[发明专利]一种基于眼镜佩戴者个性化特征检测眼镜片的方法

摘要

本发明公开一种基于眼镜佩戴者个性化特征检测眼镜片的方法。由眼镜佩戴者裸眼远点和近点位置构建具有有限调节能力的眼睛模型，依据佩镜者视物习惯的若干个关键位置建立视觉参考面，物点位于视线与视觉参考面的交点处；在光线追迹软件中，由符合眼镜装配参数的镜片和眼睛模型，结合视觉参考面构建一个视觉参考面‑镜片‑人眼光学系统，采用光线追迹方法进行成像分析，以点列图均方根半径和调制传递函数作为佩镜者视力的评价指标。本发明提供的眼镜片评价方法十分贴近人眼佩戴眼镜视物的实际情况，适用于对远、近视球面镜非球面镜和渐进多焦点眼镜的评价，可大大提高眼镜佩戴者的视物清晰度和舒适度，降低制作成本。

主权项

1.一种基于眼镜佩戴者个性化特征评价眼镜片的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)获取眼镜佩戴者的个性化特征参数，包括眼睛生理学参数、视物习惯姿态参数、眼镜架和与之相匹配的脸部特征几何参数、眼镜镜片参数；所述眼睛生理学参数包括裸眼远点距离s_far、近点距离s_near和瞳高；所述视物习惯姿态参数包括观察近距离、中距离和远距离物体时习惯性注视位置；眼睛与头部偏转的寰枕关节相对位置，眼睛旋转的垂直偏转角α_e和水平偏转角β_e，头部转动的垂直偏转角α_h和水平偏转角β_h，垂直方向头部偏转角与眼睛偏转角度的比例系数κ_α和水平方向头部偏转角与眼睛偏转角度的比例系数κ_β；所述眼镜架和与之相匹配的脸部特征几何参数包括眼镜架镜面角和由镜架鼻托及鼻梁高度确定的镜片外倾角、镜片后表面中心到眼睛之距离；所述眼镜镜片参数包括眼镜片的折射率，眼镜片前、后表面的面形矢高，镜片中心厚度；(2)建立基于眼镜佩戴者个性化特征的视觉参考面‑镜片‑人眼光学系统模型；所述视觉参考面的构建方法为：视觉参考面垂直于眼镜佩戴者身体与正视方向确定的平面，视觉参考面与正视方向相交的曲线为分段三阶贝塞尔曲线，各段之间一阶导数连续，视觉参考面方程为式(Ⅰ)所示：其中，u∈[0,1]为贝塞尔曲线参数，c为参数u的系数，n为曲线段的序号，系数c依据眼镜佩戴者的视物习惯姿态参数中所述的近距离、中距离和远距离习惯性注视位置点拟合得到；所述的镜片包括镜片参数、眼镜架和与之相匹配的脸部特征几何参数；所述的人眼为基于Liou‑Brennan眼睛模型在光学追迹软件中构建的人眼模型，构建方法为：以点列图均方根半径为优化函数，以晶状体后表面到视网膜的距离l_r为变量，分别以镜片佩戴者的远点距离s_far和近点距离s_near为物距，优化搜索得到对应的l_{r_min}和l_{r_max}；(3)在视觉参考面‑镜片‑人眼光学系统中，依据头部偏转角度与眼睛旋转角度的式(Ⅱ)关系：采用光线追迹方法，计算佩镜者视线通过镜片前表面的位置和方位角，眼镜佩戴者的目标视点位于视线与视觉参考面的交点处；以l_r为变量，l_{r_min}≤l_r≤l_{r_max}为约束条件，对点列图均方根半径进行优化；以得到的点列图均方根半径和调制传递函数，表征镜片佩戴者的视线通过镜片上各点时在视网膜上的成像质量，用于评价眼镜片。