DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale la prise de mesures géométrico-morphologiques
sur un sujet. Elle vise plus particulièrement un procédé de mesure de la position
d'un point remarquable de l'oeil du sujet. Elle trouve une application particulière,
mais non exclusive, à la prise de mesures géométrico-morphologiques sur futur porteur
de lunettes, en vue de la conception optique personnalisée de lentilles ophtalmiques
correctrices à monter dans la monture choisie par ce futur porteur.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
[0002] Lors de la conception optique d'une lentille ophtalmique correctrice, on cherche
actuellement à prendre mieux en compte des paramètres géométrico-morphologiques individuels,
dits de conception optique personnalisée, attachés au porteur et à la monture qu'il
a choisie. Ces paramètres comprennent notamment la configuration spatiale de la lentille
par rapport à la tête du porteur, dans les conditions du porté. Cette configuration
spatiale est déterminée par (i) l'orientation de la lentille par rapport à l'oeil
correspondant du porteur et (ii) la distance entre la lentille et l'oeil correspondant
du porteur.
[0003] Pour déterminer cette configuration spatiale, l'opticien place une paire de lunettes
de présentation sur le nez du porteur. Les lunettes de présentation comportent la
monture choisie par le porteur et des lentilles non correctrices montées dans les
cercles de la monture.
[0004] La mesure de la distance entre chaque lentille et l'oeil correspondant du porteur
est effectuée manuellement : l'opticien observe le porteur de profit et réalise une
mesure à l'estime, au moyen d'un réglet, de la distance entre la cornée et la face
arrière de la lentille de présentation.
[0005] On a proposé d'automatiser cette mesure en photographiant de profil le porteur et
en traitant l'image ainsi acquise pour tenter de déterminer la distance séparant la
lentille de l'oeil. Cependant, l'opération de traitement d'image s'est avérée peu
fiable dans la mesure où les cercles et branches de la monture peuvent masquer l'oeil
et où la reconnaissance du point de la face arrière de la lentille en regard de l'oeil
s'avère périlleuse. En outre, la prise de vue de profil du porteur s'ajoute à d'autres
mesures géométrico-morphologiques sur porteur, telles que la mesure des écarts interpupillaires
et hauteurs des yeux, du galbe de la monture, de l'angle pantoscopique de chaque lentille
au porté (angle que forme le plan général de la lentille par rapport à la verticale),
ou encore le comportement visuel du porteur (en particulier sa tendance à bouger plus
ou moins les yeux ou la tête lorsqu'il scrute le champ visuel). Or, tout ou partie
de ces autres mesures peuvent être effectuées au moyen d'une ou plusieurs prises de
vue de face du porteur. La demanderesse s'est donc fixé pour objectif, dans le cadre
de la présente invention, de proposer une méthode permettant d'effectuer une mesure
de la distance entre l'oeil et la lentille à partir de prises de vue globalement de
face, et non de profil.
[0006] Par ailleurs, la distance séparant la pupille de la face arrière de la lentille n'est
pas la grandeur la plus pertinente pour réaliser un calcul de design optique personnalisé
par tracés de rayon de la lentille correctrice destinée à équiper la monture. En effet,
le mouvement de l'oeil est globalement assimilable à une combinaison de rotations
autour d'un point particulier appelé Centre de Rotation de l'Oeil (CRO). C'est la
position de ce point que le concepteur de la lentille souhaite connaître pour effectuer
convenablement son calcul. Selon !a pratique actuelle, la position du CRO est déduite
de façon approximative de celle de la cornée en considérant une valeur moyenne de
rayon de l'oeil, typiquement d'environ 15 mm. Or, le rayon d'oeil varie sensiblement
d'un individu à l'autre, si bien que cette approximation conduit à des erreurs importantes
qui pénalisent lourdement la pertinence du calcul optique personnalisé.
[0007] Un appareil de mesure du centre de rotation de l'oeil est connu du document
WO 2006/106248 A1 qui décrit un procédé et dispositif pour la détermination du centre de rotation d'un
oeil (CRO) d'une personne par rapport à un repère lié à la personne ou à sa paire
de lunettes, permettant la détermination de l'axe visuel de cette personne dans au
moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible visualisée et la définition
d'un point optimal dit de croisement de ces axes comme centre de rotation de l'oeil,
au moins deux positions relatives de cette cible (2) et de la tête de la personne
étant mesurées. Ladite cible est constituée d'une source de lumière et est disposée
à une extrémité d'un support tubulaire (3) dont l'autre extrémité est destinée à être
disposée en face de l'oeil de la personne, ce support portant un premier capteur de
position (4), un second capteur de position (7) étant destiné à être placé sur la
tête de la personne.
OBJET DE L'INVENTION
[0009] Le but de la présente invention est de remédier à tout ou partie des inconvénients
précités.
[0010] A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de mesure de la position, suivant
une direction horizontale du plan sagittal, d'un point remarquable d'un oeil d'un
sujet dans un référentiel lié à la tête de ce sujet, conforme à la revendication 1.
[0011] Le rapprochement des images des premier et second points de référence de l'oeil est
représentatif du déplacement angulaire apparent de l'oeil à partir de deux points
de vue différents correspondant aux première et seconde postures relatives. Un calcul
de parallaxe permet alors, compte-tenu des informations sur les deux points de vue
que constituent les première et seconde valeurs du paramètre de posture, d'obtenir
la position recherchée.
[0012] De plus, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre à l'aide d'un unique
appareil de capture d'image.
[0013] Enfin, le calcul du paramètre de posture correspondant à chaque posture du sujet
est réalisé à partir des seules images planes capturées de face dans les différentes
postures, sans que d'autres mesures soient effectuées.
[0014] D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé selon l'invention
sont énoncées dans les revendications 2 à 14.
[0015] Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, lors des étapes
S1) et S4), on agence la tête du sujet par rapport à la pupille d'entrée de l'appareil
de capture d'image, dans les première et seconde postures relatives, de manière que
la position relative de la pupille de l'appareil de capture d'image par rapport à
un axe de rotation vertical de la tête du sujet ne soit pas modifiée entre lesdites
première et seconde postures par un déplacement transversal de plus de 200 millimètres
suivant une direction perpendiculaire à l'axe optique de l'appareil de capture d'image,
et de manière que le sujet pivote la tête autour dudit axe de rotation vertical d'au
moins 5 degrés et d'au plus 60 degrés entre lesdites première et seconde postures
pour fixer du regard respectivement des premier et second points de visée ayant des
positions distinctes connues l'une par rapport à l'autre.
[0016] Cette combinaison de caractéristiques résout le problème technique additionnel expliqué
ci-dessous, qui concerne l'obtention de deux postures relatives différentes de la
tête du sujet par rapport à la pupille d'entrée de l'appareil de capture d'image.
[0017] Pour que la tête du sujet soit agencée dans deux postures relatives différentes par
rapport à la pupille d'entrée de l'appareil de capture d'image, on peut procéder de
différentes manières.
[0018] Si l'appareil de capture d'image est mobile, on peut déplacer cet appareil de capture
d'image entre les première et seconde captures d'image alors que l'axe de rotation
vertical de la tête sujet reste immobile. La tête du sujet pivote autour de cet axe
de rotation vertical pour que les yeux du sujet fixent la pupille de l'appareil de
capture d'images lorsque celui-ci se déplace. Dans ce cas, l'opticien doit s'assurer
que l'ensemble du visage du porteur est visible sur l'image capturée par l'appareil
de capture d'image et que les ajustements de hauteur et d'inclinaison relatives entre
la tête du porteur et l'appareil de capture d'images sont bien réalisés. Ces opérations
limitent la rapidité d'exécution des captures d'image ainsi que leur précision.
[0019] Si l'appareil de capture d'image présente une position identique lors des première
et seconde captures d'image, l'opticien peut demander au sujet de se déplacer tout
en fixant du regard la pupille d'entrée de cet appareil de capture d'image. Les consignes
de positionnement données par l'opticien au sujet assurent que le visage du porteur
reste visible sur chaque image capturée par l'appareil de capture d'image. Les interactions
complexes et fastidieuses entre le sujet et l'opticien limitent cependant la rapidité
d'exécution des première et seconde captures d'image.
[0020] Les deux postures relatives de la pupille de l'appareil de capture d'image et de
la tête du sujet sont obtenues de façon plus simple et plus rapide si la position
relative de la pupille de l'appareil de capture d'image et de l'axe de rotation vertical
de la tête du sujet reste sensiblement identique lors des première et seconde captures
d'image et que seule la tête du sujet tourne autour de cet axe de rotation vertical
tout en fixant des première et seconde positions d'un point de visée de l'appareil
de capture d'images.
[0021] Les consignes de positionnement données par l'opticien au sujet, et plus généralement
les interactions entre l'opticien et le sujet, sont alors limitées. De plus, l'opticien
peut effectuer une capture d'image avec une meilleure précision, puisqu'il n'a pas
à ajuster successivement entre deux captures d'image la hauteur ou l'inclinaison relative
entre le sujet et l'appareil de capture d'image, ou bien plus généralement le cadrage
pour que la tête du sujet reste visible sur l'image capturée.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION
[0022] La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple
non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut
être réalisée.
[0023] Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une paire de lunettes de présentation disposée
devant les yeux d'un futur porteur ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un système de repérage destiné à équiper
la paire de lunettes de présentation ;
- la figure 3 est une vue schématique de l'image des lunettes de présentation et du
système de repérage capturée de face ;
- la figure 4 est une vue en perspective du système de repérage de la figure 2 fixé
sur la paire de lunettes de présentation et des moyens de capture d'image qui communiquent
avec un système de traitement et de calcul ;
- la figure 5 est une vue de profil de la tête d'un porteur équipé des lunettes de présentation
dans une configuration orthostatique ;
- la figure 6 est une vue de dessus du porteur équipé des lunettes de présentation dans
une posture où il tourne la tête d'un certain angle par rapport à l'appareil de capture
d'image ;
- la figure 7 est une vue de dessus de la monture équipée des lentilles de présentation
;
- la figure 8 est une vue en plan de principe, de dessus, du système de repérage et
des moyens de capture d'image ;
- la figure 9 est une autre vue en plan de principe, de dessus, du système de repérage
et des moyens de capture d'image, dans une première posture ;
- la figure 10 est une vue analogue à la précédente dans une seconde posture ;
- la figure 11 est une vue analogue à la précédente dans une troisième posture, avec
une source iumineuse visibie additionnelle formant un point de visée connu pour le
porteur.
[0024] Dans la description qui suit, l'opticien détermine la configuration du référentiel
de chaque lentille ophtalmique correctrice (non représentée) à monter dans une monture
10 de lunettes dans un référentiel lié à la tête du porteur et dans la configuration
du porté. Cette configuration est utilisée pour mettre en oeuvre un procédé de conception
optique personnalisée de la lentille ophtalmique correctrice en calculant des géométries
de l'une et/ou l'autre des faces optiquement utiles de la lentille et/ou des gradients
d'indice de la lentille en fonction du référentiel de la lentille par rapport au référentiel
du porteur.
[0025] Le porteur est dans une configuration assise ou debout qui est telle que la tête
du porteur est droite, c'est-à-dire que le plan de Francfort PF relatif à la tête
du porteur est sensiblement horizontal. Comme représenté sur la figure 5, le plan
de Francfort PF est défini comme le plan passant par les points orbitaires inférieurs
OR et le porion PO du porteur, le porion étant le point du crâne le plus élevé du
conduit auditif, qui correspond au tragion de l'oreille. L'axe de regard du porteur
est l'axe de regard primaire, c'est-à-dire qu'il regarde l'horizon droit devant lui.
On dit également que le porteur prend une position orthostatique, position dans laquelle
il réalise un minimum d'efforts.
[0026] On définit un plan sagittal PSAG comme étant le plan vertical passant par la médiatrice
AO des deux yeux OG, OD. La médiatrice AO des yeux est l'axe passant au milieu du
segment défini par les centres de rotation CROG, CROD des deux yeux et parallèle au
plan de Francfort PF. On définit aussi un plan vertical oeil PVO comme étant le plan
vertical reliant les centres CROG, CROD des yeux.
[0027] La configuration recherchée du référentiel de chaque lentille correctrice est déterminée
par :
- l'orientation de chaque lentille correctrice à monter sur la monture par rapport à
la tête du porteur et
- la distance, dans la configuration du portée, entre la lentille et l'oeil correspondant
du porteur suivant une direction horizontale du plan sagittal PSAG (direction de l'axe
Z qui est défini plus loin).
[0028] Le référentiel de chaque lentille correctrice est obtenu ici à partir de la détermination
de la configuration du référentiel de chacune des lentilles de présentation 100, 101
non correctrices qui équipe, pour la vente et les prises de mesure, la monture et
qui se substitue, pour la détermination de paramètres géométrico-morphologiques relatifs
au porteur et à la monture, à la lentille correctrice à concevoir.
[0029] La paire de lunettes de présentation comporte la monture 10 choisie par le porteur
et des lentilles de présentation droite et gauche 100, 101 (non correctrices). Dans
l'exemple illustré, la paire de lunettes est de type cerclé, c'est-à-dire que les
lentilles sont montées dans les cercles 11, 12 de la monture 10. En variante, la paire
de lunettes de présentation peut être de type percé, c'est-à-dire que les lentilles
sont percées et maintenues chacune par une extrémité du pontet nasal et une extrémité
de la branche associée à la lentille, qui coopèrent avec des trous de perçage.
Dispositif
[0030] Aux figures 2 à 4, on a représenté un dispositif de détermination de paramètres géométrico-morphologiques
individuels d'un porteur équipé d'une paire de lunettes de présentation. Ces paramètres
comportent la configuration du référentiel de chaque lentille correctrice à concevoir
par rapport à la tête du porteur, ainsi que d'autres paramètres géométrico-morphologiques
de répartition de gradients d'indice évoqués plus loin.
[0031] Ce dispositif comporte un système de repérage 20 à monter sur la monture 10 et des
moyens de capture d'image 90 pour capturer dans un plan facial de capture d'image
PCI, l'image du système de repérage 20 monté sur la monture 10 en position de porté.
Les moyens de capture d'image 90 sont reliés à un système de traitement et de calcul
93 de l'image capturée.
[0032] Le système de repérage 20 comporte une ossature articulée comportant deux baguettes
23, 24 sensiblement rectilignes et sensiblement coplanaires, reliées entre elles par
une charnière 29 présentant un axe d'articulation A1 sensiblement vertical dans la
configuration du porté.
[0033] Chaque baguette 23, 24 est munie de moyens de fixation qui se présentent ici sous
la forme d'une paire de pinces 25, 26, 27, 28. Ces pinces permettent de fixer, avec
une capacité de pivotement, chaque baguette 23, 24 sur la partie supérieure sensiblement
horizontal du cercle 11, 12 de la monture (figure 3) ou, lorsque les lunettes sont
du type percées, de la lentille de présentation.
[0034] Chaque baguette 23, 24 est surmontée d'un élément de repérage horizontal 70, 80 qui
se présente sous la forme d'une plaque triangulaire, d'une certaine épaisseur, dont
une tranche présente une figure géométrique 71, 81 conçue de telle sorte que la configuration
géométrique de cette figure géométrique 71, 81 projetée dans ledit plan facial de
capture d'image PCI soit représentative de la composante horizontale de l'orientation
de cet élément de repérage horizontal 70, 80. La composante horizontale de l'orientation
d'un élément est définie par l'angle que fait la direction longitudinale de cet élément
par rapport au plan vertical oeil PVO en projection dans le plan de Francfort PF.
De même, la composante verticale de l'orientation d'un élément est définie par l'angle
que fait la direction longitudinale de cet élément par rapport au plan vertical oeil
PVO en projection dans le plan sagittal PSAG.
[0035] Ici, la figure géométrique comporte des motifs répétés d'espacement connu qui sont
constitués par des bandes sombres, alternés avec des portions claires pour assurer
un contraste suffisant. Les motifs de la figure géométrique 71, 81 s'étendent selon
la direction longitudinale de la tranche correspondante de l'élément de repérage horizontal
70, 80. Chaque bande sombre est donc sensiblement verticale dans la configuration
du porteur.
[0036] Chaque élément de repérage horizontal 70, 80 est fixé sur la baguette 23, 24 correspondante
de telle sorte que, d'une part, la tranche portant la figure géométrique 71, 81 soit
visible de face et, d'autre part, la direction d'étendue de cette figure géométrique
(c'est-à-dire la direction longitudinale de la tranche correspondante) forme, dans
le plan horizontal ou plan de Francfort PF, un angle TETA d'environ 30 degrés avec
la direction longitudinale de la baguette 23, 24 (c'est-à-dire la droite passant par
les pinces de fixation).
[0037] Les deux éléments de repérage horizontal 70, 80 sont également reliés entre eux par
un élément de repérage médian 190 qui est associé mécaniquement aux deux éléments
de repérage horizontaux 70, 80 de manière à rester constamment dans une position fixe
par rapport à un plan vertical médian de symétrie de ces deux éléments 70, 80 sensiblement
confondu avec un plan de symétrie PS de la monture (lui-même sensiblement confondu
avec le plan sagittal PSAG du porteur). Cet élément de repérage médian porte une figure
géométrique connue dont l'image, vue en projection dans le plan de capture d'image
PCI par les moyens de capture d'image 90, permet, en combinaison avec les images des
éléments de repérage 70, 80, de repérer dans l'espace l'orientation et la position
du système de repérage 20, comme expliqué plus en détail dans la suite.
[0038] En l'espèce, cet élément de repérage médian est constitué par une barre de maintien
190 qui présente une direction longitudinale sensiblement perpendiculaire au plan
de symétrie PS et donc au plan sagittal PSAG. Deux lumières 191, 192 de forme oblongue
sont pratiquées dans la barre de maintien 190 en étant orientées selon la direction
longitudinale de la barre. Les lumières 191, 192 accueillent deux plots de guidage
195, 196 attachés à la face supérieure des éléments de repérage 70, 80. Chaque moyen
de repérage 70, 80 peut alors glisser par rapport à la barre de maintien 190 selon
la direction longitudinale de la barre, les plots 195, 196 guidant le déplacement
des moyens de repérage 70, 80 le long des lumières.
[0039] Cette mobilité de glissement des moyens de repérage 70, 80 par rapport à la barre
de maintien 190 combinée à leur mobilité de pivotement autour de l'axe de pivotement
A1 permet aux éléments de repérage horizontal 70, 80 d'être fixés sans contrainte
sur les cercles 11, 12 par l'intermédiaire des baguettes 23, 24, de manière à suivre
librement la composante horizontale de l'orientation des cercles 11, 12 de la monture
10.
[0040] La barre de maintien 190 comporte également sur sa tranche qui fait face aux moyens
de capture d'image 90 une figure géométrique 193 constituée de bandes sombres espacées
entre elles d'une distance connue. Comme expliqué plus loin, ces bandes sombres peuvent
servir à calculer la distance séparant le système de repérage 20 des moyens de capture
d'image 90 et ainsi déterminer le facteur d'échelle de l'image capturée.
[0041] Il est également prévu un moyen de centrage permettant de centrer le système de repérage
20 sur le plan de symétrie PS de la monture de telle sorte que le pontet nasal 15
soit centré sur l'axe A1.
[0042] Le système de repérage 20 comporte également un élément de repérage vertical 60 qui
est également constitué par une plaque triangulaire d'une épaisseur donnée s'étendant
dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan moyen des deux éléments de repérage
horizontal 70, 80 associés aux lentilles 100, 101. Cet élément de repérage 60 présente
sur l'une de ses tranches qui est destinée à être orientée vers les moyens de capture
d'image 90, une figure géométrique 61 constituée de motifs géométriques qui comme
précédemment sont des bandes sombres séparées les unes des autres d'une distance connue
et qui s'étendent selon la direction longitudinale de la tranche correspondante de
l'élément de repérage 60. Il en résulte qu'ici, chaque bande sombre est disposée sensiblement
à l'horizontale dans la configuration du porté et que la direction longitudinale de
la figure géométrique 61 est sensiblement verticale.
[0043] L'élément de repérage vertical 60 est fixé sur la face supérieure de la barre de
maintien 190 en son centre. La tranche de l'élément 60 portant la figure géométrique
61 s'étend dans un plan qui est sensiblement parallèle à la ligne joignant les centres
de rotation CROG, CROD des yeux et qui forme, dans le plan sagittal PSAG, un angle
fixe GAMMA de 30 degrés avec la normale N90 au plan de la face supérieure de la barre
de maintien 190 (figure 2).
[0044] À proximité des extrémités libres des baguettes 23, 24, il est prévu deux montants
21, 22 parallèles entre eux et perpendiculaires aux baguettes 23, 24. Dans la configuration
du porté, les montants 21, 22 sont sensiblement verticaux. Lorsque le système de repérage
20 est fixé sur la monture, les montants 21, 22 sont situés du côté des tempes droite
et gauche du porteur, à proximité des branches 13, 14 de la monture 10 (voir figure
3).
[0045] Deux tiges 37, 38 horizontales sont montées coulissantes le long des montants 21,
22. Chaque tige comporte à son extrémité dirigée vers l'autre tige, une bille d'appui
30, 40. La structure du système de repérage 20 est conçue de telle sorte que les billes
d'appui 30, 40 viennent en appui par gravitation contre les lentilles de présentation
100, 101, lorsque le système de repérage 20 est monté sur la monture 10 disposée sur
le nez du porteur. Cet appui par gravitation est obtenu en concevant le système de
repérage de telle sorte que son centre de gravité soit situé vers l'avant, c'est-à-dire
du côté des figures géométriques. On peut également lester l'avant des plaques triangulaires
70, 80. En variante, pour appuyer les billes 30, 40 sur chaque lentille, on peut prévoir
des moyens de rappel élastiques des tiges 21, 22 vers l'arrière. Le rappel des billes
30, 40 en appui contre la lentille de présentation correspondante 100, 101 permet
de matérialiser un plan général de cette lentille.
[0046] Les moyens de capture d'image 90 consistent typiquement en un appareil de photographie
numérique portatif ou monté sur support ou piètement.
[0047] Préférentiellement, les moyens de capture d'image 90 comporte une diode luminescente
92, ce qui permet, d'une part, d'obtenir un reflet cornéen aisément repérable sur
l'image capturé, et, d'autre part, d'attirer le regard du porteur vers cette diode
dont la position est connue. Le traitement de l'image capturée est alors facilité.
[0048] Le système de traitement et de calcul 93 de l'image acquise comporte ici un microordinateur
sur lequel est installé un logiciel de traitement et de calcul de l'image acquise.
En variante, on peut prévoir que le système de traitement et de calcul soit un système
autonome qui comporte, d'une part, un écran d'affichage pour communiquer les résultats
obtenus et, d'autre part, une connectique pour permettre de communiquer ces résultats
à d'autres appareils. On peut également prévoir dans le cas d'un système autonome
de traitement que ce système soit intégré ou non aux moyens de capture d'image 90.
Procédé
[0049] Le dispositif de détermination décrit ci-dessus permet de mettre en oeuvre le procédé
suivant de détermination de la configuration du référentiel de chaque lentille correctrice
à monter dans la monture, par rapport au référentiel du porteur.
[0050] Comme représenté sur la figure 4, l'opticien positionne la paire de lunettes de présentation
surmontée du système de repérage 20 sur le nez du porteur. Le porteur est en configuration
assise ou debout et sa tête est droite, c'est-à-dire que le plan de Francfort PF est
sensiblement horizontal.
[0051] Comme représenté à la figure 3, les deux pinces de fixation 25, 26 de la baguette
23 sont appliquées sur la partie supérieure du cercle droit 11 de la monture 10. De
même, les deux pinces de fixation 27, 28 de la baguette 24 sont appliquées sur la
partie supérieure du cercle gauche 12 de la monture 10. Préférentiellement, les pinces
de fixation 25, 26 et 27, 28 de chaque paire sont écartées le plus possible l'une
de l'autre, de manière que la baguette 23, 24 correspondante suive la composante horizontale
de l'orientation du cercle 11, 12 sur lequel elle est fixée. La composante horizontale
de l'orientation de chaque cercle correspond globalement à l'inclinaison de la lentille
de présentation associée par rapport au plan sagittal, en projection dans le plan
de Francfort.
[0052] La barre de maintien 190 permet de s'assurer que les deux éléments de repérage horizontal
70, 80 restent sensiblement coplanaires. Il en résulte que l'élément de repérage vertical
60 s'étend bien dans le plan de symétrie de la monture PS (et donc dans le plan sagittal
PSAG) lorsque le système de repérage 20 est monté sur la monture 10 (voir figures
3 et 5).
[0053] Chaque bille d'appui 30, 40 portée par la tige 37, 38 réglable en hauteur est disposée
par l'opticien sensiblement à la hauteur des pupilles PG, PD des yeux. Le système
de repérage 20 est conçu de telle sorte que les billes 30, 40 prennent appui par gravité
contre les faces avant des lentilles de présentation 100, 101. L'appui par gravité
des billes 30, 40 contre la lentille de présentation 100, 101 correspondante est réalisé
à la faveur d'un basculement des baguettes 23, 24 autour d'un axe de basculement sensiblement
parallèle à l'axe passant par les centres des deux pupilles (donc sensiblement perpendiculaire
au plan sagittal PSAG et parallèle à l'axe X défini plus loin). Les pinces de fixation
jouent ainsi un rôle de charnière pour le basculement du système de repérage autour
de l'axe de basculement.
[0054] Il en résulte que la normale N90 au plan de la face supérieure de la barre de maintien
190 suit la composante verticale de l'orientation de la monture 10, qui correspond
globalement à l'angle d'inclinaison, dans le pian sagittal PSAG, du plan moyen des
cercles de la monture par rapport au plan vertical oeil PVO (figure 5).
[0055] Les deux points d'appui des pinces de fixation 25, 26 sur le cercle 11, la monture
10 et le point d'appui de la bille 30 sur la lentille de présentation 100 (c'est-à-dire
le point de l'emplacement de la croix de montage) définissent un plan moyen PLD de
la lentille de présentation 100 que l'on associe au plan moyen de la lentille correctrice
dans la configuration du porté (figures 1 et 3). On définit de même le plan PLG de
la lentille de présentation 101 passant par les deux points d'appui des pinces de
fixation 27, 28 sur le cercle 12, la monture 10 et le point d'appui de la bille d'appui
40 sur la lentille de présentation 101.
[0056] Comme représenté sur la figure 1, on définit un référentiel associé à la monture
(et donc indirectement à la tête du porteur) ayant un repère orthonormé (O,X,Y,Z)
et matérialisé par le système de repérage 20. Le centre O du repère de ce référentiel
est le milieu du segment joignant les pinces de fixation 26, 27. L'axe X est horizontal
et passe par les pinces 26, 27. L'axe Y est perpendiculaire au plan de Francfort,
donc ici vertical. Le plan OYZ est alors vertical et correspond au plan sagittal PSAG
ainsi qu'au plan de symétrie PS. L'axe OZ est parallèle à la médiatrice AO des yeux.
Le plan OXZ est parallèle au plan de Francfort PF et est donc ici horizontal. Le plan
OXY est appelé plan vertical monture PVM et est sensiblement parallèle au plan facial
de capture d'image PCI.
Détermination de l'orientation de chaque lentille par rapport à l'oeil correspondant
du porteur
[0057] L'orientation de chaque lentille est donnée par les composantes, dans le référentiel
(O,X,Y,Z) du vecteur normal au plan tangent à la lentille au point de la croix de
montage CMG, CMD. Cette croix de montage correspond à un point de la lentille qui
doit être situé en vis-à-vis de la pupille de l'oeil du porteur pour que la lentille
exerce précisément ses fonctions de correction optique pour lesquelles elle a été
conçue. La composante verticale de l'orientation de la lentille correspond à l'angle
que forme l'axe, ou le vecteur, normal au plan de la lentille par rapport au plan
facial, en projection dans le plan sagittal. On définit également la composante horizontale
de l'orientation de la lentille qui correspond à l'angle que forme l'axe, ou le vecteur,
normal au plan de la lentille par rapport au plan facial, en projection dans le plan
de Francfort.
[0058] On cherche à déterminer l'orientation des plans PLG, PLD pour connaître l'orientation
de chaque lentille correctrice à réaliser, par rapport au référentiel du porteur.
Pour cela, on détermine l'orientation de l'axe XLG, XLD qui passe par le point d'appui
des billes 30, 40 sur la lentille de présentation 100, 101 et qui est normal au plan
PLG, PLD.
[0059] Comme représenté sur la figure 7, on définit les axes XLGH, XLDH comme les projections
dans le plan horizontal, ou plan de Francfort, des axes XLG, XLD. De même, on définit
les axes XLV comme les projections dans le plan sagittal des axes XLG, XLD (figure
5). Ici on considère que les projections dans le plan sagittal des axes XLG, XLD donnent
chacune le même axe projeté XLV. En variante, il est possible de distinguer les deux
projections des axes XLG, XLD dans le plan sagittal.
[0060] La composante horizontale de l'orientation de chaque lentille 100, 101 correspond
ainsi à l'angle AXLGH, AXLDH que forme l'axe XLGH, XLDH avec le plan sagittal PSAG
de la tête du porteur. De même la composante verticale de l'orientation de chaque
lentille 100, 101 correspond à l'angle AXV que forme l'axe XLV avec le plan de Francfort.
Reste alors à déterminer les angles AXLGH, AXLDH et AXV pour déterminer l'orientation
de chaque lentille par rapport au porteur.
[0061] L'angle AXLDH, formé entre l'axe XLDH et sa projection sur le plan sagittal PSAG,
correspond sensiblement à l'angle AMD formé dans le plan horizontal, ou plan de Francfort
PF, entre, d'une part, la droite D1 passant par les pinces de fixation 25, 26 situées
sur le cercle droit 11, à proximité respectivement de la branche droite 13 et du pontet
nasal 15, et, d'autre part, le plan vertical monture PVM. De même, l'angle AXLGH correspond
sensiblement à l'angle AMG formé entre, d'une part, la droite D2 passant par les pinces
de fixation 27, 28 situées sur le cercle gauche 12 à proximité du pontet nasal 15
et de la branche gauche 14 et, d'autre part, le plan vertical monture PVM. Pour déterminer
chacun des angles AXLGH, AXLDH, il suffit ainsi de déterminer les angles AMG et AMD.
[0062] Comme représenté sur la figure 5, l'angle AXV est sensiblement égal à l'angle AMV
formé, en projection dans le plan sagittal PSAG, entre, d'une part, le plan vertical
oeil PVO et, d'autre part, le plan moyen PMC des deux lentilles 100, 101 (ou encore
des deux cercles 11, 12 de la monture 10). Pour déterminer l'angle AXV, il suffit
ainsi de déterminer l'angle AMV.
[0063] L'opticien positionne l'appareil de capture d'images portatif 90 en regard de la
tête du porteur et capture dans le plan de capture d'image PCI l'image de la tête
du porteur équipé de la paire de lunettes de présentation surmontée du système de
repérage 20. L'image obtenue correspond à l'image de la figure 3. La capture de l'image
est réalisée typiquement à une distance du porteur comprise entre 50 et 120 centimètres
dans un plan de capture d'image PCI. Ce plan de capture d'image PCI est facial, c'est-à-dire
sensiblement parallèle aux plans PVO et PVM (figures 4 et 5).
[0064] Comme représenté sur la figure 2, on définit l'angle ARHD comme étant l'angle formé,
dans le plan horizontal ou plan de Francfort PF, entre, d'une part, le plan vertical
monture PVM, et d'autre part, la direction longitudinale de la figure géométrique
71. Lorsque cet angle ARHD varie, l'écart entre les bandes noires varie lui aussi
en projection dans le plan de capture d'image PCI. Cet angle ARHD est égal à la somme
de l'angle AMD et de l'angle fixe TETA de 30 degrés. L'angle ARHD varie donc de la
même manière que l'angle AMD. Il en est de même pour l'élément de repérage horizontal
80 pour lequel on définit l'angle ARHG comme la somme de l'angle AMG et de l'angle
fixe TETA de 30 degrés.
[0065] Le système de traitement et de calcul 93 mesure l'écart entre les bandes sombres
de la figure géométrique 71 de l'élément de repérage horizontal 70 sur l'image qu'il
a capturée, dans la configuration du porté. Pour limiter les erreurs de mesure sur
l'image capturée, dues aux pixels de l'image capturée, le système de traitement et
de calcul 93 mesure l'écart entre les bandes deux à deux et calcule une moyenne de
cet écart. Puis par comparaison avec une configuration de référence de la figure géométrique
71 pour laquelle l'angle ARHD et l'écart entre les bandes sont connus, il détermine
la variation d'écart entre les bandes entre la configuration du porté et la configuration
de référence. Puis, le système de traitement et de calcul 93 détermine, en fonction
de cette variation d'écart, l'angle ARHD. L'angle AMD est ensuite déterminé à partir
de l'angle ARHD.
[0066] Pour réaliser une comparaison valable des écarts entre les bandes, le système de
traitement et de calcul doit prendre en compte le facteur d'échelle de l'image capturée.
La connaissance du facteur d'échelle permet de ramener les valeurs d'écart de bandes
mesurées sur l'image capturée et les valeurs d'écart de bandes de référence à la même
échelle pour pouvoir réaliser une comparaison des écarts de bande. Ce facteur d'échelle
est déterminé à partir de la distance qui sépare le système de repérage des moyens
de capture d'image 90.
[0067] La distance de séparation, référencée D, peut être obtenue par la méthode de calcul
exposée ci-dessous.
[0068] Comme schématisé sur la figure 8, la direction longitudinale de la figure géométrique
193 de la barre de maintien 190 forme un angle ALPHA0 avec la normale NAOP à l'axe
optique AOP, en vue de dessus du dispositif de détermination. De même la direction
longitudinale de chaque figure géométrique 71, 81 des éléments de repérage correspondant
70, 80 forme un angle BETAO avec la direction longitudinale de la figure géométrique
193 de la barre de maintien 190. On considère également que les figures géométriques
71, 81 ont chacune la même longueur H connue et que la figure géométrique 193 possède
également une longueur L connue.
[0069] On mesure, en prenant l'écart entre les bandes sombres, la longueur apparente T de
la figure géométrique 193 de la barre de maintien 190 dans le plan focal PFOC de l'objectif
94. On a la relation :

F étant la distance focale de l'objectif 94 et D la distance entre l'appareil de capture
d'image 90 et l'origine O du repère associé au système de repérage 20.
[0070] On mesure également les longueurs apparentes T1 et T2 des figures géométriques 71,
81 dans le plan focal PFOC. On obtient les relations :

[0071] On calcule alors de façon approchée BETAO en sommant les deux longueurs apparentes
T1 et T2 :

et,
en considérant cos ALPHA0 proche de 1, on obtient :

[0072] On en tire une valeur approchée de BETAO.
[0073] On calcule ensuite le rapport K de ces deux longueurs pour éliminer H*F/D : K= (cos
BETAO cos ALPHA0 + sin BETAO sin ALPHA0) / (cos BETAO cos ALPHA0 - sin BETAO sin ALPHA0).
Les valeurs de K et BETAO étant connues, on calcule ALPHA0 avec la relation :

[0074] On en déduit donc la distance D, grâce à la mesure de T, les valeurs de F et L étant
connues :

[0075] Il est également possible d'utiliser un télémètre à diodes laser pour déterminer
directement cette distance de séparation.
[0076] Le système de traitement et de calcul 93 mesure également l'écart entre les bandes
sombres de la figure géométrique 81 de l'élément de repérage horizontal 80 sur l'image
qu'il a capturée, dans la configuration du porté. Comme précédemment, pour limiter
les erreurs de mesure sur l'image capturée, dues aux pixels de l'image capturée, le
système de traitement et de calcul 93 mesure l'écart entre les bandes deux à deux
et calcule une moyenne de cet écart. Puis, par comparaison avec une configuration
de référence de la figure géométrique 81 pour laquelle l'angle ARHG et l'écart entre
les bandes est connu, il détermine la variation d'écart entre les bandes entre la
configuration du porté et la configuration de référence. La comparaison des écarts
de bandes est réalisée en tenant compte du facteur d'échelle de l'image capturée.
Puis, le système de traitement et de calcul 93 détermine, en fonction de cette variation
d'écart, l'angle ARHG. Puis l'angle AMG est déterminé à partir de l'angle ARHG.
[0077] Comme représenté sur la figure 2, on définit l'angle ARV comme étant l'angle formé,
en projection dans le plan sagittal PSAG, entre, d'une part, le plan vertical monture
PVM, et d'autre part, la direction longitudinale de la figure géométrique 61. Lorsque
cet angle ARV varie, l'écart entre les bandes noires varie lui aussi en projection
dans le plan de capture d'image PCI. Cet angle ARV est égal à la somme de l'angle
AMV et de l'angle fixe GAMMA de 30 degrés que forme la figure géométrique 61 avec
la normale N90. L'angle ARV varie donc de la même manière que l'angle AMV.
[0078] Le système de traitement et de calcul 93 mesure alors l'écart entre les bandes de
la figure géométrique 61 sur l'image qu'il a capturée. Comme précédemment, il est
prévu une configuration de référence de la figure géométrique 61 pour laquelle le
couple de données constituées de l'angle ARV et de l'écart entre les bandes est connu.
Par comparaison des valeurs de mesures d'écart de bandes réalisées sur l'image capturée
avec les valeurs d'écart de bandes de référence, le système de traitement et de calcul
93 en déduit une variation d'écart. Comme précédemment, la comparaison des écarts
de bandes est réalisée en tenant compte du facteur d'échelle de l'image capturée.
Puis, le système de traitement et de calcul détermine, en fonction de cette variation
d'écart, l'angle ARV. Puis l'angle AMV est déterminé à partir de l'angle ARV.
[0079] Le système de traitement et de calcul détermine ainsi l'orientation des axes XLG,
XLD de chaque lentille gauche et droite par rapport au plan de Francfort et au plan
sagittal PSAG. En conséquence, l'orientation des plans associés à chaque lentille
de présentation gauche et droite est connue dans le référentiel du porteur. On connaît
alors l'orientation de chaque lentille correctrice à monter dans la monture par rapport
à l'oeil correspondant.
[0080] Dans une configuration du porteur telle que le porteur regarde droit devant lui face
à l'appareil de capture d'image 90, c'est-à-dire telle que le plan sagittal PSAG est
perpendiculaire au plan de capture d'image PCI, l'angle AMG doit être égal à l'angle
AMD.
[0081] Lorsque les angles AMG, AMD présentent un écart de valeurs, on en déduit alors que
la tête du porteur est tournée d'un angle de posture APIV défini comme suit.
[0082] Comme représenté sur la figure 6, l'angle de posture APIV est l'angle formé, dans
le plan horizontal, ou plan de Francfort PF, entre le plan sagittal PSAG et le plan
d'observation POI qui contient le centre 96 de la pupille 95 de l'appareil de capture
d'image 90 et l'axe de rotation vertical de la tête ART.
[0083] La différence de valeur entre l'angle AMG et l'angle AMD est proportionnelle à la
valeur de l'angle de posture APIV. Le système de traitement et de calcul 93 calcule
alors une valeur de l'angle de posture APIV en fonction de la différence de valeur
mesurée entre les angles AMG, AMD. Cette valeur de l'angle de posture APIV permet
de corriger les valeurs des angles AMG, AMD.
[0084] En outre, pour améliorer la personnalisation de la conception optique de chaque lentille,
on détermine également des paramètres géométrico-morphologiques qui permettent d'améliorer
la répartition des gradients d'indice lors de la conception de la lentille. Le système
de traitement et de calcul 93 détermine ainsi par reconnaissance d'image, en tenant
compte du facteur d'échelle, les cotes de largeur B et de longueur A de chacun des
cercles 11, 12 entourant les lentilles de présentation.
[0085] Le système de traitement et de calcul 93 détermine également par reconnaissance d'image
la hauteur HG, HD de l'oeil OG, OD correspondant en mesurant sur l'image capturée,
en tenant compte du facteur d'échelle, la distance séparant la ligne de séparation
34 positionnée sur le centre de la pupille PG, PD et le point de référence pris comme
étant le point le plus bas de la lentille.
[0086] Pour mesurer l'écart interpupillaire PDS, le système de traitement et de calcul 93
détermine par reconnaissance d'image, pour chaque oeil, le centre de la pupille (ou
de l'iris). Le segment défini par les centres ainsi obtenus des deux pupilles PG,
PD fournit la distance interpupillaire PDS. On peut également mesurer les demi-écarts
pupillaires PDSD, PDSG en mesurant la position horizontale du centre de chaque pupille
PG, PD par rapport au centre du pontet nasal 15.
[0087] La mesure de l'écart interpupillaire PDS ou ses demi-écarts pupillaires PDSD, PDSG
est réalisée ici pour une configuration de convergence de référence. Selon cette configuration
de convergence de référence, il est prévu que les yeux du porteur fixent une lumière
sur les moyens de capture d'images, par exemple la diode luminescente 92, que le porteur
vise du regard. Le système de traitement et de calcul détermine alors, en fonction
de la distance de prise de capture et de la valeur d'écart interpupillaire PDS (ou
de demi-écart) correspondante mesurée, la valeur de cet écart interpupillaire pour
une vision à l'infini.
[0088] Bien entendu, toutes les mesures réalisées sur l'image tiennent compte du facteur
d'échelle.
[0089] Il est également possible d'améliorer la précision de calcul des valeurs de la distance
interpupillaire, demi-écart interpupillaire, et de la cote de largeur A en corrigeant
ces valeurs calculées en fonction des angles AMD, AMG précédemment calculés, ou encore
de l'angle de posture APIV ou de la différence de distance entre les yeux OD, OG et
les lentilles 100, 101 correspondantes. De même, les mesures de la cote de hauteur
B et de la hauteur HG, HD de la pupille de chaque oeil peuvent être améliorées en
tenant compte de la valeur de l'angle AMV.
[0090] L'inclinaison des directions longitudinales des figures géométriques 71, 81 par rapport
aux directions longitudinales des baguettes 23, 24 est utilisée pour augmenter les
valeurs de variations d'écart entre les bandes lorsque les angles AMG, AMD varient.
L'écart entre deux bandes résultant de la variation des angles AMG, AMD par rapport
aux configurations de référence connues est ainsi plus facilement repérable. Ainsi
la comparaison des écarts est représentative de la composante horizontale de l'orientation
de chacun des cercles 11, 12 de la monture, et donc de chaque lentille, ce qui limite
les erreurs de mesure.
[0091] Il en est de même de l'inclinaison de la direction longitudinale de la figure géométrique
61 par rapport à la normale N90. En effet, cette inclinaison augmente les valeurs
de variations d'écart entre les bandes lorsque l'angle AMV varie.
Détermination de la distance entre la lentille et le centre de l'oeil correspondant
du porteur
[0092] On souhaite ensuite déterminer la distance, suivant une direction horizontale du
plan sagittal PSAG, c'est-à-dire suivant l'axe Z, entre la lentille 100 et le centre
CROD de l'oeil droit OD, ainsi que la distance suivant cette même direction entre
la lentille 101 et le centre CROG de l'oeil gauche OG. On applique à cet effet le
procédé objet de la présente invention, pour déterminer la position suivant l'axe
Z du centre de rotation CROG, CROD en tant que point remarquable de l'oeil dans le
référentiel (O,X,Y,Z) lié à la tête du porteur et matérialisé par le système de repérage
20. On en déduit ensuite, compte-tenu de la configuration désormais connue de la lentille
concernée dans le référentiel (O,X,Y,Z), la distance recherchée entre le centre de
rotation de l'oeil et la lentille.
[0093] Au cours d'une première étape S1, on dispose l'appareil de capture d'image 90 en
regard du visage du porteur, de telle sorte que la tête du porteur présente une première
posture relative par rapport à la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture d'image
90.
[0094] Cette première posture relative est telle que l'appareil de capture d'image observe
le porteur globalement de face et non pas de profil. Le fait de mesurer la position
des yeux à partir d'une prise d'image de face offre plusieurs avantage, par comparaison
à une prise d'image de profil. L'opération de traitement d'image est en effet, en
pratique, plus fiable dans la mesure où les cercles et branches de la monture ne risquent
pas de masquer l'oeil et où, grâce à la méthode de calcul que nous examinerons plus
loin, la reconnaissance du point de la face arrière de la lentille en regard de l'oeil
(qui était périlleuse) n'est alors plus nécessaire. En outre, une ou plusieurs prises
de vue de face du porteur permettent de mesurer d'autres paramètres géométrico-morphologiques
du porteur, tels que les écarts interpupillaires et hauteurs des yeux, le galbe de
la monture, l'angle pantoscopique de chaque lentille au porté (angle que forme le
plan général de la lentille par rapport à la verticale), ainsi que nous l'avons vu
précédemment, ou encore le comportement visuel du porteur (en particulier sa tendance
à bouger plus ou moins les yeux ou la tête lorsqu'il scrute le champ visuel).
[0095] Dans la suite, les occurrences correspondant à cette première posture des différents
éléments de géométrie définis, tels que les droites, les plans et les angles, sont
affectés de l'indice 1. Il en est ainsi en particulier du plan d'observation POI dont
cette première occurrence est notée POI1, du plan sagittal PSAG dont cette première
occurrence est notée PSAG1, de l'angle de posture APIV dont cette première occurrence
est notée APIV1, du repère (O,X,Y,Z) dont cette première occurrence est notée (O1,X1,Y1,Z1).
[0096] Au cours d'une seconde étape S2, on capture dans cette première posture relative
faciale, au moyen de l'appareil de capture d'image 90 et comme indiqué précédemment,
une première image plane de la tête du porteur.
[0097] Au cours d'une troisième étape S3, le système de traitement et de calcul 93 identifie,
sur cette première image, l'image d'un premier point de référence prédéterminé de
chaque oeil.
[0098] Ce premier point de référence de l'oeil est, dans l'exemple illustré par les figures
9 et 10, le reflet RCG1, RCD1 sur la cornée de l'oeil gauche OG et de l'oeil droit
OD respectivement, de la source lumineuse visible que constitue la diode 92.
[0099] Le système de traitement et de calcul 93 calcule aussi la configuration de l'appareil
de capture d'image 90 dans la première occurrence (O1,X1,Y1,Z du référentiel (O,X,Y,Z)
lié à la tête du porteur, à partir de la première image capturée du système de repérage
20, dans la première posture. Il calcule en particulier une première valeur APIV1
de l'angle de posture APIV et la position du centre 96 de la pupille d'entrée 95 de
l'appareil de capture d'image 90. Typiquement, comme indiqué précédemment, le système
de traitement et de calcul 93 calcule la première valeur APIV1 de l'angle de posture
APIV en fonction de la différence entre les valeurs mesurées AMG1, AMD1 des angles
AMG, AMD dans cette première posture, tandis que la distance entre l'origine O1 du
repère et le centre 96 de la pupille 95 est obtenue par un calcul de mise à l'échelle
déduite de la grandeur apparente d'une figure géométrique du système de repérage 20
dont la taille réelle est connue.
[0100] Au cours d'une quatrième étape S4, on modifie l'angle de prise de vue : on dispose
l'appareil de capture d'image 90 en regard du visage du porteur, de telle sorte que
la tête du porteur présente une seconde posture relative, différente de la première,
par rapport à la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture d'image 90. On déplace
à cet effet, soit la position absolue de la tête du porteur, par exemple en demandant
ou en incitant celui-ci à faire pivoter sa tête autour de l'axe de rotation vertical
ART de celle-ci, soit en déplaçant l'appareil de capture d'image 90 par rapport au
porteur, soit encore en combinant ces deux déplacements.
[0101] En particulier, la position relative de la pupille de l'appareil de capture d'image
et de l'axe de rotation vertical ART de la tête du porteur restant identique pendant
les deux captures d'images, le porteur suit du regard une source lumineuse visible
formant un point de visée en faisant pivoter sa tête autour dudit axe de rotation
vertical ART.
[0102] On considère ici par exemple que les positions relatives de la pupille de l'appareil
de capture d'image et de l'axe de rotation vertical ART de la tête du porteur sont
identiques dans lesdites première et seconde postures, si, entre lesdites première
et seconde postures, la tête du sujet ne se déplace pas transversalement de plus de
20 pourcent de la distance existant entre la pupille de l'appareil de capture d'image
et l'axe de rotation vertical ART dans la première posture, dans la direction perpendiculaire
à l'axe optique de l'appareil de capture d'image.
[0103] Par exemple, pour une distance de 1 mètre existant entre la pupille de l'appareil
de capture d'image et l'axe de rotation vertical ART dans la première posture, un
déplacement transversal de 20 pourcent de cette distance correspond à un déplacement
transversal de 20 centimètres suivant une direction perpendiculaire à l'axe optique
de l'appareil de capture d'image, d'un côté ou de l'autre de cet axe optique.
[0104] Le sujet tourne de préférence simplement la tête autour de l'axe de rotation vertical
ART, en gardant la tête droite, c'est-à-dire un plan de Francfort horizontal. Cette
rotation de la tête du sujet autour de l'axe de rotation vertical ART présente de
préférence une amplitude comprise entre 5 et 60 degrés.
[0105] L'angle de posture APIV est ainsi modifié.
[0106] La seconde posture relative est, comme la première posture, telle que l'appareil
de capture d'image observe le porteur globalement de face et non pas de profil.
[0107] Dans la suite, les occurrences correspondant à cette seconde posture des différents
éléments de géométrie définis, tels que les droites, les plans et les angles, sont
affectés de l'indice 2. Il en est ainsi en particulier du plan d'observation POI dont
cette seconde occurrence est notée POI2, du plan sagittal PSAG dont cette seconde
occurrence est notée PSAG2, de l'angle de posture APIV dont cette seconde occurrence
est notée APIV2, du repère (O,X,Y,Z) dont cette seconde occurrence est notée (O2,X2,Y2,Z2).
[0108] Au cours d'une cinquième étape S5, on capture dans cette seconde posture relative,
au moyen de l'appareil de capture d'image 90, une seconde image plane de chaque oeil.
[0109] Au cours d'une sixième étape S6, le système de traitement et de calcul 93 identifie,
sur cette seconde image, l'image d'un second point de référence prédéterminé de chaque
oeil. Ce second point de référence de l'oeil est, dans l'exemple illustré par les
figures 9 et 10, le reflet RCG2, RCD2 sur la cornée de l'oeil gauche OG et de l'oeil
droit OD respectivement, de la diode 92. Les premier et second points de référence
de chaque oeil sont donc dans cet exemple confondus en un même point de l'oeil considéré
qui est approximativement le centre de la cornée ou de l'iris.
[0110] Le système de traitement et de calcul 93 calcule la configuration de l'appareil de
capture d'image 90 dans l'occurrence (O2,X2,Y2,Z2 du référentiel (O,X,Y,Z) lié à la
tête du porteur, à partir de la seconde image capturée du système de repérage 20,
comme indiqué précédemment. Il calcule en particulier une seconde valeur APIV2 de
l'angle de posture APIV et la position du centre 96 de la pupille d'entrée 95 de l'appareil
de capture d'image 90.
[0111] Au cours d'une septième étape S7, le système de traitement et de calcul 93 calcule,
dans la première posture relative et pour chaque oeil OD, OG, respectivement une première
droite d'observation DOD1, DOG1 reliant le centre de pupille 96 de l'appareil de capture
d'image 90 et le premier point de référence de l'oeil RCG1, RCD1 et, dans la seconde
posture relative, une seconde droite d'observation DOD2, DOG2 reliant le centre de
pupille 96 de l'appareil de capture d'image 90 et le second point de référence de
l'oeil RCG2, RCD2.
[0112] Au cours d'une huitième étape S8, le système de traitement et de calcul 93 effectue
un calcul pour vérifier si les premières droites d'observation DOG1, DOD1 présentent,
par rapport à la tête du porteur, des configurations respectives sensiblement distinctes
de celles des secondes droites d'observation DOG2, DOD2. Dans la négative, le système
de traitement et de calcul 93 émet un message d'erreur et on exécute à nouveau les
étapes S1 à S3 ou les étapes S4 à S6. Dans l'affirmative, le système de traitement
et de calcul 93 procède à l'étape suivante S9.
[0113] Par ailleurs, le caractère facial de la prise de vue, évoqué précédemment, peut être
quantifié de la façon suivante. La première posture relative est telle que ces premières
droites d'observation DOD1, DOG1 forment chacune avec leurs projections sur le plan
sagittal PSAG1 et sur le plan de Francfort PF du porteur des angles respectifs inférieurs
à 45 degrés. De même, la seconde posture relative est telle que ces secondes droites
d'observation DOD2, DOG2 forment chacune avec leurs projections sur le plan sagittal
PSAG2 et sur le plan de Francfort PF du sujet des angles respectifs inférieurs à 45
degrés.
[0114] La conformité à ce critère est vérifiée par le système de traitement et de calcul
93. A défaut de satisfaction du critère, le système de traitement et de calcul 93
émet un message d'erreur et on modifie la première posture et/ou la seconde posture
relative avant de capturer une nouvelle première image. Si le critère est satisfait,
on passe à l'étape suivante.
[0115] Au cours d'une neuvième étape S9, le système de traitement et de calcul 93 calcule
la position du centre de rotation CROG, CROD de chaque oeil OG, OD en fonction des
images des premier et second points de référence de l'oeil concerné et des première
et seconde valeurs APIV1, APIV2 de l'angle de posture APIV.
[0116] Le système de traitement et de calcul 93 effectue ensuite un calcul de rapprochement
des images des premier et second points de référence de l'oeil pour en déduire un
déplacement angulaire apparent de l'oeil à partir des deux points de vue différents
correspondant aux première et seconde postures relatives. Un calcul de parallaxe permet
alors, compte-tenu des informations sur les deux points de vue que constituent les
première et seconde valeurs APIV1, APIV2 de l'angle de posture APIV, d'obtenir les
positions recherchées des centres CROG, CROD de l'oeil suivant l'axe Z.
[0117] Pour calculer la position du centre de rotation CROG, CROD de l'oeil, le système
de traitement et de calcul 93 calcule, à partir de l'image du premier point de référence
de l'oeil concerné et de la première valeur de l'angle de posture APIV1, les coordonnées,
dans ledit référentiel (O,X,Y,Z) de la tête du porteur, de la première droite d'observation
DOD1, DOG1 reliant le centre 96 de la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture
d'image 90 et le premier point de référence de l'oeil OD, OG. De même, le système
de traitement et de calcul 93 calcule, à partir de l'image du second point de référence
de l'oeil et de la seconde valeur de l'angle de posture APIV2, les coordonnées, dans
ledit référentiel (O,X,Y,Z) de la tête du porteur, de la seconde droite d'observation
DOD2, DOG2 reliant le centre de pupille de l'appareil de capture d'image et le second
point de référence de l'oeil.
[0118] Le système de traitement et de calcul 93 calcule alors la position du centre de rotation
de chaque oeil CROG, CROD dans le référentiel (O,X,Y,Z) en fonction des coordonnées
des premières et secondes droites d'observation DOG1, DOG1, DOD1, DOG2, DOD2. La position
du centre de rotation d'oeil' gauche CROG est calculée en tant que position du point
d'intersection ou, si ces droites ne sont pas rigoureusement sécantes, de plus grande
proximité des deux droites d'observation DOG1, DOG2. De même, la position du centre
de rotation d'oeil droit CROD est calculée en tant que position du point d'intersection
ou, si ces droites ne sont pas rigoureusement sécantes, de plus grande proximité des
deux droites d'observation DOD1, DOD2.
[0119] On prend en considération la direction de regard du porteur.
[0120] Lors des première et seconde captures d'images, l'oeil regarde la diode luminescente
92 qui attire son regard. Le centre de cette diode 92 constitue, dans chacune des
première et seconde postures relatives, respectivement des premier et second points
de visée. Les positions de ces points de visée sont donc connues dans le référentiel
de l'appareil de capture d'image 90. Les points de visée sont en l'espèce situés dans
le plan d'observation POI à proximité de la pupille de l'appareil de capture d'image.
[0121] Le calcul de la position du centre de rotation CROD, CROG de chaque oeil est alors
de plus fonction des positions des points de visée que matérialise la diode 92 dans
les deux postures.
[0122] On définit dans la première posture relative, deux premières droites de visée DVD1,
DVG1 reliant respectivement les points de référence RCD1, RCG1 au point de visée,
c'est-à-dire à la diode 92 dans la première posture. On définit de même, dans la seconde
posture relative, deux premières droites de visée DVD2, DVG2 reliant respectivement
les points de référence RCD2, RCG2 au point de visée, c'est-à-dire à la diode 92 dans
la seconde posture.
[0123] Comme la diode 92 est, dans l'exemple illustré par les figures 9 et 10, située à
proximité de la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture d'image 90, on peut ici
considérer, pour le calcul des positions des centres CROG, CROD dans le référentiel
(O,X,Y,Z), que les yeux OD, OG regardent sensiblement vers la pupille d'entrée de
l'appareil de capture d'image 90 dans chacune des première et seconde postures. Il
en résulte que, en première posture, les droites de visée DVG1, DVD1 sont respectivement
confondues avec les droites d'observation DOG1, DOD1 et que, de même, en seconde posture,
les droites de visée DVG2, DVD2 sont respectivement confondues avec les droites d'observation
DOG2, DOD2. C'est par cette approximation que l'on prend en compte, dans cet exemple,
la position du point de visée dans les première et seconde postures relatives.
[0124] On définit alors deux angles horizontaux d'observation gauche et droit AHOG, AHOD
que forment respectivement les droites d'observation gauche et droite DOG, DOD avec
leurs projections respectives sur le plan d'observation POI. Les occurrences de ces
angles dans les première et seconde postures, respectivement notées AHOG1, AHOD1,
AHOG2, AHOD2, sont calculées par le système de traitement et de calcul 93. A cet effet,
le système de traitement et de calcul 93 calcule, pour chaque posture, la position
du plan d'observation POI en fonction des première et seconde images capturées correspondantes
du système de repérage 20 et détermine les angles apparents sous lesquels ont été
vus les points de référence, c'est-à-dire en l'espèce les reflets cornéens RCG1, RCD1,
RCG2, RCD2, par l'appareil de capture d'image 90 dans les première et seconde postures
relatives. Si, comme cela sera le plus souvent le cas, le plan d'observation POI est
approximativement confondu avec l'axe optique AOP de l'appareil de capture d'image
90, les angles recherchés AHOG et AHOD sont égaux aux angles apparents relevés. Dans
le cas contraire, le correctif correspondant est appliqué aux angles apparents pour
en déduire les angles recherchés AHOG et AHOD.
[0125] A partir des valeurs ainsi calculées de ces angles, le système de traitement et de
calcul 93 calcule, pour chaque posture, les traces respectives TOG, TOD des droites
d'observation DOG, DOD dans le plan vertical monture PVM. Ces traces sont bien entendu
des points qui sont notés TOG1, TOD1 pour la première posture et TOG2, TOD2 pour la
seconde posture.
[0126] On définit également les traces respectives TVG, TVD des droites de visée DVG, DVD
dans le plan vertical monture PVM. Comme le porteur regarde en l'espèce en direction
de la pupille de l'appareil de capture d'image, ces points TVG, TVD sont approximativement
confondus avec les points TOG, TOD dans les première et seconde postures. Plus précisément,
le système de traitement et de calcul 93 calcule les abscisses respectives X(TOG1)
et X(TOD1) des points TOG1 et TOD1 suivant l'axe X dans la première occurrence (01,X1,Y1,Z1)
du repère (O,X,Y,Z), ainsi que les abscisses respectives X(TOG2) et X(TOD2) des points
TOG2 et TOD2 dans la seconde occurrence (O2,X2,Y2,Z2 du repère (O,X,Y,Z). Il peut
alors en déduire les distances recherchées entre les centres de rotation CROG, CROD
des yeux gauche et droit, d'une part, et le plan vertical monture PVM, d'autre part,
qui correspondent à l'opposé des abscisses suivant l'axe Z, notées respectivement
Z(CROG), Z(CROD), de ces centres CROG, CROD. On peut appliquer les formules suivantes
:

où "Abs" est la fonction de valeur absolue et "tan" la fonction de tangente.
[0127] La figure 11 illustre une variante d'exécution de l'invention, qui peut être avantageuse
pour un gain de précision ou pour réaliser des captures d'image pour des directions
de regard correspondant aux visions de loin et de près, ou encore pour améliorer le
calcul de rayon d'oeil.
[0128] Le dispositif est ici complété par une seconde source lumineuse visible 115 telle
qu'une diode, dont le centre 116 constitue alors un point de visée attirant le regard
du porteur. Le procédé reprend pour l'essentiel l'ensemble des étapes précédemment
décrites. Seuls seront décrits les ajouts ou modifications opérés par rapport au mode
de réalisation qui vient d'être décrit en détail.
[0129] Au cours d'une dixième étape S10, on prévoit une troisième posture relative (O3,X3,Y3,Z3)
de la tête du sujet par rapport à la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture
d'image 90. Cette troisième posture est identique ou distincte des première et seconde
postures relatives.
[0130] La figure 11 illustre une troisième posture relative qui se substitue ou s'ajoute
à la première ou seconde posture et dans laquelle une troisième image du visage du
porteur et du système de repérage 20 est capturée.
[0131] Dans les première et seconde postures illustrées par les figures 9 et 10, les points
de référence pris en compte pour le calcul de parallaxe sont les reflets cornéens
de la diode 92 qui est située à proximité de la pupille d'entrée de l'appareil de
capture d'image 90. Dans la troisième posture illustrée par la figure 11, on prévoit
que le porteur regarde en direction de la diode 115, dont la position par rapport
à la pupille 95 de l'appareil de capture d'image 90 est connue et entrée en paramètre
dans la mémoire du système de traitement et de calcul 93. La position de la diode
115 est, par rapport au référentiel lié à la tête du sujet (O,X,Y,Z), distincte de
celle de la diode 92.
[0132] Dans une onzième étape S11, l'appareil de capture d'image 90 capture dans cette troisième
posture relative une troisième image plane de face de la tête du sujet, avec le système
de repérage 20 et les yeux.
[0133] Le système de traitement et de calcul 93 calcule à partir de la troisième image capturée
une troisième valeur APIV3 de l'angle de posture.
[0134] Dans une douzième étape S12, le système de traitement et de calcul 93 identifie,
sur cette troisième image, l'image d'un troisième point de référence prédéterminé
de chaque oeil. Ce point de référence est ici le reflet RCG3, RCD3 de la diode 115
respectivement par la cornée de l'oeil gauche et de l'oeil droit. Il en est ainsi
en raison du fait que les yeux observent la diode 115.
[0135] Puis, au cours d'une treizième étape S13, le système de traitement et de calcul 93
calcule le rayon ROG, ROD de chaque oeil en fonction :
- des images des reflets cornéens RCG1, RCD1 de la première image et/ou des reflets
cornéens RCG2, RCD2 de la seconde image, ainsi que de l'image des reflets cornéens
RCG3, RCD3 de la troisième image,
- de la première et/ou seconde valeur APIV1, APIV2 et de la troisième valeur APIV3 du
paramètre de posture APIV et
- des positions connues des points de visée 92, 116 par rapport à la pupille 95 de l'appareil
de capture d'image 90.
[0136] Le groupe d'étapes S10, S11, S12 est en l'espèce distinct du groupe d'étapes S1,
S2, S3 d'une part et du groupe d'étapes S4, S5, S6 d'autre part. En variante, on pourra
prévoir que le groupe d'étapes S10, S11, S12 soit confondu avec l'un des groupes d'étapes
S1, S2, S3 et S10, S11 S12. On réalise alors en combinaison, à partir de seulement
deux images capturées de face, le calcul à la fois de la position de l'oeil par rapport
à la lentille et de son rayon.
[0137] Le système de traitement et de calcul 93 calcule, à partir de l'image du troisième
point de référence RCG3, RCD3 (reflet cornéen de la diode 115) de l'oeil concerné
et de la troisième valeur de l'angle de posture APIV3, les coordonnées, dans le référentiel
(O,X,Y,Z) de la tête du porteur, d'une troisième droite d'observation DOD3, DOG3 reliant
le centre 96 de la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture d'image 90 et le troisième
point de référence RCG3, RCD3 (reflet cornéen de la diode 115) de l'oeil OD, OG.
[0138] On prend en considération la direction de regard du porteur.
[0139] Lors des première et seconde captures d'images, chaque oeil regarde la diode luminescente
92. Mais dans la troisième configuration de la figure 11, chaque oeil regarde la diode
luminescente 11 qui est distante de l'appareil de capture d'image. Le centre 116 de
cette diode 115 constitue un troisième point de visée dont la position est connue
dans le référentiel de l'appareil de capture d'image 90. Le calcul de la position
du centre de rotation CROD, CROG de chaque oeil est alors de plus fonction des positions
des points de visée que matérialise la diode 92 dans les deux postures.
[0140] On définit dans la troisième posture relative, deux troisièmes droites de visée DVD3,
DVG3 reliant respectivement les troisièmes points de référence que constituent les
reflets cornéens RCD3, RCG3 au point de visée, c'est-à-dire au centre 116 de la diode
115.
[0141] Comme la diode 115 située à distance de la pupille d'entrée 95 de l'appareil de capture
d'image 90, les troisièmes droites de visée DVG3, DVD3 sont clairement distinctes
des troisièmes droites d'observation DOG3, DOD3. Il faut donc spécifiquement prendre
en compte, dans le calcul de position des centre de rotation des yeux, la position
du troisième point de visée que constitue la diode 115.
[0142] La troisième occurrence AHOG3, AHOD3 de chacun des angles AHOG, AHOD (précédemment
définis) dans la troisième posture est calculée par le système de traitement et de
calcul 93, comme indiqué précédemment pour les première et seconde postures.
[0143] A partir des valeurs de ces angles, le système de traitement et de calcul 93 calcule
les traces respectives TOG3, TOD3 des troisièmes occurrences des droites d'observation
DOG3, DOD3 dans la troisième occurrence du plan vertical monture PVM3, ainsi que les
traces respectives TVG3, TVD3 des troisièmes occurrences des droites de visée DVG3,
DVD3 dans la troisième occurrence du plan vertical monture PVM3. Plus précisément,
le système de traitement et de calcul 93 calcule les abscisses respectives X(TOG3)
et X(TOD3) des points TOG3 et TOD3 suivant l'axe X dans la troisième occurrence (O3,X3,Y3,Z3)
du repère (O,X,Y,Z), ainsi que les abscisses respectives X(TVG3) et X(TVD3) des points
TVG3 et TVD3 dans la troisième occurrence (O3,X3,Y3,Z3 du repère (O,X,Y,Z). Il peut
alors en déduire les distances recherchées entre les centres de rotation CROG, CROD
des yeux gauche et droit, d'une part, et le plan vertical monture PVM, d'autre part,
qui correspondent à l'opposé des abscisses suivant l'axe Z, notées respectivement
Z(CROG), Z(CROD), de ces centres CROG, CROD.
[0144] Le système de traitement et de calcul 93 calcule de plus le rayon de l'oeil en tirant
parti du fait qu'entre les première et seconde postures d'une part et la troisième
posture d'autre part, la position angulaire de chaque oeil autour de son centre de
rotation CROG, CROD a changé par rapport à la pupille d'entrée 95 de l'appareil de
capture d'image 90.
[0145] Le système de traitement et de calcul 93 calcule le rayon de chaque oeil OD, OG à
partir :
- des abscisses respectives X(TVG3), X(TVD3), X(TOG3), X(TOD3) des points TVG3, TVD3;
TOG3, TOD3 dans la troisième occurrence (O3,X3,Y3,Z3) du repère (O,X,Y,Z),
et
- des abscisses respectives X(TOG1), X(TOD1) des points TOG1, TOD1 dans la première
occurrence (O1,X1,Y1,Z1 du repère (O,X,Y,Z) (les points TVG1, TVD1 étant respectivement
confondus avec les points TOG1, TOD1),
et/ou
- des abscisses respectives X(TOG2), X(TOD2) des points TOG2, TOD2 dans la seconde occurrence
(O2,X2,Y2,Z2 du repère (O,X,Y,Z).
[0146] Ainsi, par exemple, si l'on effectue trois captures d'image dans les première, seconde
et troisième postures, que les seconde et troisième occurrences correspondantes des
angles de posture APIV2 et APIV3 sont égales et que les seconde et troisième occurrences
D2, D3 de la distance D entre l'appareil de capture d'image 90 et l'origine O du repère
(O,X,Y,Z) lié à la tête du porteur sont égales ou proches, on peut exploiter les seconde
et troisième images capturées pour effectuer un calcul simple et précis du rayon d'oeil.
Si l'on note respectivement ROG, ROD les rayons des yeux gauche et droit, le système
de traitement et de caicui 93 peut exécuter les formules suivantes :

où:
X(RCG2), X(RCD2) sont respectivement les abscisses suivant l'axe X du repère (O,X,Y,Z)
des reflets cornéens gauche et droit RCG, RCD en seconde posture,
X(RCG3), X(RCD3) sont respectivement les abscisses suivant l'axe X du repère (O,X,Y,Z)
des reflets cornéens gauche et droit RCG, RCD en troisième posture,
X96 et X116 sont respectivement les abscisses suivant l'axe X des points de visée
96 et 116 et
d(ART,PVO) est la distance entre l'axe de rotation vertical de la tête ART et le plan
vertical monture PVO.
[0147] Pour terminer, le système de traitement et de calcul 93 déduit de la distance entre
chaque lentille 100, 101 et l'oeil OD, OG correspondant et de l'orientation de chaque
lentille, la configuration du référentiel de la lentille correctrice à réaliser par
rapport aux yeux du porteur.
Autres exemples de variantes
[0148] On peut par exemple envisager de réaliser la mesure de la position du CRO de l'oeil
du porteur en utilisant une source lumineuse infra-rouge à proximité de ou confondue
avec la source lumineuse visible formant point de visée pour le regard du porteur.
La mesure dans l'infra-rouge permet d'augmenter le contraste de la pupille de l'oeil
et du reflet cornéen sur les images capturées et assure une meilleur précision de
la mesure.
[0149] On peut également envisager de calculer la position moyenne du CRO de l'oeil du porteur
en moyennant les mesures de la position du CRO de l'oeil du porteur sur plusieurs
images capturées. L'utilisation d'une méthode mathématique connue comme la méthode
des moindres carrés permet alors de minimiser les erreurs de mesure de cette position.
[0150] On pourra en particulier mesurer, au moyen d'un procédé analogue à celui qui vient
d'être décrit, la position d'un point remarquable de chaque oeil autre que le centre
de rotation de cet oeil, comme par exemple le centre de la pupille ou de l'iris, un
point de la sclérotique adjacent à la commissure de la paupière ou au congé supérieur
ou inférieur de la paupière.
[0151] D'autre part, dans l'exemple illustré par les figures 9 et 10, les premier et second
points de visée (en première et seconde posture) sont distincts puisque les première
et seconde postures sont distinctes. On pourrait cependant prévoir que les premier
et second points de visée soient confondus, le porteur observant, dans les première
et seconde postures, un seul et même point de visé tel que par exemple le centre d'une
cible lumineuse ou non fixé sur un mur ou reposant sur une table ou un piètement.
[0152] On pourra par ailleurs avantageusement prévoir qu'au moins deux postures et deux
points de visée sont tels que, lors de la capture d'image dans l'une des postures,
les directions du regard des yeux correspondent à la vision de loin et que, lors de
la capture d'image dans une autre posture, les directions du regard des yeux correspondent
à la vision de près. Il est ainsi possible d'effectuer, à partir des images ainsi
capturées, des données supplémentaires telles que les écarts pupillaires et hauteurs
d'oeil en vision de loin et en vision de près, ou encore des informations sur le comportement
du porteur (par exemple sa tendance à bouger davantage les yeux ou la tête pour passer
de la vision de loin à la vision de près ou inversement).
[0153] On peut aussi prévoir que les différentes postures relatives de la tête du porteur
par rapport à l'appareil de capture d'image soient prédéterminées. La position de
l'appareil de capture d'image est alors fixe, ou en tout cas, prédéfinie pour chacune
des captures d'image et le porteur est incité, pour chaque capture d'image, à placer
sa tête dans la posture voulue et prédéfinie, au moyen d'un accessoire d'aide au positionnement
quelconque. Cet accessoire peut par exemple consister en un viseur ou un pointeur
LASER équipant la monture ou le système de repérage associé à une cible de position
connue, que l'on demande au porteur de pointer, ou encore un dispositif repose-tête
immobilisant la tête du porteur dans une posture prédéfinie. Dans ce cas, l'acquisition
des différentes valeurs du paramètre de posture (tel que l'angle APIV) est globale
: les différentes postures utilisées pour la mesure sont communes à tous les porteurs
et les paramètres de posture correspondants sont donc des paramètres globaux (ou "variables
globales" en langage informatique) qui ne font pas l'objet d'une nouvelle acquisition
à chaque mesure.
[0154] On peut par ailleurs prévoir que le dispositif et le procédé soient conçus pour fonctionner
pour une orientation du plan de Francfort qui n'est pas parallèle au plan horizontal
PH du repère terrestre. Il est alors possible de mettre en oeuvre le procédé décrit
ci-dessus, mais en considérant que la direction verticale est définie relativement
au porteur et non pas par rapport au repère terrestre. Autrement dit, la direction
verticale est alors définie comme étant la direction perpendiculaire à l'axe primaire
de regard du porteur et contenue dans le plan sagittal PSAG. Le plan horizontal, perpendiculaire
à la direction verticale, est alors défini comme étant confondu avec le plan de Francfort.
[0155] Le procédé décrit peut également être appliqué dans le cas d'une paire de lunettes
de type percée. Dans ce cas, chaque baguette est directement fixée sur la lentille
de présentation correspondante. Les calculs ou mesures réalisés relativement aux cercles
(géométrie, orientation) dans la description ici-dessus sont alors réalisés relativement
aux lentilles de présentation montées sur la monture de type percée.
[0156] En variante, pour une monture de type cerclée, on peut prévoir de mettre en oeuvre
le procédé avec une monture cerclée dépourvue de lentilles de présentation. Dans ce
cas, les tiges portant les billes d'appui prennent elles-même appui contre les cercles
de la monture. On peut alors définir globalement pour chaque cercle son plan moyen
passant par la position de la croix de montage. On exécute alors le procédé précédemment
décrit en recherchant l'orientation de ce plan.
[0157] Toujours dans le cas d'une monture de type cerclée, il est possible de ne prévoir
qu'une lentille de présentation gauche ou droite, en considérant que la configuration
du référentiel de l'autre lentille est obtenue par symétrie par rapport au plan de
symétrie de la monture. Dans ce cas, il est possible de garder les deux éléments de
repérage associés aux deux yeux pour déterminer un éventuel angle de pivotement. Il
est également possible de ne prévoir qu'un seul élément de repérage associé à un des
deux yeux, en supposant que la tête est bien droite et que le plan de symétrie de
la monture est bien confondu avec le plan sagittal.
[0158] On peut également envisager que le porteur ne garde pas la tête droite dans les première
et deuxième postures relatives. Il tourne alors la tête autour d'un axe perpendiculaire
au plan sagittal PSAG. Les paramètres de postures à déterminer comportent alors un
angle de rotation autour de cet axe horizontal correspondant à un angle entre l'appareil
de capture d'image et la tête du sujet dans un plan vertical.
[0159] Enfin, l'ordre d'exécution des étapes n'est pas limitatif et l'homme du métier saura
le modifier à sa guise tout en préservant la cohérence d'ensemble du procédé.
1. Procédé de mesure de la position, suivant une direction horizontale du plan sagittal
(PSAG), du centre de rotation (CROD, CROG) d'un oeil (OD, OG) d'un sujet dans un référentiel
(O,X,Y,Z) lié à la tête de ce sujet, comportant les étapes de :
S1) agencer dans une première posture relative (O1,X1,Y1,Z1) la tête du sujet par
rapport à la pupille d'entrée (95) d'un appareil de capture d'image (90) disposé en
regard du visage du sujet,
S2) dans cette première posture relative, capturer une première image plane de l'oeil
au moyen de l'appareil de capture d'image (90),
S3) identifier, sur cette première image, l'image d'un premier point de référence
prédéterminé (RCG1, RCD1) de l'oeil,
S4) agencer dans une seconde posture relative (O2,X2,Y2,Z2) la tête du sujet par rapport
à la pupille d'entrée (95) de l'appareil de capture d'image (90), distincte de la
première posture relative (O1,X1,Y1,Z1),
S5) dans cette seconde posture relative, capturer une seconde image plane de l'oeil
au moyen de l'appareil de capture d'image (90),
S6) identifier, sur cette seconde image, l'image d'un second point de référence prédéterminé
(RCG2, RCD2) de l'oeil,
S9) calculer ladite position du centre de rotation (CROD, CROG) de l'oeil en fonction
des images des premier et second points de référence (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) de l'oeil
et de première et seconde valeurs (APIV1, APIV2) d'un paramètre de posture (APIV)
respectivement associées aux première et seconde postures relatives,
selon lequel, lors des première et seconde captures d'images, l'oeil regarde respectivement
des premier et second points de visée (92, 92 ; 92, 116) ayant des positions connues
l'une par rapport à l'autre.
lesdites positions des premiers et seconds points de visée (92, 92 ; 92, 116) sont
distinctes par rapport à la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90), les
première et seconde postures et les premier et second points de visée étant tels que
lors des première et seconde captures d'images, les directions correspondantes du
regard de l'oeil sont distinctes dans le référentiel lié à la tête du sujet (O,X,Y,Z)
et le calcul de la position du centre de rotation CROD, CROG) de l'oeil du sujet dans
le référentiel lié au sujet étant de plus fonction des positions relatives des points
de visée (92, 92, 92, 116) et
les valeurs du paramètre de posture sont calculées selon les étapes suivantes :
- on dispose sur la tête du sujet un élément de repérage (60, 70, 80 : 700 : 800)
ayant au moins une caractéristique géométrique connue,
- chacune des première et seconde images planes capturées dans chaque posture relative
au moyen de l'appareil de capture d'image intègre une image plane d'un élément de
repérage (60, 70, 80 ; 700 ; 800) sur la tête du porteur, qui est traitée pour en
mesurer une caractéristique géométrique dépendant d'une caractéristique géométrique
connue de cet élément de repérage.
- les différentes valeurs du paramètre de posture relative (APIV) pour les différentes
postures sont calculées en fonction de cette caractéristique géométrique mesurée de
l'image capturée de l'élément de repérage et de la caractéristique géométrique connue
de l'élément de repérage.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, étant définies, dans la première
posture relative, une première droite d'observation (DOG1, DOD1) reliant la pupille
(95) de l'appareil de capture d'image (90) et le premier point de référence (RCG1,
RCD1) de l'oeil et, dans la seconde posture relative, une seconde droite d'observation
(DOG2, DOD2) reliant la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90) et le second
point de référence (RCG2, RCD2) de l'oeil, les première et seconde postures relatives
sont telles que ces première et seconde droites d'observation forment chacune avec
leurs projections sur le plan sagittal (PSAG) et sur le pian de Francfort (PF) du
sujet des angles respectifs inférieurs à 45 degrés.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, étant définies, dans
la première posture relative, une première droite d'observation (DOG1, DOD1) reliant
la pupille (95) de l'appareil de capturé d'image (90) et le premier point de référence
(RCG1, RCD1) de l'oeil et, dans la seconde posture relative, une seconde droite d'observation
(DOG2, DOD2) reliant la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90) et le second
point de référence (RCG2, RCD2) de l'oeil, les première et seconde postcures relatives
sont telles que ces première et seconde droites d'observation présenter des configurations
distinctes l'une de l'autre par rapport à la tête du sujet.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comportant de plus les étapes
de :
S7) calculer, dans la première posture relative (O1,X1,Y1,Z1), une première droite
d'observation (DOG1, DOD1) reliant la pupille (95) de l'appareil de capture d'image
(90) et le premier point de référence (RCG1, RCD1) de l'oeil et, dans la seconde posture
relative, une seconde droite d'observation (DOG2, DOD2) reliant la pupille (95) de
l'appareil de capture d'image (90) et le seconde point de référence (RCG2, RCD2) de
l'oeil,
S8) vérifier si ces première est seconde droites d'observation (DOG1, DOD1, DOG2,
DOD2) présentent des configurations sensiblement distinctes l'une de l'autre par rapport
à la tête du sujet et, dans la négative, exécuter à nouveau les étapes S1 à S3 ou
les étapes S4 à S6.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins deux postures
et deux points de visée sont tels que, lors de la capture d'image dans l'une des postures,
les directions du regard des yeux correspondent à la vision de loin et que, lors de
la capture d'image dans une autre posture, les directions du regard des yeux correspondent
à la vision de près.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, lors au moins de la première
ou seconde capture d'image, l'oeil regard respectivement un premier ou second point
de visée (92j, ayant une position connue par rapport à la pupille de l'appareil de
capture d'image (90) et dans lequel on exécute les étapes suivantes :
S10) agencer dans une troisième posture relative (O3,X3,Y3,Z3) la tête du sujet par
rapport à la pupille d'entrée (95) de l'appareil de capture d'image (90), identique
ou distincte des première et seconde postures relatives, l'oeil regardant dans cette
troisième posture un troisième point de visée (116) ayant une position qui est connue
par rapport à la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90) et qui est, par
rapport au référentiel lié à la tête du sujet (O,X,Y,Z), distincte de celle du premier
ou second point de visée (92),
S11) dans cette troisième posture relative (O3,X3,Y3,Z3), capturer une troisième image
plane de l'oeil au moyen de l'appareil de capture d'image (90),
S12) identifier, sur cette troisième image, l'image d'un troisième point de référence
prédéterminé (RCG3, RCD3) de l'oeil,
S13) calculer le rayon (ROG, ROD) de l'oeil en fonction :
- des images du premier ou second point de référence (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) et du
troisième point de référence (RCG3, RCD3) de l'oeil,
- de la première ou seconde valeur (APIV1, APIV2) du paramètre de posture et d'une
troisième valeur (APIV3) du paramètre de posture (APIV) associée à la troisième posture
et
- des positions connues des points de visée (92, 116) par rapport à la pupille (95)
de l'appareil de capture d'image (90),
le groupe d'étapes S10, S11, S12 étant, soit distinct du groupe d'étapes S1, S2, S3
d'une part et du groupe d'étapes S4, S5, S6 d'autre part, soit confondu avec l'un
de ces groupes d'étapes.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
- le premier point de référence (RCG1, RCD1) de l'oeil est le reflet d'une première
source lumineuse (92) sur la cornée de l'oeil, cette première source lumineuse ayant
une première position connue par rapport à la pupille d'entrée (95) de l'appareil
de capture d'image (90),
- le second point de référence (RCG2, RCD2) de l'oeil est le reflet d'une seconde
source lumineuse (116) sur la cornée de l'oeil, cette seconde source lumineuse étant
distincte de ou confondue.avec la première source lumineuse et ayant une position
connue par rapport à la pupille d'entrée (95) de l'appareil de capture d'image (90),
- le calcul de la position du centre de rotation (CROD, CROG) de l'oeil est réalisé
en fonction, de plus, des positions des première et seconde sources lumineuses (92,
116).
8. Procédé selon les revendications 1 et 7 prises conjointement, dans lequel, lors des
première et seconde captures d'images, l'oeil regarde respectivement la première et
la seconde source lumineuse (92, 116), qui constituent ainsi lesdits premier et second
points de visée.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, pour calculer la
position du centre de rotation (CROD, CROG) de l'oeil à l'étape S9, on exécute les
sous-étapes de :
- déduire, de l'image du premier point de référencé (RCG1, RCD1) de l'oeil et de la
première valeur (PSAG1) du paramètre de posture, les coordonnées, dans ledit référentiel
de la tête du sujet (O,X,Y,Z), d'une première droite d'observation (DOG1, DOD1) reliant
la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90) et le premier point de référence
(RCG1, RCD1) de l'oeil,
- déduire, de l'image du second point de référence (RCG2, RCD2) de l'oeil et de la
seconde valeur (PSAG2) du paramètre de posture, les coordonnées, dans ledit référentiel
de la tête du sujet, d'une seconde droite d'observation (DOD2, DOG2) reliant la pupille
(95) de l'appareil de capture d'image et le second point de référence de l'oeil (RCG2,
RCD2),
- calculer la position du centre de rotation de l'oeil du sujet dans le référentiel
lié à la tête du sujet en fonction des coordonnées des premières et secondes droites
d'observation (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2).
10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la position du centre de rotation
est calculée en tant que position du point d'intersection ou, si ces droites ne sont
pas rigoureusement sécantes, de plus grande proximité des deux droites d'observation
(DOG1, DOD1, DOD2, DOG2).
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un
paramètre de posture comporte un ou plusieurs des paramètres suivants :
- l'angle horizontal entre l'appareil de capture d'image et la tête du sujet,
- l'angle vertical entre l'appareil de capture d'image et la tête du sujet,
- la distance entre l'appareil de' capture d'image et la tête du sujet.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premier et second
points de référence de l'oeil se confondent en un même point de cet oeil consistant
en l'un des points suivants de l'oeil :
- le centre de la pupille ou de l'iris,
- un point de la sclérotique adjacent à la commissure de la paupière ou au congé supérieur
ou inférieur de la paupière.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premier et second
points de référence de l'oeil sont des points de cet oeil distincts l'un de l'autre.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13,dans lequel lors d'au moins l'une des
captures d'image, le sujet est équipé d'une monture de lunettes sur laquelle est monté
l'élément de repérage (60, 70, 80 , 700 ; 800) et dans lequel on calcule, en fonction
de cette caractéristique géométrique mesurée de l'image capturée de l'élément de repérage
et de la caractéristique géométrique connue de l'élément de repérage, au moins une
composante de l'orientation d'une lentille montée sur cette monture.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, dans les étapes S1)
et S4), on agence la tête du sujet par rapport à la pupille d'entrée de l'appareil
de capture d'image (90) dans les première et seconde postures relatives, de manière
que la position relative de la pupille (95) de l'appareil de capture d'image (90)
par rapport à un axe de rotation vertical (ART) de la tête du sujet, ne soit pas modifiée
entre lesdites première et seconde postures par un déplacement transversal de plus
de 200 millimètres suivant une direction perpendiculaire à l'axe optique de l'appareil
de capture d'image, et de manière que le sujet pivote la tête autour dudit axe de
rotation vertical d'au moins 5 degrés et d'au plus 60 degrés entre lesdites première
et seconde postures pour fixer du regard respectivement des premier et second points
de visée ayant des positions distinctes connues l'une par rapport à l'autre.
1. A method of measuring the position, in a horizontal direction of the sagittal plane
(PSAG), of the center of rotation (CROD, CROG) of an eye (OD, OG) of a subject in
a frame of reference (O,X,Y,Z) associated with the head of said subject, the method
comprising the steps of:
S1) arranging the subject's head in a first relative posture (O1,X1,Y1,Z1) relative
to the entry pupil (95) of an image capture appliance (90) placed facing the subject's
face;
S2) in said first relative posture, capturing a first plane image of the eye by means
of the image capture appliance (90);
S3) in said first image, identifying the image of a first predetermined reference
point (RCG1, RCD1) of the eye;
S4) arranging the subject's head in a second relative posture (O2,X2,Y2,Z2) relative
to the entry pupil (95) of the image capture appliance (90), the second relative posture
being distinct from the first relative posture (O1,X1,Y1,Z1;
S5) in the second relative posture, capturing a second plane image of the eye by means
of the image capture appliance (90);
S6) in said second image identifying the image of a second predetermined reference
point (RCG2, RCD2) of the eye; and
S9) calculating said position of the center of rotation (CROD, CROG) of the eye as
a function of the images of the first and second reference points (RCG1, RCD1, RCG2,
RCD2) of the eye and of the first and second values (APIV1, APIV2) of a posture parameter
(APIV) associated respectively with the first and second relative postures,
wherein, while capturing the first and second images, the eye looks respectively at
first and second sighting points (92, 92; 92, 116) having positions that are known
relative to each other,
said positions of the first and second sighting points (92, 92; 92, 116) relative
to the pupil (95) of the image capture appliance (90) are distinct, the first and
second postures and the first and second sighting points being such that, when capturing
the first and second images, the corresponding directions of the gaze of the eye are
distinct in the frame of reference associated with the subject's head (O,X,Y,Z) and
the position of the center of rotation (CROD, CROG) of the subject's eye in the frame
of reference associated with the subject is calculated also as a function of the relative
positions of the sighting points (92, 92; 92, 116), and
the values of the posture parameter are calculated using the following steps:
• placing a position-identification element (60, 70, 80; 700; 800) on the head of
the subject, said element having at least one known geometrical characteristic;
• each of the first and second plane images captured in each relative posture by means
of the image capture appliance incorporates a plane image of a position-identification
element (60, 70, 80; 700; 800) on the wearer's head, with said image being processed
to measure a geometrical characteristic thereof depending on a known geometrical characteristic
of the position-identification element; and
• calculating the different values of the posture parameter (APIV) for the different
postures as a function of said measured geometrical characteristic of the captured
image of the position-identification element and of the known geometrical characteristic
of the position-identification element.
2. A method according to the preceding claim, wherein, a first observation straight line
(DOG1, DOD1) connecting the pupil (95) of the image capture appliance (90) and the
first reference point (RCG1, RCD1) of the eye is defined in the first relative posture,
a second observation straight line (DOG2, DOD2) connecting the pupil (95) of the image
capture appliance (90) and the second reference point (RCG2, RCD2) of the eye is defined
in the second relative posture, and the first and second relative postures are such
that these first and second observation straight lines form respective angles of less
than 45 degrees relative to their projections onto the sagittal plane (PSAG) and onto
the Frankfort plane (PF).
3. A method according to any preceding claim, wherein, a first observation straight line
(DOG1, DOD1) connecting the pupil (95) of :he image capture appliance (90) and the
first reference point (RCG1, RCD1) of the eye is defined in the first relative posture,
a second observation straight line (DOG2, DOD2) connecting the pupil (95) of the image
capture appliance (90) and the second reference point (RCG2, RCD2) of the eye is defined
in the second relative posture, and the first and second relative postures are such
that these first and second observation straight lines present mutual distinct configurations
relative to the subject's head.
4. A method according to any preceding claim, further including the steps of:
S7) calculating, in the first relative posture (O1,X1,Y1,Z1), a first observation
straight line (DOG1, DOD1) connecting the pupil (95) of the image capture appliance
(90) and the first reference point (RCG1, RCD1) of the eye, and in the second relative
posture, a second observation straight line (DOG2, DOD2) connecting the pupil (95)
of the image capture appliance (90) and the second reference point (RCG2, RCD2) of
the eye; and
S8) verifying whether the first and second observation straight lines (DOG1, DOD1,
DOG2, DOD2) present configurations that are substantially distinct from each other
relative to the subject's head, and if not, executing steps S1 to S3 or S4 to S6 again.
5. A method according to any preceding claim, wherein at least two postures and two sighting
points are such that while the image is being captured in one of the postures, the
gaze directions of the eyes correspond to far vision, and while the image is being
captured in another posture, the gaze directions of the eyes correspond to near vision.
6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein, at least while capturing
the first and second images, the eye looks respectively at a first or second sighting
point (92) having a known position relative to the pupil of the image capture appliance
(90), and wherein, the following steps are executed:
S10) arranging the subject's head in a third relative posture (O3,X3,Y3,Z3 relative
to the entry pupil (95) of the image capture appliance (90), which third relative
posture is identical to or distinct from the first and second relative postures, the
eye in said third relative posture looking at a third sighting point (116) having
a position that is known relative to the pupil (95) of the image capture appliance
(90) and that, relative to the frame of reference associated with the subject's head
(O,X,Y,Z) is distinct from the position of the first or second sighting point (92);
S11) in said third relative posture (03,X3,Y3,Z3), capturing a third plane image of
the eye by means of the image capture appliance (90);
S12) identifying in said third image, the image of a third predetermined reference
point (RCG2, RCD3) of the eye; and
S13) calculating the radius (ROG, ROD) of the eye as a function:
• of the images of the first or second reference points (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) and
of the third reference point (RCG3, RCD3) of the eye;
• of the first or second value (APIV1, APIV2) of the posture parameter and a third
value (APIV3) of the posture parameter (APIV) associated with the third posture; and
• of the known positions of the sighting points (92, 116) relative to the pupil (95)
of the image capture appliance (90);
the group of steps S10, S11, S12 being either distinct from both of the groups of
steps S1, S2, S3 and S4, S5, S6, or else coinciding with one of said groups of steps.
7. A method according to any preceding claim, wherein:
• the first reference point (RCG1, RCD1) of the eye is the reflection of a first light
source (92) on the cornea of the eye, said first light source having a first position
that is known relative to the entry pupil (95) of the image capture appliance (90);
• the second reference point (RCG2, RCD2) of the eye is the reflection of a second
light source (116) on the cornea of the eye, said second light source being distinct
from or coinciding with the first light source and having a position that is known
relative to the entry pupil (95) of the image capture appliance (90); and
• the position of the center of rotation (CROD, CROG) of the eye is calculated as
a function, also, of the positions of the first and second light sources (92, 116).
8. A method according to claims 6 and 7 taken together, wherein, while capturing the
first and second images, the eye looks respectively at the first and at the second
light sources (92, 116), thereby constituting said first and second sighting points.
9. A method according to any preceding claim, wherein, in order to calculate the position
of the center of rotation (CROD, CROG) of the eye in step S9, the following substeps
are executed:
• from the image of the first reference point (RCG1, RCD1) of the eye and from the
first value (PSAG1) of the posture parameter, deducing the coordinates, in said frame
of reference of the subject's head (O,X,Y,Z), of a first observation straight line
(DOG1, DOD1) connecting the pupil (95) of the image capture appliance (90) and the
first reference point (RCG1, RCD1) of the eye;
• from the image of the second reference point (RCG2, RCD2) of the eye and from the
second value (PSAG2) of the posture parameter, deducing the coordinates in said frame
of reference of the subject's head, of a second observation straight line (DOD2, DOG2)
connecting the pupil (95) of the image capture appliance and the second reference
point of the eye (RCG2, RCD2); and
• calculating the position of the center of rotation of the subject's eye in the frame
of reference associated with the subject's head as a function of the coordinates of
the first and second observation straight lines (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2).
10. A method according to the preceding claim, wherein the position of the center of rotation
is calculated as the position of the point of intersection of the two observation
straight lines (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2), or if said straight lines do not intersect
accurately, the point where said observation straight lines come closest together.
11. A method according to any preceding claim, wherein said at least one posture parameter
includes one or more of the following parameters:
• the horizontal angle between the image capture appliance and the subject's head;
• the vertical angle between the image capture appliance and the subject's head; and
• the distance between the image capture appliance and the subject's head.
12. A method according to any preceding claim, wherein the first and second reference
points of the eye coincide at a single point of said eye, being constituted by one
of the following points of the eye:
• the center of the pupil or of the iris; and
• a point of the sclera adjacent to the canthus or to the upper or lower edge of the
eyelid.
13. A method according to any preceding claim, wherein the first and second reference
points of the eye are points of said eye that are distinct from each other.
14. A method according to any one of claims 1 to 13, wherein while capturing at least
one of the images, the subject is fitted with an eyeglass frame having mounted thereon
the position-identification element (60, 70, 80; 700; 800), and wherein, as a function
of said measured geometrical characteristic of the image captured of the position-identification
element and of the known geometrical characteristic of the position-identification
element, at least one component of the orientation of a lens mounted on said frame
is calculated.
15. A method according to any preceding claim, wherein, in steps S1) and S4), the subject's
head is arranged relative to the entry pupil of the image capture appliance (90) in
the first and second relative postures in such a manner that the position of the pupil
(95) of the image capture appliance (90) relative to a vertical axis of rotation (ART)
of the subject's head is not modified between said first and second postures by a
transverse movement of more than 200 millimeters in a direction perpendicular to the
optical axis of the image capture appliance, and in such a manner that the subject
pivots the head about said vertical axis of rotation through at least 5 degrees and
not more than 60 degrees between said first and second postures in order to gaze respectively
at the first and second sighting points that have different positions that are known
relative to each other.
1. Messverfahren der Position des Drehpunkts (CROD, CROG) eines Auges (OD = rechtes Auge,
OG = linkes Auge) einer Person entlang einer waagrechten Richtung der Sagittalebene
(PSAG) in einem Referenzsystem (O, X, Y, Z) in Verbindung mit dem Kopf der Person
mit folgenden Schritten:
S1) Anordnen des Kopfes der Person in einer ersten relativen Stellung (O1, X1, Y1,
Z1) in Bezug zur Eintrittspupille (95) eines Bildaufnahmegeräts (90), das gegenüber
dem Gesicht der Person angeordnet ist,
S2) Aufnehmen eines ersten planen Bildes des Auges in dieser ersten relativen Stellung
mit einem Bildaufnahmegerät (90),
S3) Identifizieren des Bildes eines ersten vorbestimmten Referenzpunktes (RCG1, RCD1)
des Auges auf diesem ersten Bild,
S4) Anordnen des Kopfes der Person in einer zweiten relativen Stellung (O2, X2, Y2,
Z2) in Bezug zur Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90), die sich von der
ersten relativen Stellung (O1, X1, Y1, Z1) unterscheidet,
S5) Aufnehmen eines zweiten planen Bildes des Auges in dieser zweiten relativen Stellung
mit dem Bildaufnahmegerät (90),
56) Identifizieren des Bildes eines zweiten vorbestimmten Referenzpunktes (RCG2, RCD2)
des Auges auf diesem zweiten Bild,
59) Berechnen der Position des Drehpunktes (CROD, CROG) des Auges in Abhängigkeit
der Binder des ersten und zweiten Referenzpunktes (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) des Auges
und von ersten und zweiten Werten (APIV1, APIV2) eines Stellungsparameters (APIV),
der jeweils der ersten und zweiten relativen Stellung zugeordnet ist,
gemäß dem das Auge während der ersten und zweiten Bildaufnahme jeweils auf erste und
zweite Zielpunkte (92, 92; 92, 116) mit zueinander bekannten Positionen schaut, wobei
sich die Positionen des ersten und zweiten Zielpunkts (92, 92; 92, 116) von der Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90) unterscheiden, die erste und zweite Stellung sowie
der erste und zweite Zielpunkt derart sind, dass sich bei der ersten unit zweiten
Bildaufnahme die entsprechenden Richtungen des Blicks des Auges im Referenzsystem
in Verbindung mit dem Kopf der Person (O, X, Y, Z) unterscheiden und die Berechnung
der Position des Drehpunkts (CROD, CROG) des Auges der Person im Referenzsystem in
Verbindung mit der Person zudem von den relativen Positionen der Zielpunkte (92, 92;
92, AA6) abhängt und
die Werte des Stellungsparameters gemäß folgenden Schritten berechnet werden:
- auf dem Kopf der Person bringt man ein Markierungselement (60, 70, 80; 700; 800)
mit mindestens einem bekannten geometrischen Merkmal an,
- jedes der ersten und zweiten mit dem Bildaufnahmegerät aufgenommenen planen Bilder
in jeder relativen Stellung umfasst ein planes Bild eines Markierungselements (60,
70, 80; 700; 800) auf dem Kopf des Trägers, das bearbeitet wird, um ein geometrisches
Merkmal zu messen, das von einem bekannten geometrischen Merkmal dieses Markierungselements
abhängt,
- die einzelnen Werte des Parameters der relativen Stellung (APIV) für die verschiedenen
Stellungen werden in Abhängigkeit dieses gemessenen geometrischen Merkmals des aufgenommenen
Bildes des Markierungselements und des bekannten geometrischen Merkmals des Markierungselements
berechnet.
2. Verfahren nach vorausgehendem Anspruch, bei dem in der ersten relativen Stellung eine
erste Beobachtungsgerade (DOG1, DOD1) definiert wird, die die Eintrittspupille (95)
des Bildaufnahmegeräts (90) und den ersten Referenzpunkt (RCG1, RCD1) des Auges verbindet,
und bei dem in der zweiten relativen Stellung eine zweite Beobachtungsgerade (DOG2,
DOD2) definiert wird, die die Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90) und
den zweiten Referenzpunkt (RCG2, RCD2) des Auges verbindet, wobei die erste und zweite
relative Stellung derart sind, dass diese erste und zweite Beobachtungsgerade jeweils
mit ihren Projizierungen auf der Sagittalebene (PSAG) und auf der Frankfurtebene (PF)
der Person entsprechende Winkel unter 45 Grad bildet.
3. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem In der ersten relativen
Stellung eine erste Beobachtungsgerade (DOG1, DOD1) definiert ist, die die Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90) und den ersten Referenzpunkt (RCG1, RCD1) des Auges
verbindet, und bei dem in der zweiten relativen Stellung eine zweite Beobachtungsgerade
(DOG2, DOD2) definiert ist, die die Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90)
und den zweiten Referenzpunkt (RCG2, RCD2) des Auges verbindet, wobei die erste und
zweite relative Stellung derart sind, dass diese erste und zweite Beobachtungsgeraden
zueinander unterschiedliche Konfigurationen in Bezug auf den Kopf der Person darstellen.
4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, das zudem folgende Schritte umfasst:
S7) Berechnen einer ersten Beobachtungsgeraden (DOG1, DOD1), die die Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90) und den ersten Referenzpunkt (RCG1, RDD1) des Auges
in einer ersten relativen Stellung (O1, X1, Y1, Z1) verbindet, sowie einer zweiten
Beobachtungsgeraden (DOG2, DOD2), die die Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts
(90) und den zweiten Referenzpunkt (RCG2, RCD2) des Auges in einer zweiten relativen
Stellung verbindet,
S8) Überprüfen, ob diese erste und zweite Beobachtungsgerade (DOG1, DOD1, DOG2, DOD2)
zueinander geringfügig unterschiedliche Konfigurationen in Bezug auf den Kopf der
Person darstellen, und wenn nicht, die Schritte S1 bis S3 bzw. die Schritte S4 bis
S6 erneut ausführen.
5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem mindestens zwei Stellungen
und zwei Zielpunkte derart sind, dass die Blickrichtungen der Augen, während das Bild
in einer der Stellungen aufgenommen wird, der Fernsicht entsprechen und bei dem die
- Blickrichtungen der Augen, während das Bild in der anderen Stellung aufgenommen
wird, der Nahsicht entsprechen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Auge, während mindestens der
ersten oder zweiten Bildaufnahme jeweils auf einen ersten oder zweiten Zielpunkt (92)
mit einer in Bezug zur Eintrittspupille des Bildaufnahmegeräts (90) bekannten Position
blickt und bei dem man folgende Schritte ausführt:
S10) Anordnen des Kopfes der Person in einer dritten relativen Stellung (O3, X3, Y3,
Z3) in Bezug zur Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90), die mit der ersten
und zweiten relativen Stellung identisch ist oder sich von ihnen unterscheidet, wobei
das Auge in dieser dritten Stellung auf einen dritten Zielpunkt (116) mit einer in
Bezug zur Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90) bekannten Position blickt,
welche sich in Bezug zum Referenzsystem in Verbindung mit dem Kopf der Person (O,
X, Y, Z) von der des ersten oder zweiten Zielpunkts (92) unterscheidet,
S11) Aufnehmen eines dritten planen Bildes des Auges in dieser dritten relativen Stellung
(03, X3, Y3, Z3) mit dem Bildaufnahmegerät (90),
S12) Identifizieren des Bildes eines dritten vorbestimmten Referenzpunktes (RCG3,
RCD3) des Auges auf diesem dritten Bild,
S13) Berechnen des Augenradius (ROG, ROD) in Abhängigkeit von:
- den Bildern des ersten oder zweiten Referenzpunktes (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) und
des dritten Referenzpunktes (RCG3, RCD3) des Auges,
- dem ersten oder zweiten Wert (APIV1, APIV2) des Stellungsparameters und eines dritten
Werts (APIV3) des Stellungsparameters (APIV), der der dritten Stellung zugeordnet
ist, und
- den bekannten Positionen der Zielpunkte 92, 116) in Bezug auf die Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90),
wobei die Gruppe der Schritte S10, S11, S12 sich entweder von der Gruppe der Schritte
S1, S2, S3 einerseits und der Gruppe der Schritte S4, S5, S6 andererseits unterscheidet,
oder mit einer dieser Gruppen von Schritten übereinstimmt.
7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem
- der erste Referenzpunkt (RCG1, RCD1) des Auges die Spiegelung einer ersten Lichtquelle
(92) auf der Augenhornhaut ist, wobei diese erste Lichtquelle eine in Bezug zur Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90) bekannte erste Position hat,
- der zweite Referenzpunkt (RCG2, RGD2) des Auges die Spiegelung einer zweiten Lichtquelle
(116) auf der Augenhornhaut ist, wobei sich diese zweite Lichtquelle von der ersten
Lichtquelle unterscheidet oder mit ihr übereinstimmt und eine in Bezug zur Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts (90) bekannte Position hat,
- die Berechnung der Position des Augendrehpunktes (CROD, CROG) zudem in Abhängigkeit
der Positionen der ersten und zweiten Lichtquelle (92, 116) erfolgt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7 (zusammengefasst), bei dem das Auge während
der ersten und zweiten Bildaufnahme jeweils in die erste und zweite Lichtquelle (92,
116) schaut, die somit den ersten und zweiten Zielpunkt bilden.
9. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem man, um die Position des
Augendrehpunkts (CROD, CROG) im Schritt S9 zu berechnen, folgende untergeordnete Schritte
ausführt:
- Ableiten anhand des Bildes des ersten Referenzpunktes (RCG1, RCD1) des Auges und
des ersten Wertes (PSAG1) des Stellungsparameters der Koordinaten im Referenzsystem
für den Kopf der Person (O, X, Y, Z) einer ersten Beobachtungsgeraden (DOG1, DOD1),
die die Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (90) und den ersten Referenzpunkt
(RCG1, RCD1) des Auges verbindet,
- Ableiten anhand des Bildes des zweiten Referenzpunktes (RCG2, RCD2) des Auges und
des zweiten Wertes (PSAG2) des Stellungsparameters der Koordinaten im Referenzsystem
für den Kopf der Person einer zweiten Beobachtungsgeraden (DOD2, DOG2), die die Eintrittspupille
(95) des Bildaufnahmegeräts und den zweiten Referenzpunkt (RCG2, RCD2) des Auges verbindet,
- Berechnen der Position des Augendrehpunkts der Person im Referenzsystem in Verbindung
mit dem Kopf der Person, in Abhängigkeit der Koordinaten der ersten und zweiten Beobachtungsgeraden
(DOG1, DOD1, DOD2, DOG2).
10. Verfahren nach vorausgehendem Anspruch, bei dem die Position des Drehpunkts als Position
des Schnittpunkts, oder wenn sich diese Geraden nicht genau schneiden, als Position
der größten Nähe der beiden Beobachtungsgeraden (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2) berechnet
wird.
11. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Stellungsparameter
einen bzw. mehrere der folgenden Parameter umfasst:
- den waagrechten Winkel zwischen dem Bildaufnahmegerät und dem Kopf der Person,
- den senkrechten Winkel zwischen dem Bildaufnahmegerät und dem Kopf der Person,
- den Abstand zwischen dem Bildaufnahmegerät und dem Kopf der Person.
12. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der erste und zweite Referenzpunkt
des Auges in einem gleichen Punkt dieses Auges zusammentreffen, der einem der folgenden
Punkte des Auges entspricht:
- dem Mittelpunkt der Pupille oder der Regenbogenhaut,
- einem Punkt der Lederhaut neben der Kommissur des Augenlids oder neben der oberen
oder unteren Abrundung des Augenlids.
13. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der erste und zweite Referenzpunkt
des Auges zueinander unterschiedliche Punkte dieses Auges sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Person während mindestens
einer der Bildaufnahmen mit einem Brillengestell ausgestattet wird, auf dem das Markierungselement
(60, 70, 80; 700; 800) montiert ist und bei dem man in Abhängigkeit dieses gemessenen
geometrischen Merkmals des aufgenommenen Bildes des Markierungselements und des bekannten
geometrischen Merkmals des Markierungselements mindestens eine Richtungskomponente
eines in dieses Brillengestell montierten Brillenglases berechnet.
15. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem man den Kopf der Person
in den Schritten S1) und S4) in Bezug zur Eintrittspupille des Bildaufnahmegeräts
(90) in der ersten und zweiten relativen Stellung so anordnet, dass die relative Position
der Eintrittspupille (95) des Bildaufnahmegeräts (S0) in Bezug zu einer senkrechten
Drehachse (ART) des Kopfes der Person zwischen der ersten und zweiten Stellung nicht
durch eine Querbewegung von über 200 Millimeter entlang einer zur optischen Achse
des Bildaufnahmegeräts senkrechten Richtung geändert wird, sowie derart, dass die
Person den Kopf um diese senkrechte Drehachse um mindestens 5 Grad und um höchstens
60 Grad zwischen der ersten und zweiten Stellung dreht, um den Blick jeweils auf den
ersten und zweiten Zielpunkt mit zueinander unterschiedlichen und bekannten Positionen
zu richten.