[发明专利]人眼前倾角的测量方法

说明书

本发明公开了一种人眼前倾角的测量方法，本方法建立图像处理模型，固定人脸及相机的位置及姿态，且相机高度与人眼高度一致，对人眼上下眼眶目标位置进行标记并采集侧脸图像，对采集的图像提取人眼位置特征及标记颜色特征，根据颜色特征进行二值化处理，对目标像素进行从上到下和从左到右的扫描检测，图像中标记区域对角线与自然垂直面的夹角为人眼前倾角，通过反正切函数值求得人眼前倾角值。本方法通过获取人眼图像并对面部待测位置作相应标记，经计算机计算测量，得到人眼前倾角测量数据，其测量过程简单方便，提高测量精度，且方便数据储存。

技术领域

本发明涉及一种人眼前倾角的测量方法。

背景技术

人眼前倾角指的是当人头部摆正的时候，眼睛上下眼眶连线与自然垂直面的夹角。眼镜的前倾角指的是镜腿处于水平状态时，镜圈平面与自然垂直面的夹角，镜片佩戴的角度会影响实际的眼镜佩戴度数。人眼前倾角的测量在眼镜的设计过程中具有重要的作用，合适的眼镜设计方式是眼镜的前倾角与人眼的前倾角一致，达到最佳的舒适度。但是每个人的面部形状存在差异，因此人眼前倾角的角度也是不一样的。

在传统的眼镜设计过程中，由于厂家的生产限制，眼镜前倾角的值是固定的，大致符合顾客使用就可以了。但是随着生产能力的提高，3D打印机等的出现，眼镜生产可以向个性化定制的方向发展。如果可以测量每个人眼睛的各种参数如前倾角等信息，就可以定制一款个性化的眼镜，对顾客在佩戴眼镜时的舒适度，美观度，健康度就可以起到很重要的作用。而这些信息中，人眼前倾角参数就是很重要的一个部分。

目前对人眼前倾角的测量主要是机械的方法，通过使用各类角度标尺进行测量，通常将角度标尺固定在头部，或采用头戴式的机械角度测量装置实现人眼前倾角；这些测量方式在测量过程中需要进行佩戴调试，并选取合适的测量角度，因此在实际测量过程中会有一定的不便，且测量的精度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种人眼前倾角的测量方法，本方法通过获取人眼图像并对面部待测位置作相应标记，经计算机计算测量，得到人眼前倾角测量数据，其测量过程简单方便，提高测量精度，且方便数据储存。

为解决上述技术问题，本发明人眼前倾角的测量方法包括如下步骤：

步骤一、将人头部和相机的相对位置固定，相机高度与人眼高度一致，相机镜头与人侧脸方向平行；

步骤二、相机采集人眼部位标准区域的图像并显示，校正相机位置及姿态，使人眼部位标准区域的显示图像与实际图像一致；

步骤三、对相机镜头一侧人眼的上下眼眶目标位置进行标记，通过相机提取经标记的人眼部位图像；

步骤四、将提取的图像变换为二值图像，对二值图像进行从上到下和从左到右的扫描检测，在发现第一行和第一列不全为零处停止，将该处之前扫描到的部分删除；

步骤五、对删除后的图像围绕图像几何中心点旋转180度继续进行同样的扫描检测操作，最后获得一个n×m像素的图像，该图像中的标记区域对角线与自然垂直面的夹角为人眼前倾角，则m与n比值的反正切函数值为所求的人眼前倾角值。

进一步，所述人眼上下眼眶目标位置采用有色胶带黏贴标记，且有色胶带颜色与背景颜色对比明显，无色彩失真。

进一步，所述人头部位置采用设于支架的额托和颚托固定。

进一步，所述相机提取经标记的人眼部位图像的分辨率为r×c，则包括标记在内的眼睛位置坐标在(r₁，c₁)至(r₂，c₂)的矩形区域之间，对图像进行处理并裁剪获得人眼部位目标位置的图像。