用于眼镜架的虚拟配适的方法、设备和计算机程序技术

用于眼镜架的虚拟配适的方法、设备和计算机程序。公开了使用近似和精确调节用于眼镜的虚拟试戴过程的方法、计算机程序和设备。为此提供头部和眼镜架的3D模型以及基于头部的模型的头部元数据和基于镜架的模型的镜架元数据。该头部元数据包括放置信息、特别是放置点和/或放置区域，该放置点可以用于将眼镜架近似定位在头部上，该放置区域描述用于放置在头部的耳朵上的镜架镜腿的区域。借助于这种类型的元数据，可以实现眼镜架在头部上的快速且相对简单的计算定位以及使用随后精确调整的更准确定位。

【技术实现步骤摘要】
用于眼镜架的虚拟配适的方法、设备和计算机程序本申请是申请日为2018年6月1日、申请号为201880048493.2、国际申请号为PCT/EP2018/064519、专利技术名称为“用于眼镜架的虚拟配适的方法、设备和计算机程序”的专利申请的分案申请。
本申请涉及用于眼镜架的虚拟配适的方法、设备和计算机程序。在此，根据DINENISO7998:2006-01和DINENISO8624:2015-12，眼镜架应该理解为是指通过其可以将眼镜镜片戴在头部上的镜架或保持器。特别地，本文所使用的术语还包含无框眼镜架。通俗地说，所述眼镜架又被称为镜架。在本申请的范围内，虚拟戴上眼镜架表示在计算装置上使眼镜架的模型配合头部的模型，通常和眼镜架与人的头部的配合在显示器（例如计算机监视器）上的图形表示相结合。
技术介绍
例如，从US2003/0123026A1或US2002/105530A1中已知虚拟戴上眼镜架。在这些文件中，虚拟戴上眼镜架主要用于通过用户的头部的图形表示与眼镜架一起显示来帮助用户在不同的眼镜架之间进行选择。对应于US2016/0327811A1，WO2015/101738A2公开了一种用于眼镜架与用户的虚拟配适的方法。在此，使用用户的头部的模型、特别是用户的鼻子的模型和两只耳朵的模型。在此，眼镜架的模型在头部的模型上的叠加被用于通过最小化重叠区域来确定眼镜架的必要变形，使得眼镜架配适在用户的头部上。这种变形可以通过机器或用手被施加到对应的真实眼镜架。此外，在这个文件中可以自动优化镜架相对于鼻子的位置。这种优化需要相对较高的计算支出，并且取决于优化的初始值，实际上不一定能保证理想的配适。US9,286,715B2公开了一种用于虚拟试戴一副眼镜的方法。在此，在眼镜架和头部上都定义了多个点。通过使眼镜架上的选定点与头部上的选定点相对应，将眼镜架定位在头部上。通过更改选定点来更改位置。这有助于以对于为了获得视觉印象而得以虚拟试戴的US9,286,715B2的目的而言足够的准确度进行定位。在这种情况下不能实现准确的配合，配镜师然后可以基于准确配适进行镜架的真实配适。截至2017年3月5日，Volumental公司已在“https://www.volumental.com/face-scanning/”提供了“Vacker”软件的演示视频，其中呈现了戴上一副眼镜的头部，并且这副眼镜的参数可以通过滑块进行修改，例如这副眼镜在鼻梁上的座或者比如面部镜圈弧度和“配戴”前倾角（参见DINENISO）等其他参数。也可以选择眼镜架的颜色或眼镜架的铰链的颜色。可在AlainAfflelou/Ditto的门户网站上找到显示虚拟眼镜配适的工作流程的视频，参见例如截至2017年3月5日的“https://www.youtube.com/watchv=awNs2cEoZ7Y”或“https：//www.youtube.com/watchv=ZsBV4FkcU8U”。在此，具有集成相机的计算机被用作记录系统，并且可以选择镜架。在这个程序中，一副眼镜原样配合在通过相机记录的用户的实时视频上。以上解释的现有技术允许虚拟戴上一副眼镜，并且例如在WO2015/101738A2的情况下，甚至允许眼镜与用户的一定程度配适，以便然后将这种配适转移到真实的眼镜上，使得具有该眼镜架的一副眼镜可以随后以尽可能少的进一步配适被直接提供给用户。然而，如所解释的，由于基于3D模型的叠加来实施优化，因此WO2015/101738A2中的方法需要比较高的计算支出。而且，在这个文件的优化方法中，仍然不确定是否实际上找到了最优值，或者优化方法是否“仍然停留”在要优化数量的局部最小值中。FR3016051A1公开了根据权利要求1、权利要求5和权利要求19的前序部分所述的方法。US2013088490A1公开了根据权利要求1、权利要求5、权利要求9和权利要求11的前序部分所述的方法。ES2604806A2公开了一种用于确定眼镜架的眼镜的参数以及用于订购因此确定的镜片的方法。所描述的方法包括：获得用户的头部的形态数据、确定镜片的最佳位置、从眼镜架数据库的眼镜架中确定可能的眼镜架并排除不可能的眼镜架、为每个可能的眼镜架计算一副可能的镜片并排除没有可用镜片的眼镜架、由用户从可实现的眼镜的数据库中选择至少一个可实现的眼镜架、确认选择以及下订单。WO01/88654A2公开了一种眼镜配适系统，该眼镜配适系统包括：有助于观看客户面部的成像系统、用于生成描述客户的物理特征的第一3D信息项的3D图像处理器、用于接收客户面部的数字3D表示和眼镜架的数字3D表示以便将眼镜架虚拟放置在客户面部上并生成描述镜架/脸部配适的第二3D信息项的虚拟试戴单元、以及被配置用于接收第一3D信息项和第二3D信息项并由此生成用于特定客户的面部和镜架生产以及用于研磨镜片的至少一个参数的镜片配适器。在这种背景下，WO01/88654A2公开了通过“3D面部提取器”自动分配面部特征以及通过手动测量来手动确定头部元数据。WO2016164859A1公开了用于生产眼镜架和镜片几何结构的系统和方法，该镜片几何结构配适于用户的解剖学并且针对用户的折射率进行了优化。一种方法包括：接收包括镜架部分和镜片部分的用户特定眼镜产品的可配置参数模型，其中该可配置参数模型的几何参数是基于用户的解剖学的几何特征；接收用户的媒体数据，其中该媒体数据包含用户对视觉线索的反应；从所接收的媒体数据中检测用户的眼睛的位置；基于所识别的用户的眼睛的位置来确定用户的光学信息项；以及通过基于所确定的光学信息项而修改所接收的可配置参数模型来生成更新后的可配置参数模型。在这种情况下，WO2016164859A1公开了用于检测面部特征的机器学习的用途、用于在头部的记录中照明的信息项的计算以及具有适当适配的虚拟照明的眼镜架的虚拟表示。使用在FR3016051A1中所描述的方法，可以虚拟戴上眼镜架，其中眼镜架通过近似定位和精细定位被定位在用户的头部上。
技术实现思路
从FR3016051A1出发，本申请的第一目的是提供一种使精细虚拟定位更快、更容易以及更可靠的方法。为此目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种如权利要求1所述的方法。同样从FR3016051A1出发，本申请的第二目的是减少用于执行该方法的计算需求。为此目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种如权利要求5所述的方法。US2013088490A1公开了将眼镜架的3D模型分割成眼镜架的多个部件。从US2013088490A1出发，本申请的第三目的是使分割从计算的角度来看更容易实现。为此，根据本专利技术的第三方面，提供了一种如权利要求9所述的方法。从US2013088490A1出发，本申请的第四目的是使头部的耳朵的搁置区域的确定从计算的角度来看更容易实现。为此目的，根据本专利技术的第四方面，提供了一种如权利要求11所述的方法。同样地从FR3016051A1出发，本申请的第五目的是改善表征头部的鼻梁的信息项，以便改善眼镜配适方法的准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于一副眼镜的虚拟配适的计算机实现的方法，该方法包括：/n基于头部的3D模型（30，31）的头部元数据和眼镜架的3D模型的镜架元数据，将该眼镜架虚拟定位在该头部上，/n其中该镜架元数据包括第一搁置信息项，这些第一搁置信息项定义了该眼镜架搁置在该头部上的、该眼镜架上的一个或多个位置，并且该头部元数据包括第二搁置信息项，这些第二搁置信息项定义了该眼镜架搁置在该头部上的、该头部上的一个或多个位置，并且其中/n这些第二搁置信息项包括与该头部的3D模型的鼻梁相关联的放置点，/n其特征在于，/n该鼻梁的鼻梁区域作为3D曲线被提供，其中基于该3D曲线确定该放置点。/n

【技术特征摘要】
20170601 EP 17173929.51.一种用于一副眼镜的虚拟配适的计算机实现的方法，该方法包括：
基于头部的3D模型（30，31）的头部元数据和眼镜架的3D模型的镜架元数据，将该眼镜架虚拟定位在该头部上，
其中该镜架元数据包括第一搁置信息项，这些第一搁置信息项定义了该眼镜架搁置在该头部上的、该眼镜架上的一个或多个位置，并且该头部元数据包括第二搁置信息项，这些第二搁置信息项定义了该眼镜架搁置在该头部上的、该头部上的一个或多个位置，并且其中
这些第二搁置信息项包括与该头部的3D模型的鼻梁相关联的放置点，
其特征在于，
该鼻梁的鼻梁区域作为3D曲线被提供，其中基于该3D曲线确定该放置点。


2.如权利要求1所述的方法，
其中这些第一搁置信息项包括与该眼镜架的鼻梁相关联的搁置点。


3.如权利要求2所述的方法，
其中该虚拟定位包括精细虚拟定位以及在该精细虚拟定位之前的近似虚拟定位，
其中该精细虚拟定位基于该头部的3D模型和该眼镜架的3D模型，
并且其中该近似虚拟定位包括使该镜架元数据的搁置点与该头部元数据的放置点相对应的定位。


4.如权利要求3所述的方法，其中基于该3D曲线来确定该放置点，并且如果当保持该头部直立时将与处于该头部的主注视方向上的该头部的眼睛的瞳孔中心之间的连接线相对应的水平方向被定义为x方向、如果当保持该头部直立时竖直方向被定义为y方向以及如果垂直于该x方向和该y方向的方向被定义为z方向，则该3D曲线具有参数化，其中该参数化被定义为该y方向的坐标的函数。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在该精细虚拟定位期间
该眼镜架垂直于该z方向进行第一距离的第一位移，以及
该眼镜架沿该z方向进行第二距离的第二位移，
其中该第二距离不超过该第一距离的10%。


6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，用于提供该镜架元数据的方法包括识别该眼镜架的3D模型中的突出点和/或对该眼镜架的3D模型中的突出点进行分类，
其中这些突出点是具有某些预定特性的点，这些特性是用所谓的3D特征描述符定义的，以及

【专利技术属性】
技术研发人员：O施瓦茨，I伊尔克，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE