光学测量和扫描系统及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于为受试者适配眼镜和/或用于诊断和/或监测受试者的眼病和/或眼部疾病的光学测量系统及其使用方法。所述光学测量系统包括至少一个图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像。所述光学测量系统还包括：至少一个可移动支架，其用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，其操作地连接到所述图像采集装置，用于生成所述受试者的面部的至少一部分的三维(3D)模型。所述至少一个处理器还被配置用于根据所生成的3D模型来确定所述受试者的一个或多个光学测量结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学测量和扫描系统及使用方法
本专利技术涉及一种用于适配眼镜和眼内镜片和/或巩膜镜片的测量系统及其使用方法。本专利技术还涉及一种用于诊断和/或监测眼病和/或眼部疾病的扫描系统及其使用方法。
技术介绍
对个体适配眼镜的过程不仅仅涉及选择眼镜架和合适的处方镜片。为了正确适配眼镜，必须量身定制眼镜以适应特定个体的独特身体特性(包括头部形状和尺寸)。必须测量例如水平瞳孔距离、竖直瞳孔高度、鼻子宽度、镜腿长度和头部宽度，以使得当对处方镜片磨边以适配眼镜架时，左处方镜片和右处方镜片的光学中心至少与个体的瞳孔位置匹配。有时由验光师或眼科医生使用手持式尺子或带有手绘墨点的手绘刻度尺来用手粗略地进行这种测量，以对所选眼镜架进行测量。然而，通常使用复杂的机械装置(例如瞳孔计或数字对中装置)进行测量，以便塑造正确适配的眼镜架。然而，这些复杂的机械装置通常需要全面的培训，并且在一些情况下需要雇佣经过培训的专业人员，所有这些都需要相当高的费用。可替代地，验光师或眼科医生可以将眼镜架测量装置放置在个体上以进行测量。然而，如上所述的手动测量或使用这些装置进行测量的固有问题是在进行的测量中可能存在误差。具体地，手动粗略得出的测量结果、装置的使用、和/或将使用那些装置进行的测量与由个体选择的眼镜架相关联中的潜在误差。上述做法和/或装置的另一个问题在于，它们通常不能确定更复杂的测量结果，例如每只眼睛的转动中心，其在镜片设计过程中变得越来越重要。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了光学测量系统和使用方法，所述光学测量系统和使用方法可以最小化或克服上述问题或困难中的至少一个，或者可以为公众提供有用或商业性的选择。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个图像采集装置，用于采集戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述处理器操作地连接到所述图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的三维(3D)模型，并且基于所生成的3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、机械转动中心(MCOR)和光学转动中心(OCR)中的至少一个。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个图像采集装置，用于采集所述眼镜的至少一部分的至少一幅图像以及戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述处理器操作地连接到所述至少一个图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的3D模型；匹配所生成的3D模型；并且基于经过匹配的所述3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个机器可识别标签，所述机器可识别标签与所述眼镜相联；至少一个图像采集装置，用于采集所述眼镜的至少一部分的至少一幅图像以及戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述处理器操作地连接到所述图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的3D模型；基于所述至少一个机器可识别标签来匹配所生成的3D模型；并且基于经过匹配的所述3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于诊断和/或监测受试者的眼病和/或眼部疾病的光学扫描系统，所述光学扫描系统包括：至少一个图像采集装置，用于采集所述受试者的至少眼睛区域的至少一幅图像；至少一个可移动支架，用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述处理器操作地连接到所述图像采集装置，所述处理器被配置用于生成所述受试者的至少眼睛区域的三维(3D)模型，以便基于所生成的3D模型进行所述受试者的眼病和/或眼部疾病的所述诊断和/或所述监测。有利地，本专利技术的测量系统提供用于确定测量结果并将这些测量结果与受试者选择的眼镜架相关联的精确方式。此外，通过生成所选眼镜架和/或戴着眼镜架的受试者的3D模型并且不使用某种复杂和/或笨重的适配机构，所确定的测量结果中存在误差的可能性显著降低，从而使眼镜和眼镜镜片更好的适配和功能配对。此外，通过生成所选眼镜架和/或戴着眼镜架的受试者的3D模型，本专利技术的光学测量系统能够容易地确定更复杂的测量结果，例如视轴、镜片倾斜度、后顶点距离、镜架表面弧度、头部角和OCR。这些测量结果超出了如今使用的绝大多数测量装置的能力，或者极其难以确定。如本文所使用的，术语“眼镜(spectacle)”可以包括需要对处方镜片磨边和适配的任何眼镜(eyewear)，例如眼镜(spectacle，eyewear，glasses，eyeglasses)、太阳镜、安全眼镜等。通常，眼镜包括一副镜片和用于支承镜片的镜架。镜架可以包括用于将镜片保持在受试者的眼睛前方的镜架前部。镜架前部可以包括用于保持镜片的左镜架镜框和右镜架镜框，或者可以不包括镜架镜框(如果是无框眼镜的话)。左镜架镜框和右镜架镜框可以包括用于至少部分地接纳和保持镜片边缘的镜片凹槽或v形凹槽。镜架前部可以进一步包括在镜架镜框(如果存在的话)之间或在镜片(如果是无框眼镜的话)之间延伸的中梁。镜架可以包括镜腿，镜腿从镜架前部的两端延伸，以在使用时在受试者的耳朵上方和/或后方延伸，从而保持镜架处于适当位置并且因此保持镜片处于适当位置。在对处方镜片磨边和适配之前，眼镜可以设置有由透明塑料或玻璃构成的镜片插入物。本文所使用的术语“眼睛”是指人的眼睛。眼睛不是完美的球体，而是融合的两件式单元。眼睛包括被称为“角膜”的较小的前部单元，角膜连接至被称为“巩膜”的较大的白色单元。角膜是透明的，并且弯曲程度比巩膜更大。眼睛进一步包括位于巩膜内的被称为“虹膜”的有色圆形结构。虹膜同心地环绕着看起来是黑色的眼睛瞳孔。控制入射到眼睛中的光量的瞳孔大小由虹膜的扩张肌和括约肌来调节。光穿过角膜进入眼睛，然后是瞳孔，然后穿过由睫状肌控制的晶状体。然后，光落在位于被称为“视网膜”的眼睛后部处的光敏细胞上。视网膜的光敏细胞将光转换成电信号，电信号通过视神经传递到大脑。视网膜包括负责提供非常高的视敏度的小区域。这个小区域被称为“中央凹”。本文所使用的术语“瞳孔轴”是指延伸穿过瞳孔中心、晶状体和视网膜的假想线。本文所使用的术语“浦肯野像(Purkinjeimage)”是指物体从眼睛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个图像采集装置，所述至少一个图像采集装置用于采集所述眼镜的至少一部分的至少一幅图像以及戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，所述至少一个可移动支架用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器操作地连接到所述至少一个图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的3D模型；匹配所生成的3D模型；以及基于经过匹配的所述3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.01 AU 20169021121.一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个图像采集装置，所述至少一个图像采集装置用于采集所述眼镜的至少一部分的至少一幅图像以及戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，所述至少一个可移动支架用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器操作地连接到所述至少一个图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的3D模型；匹配所生成的3D模型；以及基于经过匹配的所述3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。2.一种用于为受试者适配眼镜的光学测量系统，所述光学测量系统包括：至少一个机器可识别标签，所述至少一个机器可识别标签与所述眼镜相联；至少一个图像采集装置，所述至少一个图像采集装置用于采集所述眼镜的至少一部分的至少一幅图像以及戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分的至少一幅图像；至少一个可移动支架，所述至少一个可移动支架用于将所述图像采集装置安装在所述受试者前方并使所述图像采集装置相对于所述受试者移动；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器操作地连接到所述图像采集装置，所述处理器被配置用于：生成所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分的3D模型；基于所述至少一个机器可识别标签来匹配所生成的3D模型；以及基于经过匹配的所述3D模型确定一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。3.如权利要求1或权利要求2所述的光学测量系统，其中，所述至少一个图像采集装置是包括彼此间隔开的至少两个相机的立体系统。4.如权利要求1至3中任一项所述的光学测量系统，其中，所述至少一个图像采集装置还包括至少一个传感器和至少一个发射器，所述至少一个发射器能够发射从由光、红外线、近红外线、以及X射线组成的组中选择的辐射或能够发射超声波形式的声波。5.如权利要求4在从属于权利要求1或权利要求2时所述的光学测量系统，其中，所述至少一个发射器在使用时发射辐射或声波，所述辐射或声波被从戴着所述眼镜的受试者的面部的所述至少一部分和/或所述眼镜的所述至少一部分反射，以便生成所述眼镜的所述至少一部分或所述面部的所述至少一部分的3D模型。6.如权利要求2至5中任一项所述的光学测量系统，其中，所述光学测量系统包括至少三个机器可识别标签，每个所述机器可识别标签均采用粘性标签的形式，所述粘性标签被配置成以三角形排列的方式粘附到所述眼镜的镜架前部的一部分。7.如权利要求1至6中任一项所述的光学测量系统，其中，所述至少一个可移动支架被配置用于使所述至少一个图像采集装置移动，以在至少90°的范围内对所述受试者的面部的所述至少一部分进行成像。8.如权利要求1至7中任一项所述的光学测量系统，所述光学测量系统还包括沿着支撑表面延伸的导轨，用于使所述至少一个支架和所述至少一个图像采集装置沿着所述导轨相对于所述受试者移动。9.如权利要求8所述的光学测量系统，其中，所述导轨在所述受试者前方至少在横向方向上延伸。10.如权利要求8或权利要求9所述的光学测量系统，其中，所述导轨至少部分地围绕所述受试者的前部以曲线或弧线延伸，使得所述曲线或弧线的曲率中心限定在所述受试者处或所述受试者附近。11.如权利要求1至10中任一项所述的光学测量系统，其中，所述至少一个处理器是从由计算机、平板电脑、智能电话、智能手表或PDA组成的组中选择的外部处理装置。12.如权利要求11所述的光学测量系统，所述光学测量系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将所述至少一个图像采集装置无线地连接至所述外部处理装置。13.一种为受试者适配眼镜的方法，所述方法包括：对所述眼镜的至少一部分和戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分成像，以生成被成像的所述眼镜的所述至少一部分的3D模型和被成像的所述面部的所述至少一部分的3D模型；匹配所生成的3D模型；以及根据经过匹配的所述3D模型确定受试者的一个或多个光学测量结果，所述一个或多个光学测量结果包括所述受试者的每只眼睛的视轴、MCOR和OCR中的至少一个。14.一种为受试者适配眼镜的方法，所述方法包括：将至少一个机器可识别标签与眼镜相联；对所述眼镜的至少一部分和戴着所述眼镜的受试者的面部的至少一部分成像，以生成被成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·凯利，B·塔姆，L·布莱特曼，
申请(专利权)人：维迪私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU