一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置，所述装置及方法的显示屏幕(1)放置在眼镜片的前方位置，待测眼镜(2)通过眼镜支撑台(3)放置到显示屏幕(1)和图像采集器之间，图像采集器位于眼镜片后方；控制器(6)通过线缆与显示屏幕(1)、图像采集器连接。可以实现快速、准确的眼镜参数检测，同时该方法可推广至多镜片参数检测，适合多种VR眼镜、3D眼镜、望远镜以及其他复杂的光学镜片系统。

A new global detection method and device for optical parameters of glasses

The present invention discloses a new type of optical parameter global detection method and device. The display screen (1) of the device and method is placed in front of the eyeglass, and the eyeglass (2) is placed between the display screen (1) and the image collector through the spectacle support table (3), and the image collector is located behind the spectacle piece; the controller (6) is located in the rear of the spectacles. The cable is connected with the display screen (1) and the image collector. It can be used to detect the parameters of glasses quickly and accurately, and the method can be used to detect the parameters of most of the lenses. It is suitable for a variety of VR glasses, 3D glasses, telescopes and other complex optical lens systems.

【技术实现步骤摘要】
一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置
本专利技术涉及眼镜领域，特别涉及一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置。
技术介绍
眼镜光学参数除眼镜度数外，还包括两侧镜片的中心位置及中心距(对应于人眼的位置和瞳距)，散光眼镜还包括镜片安装的轴位与散光度数。即使眼镜的度数合适，中心位置出现偏差，仍然会影响眼镜配搭的舒适度。目前眼镜镜片参数的检测主要使用一种称为焦度计的测量仪器，检验人员需将眼镜的两个镜片逐次的在焦度计上进行度数测量，而眼镜整体参数检测并没有适合的设备能一次测量得出并直观的显示出全局度数分布以及散光轴位。在单镜片参数检测上主要使用焦度计，其光路结构参见图1，具体方法如下：待测镜片放置在光路中后，光源发出的光照射到移动分划板1-2上，该图像通过准直物镜1-3，待测镜片1-4，物镜1-5被投影到了固定分划板1-6上，通过图像采集器观测固定分划板1-6上的像；在移动分划板1-2上装有实时测量分划板位置的传感器，用于检测1-2的实时位置。图像采集器和镜头组件用于分析在固定分划板1-6上的图像是否清晰，通过调整移动分划板1-2使采集器上达到最清晰的图像，此时表明1-6上的图像为聚焦效果最好的图像，此时根据物镜1-5的参数和位置求出像距v；根据移动分划板的具体位置可求出物距u。根据焦距公式：1/u+1/v＝1/f，求得焦距f，通过焦距f和镜片折射率进一步得出镜片的参数。由于焦度计检测范围较小，在实际检测时需要手动配合不断调整位置从而实现较准确的测量。对于眼镜镜片中心距的检测，需要使用焦度计分别检测两个镜片的中心，并在镜片表面做出标记，最后通过使用测量尺测量得出。现有技术的缺点主要包括：(1)精度低：目前的焦度计在检测镜片度数时，误差最大能达到0.1D左右，无法准确的匹配人眼实际的屈光度需求。(2)散光眼镜镜片的轴位检测误差大：柱镜的检测需要同时测量轴位和度数，在使用焦度计进行检测时，需要额外的手动旋转辅助装置，才可实现检测，检测误差大。(3)镜片中心检测不准确：受检测原理和观测方法影响，该设备误差进行镜片中心的检测与标记，精度仅能保证毫米级。(4)无法直接检测出眼镜镜片的中心距，焦度计只能逐次把两个镜片的中心检测出来，用记号笔做好标记，然后用刻度尺测量两个标记点的间距得出眼镜镜片的中心距，此检测误差较大。(5)检测效率低，对眼镜要实现较为准确的参数检测需要几分钟以上的时间。(6)接触式检测，容易划伤或磨损镜片表面。在眼镜配做完成后，实际镜片由于度数不准确、散光轴向及散光度数误差大、镜片中心距未精确定位，非常容易造成佩戴不适甚至眩晕，从而造成人眼度数的增加和持续恶化。因此，在眼镜检测领域，更需要一款高精度、高准确度且操作便利的专业眼镜检测设备进行检测，以保证消费者的用眼健康。
技术实现思路
针对现有设备检测眼镜参数的问题，本专利技术提出了一种新型的眼镜参数检测方法和装置，可以实现快速、准确的眼镜参数检测，同时该方法可推广至多镜片参数检测，适合多种VR眼镜、3D眼镜、望远镜以及其他复杂的光学镜片系统。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种新型的眼镜光学参数全局装置。所述装置的显示屏幕放置在眼镜片的前方位置，待测眼镜通过眼镜支撑台放置到显示屏幕和图像采集器之间，图像采集器位于眼镜片后方；控制器通过线缆与显示屏幕、图像采集器连接；其检测过程如下：A.检测镜片的焦距或者度数和中心位置，两个镜片分别各自进行检测，得出它们的全局度数以及相对于相机的光学中心点的位置；B.由于通过步骤A已经得出相对于相机坐标系的光学中心点位置，根据机器视觉方法计算出左镜片的参数1和参数2，右镜片计算方法相同；C.根据两个镜片的参数2，得出镜片中心距；D.最终的检测结果包含了镜片的度数，散光轴度以及散光度数，两镜片相对于镜框的位置和中心距，显示结果可通过控制器的输出到外接显示器予以呈现。优选的，所述图像采集器为两个，分别对应左右两个镜片。优选的，图像采集器观测显示屏幕的图像，包括图示的直接正对、斜对或通过一些反射镜进行反射后正对的间接方式。本专利技术另外提供了一种新型的眼镜光学参数全局方法，将显示屏幕放置在眼镜片的前方位置，待测眼镜通过眼镜支撑台放置到显示屏幕和图像采集器之间，图像采集器位于眼镜片后方；控制器通过线缆与显示屏幕、图像采集器连接；其检测过程如下：A.检测镜片的焦距或者度数和中心位置，两个镜片分别各自进行检测，得出它们的全局度数以及相对于相机的光学中心点的位置；B.由于通过步骤A已经得出相对于相机坐标系的光学中心点位置，根据机器视觉方法计算出左镜片的参数1和参数2，右镜片计算方法相同；C.根据两个镜片的参数2，得出镜片中心距；D.最终的检测结果包含了镜片的度数，散光轴度以及散光度数，两镜片相对于镜框的位置和中心距，显示结果可通过控制器的输出到外接显示器予以呈现。有益效果：1、实现了同时对眼镜两个镜片的全局度数测量，单次检测就可以对眼镜的两个镜片上有效范围的区域进行全局检测，得出镜片所有范围的度数值；2、检测精度高，可达0.005D，高于现有的焦度计；3、测量参数曲面，除镜片度数、散光及轴向外，还可得出各镜片的中心点位置坐标和中心矩；4、易使用以及检测效率高，一键测量，5秒内即可完成。由于眼镜成品在加工或一体成型后，没有对应的产品进行较高精度的参数检测，因此国家制定的标准偏低，导致即使满足了行业标准，在佩戴眼镜时仍会出现轻微不适的现象。该设备提出后，可以为眼镜成品的检测提供更高精度的检测，为行业提供新的检测手段，可促使眼镜行业提高加工和检测水平，保证消费者拿到更适合自己的镜片，起到对眼睛更好的保护作用，促进行业健康发展。附图说明图1现有技术使用焦度计检测单镜片示意图。图2本专利技术装置示意图(双图像采集器)。图3眼镜参数1和参数2示意图。图4眼镜条纹图像示意图。图5本专利技术装置示意图(单图像采集器)。附图标示：1为显示屏幕，2为待测眼镜，其中2-1为左镜片、2-2为右镜片，3为眼镜支撑台，4为图像采集器A，5为图像采集器B，6为控制器，7为显示器。具体实施方式接下来以图2为例进行实施方式说明：1、将眼镜放置在图2的眼镜支撑台上；2、显示屏幕1显示标准图像，以相移条纹为例，显示图像依次显示横向和纵向不同相位的条纹图像，对应工控机控制图像采集器A4、图像采集器B5进行对应图像采集，可采集到图4所示的图像。3、通过对相移条纹分析，可以得出图像上镜片内部和外部的像素对应的屏幕面位置坐标；4、根据专利“一种新型镜片焦距检测方法和装置”申请号或专利号：201710578993.4中的方法对镜片内部各点进行计算，可以得出镜片焦距的面分布和镜片中心；5、根据公式：屈光度＝1/焦距,可计算出镜片屈光度分布；6、利用机器视觉算法进行镜片边缘的识别：根据图4示意，镜片上受不同屈光度影响，采集图像对应的屏幕位置较镜片外部会有较大变化，根据该方法可以识别出镜片内部轮廓区域。7、在相机坐标系中，根据眼镜镜片所在高度数值以及屏幕的相对高度数值，利用相似三角形关系得出镜片中心相对于镜片上沿的距离，即图3中的参数1；8、同理也可根据需要计算镜片中心距镜框下沿、左侧或右侧边沿的距离；9、由于在步骤4中已计算出镜片中心在相机坐标系中的位置，相机坐标系与眼镜放置的坐标基准差异可实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的眼镜光学参数全局检测装置，其特征在于，所述装置的显示屏幕(1)放置在眼镜片的前方位置，待测眼镜(2)通过眼镜支撑台(3)放置到显示屏幕(1)和图像采集器之间，图像采集器位于眼镜片后方；控制器(6)通过线缆与显示屏幕(1)、图像采集器连接；其检测过程如下：A.检测镜片的焦距或者度数和中心位置，两个镜片分别各自进行检测，得出它们的全局度数以及相对于相机的光学中心点的位置；B.由于通过步骤A已经得出相对于相机坐标系的光学中心点位置，根据机器视觉方法计算出左镜片的参数1和参数2，右镜片计算方法相同；C.根据两个镜片的参数2，得出镜片中心距；D.最终的检测结果包含了镜片的度数，散光轴度以及散光度数，两镜片相对于镜框的位置和中心距，显示结果可通过控制器(6)的输出到外接显示器(7)予以呈现。

【技术特征摘要】
1.一种新型的眼镜光学参数全局检测装置，其特征在于，所述装置的显示屏幕(1)放置在眼镜片的前方位置，待测眼镜(2)通过眼镜支撑台(3)放置到显示屏幕(1)和图像采集器之间，图像采集器位于眼镜片后方；控制器(6)通过线缆与显示屏幕(1)、图像采集器连接；其检测过程如下：A.检测镜片的焦距或者度数和中心位置，两个镜片分别各自进行检测，得出它们的全局度数以及相对于相机的光学中心点的位置；B.由于通过步骤A已经得出相对于相机坐标系的光学中心点位置，根据机器视觉方法计算出左镜片的参数1和参数2，右镜片计算方法相同；C.根据两个镜片的参数2，得出镜片中心距；D.最终的检测结果包含了镜片的度数，散光轴度以及散光度数，两镜片相对于镜框的位置和中心距，显示结果可通过控制器(6)的输出到外接显示器(7)予以呈现。2.根据权利要求1所述的一种新型的眼镜光学参数全局检测装置，其特征在于，所述图像采集器为两个，分别对应左右两个镜片。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭右利，付瑶，
申请(专利权)人：大连鉴影光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21