WO2012153022A1 - Procede de determination de la distance de lecture - Google Patents

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WO2012153022A1
WO2012153022A1 PCT/FR2012/050482 FR2012050482W WO2012153022A1 WO 2012153022 A1 WO2012153022 A1 WO 2012153022A1 FR 2012050482 W FR2012050482 W FR 2012050482W WO 2012153022 A1 WO2012153022 A1 WO 2012153022A1
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WO
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reading
tablet
image
individual
marker
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/050482
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English (en)
Inventor
Ahmed Haddadi
Jean Delzers
Original Assignee
Essilor International (Compagnie Générale d'Optique)
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Publication date
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Priority to US14/112,124 priority patent/US9223151B2/en
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Priority to CN201280022051.3A priority patent/CN103517666B/zh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C13/00—Assembling; Repairing; Cleaning
    • G02C13/003—Measuring during assembly or fitting of spectacles
    • G02C13/005—Measuring geometric parameters required to locate ophtalmic lenses in spectacles frames
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the reading distance for an individual read to a standard text.
  • standard text is broad because the method according to the invention must be able to address particular individuals who can not read. Therefore, a standard text may include a usual written text, or a simplified pattern or figure that may be commonly encountered in a book or magazine. It is important, especially for an optician, to know the reading distance, to incorporate this parameter in the realization of a pair of glasses.
  • the methods for determining the reading distance are generally based on a rough and approximate evaluation of it, carried out in the judgment without specific tools and therefore without particular rigor. Most of the time, these methods have the sole objective of a rapid determination of this distance, without taking into account the posture adopted by the individual. However, each individual, depending on its size and morphology, will be inclined to tilt his body and / or his head in a more or less marked way, and to orient as much as possible the reading medium in space, for to find himself in optimal reading conditions, giving him maximum comfort. To be rigorous, the measurement of the reading distance must integrate all these adjustments of position and orientation of the body and the reading medium.
  • the term "reading medium” is general and refers to any device on which text or figures are affixed, and may include, for example, a book or magazine.
  • the methods for determining the reading distance according to the invention are complete and precise because, on the one hand, they take into account the posture adopted by the individual as well as the inclination of the reading medium, and on the other hand, they make it possible to automatically restore the information concerning the reading distance. They are also user-friendly and fast, offering the reader a comfortable reading position without particular constraint and without specific equipment, the reading distance being communicated to the individual in the continuity of the process, just after the reading phase.
  • the subject of the invention is a method for determining the reading distance for an individual having to observe a reading zone, comprising the following steps:
  • the principle of a method according to the invention consists in capturing at least one image of the individual reading a reading zone on the tablet, then in locating the position of each marker of the tablet and that of the facial marker. on said at least one image. Knowing the distance of the individual from the apparatus, and from the angular considerations induced by the previous markings, it becomes possible to determine precisely the reading distance. It is assumed that the distance separating the the individual's facial reference to the plane of his eyes, as well as the distance separating the marker and the reading zone, are known with precision, in order to integrate them into the calculation of the reading distance.
  • the reading tablet is a light object, which can be easily manipulated, and on which is affixed the reading zone.
  • the reading zone can be materialized by a drawing or a simplified figure that can advantageously replace a written text.
  • Each marker of the reading tablet is placed on the front of it, so as to appear on a film or a photo when the individual inclines said tablet to decrypt the text and / or drawings.
  • the apparatus can be fixed or mobile.
  • the reading distance can be restored by any means possible, whether oral or visual, the main thing being that the information is clear and that it is performed in the continuity of the image processing, without waiting period.
  • the facial marker can either be natural by being represented by a part of the face easily identifiable on an image, such as for example the pupil of the eyes, or be artificial via at least one marker.
  • the individual wears a pair of glasses
  • the facial mark is materialized by at least one marker secured to a clip attached to said pair of glasses.
  • the glasses serve as support for the markers, whose proximity to the eyes will allow them to be representative of these on an image.
  • the clip may carry either an individual marker positioned between the two eyes, or two markers placed at the right of each eye, the number of markers is not limited. Generally, these markers are slightly offset from the position of the eyes, this offset being of low amplitude and well known to be integrated in the calculation of the reading distance.
  • the tablet is provided with three marking markers, one being in the front position on said tablet, the other two being in the lateral position.
  • markers make it possible to locate the position of the tablet on an image, in particular when it is very inclined at the time of the reading phase by the individual. In other words, if the tablet could be reduced to a thin piece having a front and back, the reading area would be located on the back, and the markers would be affixed on the front.
  • the means used to acquire at least one image is a camera.
  • a camera is the most complete and flexible means of capturing images, making it possible to produce a film continuously, or to perform various stops on images making it possible to select the best images.
  • This type of camera also allows you to continuously chain shots, in zoomed or remote mode.
  • the facial mark of the individual and each mark of the tablet appear simultaneously on the same image. For this configuration, it is assumed that the resolution is good enough to be able to accurately distinguish both the facial cue of the individual and each marker of the reading tablet, and in this case, a single shot is sufficient to determine the reading distance.
  • the camera acquires at least two images, a first image on which at least the facial reference mark of the individual appears, and a second image on which each image marker appears.
  • the tablet the processing by calculation taking place from the information collected on said images.
  • the resolution is not good enough by far, to the point of not being able to distinguish on the same cliche the facial cue of the individual and each marker of the tablet.
  • the camera is moved between a first position for capturing the first image and a second position for capturing the second image. Indeed, it can simply happen that the camera is not able to take a snapshot well defined, and on which appear both the facial reference of the individual and each marker of the reading tablet.
  • the camera acquires a first view of one of the two elements, the facial mark or each marker of the tablet, and is then moved to acquire a second view of the other element, the processing of these two images. integrating the two positions of the camera in space. Indeed, in order to be able to effectively combine the information collected on both shots, in order to determine the reading distance, it is imperative to know the coordinates of the camera in space, at the time of taking these two shots.
  • the processing of said at least one image comprises a step of subtraction between a first vector connecting the facial reference mark of the individual and the image acquisition apparatus, and a second vector connecting the reading on the tablet and said apparatus, the reproduction of the information being effected by means of a direct reading on a screen.
  • the invention also relates to a portable reading tablet for implementing a method according to the invention, said tablet comprising a face intended for reading, and at least one spatial marker of said shelf, said unless a marker is configured to allow tracking even in low light.
  • the main characteristic of a tablet according to the invention is that it comprises a first extended reading surface by a second inclined face of an angle from 10 ° to 80 ° with respect to said first face, said second face comprising three markers, one in the frontal position, and the two others being in lateral position, said three markers making it possible to locate the position in the space of said Tablet.
  • the reading face can be indifferently comprised of text, separate letters or numbers, or figures. In general, this face includes any type of characters that can be read by an individual.
  • the marker is preferably placed on the back of this tablet with respect to the reading face, to be able to locate said tablet on a picture, even when it is very inclined at the time of reading.
  • the geometry of the marker associated with its hue must allow it to be easily and clearly identified, with all kinds of brightness, including the weakest.
  • the tablet comprises a first reading face extended by a second face inclined at an angle of 10 ° to 80 ° with respect to said first face, said second face comprising at the back three markers, one in the frontal position, and the other two being in a lateral position, said three markers making it possible to spatially locate said tablet.
  • face here refers to a wall. In this way, when the tablet is inclined at the time of reading, the markers will remain clearly visible on a picture or film taken from the front.
  • the methods for determining the reading distance according to the invention have the advantage of being complete, by proposing, in addition to the implementation of a simple, fast and low-constraining test, an ultimate step constituting to restore automatically and to accurate way to the individual the result of the test. They also have the advantage of being user-friendly, staging an individual who will be filmed or photographed, with glasses equipped with a marking clip. Finally, these processes are safe, reliable and perfectly repetitive.
  • FIG. 1 is a side view of an installation intended to apply the method according to the invention, and showing an individual in the reading phase,
  • FIG. 2 is a side view of a reading tablet according to the invention, and showing the different marks and angles connecting the reading zone to the markers of the tablet,
  • FIG. 3a is a front view of a reading tablet according to the invention.
  • FIG. 3b is a view from above of the tablet of FIG. 3a
  • FIG. 3c is a side view of the tablet of FIG. 3a
  • an installation 1 intended to implement a method for determining the reading distance according to the invention involves an apparatus 2 equipped with a camera 3 making it possible to acquire at least one image, means 5 for processing said image and means 6 for rendering said processed image.
  • the apparatus 2 is in the form of a vertical and fixed column, comprising the camera 3, whose height positioning is adjustable according to the size of the individual 7 submitting to the test. Ideally the height of the camera 3 is adjusted so as to be aligned horizontally with the eyes of the individual 2.
  • the means 6 for rendering the processed image comprise a display screen 9, which can either be directly incorporated into column 2, be connected to it by the appropriate cords.
  • the screen 9 is oriented towards the individual 7, so that it can directly visualize its own image, and read, without moving, the reading distance calculated by the apparatus 2, this information appearing explicitly and instantly on said screen 9.
  • the individual 7 may submit to the test of determination of its reading distance according to the invention, while standing or sitting, the distance between his bust 10 of the camera 3 being approximately 1.3m.
  • Column 2 has a mirror 11 without a mirror and plane, camouflaging the camera 3 and allowing the individual 7 to position correctly in front of said column 2, referring to its own image returned by said mirror 11, to perform the test in good conditions.
  • the individual 7 strives to remain globally in front of the column 2, without significantly deviating.
  • Column 2 also comprises a support 12 protruding, for laying a reading tablet 13 provided for the determination of the reading distance, the support 12 being used between two tests.
  • the individual 7 wears a frame 14 of corrective lenses. Since the principle of the method is based at least on the acquisition of a processed image from the precise identification of the position of the plane of the eyes of the individual 7, it is therefore important to be able to locate in a rigorous way, the position of a point or a zone, the positioning of which is perfectly known with respect to said plane.
  • a natural facial marker is not always possible because of, for example, low light, the glasses 14 are equipped with markers 15, allowing indifferently to locate either each of the eyes 8 or a central point between said eyes 8.
  • the equipment can be provided with a lighting means to increase the ambient brightness and improve the image acquisition conditions.
  • the reading phase during the method according to the invention is carried out by means of a portable reading tablet 13, which is a light and small object, that the individual 7 holds in his hand, and sets a certain distance from his eyes 8 in order to operate this phase.
  • This tablet 13 includes a text or drawings, the size of which is similar to that which may be encountered in a book.
  • a reading tablet 13 allowing an individual 7 to read a text during the test of determination of the reading distance, is an object having a small and constant thickness, and which consists of two flat and rectangular walls 17,18, forming between them an angle of between 10 ° and 80 °.
  • the first wall 17 comprises a reading face 19 on which is located the reading zone 28, embodied by a text or figures or drawings.
  • the second wall 18, which is inclined relative to the first 17, is equipped with three markers 20,21, one 20 being in the central and frontal position and the other two 21 being in the lateral position.
  • a face 22 of the second wall 18 is provided with an annular and central protuberance 23 delimiting an opening 24 passing through said second wall 18, the marker 20 in the central position being located on said protuberance 23. If it is assumed that the second wall 18 is placed in front of the first wall 17, the central marker 20 is found in the most advanced part of the second wall 18.
  • the three markers 20,21 are identical and each consists of a square 25 subdivided into four squares 26,27 of smaller size, two small squares 26 on the same diagonal dyed dark, the other two 27 on the other diagonal dyed clear.
  • the squares 26, 27 are distinguished from each other by a gradient of gray. Such markers 20,21 can be easily identified, regardless of the ambient brightness.
  • These three markers 20, 21 are inclined relative to the plane of the second wall 18 and are placed on the face 22 of said second wall 18 which is opposite the face 19 of the first wall 17 comprising the reading zone 28. tilt between the two walls 20,21 and the positioning of the markers 20,21, allow the tablet 13 to be marked on a film or a photo taken by the camera 3, during the reading phase by the individual 7 , and during which said tablet 13 may end up inclined.
  • the calculation processing of the image, to determine the reading distance consists first of all in determining the vector connecting the markers of the clip 16 to the camera 3, then in determining the connecting vector the markers 20,21 of the tablet 13 to said camera 3. These two vectors are then subtracted from each other to obtain a third vector whose length is the distance separating the two families 15,20,21 of markers. Finally, this distance is supplemented by the distances separating the markers 15 from the clip 16 to the plane of the eyes, and by the distance separating the markers 20, 21 from the tablet 13 to the reading zone 28.
  • the distance separating the markers 15 from the clip The eye plane is usually weak, from one to a few centimeters, and can easily be known precisely.
  • V the geometric center of the lateral markers 21 (right and left) of the tablet 13.
  • Mv _1 Ry (-av) Rx (- ⁇ ) Rz (-yv).
  • the coordinates of the point L in the reference of the camera are (xv + xl, yv + yl, zv + zl).
  • Mc Rz (yc) Rx ( ⁇ Ry (ac).
  • the coordinates of the point R being (xr ', yr', zr ') in the reference (Xc', Yc ', Zc') the calculation of the coordinates (xr, yr, zr) of the point R in the reference (Xc, Yc, Zc) is carried out by applying the matrix of inverse rotation of Me:
  • Mc _1 Ry (-ac) Rx (- ⁇ ) Rz (-yc).
  • the method for determining the reading distance according to the invention follows the following steps:
  • the screen 9 which is turned towards the individual, then displays the calculated reading distance, a few seconds after the acquisition of the two images.

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de détermination de la distance de lecture pour un individu (7) amené à observer une zone de lecture (28), comprenant les étapes suivantes: - Positionnement de l'individu (7) devant un appareillage (2) conçu pour acquérir au moins une image de face dudit individu (7), puis pour traiter ladite image et enfin restituer une information permettant à l'individu (7) de connaître sa distance de lecture, - Lecture par l'individu (7) de ladite zone (28) placée su rune tablette portable(13) et dotée d'au moins un marqueur (20, 21) de repérage, en adoptant une posture naturelle et en ajustant la position de ladite tablette (13), - Acquisition par l'appareillage (2) d'au moins une image permettant de visualiser au moins un repère facial (15) de l'individu (7) et chaque marqueur (20, 21) de la tablette (13) de lecture, - Traitement par calculs de ladite au moins une image, en tenant compte de la position du repère facial (15) de l'individu (7) et de la position de chaque marqueur (20, 21) de ladite tablette (13), - Restitution par l'appareillage (2) de l'information indiquant la distance de lecture.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION DE LA DISTANCE DE LECTURE
L'invention se rapporte à un procédé de détermination de la distance de lecture pour un individu amené à lire un texte standard . La notion de texte standard est large car le procédé selon l'invention doit pouvoir notamment s'adresser à des individus ne sachant pas lire. Par conséquent, un texte standard peut inclure un texte écrit usuel, ou un motif simplifié ou une figure pouvant être couramment rencontrés dans un livre ou une revue. Il est important, notamment pour un opticien, de connaître la distance de lecture, pour incorporer ce paramètre dans la réalisation d'une paire de lunettes.
Pour une meilleure compréhension de la description, les expressions « procédé de détermination de la distance de lecture » et « test de détermination de la distance de lecture » sont équivalentes.
Les procédés de détermination de la distance de lecture reposent généralement sur une évaluation sommaire et approximative de celle-ci, réalisée au jugé sans outillage spécifique et donc sans rigueur particulière. La plupart du temps, ces procédés ont pour unique objectif une détermination rapide de cette distance, sans tenir compte de la posture adoptée par l'individu. Or, chaque individu, en fonction de sa taille et de sa morphologie, va être amené à incliner son corps et/ou sa tête de façon plus ou moins marquée, et à orienter au plus juste le support de lecture dans l'espace, pour se retrouver dans des conditions de lecture optimales, lui octroyant le maximum de confort. Pour être rigoureuse, la mesure de la distance de lecture doit intégrer tous ces ajustements de position et d'orientation du corps et du support de lecture. Le terme « support de lecture » est général et désigne tout dispositif sur lequel est apposé un texte ou des figures, et peut inclure par exemple, un livre ou une revue.
Les procédés de détermination de la distance de lecture selon l'invention, sont complets et précis, car, d'une part, ils tiennent compte de la posture adoptée par l'individu ainsi que de l'inclinaison du support de lecture, et d'autre part, ils permettent de restituer automatiquement l'information concernant la distance de lecture. Ils sont de plus conviviaux et rapides, en proposant au lecteur d'adopter une position de lecture confortable, sans contrainte particulière et sans équipement spécifique, la distance de lecture étant communiquée à l'individu dans la continuité du procédé, juste après la phase de lecture.
Plus spécifiquement, l'invention a pour objet un procédé de détermination de la distance de lecture pour un individu amené à observer une zone de lecture, comprenant les étapes suivantes :
- Positionnement de l'individu devant un appareillage conçu pour acquérir au moins une image de face dudit individu, puis pour traiter ladite image et enfin restituer une information permettant à l'individu de connaître sa distance de lecture,
- Lecture par l'individu de ladite zone placée sur une tablette portable et dotée d'au moins un marqueur de repérage, en adoptant une posture naturelle et en ajustant la position de ladite tablette,
- Acquisition par l'appareillage d'au moins une image permettant de visualiser au moins un repère facial de l'individu et chaque marqueur de la tablette de lecture,
- Traitement par calculs de ladite au moins une image, en tenant compte de la position du repère facial de l'individu et de la position de chaque marqueur de ladite tablette,
Restitution par l'appareillage de l'information indiquant la distance de lecture.
Le principe d'un procédé selon l'invention, consiste à capturer au moins une image de l'individu en train de lire une zone de lecture sur la tablette, puis à repérer la position de chaque marqueur de la tablette et celle du repère facial sur ladite au moins une image. Connaissant la distance de l'individu par rapport à l'appareillage, et à partir de considérations angulaires induites par les repérages précédents, il devient possible de déterminer précisément la distance de lecture. Il est supposé que la distance séparant le repère facial de l'individu au plan de ses yeux, ainsi que la distance séparant le marqueur et la zone de lecture sont connues avec précision, afin de les intégrer dans le calcul de la distance de lecture. La tablette de lecture est un objet léger, pouvant être facilement manipulé, et sur lequel est apposée la zone de lecture. Dans le cas où l'individu ne saurait pas lire, la zone de lecture peut être matérialisée par un dessin ou une figure simplifiée pouvant avantageusement remplacer un texte écrit. Chaque marqueur de la tablette de lecture est placé au recto de celle-ci, de manière à apparaître sur un film ou une photo lorsque l'individu incline ladite tablette pour déchiffrer le texte et/ou les dessins. L'appareillage peut être fixe ou mobile. La restitution de la distance de lecture peut s'effectuer par tous les moyens possibles, qu'ils soient oraux ou visuels, l'essentiel étant que l'information soit claire et qu'elle soit effectuée dans la continuité du traitement d'images, sans période d'attente. Le repère facial peut, soit être naturel en étant représenté par une partie du visage facilement repérable sur une image, comme par exemple la pupille des yeux, soit être artificiel par l'intermédiaire d'au moins un marqueur. En ce qui concerne la phase de lecture en elle-même, aucune contrainte de posture ou de placement n'est imposée à l'individu, celui-ci disposant d'une liberté totale pour se retrouver dans des conditions optimales de confort et de lecture, la seule limite étant qu'il demeure en face de l'appareillage. De cette manière, l'individu trouvera un compromis acceptable entre une inclinaison de la tête et/ou du buste, et un positionnement spatial adapté de la tablette.
Préférentiellement, l'individu porte une paire de lunettes, et le repère facial est matérialisé par au moins un marqueur solidarisé à un clip fixé sur ladite paire de lunettes. De cette manière, les lunettes servent de support aux marqueurs, dont la proximité avec les yeux leur permettra d'être représentatifs de ceux-ci sur une image. Le clip peut porter, soit un marqueur individuel positionné entre les deux yeux, soit deux marqueurs placés au droit de chaque œil, le nombre de marqueurs n'étant pas limité. Généralement, ces marqueurs sont légèrement décalés par rapport à la position des yeux, ce décalage étant de faible amplitude et bien connu pour pouvoir être intégré dans le calcul de la distance de lecture. De façon avantageuse, la tablette est dotée de trois marqueurs de repérage, l'un étant en position frontale sur ladite tablette, les deux autres étant en position latérale. Ces marqueurs permettent de repérer la position de la tablette sur une image, en particulier lorsque celle-ci est très inclinée au moment de la phase de lecture par l'individu. Autrement dit, si la tablette pouvait se ramener à une pièce de faible épaisseur présentant un recto et un verso, la zone de lecture serait située sur le verso, et les marqueurs seraient apposés sur le recto.
De façon préférentielle, le moyen mis en œuvre pour acquérir au moins une image est une caméra. En effet, une caméra est le moyen de capture d'images le plus complet et le plus souple, permettant de produire un film en continu, ou d'effectuer divers arrêts sur images permettant de sélectionner les meilleures images. Ce type d'appareil permet également d'enchaîner en continu les prises de vue, en mode zoomé ou à distance. Selon un premier mode de réalisation préféré d'un procédé selon l'invention, le repère facial de l'individu ainsi que chaque repère de la tablette, apparaissent simultanément sur une même image. Pour cette configuration, il est supposé que la résolution est suffisamment bonne pour pouvoir distinguer avec précision à la fois le repère facial de l'individu et chaque marqueur de la tablette de lecture, et dans cette hypothèse, une seule prise de vue suffit pour déterminer la distance de lecture.
Selon un autre mode de réalisation préféré d'un procédé selon l'invention, la caméra acquiert au moins deux images, une première image sur laquelle apparaît au moins le repère facial de l'individu, et une deuxième image sur laquelle apparaît chaque marqueur de la tablette, le traitement par calcul s'effectuant à partir des informations recueillies sur lesdites images. Pour cette configuration, il peut être supposé que la résolution n'est pas suffisamment bonne de loin, au point de ne pas pouvoir distinguer sur un même cliché le repère facial de l'individu et chaque marqueur de la tablette. Avantageusement, la caméra est déplacée entre une première position destinée à la capture de la première image et une deuxième position destinée à la capture de la deuxième image. En effet, il peut tout simplement arriver que la caméra ne soit pas en mesure de prendre un cliché suffisamment bien défini, et sur lequel apparaissent à la fois le repère facial de l'individu et chaque marqueur de la tablette de lecture. Dans ces conditions, la caméra acquiert une première vue de l'un des deux éléments, le repère facial ou chaque marqueur de la tablette, puis est ensuite déplacée pour venir acquérir une deuxième vue de l'autre élément, le traitement de ces deux images intégrant les deux positions de la caméra dans l'espace. En effet, afin de pouvoir associer efficacement les informations recueillies sur les deux clichés, en vue de déterminer la distance de lecture, il est impératif de connaître les coordonnées de la caméra dans l'espace, au moment de la prise de ces deux clichés. De façon avantageuse, le traitement de ladite au moins une image, comprend une étape de soustraction entre un premier vecteur reliant le repère facial de l'individu et l'appareil d'acquisition de l'image, et un deuxième vecteur reliant la zone de lecture sur la tablette et ledit appareil, la restitution de l'information s'effectuant au moyen d'une lecture directe sur un écran. Ladite étape de soustraction des vecteurs est complétée par des ajustements angulaires et des ajustements de vecteurs pour tenir compte des différentes inclinaisons introduites lors de la phase de lecture, et des décalages entre le repère facial et le plan des yeux, et entre chaque marqueur de la tablette et la zone de lecture. L'invention se rapporte également à une tablette de lecture portable pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention, ladite tablette comprenant une face destinée à la lecture, et au moins un marqueur de repérage spatial de ladite tablette, ledit au moins un marqueur étant configuré pour permettre un repérage même par faible luminosité. La principale caractéristique d'une tablette selon l'invention, est qu'elle comprend une première face de lecture prolongée par une deuxième face inclinée d'un angle de 10° à 80° par rapport à ladite première face, ladite deuxième face comprenant trois marqueurs, l'un en position frontale, et les deux autres étant en position latérale, lesdits trois marqueurs permettant de repérer la position dans l'espace de ladite tablette. La face de lecture peut indifféremment comporter un texte, des lettres séparées ou des chiffres, ou des figures. De façon générale, cette face comporte tout type de caractères pouvant être lus par un individu. Le marqueur est préférentiellement placé au dos de cette tablette par rapport à la face de lecture, pour pouvoir repérer ladite tablette sur une photo, même lorsqu'elle est très inclinée au moment de la lecture. La géométrie du marqueur associée à sa teinte doit lui permettre d'être repérer facilement et nettement, avec toute sorte de luminosité, y compris les plus faibles.
Avantageusement, la tablette comprend une première face de lecture prolongée par une deuxième face inclinée d'un angle de 10° à 80° par rapport à ladite première face, ladite deuxième face comprenant au dos trois marqueurs, l'un en position frontale, et les deux autres étant en position latérale, lesdits trois marqueurs permettant de repérer spatialement ladite tablette. Le terme « face » désigne ici une paroi. De cette manière, lorsque la tablette est inclinée au moment de la lecture, les marqueurs demeureront bien visibles sur une image ou un film pris de face.
Les procédés de détermination de la distance de lecture selon l'invention présentent l'avantage d'être complets, en proposant, outre la mise en œuvre d'un test simple, rapide et peu contraignant, une ultime étape constituant à restituer automatiquement et de façon précise à l'individu le résultat du test. Ils présentent de plus l'avantage d'être conviviaux, en mettant en scène un individu qui va être filmé ou pris en photo, avec des lunettes équipées d'un clip de marquage. Enfin, ces procédés sont sûrs, fiables et parfaitement répétitifs.
On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un procédé de détermination de la distance de lecture selon l'invention, ainsi que d'une tablette de lecture selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 3c.
- La figure 1 est une vue latérale d'une installation prévue pour appliquer le procédé selon l'invention, et montrant un individu en phase de lecture,
- La figure 2 est une vue latérale d'une tablette de lecture selon l'invention, et montrant les différents repères et angles reliant la zone de lecture aux marqueurs de la tablette,
- La figure 3a est une vue de face d'une tablette de lecture selon l'invention,
- La figure 3b est une vue du dessus de la tablette de la figure 3a,
- La figure 3c est une vue de profil de la tablette de la figure 3a,
En se référant à la figure 1, une installation 1 destinée à mettre en œuvre un procédé de détermination de la distance de lecture selon l'invention, fait intervenir un appareillage 2 doté d'une caméra 3 permettant d'acquérir au moins une image, de moyens 5 de traitement de ladite image et de moyens 6 de restitution de ladite image traitée. L'appareillage 2 se présente sous la forme d'une colonne verticale et fixe, comprenant la caméra 3, dont le positionnement en hauteur est ajustable en fonction de la taille de l'individu 7 se soumettant au test. Idéalement la hauteur de la caméra 3 est réglée de façon à être alignée horizontalement avec les yeux de l'individu 2. Les moyens 6 de restitution de l'image traitée, comportent un écran 9 de visualisation, qui peut, soit être directement incorporé dans la colonne 2, soit être relié à celle-ci par les cordons appropriés. Avantageusement l'écran 9 est orienté vers l'individu 7, afin qu'il puisse directement visualiser sa propre image, et lire, sans bouger, la distance de lecture calculée par l'appareillage 2, cette information apparaissant explicitement et instantanément sur ledit écran 9. L'individu 7 peut se soumettre au test de détermination de sa distance de lecture selon l'invention, en étant en position debout ou en position assise, la distance séparant son buste 10 de la caméra 3 étant approximativement de 1,3m. La colonne 2 dispose d'un miroir 11 sans tain et plan, camouflant la caméra 3 et permettant à l'individu 7 de se positionner correctement devant ladite colonne 2, en se référant à sa propre image renvoyée par ledit miroir 11, pour effectuer le test dans de bonnes conditions. Par ce biais, l'individu 7 s'évertue à rester globalement en face de la colonne 2, sans en dévier de façon significative. La colonne 2 comprend également un support 12 en saillie, permettant de poser une tablette de lecture 13 prévue pour la détermination de la distance de lecture, ce support 12 étant utilisé entre deux tests. Dans le cadre d'une prise de mesure chez l'opticien, l'individu 7 porte une monture 14 de verres correcteurs. Puisque le principe du procédé repose au moins sur l'acquisition d'une image traitée à partir de l'identification précise de la position du plan des yeux de l'individu 7, il est donc important de pouvoir repérer de façon rigoureuse, la position d'un point ou d'une zone, dont on connaît parfaitement le positionnement par rapport à audit plan. Un repère facial naturel n'étant pas toujours possible en raison par exemple d'une faible luminosité, les lunettes 14 sont équipées de marqueurs 15, permettant indifféremment de repérer, soit chacun des yeux 8, soit un point central entre lesdits yeux 8. Ces marqueurs 15 sont supportés par une tige 16 pouvant venir se clipper sur la monture desdites lunettes 14, dans une position sensiblement horizontale, au dessus de chaque verre, ce clip 16 pouvant, par exemple, être analogue à celui décrit dans la demande de brevet US2009/0262302. L'appareillage peut être doté d'un moyen d'éclairage permettant d'accroître la luminosité ambiante et d'améliorer les conditions d'acquisition des images. La phase de lecture durant le procédé selon l'invention, est effectuée au moyen d'une tablette 13 de lecture portable, qui est un objet léger et de faible dimensions, que l'individu 7 tient dans sa main, et place à une certaine distance de ses yeux 8 afin d'opérer cette phase. Cette tablette 13 comporte un texte ou des dessins, dont la taille est analogue celle que l'on pourrait rencontrer dans un livre.
En se référant aux figures 3a, 3b et 3c, une tablette de lecture 13 permettant à un individu 7 de lire un texte durant le test de détermination de la distance de lecture, est un objet ayant une épaisseur faible et constante, et qui est constitué de deux parois planes et rectangulaires 17,18, faisant entre elles un angle compris entre 10° et 80°. La première paroi 17 comprend une face 19 de lecture sur laquelle est située la zone de lecture 28, matérialisée par un texte ou des figures ou des dessins. La deuxième paroi 18, qui est inclinée par rapport à la première 17, est équipée de trois marqueurs 20,21, l'un 20 étant en position centrale et frontale et les deux autres 21 étant en position latérale. De façon plus précise, une face 22 de la deuxième paroi 18 est dotée d'une protubérance 23 annulaire et centrale, délimitant une ouverture 24 traversant ladite deuxième paroi 18, le marqueur 20 en position centrale étant située sur ladite protubérance 23. Si l'on suppose que la deuxième paroi 18 est placée à l'avant de la première paroi 17, le marqueur central 20 se retrouve dans la partie la plus avancée de la deuxième paroi 18. Les trois marqueurs 20,21 sont identiques est sont constitués chacun d'un carré 25 subdivisé en quatre carrés 26,27 de plus petite dimension, deux petits carrés 26 situés sur la même diagonale étant teints en foncé, les deux autres 27 situés sur l'autre diagonale étant teints en clair. De façon avantageuse, les carrés 26,27 se distinguent entre eux par un dégradé de gris. De tels marqueurs 20,21 peuvent être facilement repérés, quelle que soit la luminosité ambiante. Ces trois marqueurs 20,21 sont inclinés par rapport au plan de la deuxième paroi 18 et sont placés sur la face 22 de ladite deuxième paroi 18 qui est opposée à la face 19 de la première paroi 17 comportant la zone de lecture 28. L'inclinaison entre les deux parois 20,21 ainsi que le positionnement des marqueurs 20,21, permettent à la tablette 13 d'être repérée sur un film ou une photo prise par la caméra 3, lors de la phase de lecture par l'individu 7, et au cours de laquelle ladite tablette 13 risque de se retrouver inclinée.
En se référant à la figure 2, le traitement par calcul de l'image, pour déterminer la distance de lecture, consiste d'abord à déterminer le vecteur reliant les marqueurs 15 du clip 16 à la caméra 3, puis à déterminer le vecteur reliant les marqueurs 20,21 de la tablette 13 à ladite caméra 3. Ces deux vecteurs sont ensuite retranchés l'un de l'autre pour obtenir un troisième vecteur dont la longueur est la distance séparant les deux familles 15,20,21 de marqueurs. Enfin, cette distance est complétée par les distances séparant les marqueurs 15 du clip 16 au plan des yeux, et par la distance séparant les marqueurs 20,21 de la tablette 13 à la zone de lecture 28. La distance séparant les marqueurs 15 du clip 16 au plan des yeux est généralement faible, de un à quelques centimètres, et peut facilement être connue avec précision. En revanche, le vecteur reliant les marqueurs 20,21 de la tablette 13 avec la zone de lecture 28 nécessite un calcul un peu plus complexe basé sur des considérations angulaires et des distances corrigées, en raison de l'inclinaison de ladite tablette 13. Le principe de la méthode de calcul de la distance de lecture est présenté ci-après :
Les points remarquables à prendre en considération, sont les
suivants :
- O : le centre optique de la caméra 3. C'est l'origine du repère dans
lequel toutes les mesures sont finalement rapportées ;
- V : le centre géométrique des marqueurs 21 latéraux (droit et gauche) de la tablette 13.
(xv, yv, zv) : coordonnées du point V par rapport à la caméra 3, c'est-à-dire par rapport au point O
(χν', yv', zv') repère lié à la tablette 13 et d'origine le point V
(αν, βν, yv) : posture de lacet, tangage et roulis de la tablette 13 par rapport à la caméra 3, c'est-à-dire : angles respectifs du repère lié à la tablette 13 par rapport au repère lié à la caméra 3, pour passer de (xv, yv, zv) à (χν', yv', zv')
- L : le centre de la zone de lecture 28
(χΙ', yl', zl') : coordonnées du point L dans le repère lié à la tablette 13 et d'origine le point V
- C : le centre du clip 16 (xc, yc, zc) : coordonnées du point C dans le repère lié à la caméra 3 d'origine le point O
(ac, β^ yc) : angles d'orientation du clip 16 dans le repère lié à la caméra 3 d'origine le point O
- R : centre du segment reliant les centres de rotations des yeux
(xr', yr', zr') : coordonnées du point R dans le repère lié au clip 16 et d'origine le point C, le centre du clip 16
Le repère (Xv, Yv, Zv) se confond avec le repère (Χν', Υν', Ζν') après application de la rotation dont la matrice est le produit Mv= Rz (yv) Rx (βν) Ry (av) avec
1 0 0
0 cos fj ~ sin 0
0 sin Θ cos Θ
€i>S f?" 0 slïifî
R ff) 0 1 0
— sin Θ 0 cos Θ
cos fï - sin É* 0
R t) } sin Θ cos fj 0
0 0 1
Les coordonnées du point L étant (xl', yl', zl') dans le repère (Χν', Υν', Ζν'), le calcul des coordonnées (xl, yl, zl) du point L dans le repère (Xv, Yv, Zv) s'effectue en appliquant la matrice de rotation inverse de Mv :
Mv_1 = Ry (-av) Rx (-βν) Rz (-yv) .
En décomposant le vecteur ôl en Ô + E, les coordonnées du point L dans le repère de la caméra sont (xv+xl, yv+yl, zv+zl) .
Le calcul de la position du centre du segment reliant les centres de rotation des yeux 8 dans le repère de la caméra 3 suit les étapes suivantes
En appliquant la méthode utilisée précédemment, le repère (Xc, Yc, Zc) se confond avec le repère (Xc', Yc', Zc') après application de la rotation dont la matrice est le produit Mc= Rz (yc) Rx (β Ry (ac). Les coordonnées du point R étant (xr', yr', zr') dans le repère (Xc', Yc', Zc'), le calcul des coordonnées (xr, yr, zr) du point R dans le repère (Xc, Yc, Zc) s'effectue en appliquant la matrice de rotation inverse de Me :
Mc_1 = Ry (-ac) Rx (-βο) Rz (-yc) . En décomposant le vecteur Q R en ÔC+Ci, les coordonnées du point R dans le repère de la caméra sont (xc+xr, yc+yr, zc+zr) .
Le procédé de détermination de la distance de lecture selon l'invention, suit les étapes suivantes :
- Positionnement de l'individu 7 devant la colonne 2, en se référant à sa propre image renvoyée par le miroir 11,
- Lecture par l'individu 7 de la zone de lecture 28 en adoptant une posture naturelle et confortable, et en ajustant la position de la tablette 13,
- Acquisition par la caméra 3 d'une première image sur laquelle figure le clip 16 doté de ses marqueurs 15, puis déplacement de ladite caméra 3 pour acquérir une deuxième image sur laquelle figurent les marqueurs 20,21 de la tablette 13, chaque image étant suffisamment définie pour pouvoir distinguer de façon précise la position des différents marqueurs 15,20,21. - Traitement par calculs des deux images,
- L'écran 9, qui est tourné vers l'individu, affiche alors la distance de lecture calculée, quelques secondes après l'acquisition des deux images.
L'invention ne se limite pas aux différents modes de réalisation décrits ci-avant, et donnés à titre d'exemples non limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination de la distance de lecture pour un individu (7) amené à observer une zone de lecture (28), comprenant les étapes suivantes :
- Positionnement de l'individu (7) devant un appareillage (2) conçu pour acquérir au moins une image de face dudit individu (7), puis pour traiter ladite image et enfin restituer une information permettant à l'individu (7) de connaître sa distance de lecture,
- Lecture par l'individu (7) de ladite zone (28) placée sur une tablette portable (13) et dotée d'au moins un marqueur (20,21) de repérage, en adoptant une posture naturelle et en ajustant la position de ladite tablette (13),
- Acquisition par l'appareillage (2) d'au moins une image permettant de visualiser au moins un repère facial (15) de l'individu (7) et chaque marqueur (20,21) de la tablette (13) de lecture,
- Traitement par calculs de ladite au moins une image, en tenant compte de la position du repère facial (15) de l'individu (7) et de la position dudit au moins un marqueur (20,21) de ladite tablette (13),
- Restitution par l'appareillage (2) de l'information indiquant la distance de lecture.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'individu (7) porte une paire de lunettes (14), et en ce que le repère facial est matérialisé par au moins un marqueur (15) solidarisé à un clip (16) fixé sur ladite paire de lunettes (14).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce la tablette (13) est dotée de trois marqueurs (20,21) de repérage, l'un (20) étant en position frontale sur ladite tablette (13), les deux autres (21) étant en position latérale.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen mis en œuvre pour acquérir au moins une image est une caméra (3).
Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le repère facial (15) de l'individu (7) ainsi que chaque marqueur (20,21) de la tablette (13), apparaissent simultanément sur une même image.
Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la caméra (3) acquiert au moins deux images, une première image sur laquelle apparaît au moins le repère facial (15) de l'individu (7), et une deuxième image sur laquelle apparaît chaque marqueur (20,21) de la tablette (13), le traitement par calcul s'effectuant à partir des informations recueillies sur lesdites images.
Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la caméra (3) est déplacée entre une première position destinée à la capture de la première image et une deuxième position destinée à la capture de la deuxième image.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement de ladite au moins une image, comprend une étape de soustraction entre une premier vecteur reliant les yeux de l'individu (7) à l'appareil (3) d'acquisition de l'image, et un deuxième vecteur reliant la zone de lecture (28) et ledit appareil (3), et en ce que la restitution de l'information s'effectue par une lecture directe sur un écran (9).
Tablette (13) de lecture portable pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ladite tablette comprenant une face (19) destinée à la lecture, et au moins un marqueur (20,21) de repérage spatial de ladite tablette (13), ledit au moins un marqueur (20,21) étant configuré pour permettre un repérage même par faible luminosité, caractérisée en ce qu'elle comprend une première face (17,19) de lecture prolongée par une deuxième face (18) inclinée d'un angle de 10° à 80° par rapport à ladite première face (17), et en ce que ladite deuxième face (18) comprend trois marqueurs
(20,21), l'un (20) en position frontale, et les deux autres (21) étant en position latérale, lesdits trois marqueurs (20,21) permettant de repérer la position dans l'espace de ladite tablette (13).
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