ponto de calibração no momento de alinhamento por via da câmara presente no dispositivo; c) Um passo (102) de alinhamento entre os seguintes 3 pontos: um novo ponto de calibração P2 (701) diferente do ponto de calibração referido no passo a), um ponto sobre o dispositivo (204) e o reflexo do novo ponto de calibração no espelho (401); d) Um passo (103) de captura da foto do segundo ponto de calibração por via da câmara presente no dispositivo; e) Um passo (104) de determinação da escala E (203) da imagem da câmara, dividindo a distância métrica entre os dois pontos do dispositivo (204) (205) pela distância em pixeis entre Pl' (801), a projeção na imagem do ponto de calibração Pl em a), e P2' (802), a projeção na imagem do ponto de calibração P2 em c); f) Um passo (105) (106) (107) de captura duma foto com a câmara do dispositivo, seguido de determinação da distância entre dois pontos do corpo humano presentes nessa foto, em que a distância métrica D (805) é calculada multiplicando a distância das suas projeções na imagem (803) (804) com a escala E (203) calculada no passo e).
2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto dos dois pontos do corpo humano serem os centros de cada uma das pupilas de um par de olhos do rosto e a distância ser a distância interpupilar (500) .
3. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado pelo facto da captura da foto (105) ser repetida múltiplas vezes para produzir uma multiplicidade de imagens, de forma que cada imagem corresponda a uma distância interpupilar.
4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de pelo menos um ponto do corpo humano ser um ponto presente numa armação de óculos colocada sobre o rosto.
5. 5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de estimar a distância entre o centro da pupila e a referida armação.
6. 6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto dos dois pontos de calibração serem os centros de cada uma das pupilas do par de olhos (601) (701) .
7. 7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de, numa configuração alternativa, os passos a) e c) corresponderem ao alinhamento de 3 pontos colineares com uma linha (901) não perpendicular ao espelho, que, na configuração preferida, correspondem ao centro da pupila (601), a um ponto do dispositivo (205) e ao reflexo de ponto na fronteira da iris (900).
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se alinharem mais do que dois pontos de calibração, produzindo uma multiplicidade de pontos de calibração.
9. 9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um passo de deteção dos pontos na imagem entre os quais se quer medir a distância (501) .
10. 10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um passo de deteção dos pontos de calibração projetados na imagem.
11. 11. Método de acordo com a reivindicação 9 e 10, caracterizado pelo facto da deteção dos pontos ser realizada por um sistema de reconhecimento de caras, olhos e pupilas.
12. 12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um passo de envio das imagens por meios eletrónicos para um especialista ou sistema pericial.
13. 13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto da deteção dos pontos ser realizada remotamente por um especialista ou por um sistema pericial.
14. 14. Aparato para determinar uma distância entre dois pontos do corpo humano, caracterizado por compreender: a) Um processador; b) Memória em comunicação com o processador; c) Uma câmara em comunicação com o processador; d) Um chassi ou invólucro que contém a câmara, o processador e a memória; e) Um espelho; f) Instruções computacionais guardadas na memória que permitem processar os seguintes passos: um passo de alinhamento de um ponto de calibração com um ponto sobre o dispositivo e com o reflexo do referido ponto de calibração no espelho; um passo de captura de imagem por via da câmara presente no dispositivo; um passo de alinhamento de um segundo ponto de calibração com um ponto sobre o dispositivo e com o reflexo do referido ponto de calibração no espelho; um passo de captura de imagem por via da câmara presente no dispositivo; um passo de determinação da escala sabendo que a distância entre os pontos de calibração na imagem equivale à distância métrica entre os dois pontos sobre o dispositivo; e um passo de captura de imagem e de determinação da distância métrica entre dois pontos do corpo humano presentes nas imagens, tendo em conta a escala calculada anteriormente.
15. 15. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado pelo facto dos dois pontos sobre o corpo humano serem os centros das duas pupilas de um par de olhos, e a distância entre esses dois pontos ser a distância interpupilar.
16. 16. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado pelo facto de pelo menos um ponto sobre o corpo humano ser um ponto pertencente a uma armação de óculos colocada sobre o rosto.
17. 17. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado pelo facto dos dois pontos de calibração serem os centros de cada uma das pupilas dos olhos.
18. 18. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado por compreender mais do que dois pontos de calibração, considerando uma multiplicidade de pontos de calibração.
19. 19. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado pelo facto de as instruções compreenderem um passo de deteção dos pontos na imagem sobre os quais se quer medir a distância.
20. 20. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado pelo facto de as instruções compreenderem um passo de deteção dos pontos de calibração projetados na imagem.
21. 21. Aparato de acordo com a reivindicação 14 caracterizado por compreender um módulo de comunicação que envie as imagens por meios eletrónicos para um especialista ou um sistema pericial.
22. 22. Utilização do aparato de acordo com as reivindicações anteriores caracterizada por se destinar a qualquer das seguintes aplicações: a) o planeamento, corte e construção de lentes oftálmicas monofocais ou progressivas; b) construção de armações à medida; c) selecção de lentes e armações que melhor se ajustam ao utilizador; d) aplicações multimédia para visualização de lentes e armações virtuais sobre o rosto do utilizador sob a forma de realidade aumentada.