[发明专利]基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法

权利要求书

1.一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法，其特征在于，包括以下过程：

步骤一，校准测量：在镜头(3)的一侧配置自然光光源(1)，另一侧配置CCD相机(4)；在自然光光源(1)上选取参考点a0，并在参考点a0临近位置选取两个辅助参考点，分别表示为第一辅助参考点b和第二辅助参考点c；CCD相机(4)采集第一辅助参考点b和第二辅助参考点c形成的图像；

步骤二，待测镜片测量：将待测镜片(2)放置在自然光光源(1)和镜头(3)之间，所述自然光光源(1)带有各个发光点的光位置信息，经过待测镜片(2)，并通过镜头(3)达到CCD相机(4)上，这时的特征光位置信息，经过光路转换，位置特征会随着待测镜片(2)的参数而变化；CCD相机(4)采集并向上位机上传携带镜片参数的数据；

步骤三，判断待测点位置的棱镜度是否为零：上位机结合参考点a0在插入待测镜片(2)后，在CCD相机(4)上位置变化情况，计算待测点的棱镜度，并给出待测镜片(2)上棱镜度为零的位置；

步骤四，计算焦度值：上位机结合参考点和第一辅助参考点和第二辅助参考点的位置信息，计算出待测镜片(2)上待测点的焦度值；在步骤四中，按照以下方法计算出待测镜片(2)上待测点的焦度值：

在无待测镜片(2)时，光路几何关系如下：

h’/h0＝f0/(x’+x)

其中，h0表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c之间的距离；h’表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c投射到CCD相机(4)上的距离；f0表示镜头(3)的焦距；x表示自然光光源(1)与待测镜片(2)之间的距离；x’表示待测镜片(2)与镜头(3)之间的距离；

有待测镜片(2)后，待测镜片(2)与镜头(3)形成双镜片组合，h表示放置待测镜片(2)之后的第三辅助参考点b’和第四辅助参考点c’之间的距离；

根据已知的光学系统中焦距的计算公式f＝f1*f2/(f1+f2-d)；d表示待测镜片(2)与镜头(3)之间的距离，取距离x’；f表示镜头(3)和待测镜片(2)上待测点a0综合焦距与CCD相机(4)之间的距离；f1表示镜头(3)的焦距，即镜头(3)焦距f0；f2表示待测镜片(2)上待测点a1的焦距；

参数带入后，推导出：

f＝f0*f2/(f0+f2-x’)； (s1)

进而得到如下光路几何关系：

f/(x+x’+f0-f)＝h’/h；

推导出：

f＝h’*(x+x’+f0)/(h+h’)； (s2)

通过以上(s1)、(s2)二个公式相等，可以得到待测镜片(2)上待测点a1的焦距f2；

利用以下公式得到待测点a1的焦度D：

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

步骤五，上位机结合待测点周边一周所有对称特征辅助的参考点，其它任意二个参考点位置信息，计算出待测镜片(2)上待测点的其它焦度值；上位机通过镜片(2)上待测点的多个焦度值，计算出该点的球镜度值和柱镜度值；

步骤六，按照步骤三至步骤五的方法，分别计算其它待测点的焦度值，得出当前待测眼镜片的各个点的焦度值和棱镜度值。

2.根据权利要求1所述的基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法，其特征在于，在步骤三中，判断待测镜片(2)上待测点a1对应位置的棱镜度是否为零的过程如下：

放置待测镜片(2)后，如果参考点a0和采集点a2点无变化，说明待测点a1点位置眼镜片的棱镜度为零，如果其它点也无变化，说明待测镜片(2)整体为无度数的镜片；

放置待测镜片(2)后，如果参考点a0在CCD相机(4)上位置有变化，说明对应的待测镜片(2)位置不是棱镜度为零点。

3.根据权利要求1所述的基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法，其特征在于，在步骤五中，还包括：

如果围绕待测点a1，计算待测点a1一周参考点的焦距值，可以得出多个a1点焦度值，通过取最大和最小差值，可得出当前测试点的柱镜度值；而最小值即是当前测试点的球镜度值；球镜度值为正值，说明待测镜片为老花镜，结果为负值，说明待测镜片为近视镜片；

如果通过上位机，统计各点焦度差异性和规律，则可计算待测镜片(2)的镜片类型和渐进片渐进度数等参数。