用于确定受试者的眼睛的眼睛转动中心的位置的方法以及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定受试者的眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的位置(d

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定受试者的眼睛的眼睛转动中心的位置的方法以及相关装置
本专利技术涉及验光和光学测量领域。更精确地，本专利技术涉及一种用于确定受试者的眼睛的眼睛转动中心的位置的装置和方法。本专利技术还涉及一种用于使用此方法来计算眼科镜片的方法。
技术介绍
为了给特定受试者定制眼科镜片，需要确定受试者和/或受试者戴着他/她的眼镜时的几何参数、姿势参数以及行为参数。在这些参数中，确定至少一只眼睛的转动中心的位置。受试者的每只眼睛的运动通常可以被认为是围绕被称为眼睛的转动中心或“眼睛转动中心”(下文中还被称为ERC)的特定点的转动的组合。希望确定这个特定点的位置，例如用于通过针对要正确装配到受试者所选的镜架上的矫正镜片的光线跟踪来执行个性化光学设计的计算。在目前的实践中，可以通过假定眼睛的半径的平均值(通常值为约15毫米(mm))从角膜的位置大致推断出ERC的位置。例如在文件EP2963482中进行了此类推断，其中，ERC被认为是位于眼睛的角膜顶点后方13mm处。不幸的是，眼睛的半径在不同受试者之间变化很大，从而这种近似法导致对个性化光学设计计算的针对性非常不利的明显错误。为了确定ERC的位置，还已知一种基于图像处理的方法，其中，在受试者看向图像捕捉设备的同时通过此图像捕捉设备捕捉配备有参照配件的受试者的至少两个面部图像。这些图像被处理以确定ERC。参照配件给予受试者的头部与图像捕捉装置的相对位置的信息。在文件US2013/083976中披露了另一种方法，其描述了例如通过根据使用者的面部的数字图像确定出其两个眼球的中心点的位置来确定使用者(注视监视器屏幕)的头部的位置和相对运动的方法。如其图6详细示出的，文件US2013/083976使用基于古尔斯特兰德(Gullstrand)的模型眼、补充有一般生理数据的简单眼睛模型。基本上，文件US2013/083976确定视虹膜盘(呈现为椭圆形)的中心点并且认为眼球中心点简单地是光轴上的与瞳孔相距一个半径距离的点。但是，此类方法需要花费时间来执行并且不是特别适合在眼睛护理从业者的商店里快速执行。而且，此类方法非常精确，然而需要较低水平的精确度来例如辨别ERC的位置位于正常范围之外的那些患者。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种容易实施的方法以便特别是在不需要使用参照配件的情况下快速确定受试者的ERC的位置的近似值。根据本专利技术，通过一种用于确定受试者的眼睛的眼睛转动中心的位置的方法来实现上述目的，所述方法包括：-提供眼睛的几何模型，其中，基于个人参数集来确定此眼睛的眼睛转动中心的位置，所述个人参数集至少包括眼睛的第一几何尺寸，每个个人参数与眼睛的眼睛转动中心的所述位置不同；-确定所述受试者的每个个人参数的值；以及-根据所述几何模型基于所述个人参数的值来确定所述受试者的眼睛转动中心的所述位置的第一近似值。眼睛的“几何模型”理解为适于概括光穿过人眼的光学路径以及还有此眼睛的运动的任何物理模型。由于人眼的生理结构非常复杂，因此考虑到光穿过眼睛的光学路径所涉及的所有光学表面和物理介质，很难精心制作眼睛的完整几何模型。有利地，可以使用简单的几何模型，其中，仅通过彼此相嵌的两个球面对眼睛的几何形状进行部分建模(参见LefohnA等人，“Anocularist'sapproachtohumanirissynthesis”，IEEE计算机图形学与应用，第23卷，第6期，2003年11月至12月)。一个球面的第一部分可以被设想为眼睛的巩膜：眼睛转动中心定位在此球面的中心。另一个球面的第二部分可以被设想为眼睛的角膜。可以使用另一个可能的几何模型，其中，通过用于眼睛的巩膜的一个球面以及用于眼睛的角膜的一个椭圆面对眼睛的几何形状进行建模。在此模型中，眼睛转动的位置可以根据以下来确定：-眼睛的长度；-眼睛的虹膜的外直径；-角膜的偏心率；以及-眼睛的前房的深度。角膜的偏心率可以通过使用被称为电脑验光仪(还被称为“AKR”)的设备(例如来自美国公司伟视力的VX120多功能诊断仪)进行测量来找到。通过此设备，容易地得到角膜的3D轮廓并且可以接着找到以最佳方式对角膜进行建模的椭圆面。根据本专利技术的方法的其他有利的且非限制性的特征包括：-所述个人参数集进一步至少包括所述眼睛的第二几何尺寸，测量所述第一几何尺寸并且评估所述第二几何尺寸；-所述评估所述第二几何尺寸的步骤包括基于包括若干条目的列表数据来估计所述眼睛的至少一个特定剩余几何尺寸，每个条目包括与所述受试者的至少一个对应个人特征相关联的所述第二几何尺寸的值；-所述对应个人特征包括所述受试者的年龄、性别、和/或种族；-所述评估所述第二几何尺寸的步骤包括使用光学模型来估计所述眼睛的所述第二几何尺寸，所述光学模型允许基于所述眼睛的光焦度以及所述受试者的视觉矫正需求来确定所述第二几何尺寸；-所述眼睛的所述第一几何尺寸包括以下项中的至少一项：所述眼睛的虹膜的外直径；所述眼睛的晶状体的前部形状和/或后部形状；和/或角膜顶点与所述眼睛的所述晶状体或与所述眼睛的瞳孔或所述瞳孔的平面之间的距离；-所述几何模型是所述眼睛的巩膜和角膜的模型，所述巩膜通过具有第一半径的第一球面进行建模，并且所述角膜通过具有第二半径的第二球面进行建模，所述第一球面和所述第二球面分别具有第一中心和第二中心，所述第一中心和所述第二中心限定所述眼睛的光轴；-所述方法进一步包括：-获取所述受试者的所述眼睛的至少一个面部图像；以及-处理所述至少一个面部图像以从所述至少一个面部图像推导出所述眼睛的虹膜的外直径作为所述眼睛的所述第一几何尺寸；-所述方法进一步包括：-将所述眼睛转动中心的位置的所述第一近似值与参考值进行比较；以及-基于所述比较的结果来确定所述眼睛转动中心的所述位置的第二近似值；-所述方法进一步包括校准步骤，所述至少一个面部图像包括预定长度的校准比例尺，并且处理步骤包括根据所述面部图像中的所述校准比例尺的尺寸对图像进行处理；-当所述比较的结果显示所述第一近似值与所述参考值之间的差异大于预定阈值时，所述确定所述眼睛转动中心的位置的所述第二近似值的步骤包括：-在所述受试者朝两个不同注视方向观看的同时由图像捕捉装置捕捉所述眼睛的至少两个图像；-在每个图像上标识所述眼睛的瞳孔的图像，并且确定所述瞳孔的图像的、与所述瞳孔的此图像的形状相关联的几何特征；以及-根据针对所述多个图像中的每个图像确定的所述瞳孔的图像的所述几何特征来确定所述第二近似值。-当所述比较的结果显示所述第一近似值与所述参考值之间的差异小于预定阈值时，所述确定所述眼睛的所述眼睛转动中心的位置的第二近似值的步骤包括：-将所述第一近似值提供至几何数据库，所述几何数据库存储多个受试者的所述眼睛转动中心的位置的值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定受试者的眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的位置(d

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 EP 17179209.61.一种用于确定受试者的眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的位置(dERC)的方法，所述方法包括：
-提供眼睛(1)的几何模型，其中，通过用于所述眼睛(1)的巩膜(30)的一个球面(C1)以及用于所述眼睛(1)的角膜(10)的一个椭圆面(C2)对所述眼睛(1)进行建模，此眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的位置(dERC)是所述巩膜(30)的中心(P1)与所述角膜(10)的顶点(13)之间的距离(dERC)并且是基于个人参数集(LE，dAC，DI，年龄，K)来确定的，所述个人参数集至少包括所述眼睛(1)的第一几何尺寸(DI)，每个个人参数(LE，dAC，DI，年龄，K)与所述眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的所述位置不同；
-确定所述受试者的每个个人参数(LE，dAC，DI，年龄，K)的值；以及
-根据所述几何模型基于所述个人参数(LE，dAC，DI，年龄，K)的值来确定所述受试者的眼睛(1)的眼睛转动中心(2)的所述位置(dERC)的第一近似值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述个人参数集(LE，dAC，DI，年龄，K)进一步至少包括所述眼睛(1)的第二几何尺寸(LE)，测量所述第一几何尺寸(DI)并且评估所述第二几何尺寸。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述评估所述第二几何尺寸的步骤包括基于包括若干条目的列表数据来估计所述眼睛(1)的至少一个特定剩余几何尺寸，每个条目包括与所述受试者的至少一个对应个人特征相关联的所述第二几何尺寸的值。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对应个人特征包括所述受试者的年龄(年龄)、性别、和/或种族。


5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述评估所述第二几何尺寸(LE)的步骤包括使用光学模型来估计所述眼睛(1)的所述第二几何尺寸(LE)，所述光学模型允许基于所述眼睛(1)的光焦度(PE)以及所述受试者的视觉矫正需求(K)来确定所述第二几何尺寸(LE)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述眼睛(1)的所述第一几何尺寸(DI)包括以下项中的至少一项：
-所述眼睛(1)的虹膜(18)的外直径(DI)；
-所述眼睛(1)的晶状体(20)的前部形状和/或后部形状；和/或
-角膜顶点(13)与所述眼睛(1)的所述晶状体(20)或与所述眼睛(1)的瞳孔(15)或所述瞳孔(15)的平面之间的距离(dAC)。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述几何模型是所述眼睛(1)的巩膜(30)和角膜(10)的模型，所述巩膜(30)通过具有第一半径(R1)的第一球面(C1)进行建模，并且所述角膜(10)通过具有第二半径(R2)的第二球面(C2)进行建模，所述第一球面(C1)和所述第二球面(C2)分别具有第一中心(P1)和第二中心(P2)，所述第一中心(P1)和所述第二中心(P2)限定所述眼睛(1)的光轴(3)。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括：
-获取所述受试者的所述眼睛(1)的至少一个面部图像(4)；以及
-处理所述至少一个面部图像(4)以从所述至少一个面部图像(4)推导出所述眼睛(1)的虹膜(18)的外直径(DI)作为所述眼睛...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·格兰德克莱曼特，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR