人体实际距离测量及眼镜架的定制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测距技术领域，具体涉及一种基于眼角膜的人体实际距离测量方法， 以及根据该人体实际距离测量方法进行眼镜架的定制。
【背景技术】
[0002] 定制衣服或者眼镜等时，需要对人体相应两点间距离进行实际测量，以眼镜为例， 眼镜主要由镜片、眼镜架组成。根据人脸结构例如瞳距、鼻梁高度和宽度以及角膜顶端到耳 顶平面的距离不同，眼镜架也需要定制。现有的眼镜架由工厂根据常见参数进行批量生产， 无法实现定制，定制方案必须是配镜者到眼镜店或配镜中心等根据自身感觉完成眼镜架大 小参数的选择和人工调整工作，对于配镜者则花费了大量的时间，而且人工手动测量有时 候会造成参数的误差，调教的镜架随着使最终配制的眼镜带上去不舒服。因此，配镜者根据 自己的头面部参数，比如鼻梁的解剖形状、角膜顶端到耳顶平面的距离，制作适合自己头面 部解剖数据的眼镜框，是十分必要的。既可以提高眼镜框在佩戴中的稳定性以提高儿童近 视控制镜片、渐进镜等体验效果，也可以大幅提高眼镜验配的效率和佩戴的舒适度。
【发明内容】
[0003] 针对上述不足，本发明的目的是提供一种基于眼角膜图像的人体任意两点间实际 距离的测量方法，为一种不在场人体参数的测量方法，其通过对眼角膜(应用时为眼睛的眼 黑部分)的实际测量，根据获取的眼角膜图像横向最大长度，即可测量人体任意两点间的实 际距离，为定制工作带来了便利。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0005] -种基于眼角膜图像的人体实际距离测量方法，其包括以下步骤：
[0006] 步骤1、获取带有眼睛眼黑部分的正面拍照图像或者从视频中截取带有眼睛眼黑 部分的一帧正面画面；
[0007] 步骤2、检测并定位所述正面拍照图像或者一帧正面画面的其中一个眼黑部分；
[0008] 步骤3、确定所述其中一个眼黑部分的横向最大长度Lp;
[0009] 步骤4、通过所述横向最大长度"确定实际线性几何尺寸与拍照图像或者一帧画 面线性的比例系数η;
[0010] 步骤5、测量所述正面拍照图像或一帧正面画面中任意两点实际图像距离，从而通 过该实际图像距离乘以比例系数η得到人体相应两点间的实际距离。
[0011] 所述步骤3包括以下步骤：
[0012] 步骤31、将所述其中一个眼黑部分放入一 XY坐标系的第一象限中；
[0013] 步骤32、选中所述其中一个眼黑部分，得到该眼黑部分图像I的正整数集I(x，y); 其中，横坐标X和纵坐标y均为正整数，且0 <x<xi，〇<y< yi，xi和yi分别为该眼黑部分图像 的最大横坐标和最大纵坐标；
[0014] 步骤33、从该眼黑部分图像I中截取一子图像I1，以消除该眼黑部分图像中上、下 眼皮的干扰，所述子图像I1满足I1 = IKY ,y')，其中，横坐标Y和纵坐标y'满足:〇 < Y < xi,yi/4 < jf < 3yi/4；
[0015] 步骤34、获取所有满足纵坐标/值的正整数ΙΝΤ(/ )，并计算每个正整数ΙΝΤ(/ ) 对应的横坐标X'的最大值和最小值，将所述横坐标X'的最大值和最小值相减后获取每个正 整数INI^y7 )对应的横坐标V的最大差值，并取所有正整数INTb7 )对应的横坐标V的最大 差值中的最大值作为该眼黑部分图像的横向最大长度Lp，即：
[0016]
[0017]其中，UxdNTiY ))和XmindNlW ))分别为第i个正整数INlV )对应的横坐标 X7中的最大值和最小值;η为满足纵坐标y'值的正整数INIXy7 )的个数，I < i < η。
[0018] 所述步骤4中确定比例系数ri的方法是：
[0019]
[0020] 其中，Lr为所述其中一个眼黑部分对应的人体的实际眼黑部分的横向最大长度的 实际测量值。
[0021] 本发明的另一目的在于基于上述不在场人体参数的测量方法，应用于定制眼镜 架，其可以实现配镜者自行即时设计制作眼镜架，或者直接将人脸正面图像和侧面图像发 送给眼镜店或配镜中心完成眼镜架的设计，节约配镜者时间，同时测量数据准确，眼镜架完 全适合自己，佩戴舒适。
[0022] -种眼镜架的定制方法，其包括以下步骤：
[0023] 步骤10、通过移动设备或电脑对配镜者的人脸进行照片拍摄或视频拍摄，获取拍 摄照片的正面图像和侧面图像、或者拍摄视频中带有正面图像的一帧画面和带有侧面图像 的另一帧画面；
[0024]步骤20、检测并定位正面图像中的眼睛；
[0025]步骤30、确定正面图像眼睛中眼黑部分的横向最大长度Lp;
[0026]步骤40、通过所述横向最大长度1^确定实际线性几何尺寸与正面图像线性的比例 系数η;
[0027]步骤50、测量正面图像中的瞳距1^、鼻梁宽度L2以及鼻梁高度Η，测量侧图像中角膜 顶端到耳顶的距离L3,并将所述瞳距L1、鼻梁宽度L2以及角膜顶端到耳顶的距离L 3分别乘以 比例系数η得到配镜者实际瞳距L/、实际鼻梁宽度IV、角膜顶端到耳顶的实际距离L/以及 实际鼻梁高度把；
[0028]步骤60、将配镜者实际瞳距L/、实际鼻梁宽度IV、角膜顶端到耳顶的实际距离L3' 以及实际鼻梁高度把发送至移动设备或电脑上进行3D建模，并将所述3D建模的结果发送至 数据中心或3D打印机。
[0029] 所述步骤30包括以下步骤：
[0030]步骤301、将正面图像放入一 XY坐标系的第一象限中；
[0031]步骤302、选中正面图像中其中一眼睛图像，得到该眼睛图像I的正整数集I(x，y); 其中，横坐标X和纵坐标y均为正整数，且0 <x<xi，〇<y< yi，xi和yi分别为正面图像的最大 横坐标和最大纵坐标；
[0032] 步骤303、从眼睛图像I中截取一子图像I1，以消除该眼睛图像中上、下眼皮的干 扰，所述子图像11满足11 = 11以，7/)，其中，横坐标1/和纵坐标7/满足:〇^/^1，71/4<7 / < 3yi/4；
[0033] 步骤304、获取所有满足纵坐标y'值的正整数INI^y7 )，并计算每个正整数INTb7 ) 对应的横坐标X'的最大值和最小值，将所述横坐标X'的最大值和最小值相减后获取每个正 整数INI^y7 )对应的横坐标V的最大差值，并取所有正整数INTb7 )对应的横坐标V的最大 差值中的最大值作为眼睛中眼黑部分的横向最大长度Lp，即：
[0034]
[0035] 其中，x^aNTdy'))和XminaNTdy'))分别为第i个正整数INI^y')对应的横坐标 X7中的最大值和最小值;η为满足纵坐标y'值的正整数INIXy7 )的个数，I < i < η。
[0036] 所述步骤40中确定比例系数η的方法是：
[0037]
[0038]其中，Lr为所述配镜者任意一眼黑部分的横向最大长度的实际测量值。
[0039]所述步骤50为：移动设备或电脑根据四个眼镜架基础数据进行3D建模，并将所述 3D建模的结果发送至数据中心或3D打印机，获得定制的眼镜架。
[0040]所述步骤50为:移动设备或电脑根据四个眼镜架基础数据以及眼镜架外观参数进 行结合，形成眼镜架模型，然后将该眼镜架模型分别与正面图像和侧面图像相匹配，并将该 眼镜架分别佩戴于正面图像和侧面图像中，通过图像转换工具生成人体头部运动的虚拟现 实眼镜架;或者将该眼镜架模型分别与正面图像的一帧画面和带有侧面图像的另一帧画面 相匹配，并将该眼镜架分别佩戴于正面图像和侧面图像中，通过图像转换工具生成人体头 部运动的虚拟现实眼镜架，根据所述虚拟现实眼镜架获得定制的眼镜架。
[0041 ]所述眼镜架外观参数包括眼镜架的颜色和款式。
[0042] 本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
[0043] 1、对眼黑部分的横向最大长度进行测量，进而获取实际尺寸和图像尺寸的比例系 数，从而可对人体任意两点进行不在场测量，数据计算准确，应用广泛；
[0044] 2、通过对人脸正面图像和侧面图像的测量，完成眼镜架相关参数的收集，数据来 源真实、准确，佩戴舒服；
[0045] 3、配镜者可以将获取的实际瞳距1^、实际鼻梁宽度IV、角膜顶端到耳顶的实际距 离L/以及实际鼻梁高度矿在移动设备或电脑上进行3D建模，由3D打印机进行眼镜架的制 作，或者将以上数据发送给数据中心，由于数据中心的数据对接的相关配镜店或配镜中心 进行眼镜架的设计，节约配镜者大量时间。
【附图说明】
[0046] 图1是本发明一种基于眼角膜图像的人体实际距离测量方法的流程图；
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