[发明专利]眼镜架尺寸自动测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及计量领域，特别涉及一种眼镜架尺寸自动测量装置及方法。

背景技术

眼镜架是眼镜的重要组成部分，主要起到支撑眼镜片的作用。一副好的镜架应该稳定、安全、可靠、结实、美观。如果眼镜架的片间距离不准，可能会造成“瞳距不准”，长期佩戴易造成头晕和视疲劳等症状。镜腿长度不合适，会使戴镜者感到不舒服，或者自行脱落，或对耳褶皱部分产生压力。

目前眼镜架的尺寸测量执行国家标准GB/T 14214-2003《眼镜架通用要求和试验方法》与国际标准 ISO 12870:1977《眼科光学——眼镜架 通用要求和试验方法》尺寸测量方法相同。其测量方法为：

1、水平镜片尺寸、片间距离、几何中心距

如图1所示；水平镜片尺寸用分度值0.02mm的游标卡尺，通过目测大致选取镜片两端的最大距离处，在附近多次测量找到距离最大点读数，用多次测量来减小测量误差。片间距离用分度值0.02mm的游标卡尺，通过目测大致选取镜片间的最小距离处，在附近多次测量找到距离最小点读数，用多次测量来减小测量误差。几何中心距等于水平镜片尺寸加片间距离。

2、镜腿相关尺寸

包括镜腿长度、高温尺寸稳定性中两镜腿端点之间的距离、耐疲劳试验中两镜腿测量点之间的距离。

镜腿长度是镜腿中心线在螺纹轴与镜腿末端交点之间的距离（如图2所示，图中，1为螺纹轴；2为中面；3为镜腿中心线）。先用记号笔在镜腿拐点处点点，然后用分度值0.5mm的钢直尺分段测量后，将l1和l2相加。

高温尺寸稳定性，需求加热前两镜腿端点之间的距离与热后两镜腿端点之间的距离差值。用钢直尺测量。测量两镜腿端点之间的距离时，由于镜腿端点不好找，为保证测量基准点一直，便将两镜腿下方沾上红墨汁，在白纸上打点，然后用分度值0.5mm的钢直尺进行测量。

耐疲劳试验中，需在把试样装到试验装置上之前，先定好夹持点及测量点，要使镜腿的夹持点位于距铰链中心的距离等于镜腿全长的70%±1mm，而测量点位于夹持点向铰链中心移15mm±1mm(卷簧架的夹持点位于卷簧与硬边的交接点向内移3mm±1mm处，测量点位于夹持点向铰链内移10mm±1mm)。目前夹持点和测量点均用钢直尺测量后，用记号笔点点，耐疲劳试验前在预定测量点上测量腿间距离d1，试验后在测量点测量腿间距离d2，计算d1与d2的差值为永久变形量。

现有方法存在的问题为：

1、GB/T 14214-2003规定水平镜片尺寸、片间距离、几何中心距的允许误差±0.5mm。使用精度优于0.1mm的线性测量器具进行测量。但并未规定具体的测量方法，由于眼镜架镜片的形状不规则，有的左右镜片不在一个平面上，所以方框法的四条切线边不容易绘制，导致方框法水平镜片尺寸、片间距离、方框法中心距测量点确定不准确，尽管使用分度值为0.02mm的游标卡尺，但测量结果的不确定度远远达不到0.1m。

2、镜腿长度的允许误差为±2.0mm，高温尺寸稳定性不超出+6mm或-12mm，耐疲劳永久变形量不大于5mm，用分度值0.5mm的钢直尺测量。眼镜架的镜腿形状不规则，镜腿端点、测量点等不好找，且不容易固定，易变形，导致中心线、镜腿端点、测量点等标注不准确，最终测量结果的不确定远远大于0.5mm。

3、人工测量操作过程复杂：按照标准上的定义和测量方法，需要人工进行投影画框、白纸上打点、标注各测量点，且不易操作、耗费时间长，难以保证测量结果间的一致性。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中国家标准未明确可达到要求精度的测量方法、测量结果主观性强、误差大、测量效率低的问题，本发明提供了一种眼镜架尺寸自动测量装置及方法。

本发明的技术方案为：

一种眼镜架尺寸自动测量装置，包括样品室，所述样品室内设有样品台，所述样品台下部通过转轴连接驱动电机；所述样品台台面上设有用于对测量数据进行修正的十字自校标尺；所述样品室内还设有照明系统和图像采集系统；所述图像采集系统通信连接图像处理终端，所述图像处理终端通信连接眼镜架数据库服务器以及数据处理终端。

作为优选方案，所述图像处理终端对采集的眼镜架图像和标尺图像进行灰度化及图像格式转换、平滑、锐化和二值化处理，与特征库比对进行 镜框、螺纹轴、镜腿各测量部位的识别，对十字标尺的分度进行处理和识别；所述数据处理终端对图像处理终端输出的各测量点坐标，用十字标尺的坐标值进行实时修正，并剔除异常值，得到各参数的校正尺寸。

作为优选方案，所述图像采集系统为摄像头。