[發(fā)明專利]人眼前傾角的測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910065751.4 | 申請日： | 2019-01-23 |
| 公開（公告）號： | CN110471194B | 公開（公告）日： | 2021-01-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 項華中;高健東;李念寧;王麗君;王成;金濤;鄭剛;武杰;付東翔 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海理工大學(xué) |
| 主分類號： | G02C7/02 | 分類號： | G02C7/02 |
| 代理公司： | 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216 | 代理人： | 沈國良 |
| 地址： | 200093 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 眼前 傾角 測量方法 | ||
本發(fā)明公開了一種人眼前傾角的測量方法，本方法建立圖像處理模型，固定人臉及相機的位置及姿態(tài)，且相機高度與人眼高度一致，對人眼上下眼眶目標(biāo)位置進行標(biāo)記并采集側(cè)臉圖像，對采集的圖像提取人眼位置特征及標(biāo)記顏色特征，根據(jù)顏色特征進行二值化處理，對目標(biāo)像素進行從上到下和從左到右的掃描檢測，圖像中標(biāo)記區(qū)域?qū)蔷€與自然垂直面的夾角為人眼前傾角，通過反正切函數(shù)值求得人眼前傾角值。本方法通過獲取人眼圖像并對面部待測位置作相應(yīng)標(biāo)記，經(jīng)計算機計算測量，得到人眼前傾角測量數(shù)據(jù)，其測量過程簡單方便，提高測量精度，且方便數(shù)據(jù)儲存。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種人眼前傾角的測量方法。
背景技術(shù)
人眼前傾角指的是當(dāng)人頭部擺正的時候，眼睛上下眼眶連線與自然垂直面的夾角。眼鏡的前傾角指的是鏡腿處于水平狀態(tài)時，鏡圈平面與自然垂直面的夾角，鏡片佩戴的角度會影響實際的眼鏡佩戴度數(shù)。人眼前傾角的測量在眼鏡的設(shè)計過程中具有重要的作用，合適的眼鏡設(shè)計方式是眼鏡的前傾角與人眼的前傾角一致，達到最佳的舒適度。但是每個人的面部形狀存在差異，因此人眼前傾角的角度也是不一樣的。
在傳統(tǒng)的眼鏡設(shè)計過程中，由于廠家的生產(chǎn)限制，眼鏡前傾角的值是固定的，大致符合顧客使用就可以了。但是隨著生產(chǎn)能力的提高，3D打印機等的出現(xiàn)，眼鏡生產(chǎn)可以向個性化定制的方向發(fā)展。如果可以測量每個人眼睛的各種參數(shù)如前傾角等信息，就可以定制一款個性化的眼鏡，對顧客在佩戴眼鏡時的舒適度，美觀度，健康度就可以起到很重要的作用。而這些信息中，人眼前傾角參數(shù)就是很重要的一個部分。
目前對人眼前傾角的測量主要是機械的方法，通過使用各類角度標(biāo)尺進行測量，通常將角度標(biāo)尺固定在頭部，或采用頭戴式的機械角度測量裝置實現(xiàn)人眼前傾角；這些測量方式在測量過程中需要進行佩戴調(diào)試，并選取合適的測量角度，因此在實際測量過程中會有一定的不便，且測量的精度較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人眼前傾角的測量方法，本方法通過獲取人眼圖像并對面部待測位置作相應(yīng)標(biāo)記，經(jīng)計算機計算測量，得到人眼前傾角測量數(shù)據(jù)，其測量過程簡單方便，提高測量精度，且方便數(shù)據(jù)儲存。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人眼前傾角的測量方法包括如下步驟：
步驟一、將人頭部和相機的相對位置固定，相機高度與人眼高度一致，相機鏡頭與人側(cè)臉方向平行；
步驟二、相機采集人眼部位標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的圖像并顯示，校正相機位置及姿態(tài)，使人眼部位標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的顯示圖像與實際圖像一致；
步驟三、對相機鏡頭一側(cè)人眼的上下眼眶目標(biāo)位置進行標(biāo)記，通過相機提取經(jīng)標(biāo)記的人眼部位圖像；
步驟四、將提取的圖像變換為二值圖像，對二值圖像進行從上到下和從左到右的掃描檢測，在發(fā)現(xiàn)第一行和第一列不全為零處停止，將該處之前掃描到的部分刪除；
步驟五、對刪除后的圖像圍繞圖像幾何中心點旋轉(zhuǎn)180度繼續(xù)進行同樣的掃描檢測操作，最后獲得一個n×m像素的圖像，該圖像中的標(biāo)記區(qū)域?qū)蔷€與自然垂直面的夾角為人眼前傾角，則m與n比值的反正切函數(shù)值為所求的人眼前傾角值。
進一步，所述人眼上下眼眶目標(biāo)位置采用有色膠帶黏貼標(biāo)記，且有色膠帶顏色與背景顏色對比明顯，無色彩失真。
進一步，所述人頭部位置采用設(shè)于支架的額托和顎托固定。
進一步，所述相機提取經(jīng)標(biāo)記的人眼部位圖像的分辨率為r×c，則包括標(biāo)記在內(nèi)的眼睛位置坐標(biāo)在(r1，c1)至(r2，c2)的矩形區(qū)域之間，對圖像進行處理并裁剪獲得人眼部位目標(biāo)位置的圖像。
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