[發明專利]基于眼視場原理自動識別鏡片類型的多點焦度測量方法

有效

• 申請號: 202110257741.8
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113008528B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 宮繼全;付瑤
• 申請（專利權）人: 大連鑒影光學科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 崔雪;梁左秋

1.一種基于眼視場原理自動識別鏡片類型的多點焦度測量方法，其特征在于，包括以下過程：

步驟一，校準測量：在鏡頭(3)的一側配置自然光光源(1)，另一側配置CCD相機(4)；在自然光光源(1)上選取參考點a0，并在參考點a0臨近位置選取兩個輔助參考點，分別表示為第一輔助參考點b和第二輔助參考點c；CCD相機(4)采集第一輔助參考點b和第二輔助參考點c形成的圖像；

步驟二，待測鏡片測量：將待測鏡片(2)放置在自然光光源(1)和鏡頭(3)之間，所述自然光光源(1)帶有各個發光點的光位置信息，經過待測鏡片(2)，并通過鏡頭(3)達到CCD相機(4)上，這時的特征光位置信息，經過光路轉換，位置特征會隨著待測鏡片(2)的參數而變化；CCD相機(4)采集并向上位機上傳攜帶鏡片參數的數據；

步驟三，判斷待測點位置的棱鏡度是否為零：上位機結合參考點a0在插入待測鏡片(2)后，在CCD相機(4)上位置變化情況，計算待測點的棱鏡度，并給出待測鏡片(2)上棱鏡度為零的位置；

步驟四，計算焦度值：上位機結合參考點和第一輔助參考點和第二輔助參考點的位置信息，計算出待測鏡片(2)上待測點的焦度值；在步驟四中，按照以下方法計算出待測鏡片(2)上待測點的焦度值：

在無待測鏡片(2)時，光路幾何關系如下：

h’/h0＝f0/(x’+x)

其中，h0表示第一輔助參考點b和第二輔助參考點c之間的距離；h’表示第一輔助參考點b和第二輔助參考點c投射到CCD相機(4)上的距離；f0表示鏡頭(3)的焦距；x表示自然光光源(1)與待測鏡片(2)之間的距離；x’表示待測鏡片(2)與鏡頭(3)之間的距離；

有待測鏡片(2)后，待測鏡片(2)與鏡頭(3)形成雙鏡片組合，h表示放置待測鏡片(2)之后的第三輔助參考點b’和第四輔助參考點c’之間的距離；

根據已知的光學系統中焦距的計算公式f＝f1*f2/(f1+f2-d)；d表示待測鏡片(2)與鏡頭(3)之間的距離，取距離x’；f表示鏡頭(3)和待測鏡片(2)上待測點a0綜合焦距與CCD相機(4)之間的距離；f1表示鏡頭(3)的焦距，即鏡頭(3)焦距f0；f2表示待測鏡片(2)上待測點a1的焦距；

參數帶入后，推導出：

f＝f0*f2/(f0+f2-x’)； (s1)

進而得到如下光路幾何關系：

f/(x+x’+f0-f)＝h’/h；

推導出：

f＝h’*(x+x’+f0)/(h+h’)； (s2)

通過以上(s1)、(s2)二個公式相等，可以得到待測鏡片(2)上待測點a1的焦距f2；

利用以下公式得到待測點a1的焦度D：

D＝1/f2＝(f0*h-x*h’-x’*h’)/[f0*h’*(x+x’+f0)-x’*h’*(x+x’+f0)]；

步驟五，上位機結合待測點周邊一周所有對稱特征輔助的參考點，其它任意二個參考點位置信息，計算出待測鏡片(2)上待測點的其它焦度值；上位機通過鏡片(2)上待測點的多個焦度值，計算出該點的球鏡度值和柱鏡度值；

步驟六，按照步驟三至步驟五的方法，分別計算其它待測點的焦度值，得出當前待測眼鏡片的各個點的焦度值和棱鏡度值。

2.根據權利要求1所述的基于眼視場原理自動識別鏡片類型的多點焦度測量方法，其特征在于，在步驟三中，判斷待測鏡片(2)上待測點a1對應位置的棱鏡度是否為零的過程如下：

放置待測鏡片(2)后，如果參考點a0和采集點a2點無變化，說明待測點a1點位置眼鏡片的棱鏡度為零，如果其它點也無變化，說明待測鏡片(2)整體為無度數的鏡片；

放置待測鏡片(2)后，如果參考點a0在CCD相機(4)上位置有變化，說明對應的待測鏡片(2)位置不是棱鏡度為零點。

3.根據權利要求1所述的基于眼視場原理自動識別鏡片類型的多點焦度測量方法，其特征在于，在步驟五中，還包括：

如果圍繞待測點a1，計算待測點a1一周參考點的焦距值，可以得出多個a1點焦度值，通過取最大和最小差值，可得出當前測試點的柱鏡度值；而最小值即是當前測試點的球鏡度值；球鏡度值為正值，說明待測鏡片為老花鏡，結果為負值，說明待測鏡片為近視鏡片；

如果通過上位機，統計各點焦度差異性和規律，則可計算待測鏡片(2)的鏡片類型和漸進片漸進度數等參數。