用于確定至少一個(gè)行為參數(shù)的方法與流程

本發(fā)明總體上涉及一種用于確定佩戴者的至少一個(gè)行為參數(shù)以便設(shè)計(jì)這個(gè)佩戴者的眼鏡架的眼科鏡片的方法。

背景技術(shù)：

適合于佩戴者以及所選眼鏡架的眼科鏡片的設(shè)計(jì)和制造目前需要眼鏡師進(jìn)行一項(xiàng)或多項(xiàng)測(cè)量。

眼鏡師進(jìn)行的這些測(cè)量通常由于佩戴者的反常行為而存在偏差。確切地，眼鏡師的店鋪環(huán)境通常與佩戴者的日常生活環(huán)境并且因此與日常使用條件迥然不同。另外，眼鏡師所執(zhí)行的這些測(cè)量必須非常快速地執(zhí)行。

因此，眼鏡師所執(zhí)行的測(cè)量是不精確的，因?yàn)檫@些測(cè)量是在反常條件下進(jìn)行的。

用于在眼鏡師店鋪外進(jìn)行測(cè)量并且允許通過互聯(lián)網(wǎng)來購買多副眼鏡的系統(tǒng)也是已知的。

這些系統(tǒng)因此允許在更接近佩戴者的日常生活的條件下進(jìn)行測(cè)量。

然而，這些已知的系統(tǒng)僅可以測(cè)量幾何-形態(tài)學(xué)參數(shù)，如瞳距值。這些已知系統(tǒng)不能夠確定佩戴者的行為參數(shù)，即與佩戴者的視覺行為有關(guān)的參數(shù)，例如像閱讀距離或眼睛-頭部系數(shù)。

這些行為參數(shù)的確定更復(fù)雜并且相關(guān)聯(lián)的測(cè)量目前僅是眼鏡師能做到的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種用于確定佩戴者的至少一個(gè)行為參數(shù)的新方法，借助于該方法能夠在對(duì)該佩戴者而言自然的條件下精確地確定這個(gè)參數(shù)。

更具體地，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于確定佩戴者的至少一個(gè)行為參數(shù)以便設(shè)計(jì)用于這位佩戴者的眼鏡架的眼科鏡片的方法，該方法包括以下步驟：

a)采集與該佩戴者的頭部的第一三維表示相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)集，

b)根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)集來確定該佩戴者的頭部的至少三個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置，

c)采集與該佩戴者的頭部在自然姿勢(shì)下的第二表示相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)集，該第二表示包括該佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的至少一張圖像，

d)在步驟b)的所述第二表示中標(biāo)識(shí)該佩戴者的頭部的所述具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的圖像，在步驟b)中已經(jīng)確定這些具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置，

e)根據(jù)這個(gè)標(biāo)識(shí)來推導(dǎo)出與在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向有關(guān)的信息，

f)根據(jù)步驟e)中所推導(dǎo)出的信息(并且能夠根據(jù)所述第二表示)來確定該佩戴者的所述行為參數(shù)。

因此，能夠在行為參數(shù)的確定過程中考慮佩戴者的頭部在這個(gè)自然姿勢(shì)下的位置和/或取向。

示例性行為參數(shù)是佩戴者的頭部體態(tài)(例如由降低角和/或傾側(cè)角所限定的)。在以下描述中給出了多個(gè)其他實(shí)例。

每個(gè)數(shù)據(jù)集可以包括存儲(chǔ)在不同文件中的數(shù)據(jù)。一個(gè)數(shù)據(jù)集可以例如包含與存儲(chǔ)在另一文件中的圖像和元數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)文件的數(shù)據(jù)。

以下是根據(jù)本發(fā)明的方法的其他非限制性且有利的特征：

-在步驟a)中，借助于用于捕捉三維圖像的第一裝置來采集該佩戴者的頭部的至少一張三維圖像，這張三維圖像接著構(gòu)成該佩戴者的頭部的所述第一表示；

-在步驟a)中采集了該佩戴者的頭部的一系列第一三維圖像，并且在步驟b)中借助于統(tǒng)計(jì)分析、根據(jù)該佩戴者的頭部的、其相對(duì)位置在該系列第一三維圖像中最穩(wěn)定的這些點(diǎn)來確定所述具體點(diǎn)；

-在步驟a)中，使用用于捕捉二維圖像的第一裝置來采集該佩戴者的頭部在不同的頭部姿勢(shì)下的一系列第一二維圖像，這個(gè)系列第一圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第一表示，并且針對(duì)每個(gè)所捕捉到的第一圖像，確定該佩戴者的頭部相對(duì)于該第一圖像捕捉裝置的相應(yīng)位置和/或取向；

-在步驟c)中，使用與該第一圖像捕捉裝置不同的第二圖像捕捉裝置來捕捉該佩戴者的頭部的至少一張第二二維圖像，該佩戴者的頭部的所述至少一張第二二維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示，并且，在步驟e)中，所述系列第一圖像中的、最接近所述第二圖像的第一圖像是與在步驟c)中所捕捉到的該第二圖像相關(guān)聯(lián)的，并且使用在這個(gè)最接近的第一圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向來標(biāo)識(shí)在所述第二圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部相對(duì)于所述第二圖像捕捉裝置的位置和/或取向；

-在步驟a)和/或在步驟c)中，存儲(chǔ)包括該佩戴者的頭部的所述第一和第二表示的所述數(shù)據(jù)集，這些表示是預(yù)先確定的；

-在步驟c)中，在該佩戴者在其環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)習(xí)慣活動(dòng)過程中確定該佩戴者的頭部的該第二表示；

-該佩戴者的習(xí)慣活動(dòng)是以下活動(dòng)中的一項(xiàng)：

-閱讀不同介質(zhì)，

-在書桌上工作，

-開車，

-練習(xí)運(yùn)動(dòng)，

-烹飪，

-控制游戲操作臺(tái)，

-坐下休息，

-看電視，

-演奏樂器；

-在步驟c)中，使用第二圖像捕捉裝置來捕捉該佩戴者的頭部的至少一張第二二維圖像，該佩戴者的頭部的所述至少一張第二二維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示；

-在步驟c)中，借助于用于捕捉三維圖像的第二裝置來采集該佩戴者的頭部的至少一張第二三維圖像，所述第二三維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示；

-在步驟c)中，采集該佩戴者的頭部的一系列第二二維或三維圖像，并且在步驟f)中，根據(jù)這一系列中的所述第二圖像的統(tǒng)計(jì)處理來確定該佩戴者的所述行為參數(shù)；

-在步驟c)中，在該佩戴者正將其目光注視在視覺目標(biāo)上時(shí)采集該佩戴者的頭部的這一系列第二圖像，在每張第二圖像的捕捉過程中確定這個(gè)視覺目標(biāo)相對(duì)于該第二圖像捕捉裝置的位置；

-執(zhí)行校準(zhǔn)所述用于捕捉二維或三維圖像的第二裝置的步驟，在該步驟中，用這個(gè)第二圖像捕捉裝置來捕捉專用標(biāo)準(zhǔn)物體的圖像；

-在所述第二二維或三維圖像的捕捉過程中確定所述第二圖像捕捉裝置的空間位置和/或取向，并且從其中確定與在這張第二圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部的空間位置和/或取向有關(guān)的信息；

-在步驟d)之前的步驟中，將在步驟b)中所捕捉的每張第二二維或三維圖像傳輸至至少一個(gè)信息處理服務(wù)器并且與該佩戴者的標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)；

-傳輸至該服務(wù)器的每張捕捉到的第二圖像是與在步驟a)中已經(jīng)確定的該佩戴者的頭部的那些具體點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的，所述圖像與該佩戴者的所述標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地被存儲(chǔ)在該服務(wù)器上；

-在步驟e)中，在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向以計(jì)算方式被確定為該佩戴者的頭部的、使得該佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)具有這三個(gè)具體點(diǎn)的圖像在所述第二表示中被標(biāo)識(shí)出的坐標(biāo)的位置和/或取向；

-步驟f)中所確定的行為參數(shù)是以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)：

-閱讀距離，

-眼睛與頭部的角移動(dòng)的比率，

-所討論的習(xí)慣活動(dòng)所采取的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)姿勢(shì)，

-與每個(gè)注視方向、眼睛與著眼點(diǎn)之間的距離相關(guān)聯(lián)的工作視景，

-上述行為參數(shù)的變化，

-佩戴者的眼鏡架在其面部上的位置；

-在步驟a)中，由專門驗(yàn)光的人而非該佩戴者、和/或使用專用于驗(yàn)光的裝置來采集該佩戴者的頭部的第一表示，而在步驟c)中，由該佩戴者自己負(fù)責(zé)采集該佩戴者的頭部的第二表示而無需專門驗(yàn)光的人介入和/或使用常見裝置；并且，

-在步驟b)中，該佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)是與該佩戴者的頭部上所佩戴的配件相關(guān)聯(lián)的，并且它們?cè)谂c這個(gè)配件相關(guān)聯(lián)的參考系中的相對(duì)位置是已知的。

附圖說明

以下通過非限制性示例給出的關(guān)于附圖的描述將清楚地闡釋本發(fā)明的本質(zhì)以及其可被實(shí)施的方式。

在附圖中：

-圖1是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的框圖，

-圖2示意性地示出了該方法的步驟a)的一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)方式。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種用于確定佩戴者的至少一個(gè)行為參數(shù)以便設(shè)計(jì)這個(gè)佩戴者的眼鏡架的眼科鏡片的方法。

這個(gè)行為參數(shù)尤其可以是以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)：

-閱讀距離，即，佩戴者的眼睛與帶有閱讀文本的介質(zhì)或佩戴者的目光所注視的視覺目標(biāo)所間隔的距離，

-眼睛與頭的角移動(dòng)的比率，即，佩戴者的眼睛沿所確定方向的移動(dòng)幅度與這只眼睛在閱讀任務(wù)過程中的最大移動(dòng)幅度的比率，又稱為眼睛-頭部系數(shù)，

-針對(duì)所討論的習(xí)慣活動(dòng)所采取頭部和/或身體姿勢(shì)，即，頭部和/或身體在與佩戴者目光所注視的視覺目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的參考系中的位置和/或取向，

-與每個(gè)注視方向、眼睛與著眼點(diǎn)之間的距離相關(guān)聯(lián)的工作視景，

-上述參數(shù)之一的變化，

-佩戴者的眼鏡架在其面部上的位置。

根據(jù)本發(fā)明，該方法包括以下步驟：

a)采集與該佩戴者的頭部的第一三維表示相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)集(圖1中的框100)，

b)根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)集來確定該佩戴者的頭部的至少三個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置(圖1中的框200)，

c)采集與該佩戴者的頭部在自然姿勢(shì)下的第二表示相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)集，該第二表示包括該佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的至少一張圖像(圖1中的框300)，

d)在步驟b)的所述第二表示中標(biāo)識(shí)該佩戴者的頭部的所述具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的圖像，在步驟b)中已經(jīng)確定這些具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置(圖1中的框400)，

e)根據(jù)這個(gè)標(biāo)識(shí)來推導(dǎo)出與在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向有關(guān)的信息(圖1中的框500)，

f)根據(jù)所述第二表示以及步驟e)中所推導(dǎo)出的信息來確定該佩戴者的所述行為參數(shù)(圖1中的框600)。

優(yōu)選地，在步驟a)中，由專門驗(yàn)光的人而非該佩戴者、和/或使用專用于驗(yàn)光的裝置來采集該佩戴者的頭部的第一表示，而在步驟c)中，由該佩戴者自己負(fù)責(zé)采集該佩戴者的頭部的第二表示而無需專門驗(yàn)光的人介入和/或使用常見裝置。

因此能夠?qū)?duì)佩戴者的頭部的第一表示和第二表示的確定分離開。

該佩戴者的頭部的第一表示可以在眼鏡師處通過其所擁有的專用裝置并且在與眼鏡師的工作場(chǎng)所相關(guān)聯(lián)的具體條件下(特別是在佩戴者定位、專用于該測(cè)量的照明、測(cè)量裝置以及短時(shí)間方面)進(jìn)行確定。相反，該佩戴者的頭部的第二表示優(yōu)選地是由佩戴者自己在其環(huán)境中使用常用的測(cè)量裝置(如照相機(jī)、攝像機(jī)或攝像頭)來確定的，那么他可能花費(fèi)的時(shí)間比專門進(jìn)行這種確定的眼鏡師多得多。

另外，在確定每個(gè)表示包括用圖像捕捉裝置來采集一張或多張圖像的情況下，應(yīng)理解的是，與該第一表示的采集相關(guān)聯(lián)的第一圖像捕捉裝置和與該第二表示的采集相關(guān)聯(lián)的第二圖像捕捉裝置是不同的。

同樣，當(dāng)這兩個(gè)步驟之一包括簡(jiǎn)單地檢索與佩戴者的頭部的第一和/或第二表示相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)集優(yōu)選地包含與用不同的第一和第二圖像捕捉裝置預(yù)先捕捉的一張或多張二維或三維圖像相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

因此，在實(shí)踐中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的可能的實(shí)現(xiàn)方式，該方法的步驟是按以下方式整體執(zhí)行的。

佩戴者去拜訪眼鏡師并且選擇眼鏡架。佩戴者接著可以選擇無個(gè)性化的眼科鏡片。

優(yōu)選地，當(dāng)場(chǎng)并且接著例如使用立體攝像機(jī)或例如3-D掃描儀來執(zhí)行進(jìn)行三維測(cè)量的步驟a)。眼鏡師還可以檢索例如與預(yù)先進(jìn)行的測(cè)量相對(duì)應(yīng)的預(yù)先存在的數(shù)據(jù)集。這個(gè)數(shù)據(jù)集也可以可選地傳輸給佩戴者。

在步驟b)中，在所采集數(shù)據(jù)的傳輸之后，在眼鏡師或遠(yuǎn)程技術(shù)中心生成該佩戴者的頭部的三維模型。

為了將旨在裝配在由佩戴者所選中的鏡架中的眼科鏡片個(gè)性化，眼鏡師要求佩戴者拍下或錄下其處于不同的日常情形下的照片或視頻。

為此，佩戴者使用暢銷的測(cè)量裝置，如照相機(jī)、電影攝影機(jī)、集成在智能手機(jī)中的攝像機(jī)、平板或TV屏、攝像頭、Kinect模塊等。

優(yōu)選地，佩戴者通過對(duì)專用標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行成像來校準(zhǔn)該測(cè)量裝置。

他進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)系列的日常測(cè)量。佩戴者拍下其在以下日常情形下的照片：在工作、閱讀、他在放松(看電視、玩游戲等)、或者特定活動(dòng)(烹飪、運(yùn)動(dòng)、音樂、駕駛等)過程中。

可以將這一系列測(cè)量重復(fù)多次。

所有所采集的數(shù)據(jù)被傳輸給眼鏡師或遠(yuǎn)程計(jì)算中心以進(jìn)行處理。

佩戴者的頭部的三維模型與佩戴者在其日常例程期間所收集的數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)允許對(duì)其統(tǒng)計(jì)地進(jìn)行處理以便從中提取以下行為參數(shù)：如：

-固定距離

-工作視景

-鏡架的當(dāng)前位置。

這些行為參數(shù)用來將旨在用于佩戴者的眼科鏡片進(jìn)行個(gè)性化。它們?cè)试S對(duì)標(biāo)準(zhǔn)眼科鏡片進(jìn)行修改，以便使之與佩戴者的需要盡可能最好地匹配。還能夠?qū)υ谘坨R師處已經(jīng)確定的多個(gè)行為參數(shù)進(jìn)行加權(quán)。

現(xiàn)在將詳細(xì)討論根據(jù)本發(fā)明的方法的各個(gè)步驟。

步驟a)

因此，在實(shí)踐中，步驟a)優(yōu)選地是由專門驗(yàn)光的人，例如眼鏡師、或者在裝配有專用于驗(yàn)光的裝置并且連接至信息處理裝置上的自助終端上執(zhí)行。

步驟a)的目的在于進(jìn)行測(cè)量，從而允許生成佩戴者的至少頭部的三維模型。還可以確定佩戴者的身體的局部或完整的三維模型。例如，佩戴者的胸部的模型可以根據(jù)通過確定胸部的兩個(gè)具體點(diǎn)(即，肩峰，被稱為胸骨柄和劍突突起)的位置來生成。

胸骨柄指代胸骨的頂部，鎖骨連接至其上。劍突突起是位于胸骨底端處的骨質(zhì)或軟骨結(jié)構(gòu)。因此能夠確定頭部相對(duì)于胸部的位置。

如下文所解釋的，在步驟b)中生成了這個(gè)三維模型。

這個(gè)測(cè)量步驟可以用不同的方式執(zhí)行。

根據(jù)步驟a)的第一實(shí)施例，借助于用于捕捉三維圖像的第一裝置來采集該佩戴者的頭部的至少一張三維圖像，這張三維圖像接著構(gòu)成該佩戴者的頭部的所述第一表示。

用于捕捉三維圖像的第一裝置例如是三維掃描儀、或用于捕捉立體圖像的裝置，該裝置包括至少兩個(gè)設(shè)備，該至少兩個(gè)設(shè)備用于捕捉同時(shí)記錄佩戴者的頭部在兩個(gè)圖像捕捉平面中的兩張二維圖像，這兩個(gè)平面是相對(duì)于該佩戴者的頭部不同定向的。在這種情況下，每張三維圖像包括至少兩張二維圖像以及與這兩個(gè)圖像捕捉設(shè)備的相對(duì)位置有關(guān)的信息。

用于捕捉三維圖像的第一裝置可以尤其是基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)。

這個(gè)第一捕捉裝置于是包括用于在圖像捕捉裝置記錄個(gè)人的頭部的一張或多張二維圖像時(shí)將結(jié)構(gòu)光(例如包括圖案，如moiré圖案)投射到個(gè)人的頭部上的裝置。

由于該圖案是已知的，所以這些圖像的處理允許確定該三維表示。

優(yōu)選地，能夠設(shè)想的是，采集一系列第一三維圖像，這個(gè)系列構(gòu)成佩戴者的頭部的第一表示。

該佩戴者在此優(yōu)選地是光著頭部的，即他的頭部沒有光學(xué)設(shè)備，如眼鏡架或眼科鏡片。

在實(shí)踐中，為了實(shí)施步驟a)，可以使用圖2中所示的裝置。

圖2示出了用于對(duì)佩戴者的頭部的面部V進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)尤其包括n個(gè)攝像機(jī)V_i(在圖1所示的實(shí)施例中n＝3)以及連接至這n個(gè)攝像機(jī)V_i中的每一者上的處理裝置T。

處理裝置T例如是基于基于微處理器的架構(gòu)。在這樣的系統(tǒng)中，該微處理器執(zhí)行被存儲(chǔ)在與該微處理器相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中的程序的指令，以便實(shí)施多種處理方法，如下文所介紹的那些方法。

例如，另外該處理裝置包括屏幕、用戶接口(例如鍵盤或鼠標(biāo))、以及電子存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤。這些部件連接至該微處理器上并且以該微處理器執(zhí)行專用指令來由該微處理器進(jìn)行控制。

這些攝像機(jī)V_i是使用標(biāo)準(zhǔn)物并且相對(duì)于彼此來校準(zhǔn)的，這意味著，在成像平面中(佩戴者將其面部定位在其中)，這n個(gè)攝像機(jī)V_i采集表示該佩戴者的面部的同一個(gè)區(qū)的多張圖像。

每個(gè)攝像機(jī)V_i采集在時(shí)刻t₁、…、t_m相應(yīng)地拍下的一連串二維圖像I_i(t₁)、…、I_i(t_m)。

根據(jù)步驟a)的第二實(shí)施例，在步驟a)中，使用用于捕捉二維圖像的第一裝置來采集該佩戴者的頭部在不同的頭部姿勢(shì)下的一系列第一二維圖像，這個(gè)系列第一二維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第一表示，并且針對(duì)每個(gè)所捕捉到的第一二維圖像，確定該佩戴者的頭部相對(duì)于該第一圖像捕捉裝置的相應(yīng)位置和/或取向。

在這種情況下，所討論的問題是一系列第一非立體圖像：該第一圖像捕捉裝置在給定時(shí)刻t捕捉佩戴者的頭部的單張二維圖像。

確切地，能夠設(shè)想將具有設(shè)定幾何特征的配件放在佩戴者的頭部上。例如，所討論的問題可能是所選的鏡架或者并非所選鏡架的鏡架，后一鏡架優(yōu)選地具有比所選鏡架更大的尺寸，從而使得佩戴者的注視不被該鏡架的邊緣限制。

該鏡架優(yōu)選地配備有精確定位系統(tǒng)，該精確定位系統(tǒng)旨在允許佩戴者的頭部的空間位置根據(jù)配備有該定位系統(tǒng)的佩戴者頭部的捕捉圖像確定。這個(gè)精確定位系統(tǒng)在文件FR 2914173的第7頁第5行至第10頁第8行中進(jìn)行了詳細(xì)描述。因此將不在此處對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。

此精確定位系統(tǒng)具有預(yù)先確定的幾何特征，這些幾何特征允許在與圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參考系中從該佩戴者頭部的捕捉圖像(此定位系統(tǒng)出現(xiàn)在該圖像中)確定該佩戴者頭部的空間位置和取向。因此，此精確定位系統(tǒng)允許在與圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參考系中確定與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的參考系的位置和取向。

佩戴者的頭部可以直接配備有精確定位系統(tǒng)。

根據(jù)步驟a)的第三實(shí)施例，存儲(chǔ)包括該佩戴者的頭部的所述第一表示的所述數(shù)據(jù)集，該表示是預(yù)先確定的。步驟a)于是不包括圖像捕捉步驟。問題在于，檢索預(yù)先已經(jīng)確定的數(shù)字文件。

這個(gè)數(shù)據(jù)集可以尤其包含與三維圖像相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(所述數(shù)據(jù)是預(yù)先被捕捉到的(例如使用三維掃描儀或用于捕捉立體圖像的裝置))、或與預(yù)先捕捉到的一系列二維圖像相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在后一種情況下，該數(shù)據(jù)集還包含與對(duì)應(yīng)于每張二維圖像的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的、與在這張圖像的捕捉過程中佩戴者的頭部相對(duì)于第一圖像捕捉裝置的位置和/或取向有關(guān)的信息。

步驟b)

根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)集來確定該佩戴者的頭部的至少三個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置。

優(yōu)選地，確定了該佩戴者的頭部的至少四個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置。

這個(gè)步驟對(duì)應(yīng)于同該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的三維參考系的建立。這個(gè)三維參考系是空間絕對(duì)參照系、或者是與佩戴者的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的參考系、而不與該第一圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)。

該佩戴者的頭部的所述三個(gè)具體點(diǎn)可以是直接位于該佩戴者的頭部上的具體點(diǎn)。

于是優(yōu)選地問題是面部的預(yù)先限定的形態(tài)學(xué)點(diǎn)：例如嘴唇的合縫、鼻翼末端、佩戴者的每只眼睛的眼角(眼睛的內(nèi)眼角和外眼角)、眉毛、或上顎的牙齒。

無論步驟a)的實(shí)施例怎樣，在步驟a)中建立的數(shù)據(jù)集為此目的都被存儲(chǔ)在信息處理服務(wù)器中，該信息處理服務(wù)器可以可選地包括以上所描述的處理裝置T。該信息處理服務(wù)器可以位于眼鏡師處或遠(yuǎn)程地位于遠(yuǎn)程計(jì)算中心中。在后一種情況下，該數(shù)據(jù)集被傳輸至該遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器。

在實(shí)踐中，在步驟b)中，執(zhí)行了識(shí)別在步驟a)中所捕捉到的每張圖像或在步驟a)中檢索到的數(shù)據(jù)集中的這些具體點(diǎn)中每個(gè)具體點(diǎn)的圖像的步驟。

具體而言，在以下情況下，在步驟a)中采集了該佩戴者的頭部的一系列第一三維圖像，接著在步驟b)中借助于統(tǒng)計(jì)分析、根據(jù)該佩戴者的頭部的、其相對(duì)位置在該系列第一三維圖像中最穩(wěn)定的這些點(diǎn)來確定所述具體點(diǎn)。這個(gè)統(tǒng)計(jì)分析尤其可以包括確定佩戴者的頭部的統(tǒng)計(jì)模型。

例如，在步驟a)中借助于用于捕捉立體圖像的裝置來捕捉佩戴者的頭部的三維圖像的情況下，可以在步驟b)中實(shí)施以下子步驟。該信息處理服務(wù)器在此包括以上所描述的處理裝置T。在此通過處理裝置T的微處理器、基于存儲(chǔ)在與該微處理器相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中的指令來實(shí)施以下所描述的子步驟中的每一個(gè)子步驟，由該微處理器處理的數(shù)據(jù)(如由攝像機(jī)拍攝的圖像或不同模型中的特征點(diǎn)的坐標(biāo))也被存儲(chǔ)在這個(gè)存儲(chǔ)器中或由另一個(gè)裝置(如硬盤)存儲(chǔ)。還可以設(shè)想本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他實(shí)施裝置。數(shù)據(jù)例如可以通過虛擬化服務(wù)器群的管理程序來處理。

在第一子步驟中，在每張圖像I_i(t_j)中，確定所討論圖像中所示的面部的多個(gè)具體點(diǎn)。用Q_i,j(1)、…、Q_i,j(p)表示在圖像I_i(t_j)中確定的、與該面部的p個(gè)特征點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的p個(gè)點(diǎn)。該處理裝置接著例如將所討論的圖像中的這些特征點(diǎn)中每個(gè)特征點(diǎn)的(二維)坐標(biāo)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

這些特征點(diǎn)例如是使用面部識(shí)別算法、在此使用“主動(dòng)外觀模型”算法(例如，關(guān)于這個(gè)主題參見T.F.庫特(T.F.Cootes)、G.J.愛德華茲(G.J.Edwards)、C.J.泰勒(C.J.Taylor)在IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 23(6):681，2011中的文章“Active appearance models(主動(dòng)外觀模型)”)來確定的。

接下來執(zhí)行第二子步驟，在該步驟中將每個(gè)系列圖像I₁(t_j)、…、I_n(t_j)的、即由n個(gè)攝像機(jī)V_i在給定時(shí)刻t_j拍攝的每組n張圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便針對(duì)每個(gè)系列圖像獲得面部的三維模型，即面部的特征點(diǎn)的一組位置，所述位置是由三維坐標(biāo)定義的。

更精確地，針對(duì)面部的每個(gè)特征點(diǎn)K并且針對(duì)每個(gè)系列圖像I₁(t_j)、…、I_n(t_j)(與在時(shí)刻t_j拍攝的圖像相對(duì)應(yīng))，使用這些圖像中的點(diǎn)Q_1,j(k)、…、Q_n,j(k)的坐標(biāo)來評(píng)估在時(shí)刻t_j時(shí)面部的特征點(diǎn)k所位于的這個(gè)點(diǎn)P_k(t_j)的三維坐標(biāo)，例如是通過使用對(duì)極幾何(并且借助于攝像機(jī)V_i的上述校準(zhǔn))。

在此應(yīng)注意，由于佩戴者的面部是可移動(dòng)且可變形的，所以在先前獲得的(在時(shí)刻t_j由這個(gè)點(diǎn)集P_k(t_j)定義的)三維模型根據(jù)所討論的時(shí)刻t_j而變化。

接下來，執(zhí)行第三子步驟，在該子步驟中將在前一個(gè)步驟中所獲得的每個(gè)三維模型相對(duì)于參考模型進(jìn)行調(diào)整。

例如，與時(shí)刻t₁相關(guān)聯(lián)的三維模型在該第三子步驟的第一次迭代中被用作參考模型。作為變體，在該第二子步驟中所獲得的另一個(gè)三維模型在該第三子步驟的第一次迭代中可以被用作參考模型。

針對(duì)每個(gè)三維模型(與在時(shí)刻t_j捕捉到的圖像相關(guān)聯(lián))，在此通過將所討論的三維模型的點(diǎn)云在空間中的進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)而將所討論的三維模型的點(diǎn)云與該參考三維模型的點(diǎn)云之間的歐幾里德距離(Euclidean distance)最小化來執(zhí)行該調(diào)整步驟。

因此，如果該參考模型的點(diǎn)用R₁、…、R_p表示(對(duì)于如已經(jīng)指示的第一迭次代，使用與時(shí)刻t₁相關(guān)聯(lián)的模型，即R_k＝P_k(t₁)，其中k的范圍從1到p)，因此尋求變換F，使得將該參考模型的點(diǎn)云R_k與所討論的模型在變換后的點(diǎn)云之間的歐幾里德距離最小化(由平移和旋轉(zhuǎn)組成)，即，該變換將以下項(xiàng)最小化：

其中d是這兩個(gè)點(diǎn)之間的(歐幾里德)距離。

經(jīng)調(diào)整的模型(即，調(diào)整后)的點(diǎn)將用P’_k(t_j)表示：

P’_k(t_j)＝F(P_k(t_j))。

經(jīng)調(diào)整的模型(或者等效地，變換F)的這些點(diǎn)例如通過迭代最近點(diǎn)(ICP)算法來確定-(關(guān)于該主題，例如參見F.Pomerleau、F.Colas、R.Siegwart和S.Magnenat在Autonomous Robots 34(3)中的文章“Comparing ICP Variants on Real-World Data Sets(比較現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)集的ICP變異)，第133-148頁，2013年4月”)。

接著基于這些經(jīng)調(diào)整的模型來執(zhí)行構(gòu)建由點(diǎn)集S_k形成的統(tǒng)計(jì)模型的第四子步驟，每個(gè)經(jīng)調(diào)整的模型是由點(diǎn)P’_k(t_j)形成的。更精確地，基于該面部的給定特征點(diǎn)k在不同圖像捕捉時(shí)刻t₁、..、t_m所位于的點(diǎn)P’_k(t₁)、…、P’_k(t_m)來構(gòu)建該統(tǒng)計(jì)模型的每個(gè)點(diǎn)S_k。

針對(duì)面部的每個(gè)特征點(diǎn)k，統(tǒng)計(jì)模型的點(diǎn)S_k例如被定義為在這些不同的經(jīng)調(diào)整的模型中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P’_k(t₁)、…、P’_k(t_m)的質(zhì)心。

作為變體，可以拒絕異常點(diǎn)：為了定義S_k，重新確定這些點(diǎn)P’_k(t_j)的質(zhì)心，而不考慮距離第一經(jīng)計(jì)算的質(zhì)心(基于m個(gè)點(diǎn)P’_k(t_j)計(jì)算出的質(zhì)心)太遠(yuǎn)的點(diǎn)、例如被定位成距第一經(jīng)計(jì)算的質(zhì)心的距離超過閾值的那些點(diǎn)。在此提出了在所計(jì)算出第一質(zhì)心處分布這各個(gè)點(diǎn)的距離時(shí)使用平均值加上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為閾值。

作為變體，統(tǒng)計(jì)模型的點(diǎn)S_k可以是這些點(diǎn)P’_k(t₁)、…、P’_k(t_m)用例如與以下各項(xiàng)有關(guān)的系數(shù)進(jìn)行加權(quán)后的質(zhì)心：

-調(diào)整后的點(diǎn)的殘余誤差(即，在調(diào)整之后所討論的點(diǎn)P’_k(t_j)與相關(guān)聯(lián)的參考點(diǎn)R_k之間的歐幾里德距離)；

-在該第二子步驟中在識(shí)別面部的具體點(diǎn)的過程中確定的誤差系數(shù)(某些點(diǎn)的識(shí)別可能或多或少取決于面部的位置)。

而且，在此提出了在該統(tǒng)計(jì)模型中僅使用不確定性很低的點(diǎn)S_k。由按照以上指示所確定的點(diǎn)S_k與這些經(jīng)調(diào)整的模型中的不同相應(yīng)點(diǎn)P’_k(t_j)之間的距離形成的分布的平均值和兩倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差的總和例如被用作不確定性的測(cè)量值(對(duì)于k的每個(gè)值)。

在剩余的處理中，僅使用這種不確定性測(cè)量值低于預(yù)定閾值的點(diǎn)S_k。如果這個(gè)條件不允許選擇三個(gè)點(diǎn)，則使用具有最小不確定性測(cè)量值的三個(gè)點(diǎn)。

這允許選擇經(jīng)處理的面部的最穩(wěn)定和最具特征的具體點(diǎn)，并且因此提高模型的穩(wěn)健性，從而允許該模型提供穩(wěn)定且精確的計(jì)量參考系。

作為變體，可以允許用戶(例如眼鏡師)選擇(通過交互式選擇，例如借助于處理裝置T的屏幕和用戶接口)最具代表性的點(diǎn)S_k、或者對(duì)每個(gè)點(diǎn)S_k提供加權(quán)。

根據(jù)另一個(gè)變體，可以在該統(tǒng)計(jì)模型中使用所有點(diǎn)S_k，每個(gè)點(diǎn)S_k是根據(jù)m個(gè)經(jīng)調(diào)整的模型的m個(gè)相應(yīng)點(diǎn)P’_k(t_j)來確定的。

在該第四子步驟的第一次迭代中獲得的統(tǒng)計(jì)模型可以用作計(jì)量學(xué)參考系。然而，還能夠?qū)⒄{(diào)整誤差最小化，如現(xiàn)在將解釋的。

在這種情況下，在隨后的第五子步驟中，確定第三和第四子步驟的新迭代是否是必要的。為此，例如計(jì)算出與針對(duì)在該第四子步驟中所使用的點(diǎn)集S_k獲得的不確定性測(cè)量值的平均值相等的優(yōu)值函數(shù)。

如果在第五子步驟中確定第三和第四子步驟的新迭代必須實(shí)施(例如，由于剛剛計(jì)算出的優(yōu)值函數(shù)高于預(yù)先限定的閾值并且由于還沒有達(dá)到預(yù)定迭代次數(shù))，則該方法這一次使用在第四子步驟的上一次迭代中獲得的統(tǒng)計(jì)模型作為參考模型來重復(fù)該第三子步驟。因此，針對(duì)不確定性低的點(diǎn)S_k使用R_k＝S_k來實(shí)施第三子步驟。

如果在該第五子步驟中確定該第三和第四子步驟的新迭代是不必要的(例如由于剛剛計(jì)算出的優(yōu)值函數(shù)小于或等于預(yù)先限定的閾值或者由于已經(jīng)達(dá)到預(yù)定迭代次數(shù))，則能夠使用所獲得的上一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型。

因此，在使用用于捕捉立體圖像的第一裝置的情況下，根據(jù)在步驟a)中所捕捉到的佩戴者的頭部的一系列三維第一圖像的統(tǒng)計(jì)分析來確定與該佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的至少三個(gè)具體點(diǎn)S_k。

該佩戴者的頭部的這些具體點(diǎn)還可以包括間接位于該佩戴者的頭部上的具體點(diǎn)。

在佩戴者的頭部裝備有配件的情況下，所討論的問題是與這個(gè)配件相關(guān)聯(lián)的至少三個(gè)點(diǎn)。

在后一種情況下，該配件的這三個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)位置由于構(gòu)造是在與這個(gè)配件相關(guān)聯(lián)的參考系中已知的。

接著可以根據(jù)圖像識(shí)別算法、通過考慮對(duì)這三個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置由于構(gòu)造而存在的限制因素更容易地標(biāo)識(shí)該配件的這三個(gè)具體點(diǎn)。確切地，這些具體點(diǎn)是可容易標(biāo)識(shí)的，因?yàn)樗鼈兙哂蟹浅？勺R(shí)別的形狀以及對(duì)比度特征，并且因?yàn)槠湎鄬?duì)位置是固定的。

步驟c)

在實(shí)踐中，步驟c)優(yōu)選地是由佩戴者在家或在其日常環(huán)境中-辦公室、車?yán)锏?并且使用常見的圖像捕捉裝置來執(zhí)行的。

步驟c)的目的在于，在佩戴者處于自然姿勢(shì)(即，不受限姿勢(shì))時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

優(yōu)選地，在步驟c)中，在該佩戴者在其環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)習(xí)慣活動(dòng)過程中確定該佩戴者的頭部的該第二表示。

更精確地，該佩戴者的習(xí)慣活動(dòng)尤其可以是以下活動(dòng)中的一項(xiàng)：

-閱讀不同介質(zhì)，

-在書桌上工作，

-開車，

-練習(xí)運(yùn)動(dòng)，

-烹飪，

-控制游戲操作臺(tái)，

-坐下休息，

-看電視，

-演奏樂器。

這個(gè)測(cè)量步驟可以用不同的方式執(zhí)行。

根據(jù)步驟c)的第一實(shí)施例，在步驟c)中，借助于用于捕捉三維圖像的第二裝置來采集該佩戴者的頭部的至少一張第二三維圖像，該第二裝置是與該第一圖像捕捉裝置不同的，所述第二三維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示。

用于捕捉三維圖像的第二裝置例如是三維掃描儀、或用于捕捉立體圖像的裝置，該裝置包括至少兩個(gè)設(shè)備，該至少兩個(gè)設(shè)備用于捕捉同時(shí)記錄佩戴者的頭部在兩個(gè)圖像捕捉平面中的兩張二維圖像，這兩個(gè)平面是相對(duì)于該佩戴者的頭部不同定向的。在這種情況下，每張三維圖像包括至少兩張二維圖像以及與這兩個(gè)圖像捕捉設(shè)備的相對(duì)位置有關(guān)的信息。

這個(gè)裝置尤其可以是“Kinect”，其操作原理在文件US20100118123中進(jìn)行了描述。

優(yōu)選地能夠設(shè)想采集多張三維圖像。

該佩戴者在此優(yōu)選地是光著頭部的，即他的頭部沒有光學(xué)設(shè)備，如眼鏡架或眼科鏡片。

根據(jù)步驟c)的第二實(shí)施例，使用與該第一圖像捕捉裝置不同的第二圖像捕捉裝置來捕捉該佩戴者的頭部的至少一張第二二維圖像，該佩戴者的頭部的所述至少一張第二二維圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示。

優(yōu)選地，根據(jù)步驟c)的第三實(shí)施例，使用用于捕捉二維圖像的第二裝置來采集該佩戴者的頭部在不同的頭部姿勢(shì)下的一系列第二二維圖像，這一系列第二圖像構(gòu)成了該佩戴者的頭部的所述第二表示，并且針對(duì)每個(gè)所捕捉到的第二圖像，確定該佩戴者的頭部相對(duì)于該第二圖像捕捉裝置的相應(yīng)位置和/或取向。

如參照步驟a)所描述的，為此目的，能夠設(shè)想將具有設(shè)定幾何特征的配件放在佩戴者的頭部上。例如，所選擇的眼鏡架或并非被選擇的鏡架的問題可能在于，該并非被選擇的鏡架優(yōu)選地具有比所選擇的鏡架更大的尺寸，從而使得佩戴者的注視不被鏡架的邊緣限制。

該鏡架優(yōu)選地配備有精確定位系統(tǒng)，該精確定位系統(tǒng)旨在允許佩戴者的頭部的空間位置根據(jù)配備有該定位系統(tǒng)的佩戴者頭部的捕捉圖像確定。這個(gè)精確定位系統(tǒng)在文件FR 2914173的第7頁第5行至第10頁第8行中進(jìn)行了詳細(xì)描述。因此將不在此處對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。

此精確定位系統(tǒng)具有預(yù)先確定的幾何特征，這些幾何特征允許在與圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參考系中從該佩戴者頭部的捕捉圖像(此定位系統(tǒng)出現(xiàn)在該圖像中)確定該佩戴者頭部的空間位置和取向。因此，此精確定位系統(tǒng)允許在與圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參考系中確定與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的參考系的位置和取向。

佩戴者的頭部可以直接配備有精確定位系統(tǒng)。

根據(jù)步驟c)的這個(gè)第三實(shí)施例的一個(gè)變體，在該佩戴者正將其目光注視在視覺目標(biāo)上時(shí)采集該佩戴者的頭部的這一系列第二圖像，在每張第二圖像的捕捉過程中確定這個(gè)視覺目標(biāo)相對(duì)于該第二圖像捕捉裝置的位置。

這可以例如借助于用于跟蹤注視方向的裝置(如眼睛跟蹤器)來完成。

這樣的眼睛跟蹤器例如被集成在某些手機(jī)中并且因此是大多數(shù)消費(fèi)者容易使用的。

在眼鏡師處或在佩戴者的家里可以執(zhí)行校準(zhǔn)該眼睛跟蹤器的在先步驟。

作為變體，還能夠提供的是使這個(gè)目標(biāo)具有相對(duì)于在步驟c)中所使用的第二圖像捕捉裝置的已知預(yù)定位置。這尤其在當(dāng)這個(gè)第二圖像捕捉裝置被集成在顯示屏中或在起碼相對(duì)于顯示該目標(biāo)的顯示屏具有固定和預(yù)定位置時(shí)是這種情況。

通過使用給予佩戴者的指令，還能夠請(qǐng)求佩戴者將圖像捕捉裝置放在精確位置上，例如放在佩戴者看到的儀表盤或電視或屏幕上。

而且，無論步驟c)的實(shí)施實(shí)施例怎樣，在所述第二二維或三維圖像的捕捉過程中確定所述第二圖像捕捉裝置的空間位置和/或取向，并且從其中確定與在這張第二圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部的空間位置和/或取向有關(guān)的信息。

為此，能夠提供執(zhí)行校準(zhǔn)所述用于捕捉二維或三維圖像的第二裝置的步驟，在該步驟中，用這個(gè)第二圖像捕捉裝置來捕捉專用標(biāo)準(zhǔn)物體的圖像。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體例如是包含測(cè)試圖案、例如具有已知尺寸的黑白棋盤的圖像。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體被放在佩戴者的工作距離處，例如放在佩戴者所使用的閱讀介質(zhì)(書、計(jì)算機(jī)屏幕、平板等)上。通過使用佩戴者所使用的第二圖像捕捉裝置來捕捉這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體的圖像。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體可以通過手機(jī)、尤其智能手機(jī)上的應(yīng)用而被顯示。這個(gè)手機(jī)還可以用來傳輸數(shù)據(jù)集并且允許這些數(shù)據(jù)集與佩戴者的標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)。

這個(gè)手機(jī)的應(yīng)用尤其可以用來通過將該電話放置成面向計(jì)算機(jī)的攝像頭來校準(zhǔn)這個(gè)攝像頭。通過將手機(jī)和計(jì)算機(jī)放置成“面對(duì)面”、更精確地“屏幕對(duì)屏幕”，其對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)可以校準(zhǔn)彼此。該計(jì)算機(jī)和手機(jī)的捕捉裝置可以識(shí)別彼此(商標(biāo)和模型)。

還能夠通過拍下手機(jī)的應(yīng)用顯示的測(cè)試圖案來確定照相機(jī)的特征。

隨后，這允許通過處理該標(biāo)準(zhǔn)物體的這張圖像來確定該第二圖像捕捉裝置相對(duì)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體并且因此相對(duì)于閱讀介質(zhì)的位置和取向。

而且，針對(duì)每張捕捉到的第二圖像，優(yōu)選地記錄與在步驟c)中所使用的第二圖像捕捉裝置的配置有關(guān)的信息。例如，問題在于，給出這個(gè)裝置的物鏡的焦距、光圈等。根據(jù)所捕捉到的第二圖像中呈現(xiàn)的信息，這個(gè)信息允許確定在捕捉所討論的第二圖像的時(shí)刻佩戴者與該第二圖像捕捉裝置之間的距離、和/或目標(biāo)與該第二圖像捕捉裝置之間的距離。

而且，該第二圖像捕捉裝置可以包括測(cè)量裝置，例如像陀螺儀、通常出現(xiàn)在裝備有照相機(jī)的手機(jī)中，該測(cè)量裝置可以允許確定該第二圖像捕捉裝置的空間取向。還記錄了在捕捉圖像過程中由這些測(cè)量裝置所進(jìn)行的測(cè)量。

總體上，與該第二圖像的捕捉有關(guān)的所有信息以與這個(gè)第二圖像相關(guān)聯(lián)地被存儲(chǔ)。

根據(jù)步驟c)的第四實(shí)施例，存儲(chǔ)包括該佩戴者的頭部的所述第二表示的所述數(shù)據(jù)集，該表示是預(yù)先確定的。

這個(gè)數(shù)據(jù)集尤其可以包含與預(yù)先捕捉到的一張或多張三維或二維圖像相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在多張二維圖像的情況下，該數(shù)據(jù)集還包含與對(duì)應(yīng)于每張二維圖像的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的、與這張圖像的捕捉過程中佩戴者的頭部相對(duì)于第二圖像捕捉裝置的位置和/或取向有關(guān)的信息。

在實(shí)踐中，如上文所描述的，步驟c)是在與步驟a)不同的地方執(zhí)行的。

無論步驟c)的實(shí)施例怎樣，在步驟c)中建立的數(shù)據(jù)集被傳輸并存儲(chǔ)在信息處理服務(wù)器中，該信息處理服務(wù)器可以可選地包括以上所描述的處理裝置T。

優(yōu)選地，在步驟d)之前的步驟中，設(shè)想到將在步驟a)中所捕捉的每張第一二維或三維圖像傳輸至信息處理服務(wù)器并且與該佩戴者的標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)。該標(biāo)識(shí)符可以是與佩戴者或與該佩戴者的這件設(shè)備相關(guān)聯(lián)的。表達(dá)“一件設(shè)備”尤其被理解為意指舊的或新選擇的鏡架。

在執(zhí)行步驟b)之后，三個(gè)確定的具體點(diǎn)也被傳輸至該信息處理服務(wù)器并且與這個(gè)標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)。

以相同方式，將在步驟c)中所捕捉的每張第二二維或三維圖像傳輸至信息處理服務(wù)器并且與該佩戴者的這個(gè)標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)。

因此，被傳輸至該服務(wù)器的每張捕捉到的第二圖像可以是與在步驟a)中已經(jīng)確定的佩戴者的頭部的這些具體點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的，所述圖像與該佩戴者的所述標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)在該服務(wù)器上。

步驟d)

在步驟d)中，在步驟b)的所述第二表示中標(biāo)識(shí)該佩戴者的頭部的所述具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的圖像，在步驟b)中已經(jīng)確定這些具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置。

于是問題在于執(zhí)行圖像識(shí)別，這可以例如借助于面部識(shí)別算法、在此借助于“主動(dòng)外觀模型”算法(例如，關(guān)于這個(gè)主題參見T.F.庫特(T.F.Cootes)、G.J.愛德華茲(G.J.Edwards)、C.J.泰勒(C.J.Taylor)在IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 23(6):681，2011中的文章“Active appearance models(主動(dòng)外觀模型)”)來確定的。

步驟e)

在步驟e)中，根據(jù)這個(gè)標(biāo)識(shí)來推導(dǎo)出與在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向有關(guān)的信息。

為此目的，尋求在捕捉第二表示的第二圖像過程中或者在確定相應(yīng)數(shù)據(jù)集中所包含的數(shù)據(jù)的過程中、與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)并且由步驟b)中所標(biāo)識(shí)的這三個(gè)具體點(diǎn)所限定的參考系的位置和/或取向。

因此，在步驟e)中，根據(jù)在步驟d)中執(zhí)行的標(biāo)識(shí)以及在步驟b)中確定的佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置來推導(dǎo)出與在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向有關(guān)的所述信息。

總體上，在步驟e)中，在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向被確定為該佩戴者的頭部的、使得該佩戴者的頭部的這三個(gè)具體點(diǎn)具有這三個(gè)具體點(diǎn)的圖像在所述第二表示中被標(biāo)識(shí)出的坐標(biāo)的位置和/或取向。問題在于，優(yōu)化佩戴者的頭部的參考系的位置和取向的計(jì)算，該參考系是由步驟b)中標(biāo)識(shí)的這三個(gè)具體點(diǎn)所限定的。

事實(shí)上，問題在于，將在步驟b)中確定的佩戴者的頭部的三維參考系投影到每張第二圖像中，以便確定該佩戴者的頭部在捕捉這張第二圖像的時(shí)刻在與第二圖像捕捉裝置相關(guān)聯(lián)的參考系中的位置和/或取向。

出于這個(gè)目的，可以使用1995年3月由丹尼爾·F·德芒東(Daniel F.DeMenthon)和拉里·S·戴維斯(Larry S.Davis)出版的被稱為“PostIt方法”的方法。該方法允許根據(jù)物體的單一二維圖像和三維模型來找到該物體的位置和/或取向。

這些方法的實(shí)現(xiàn)方式要求找到該二維物體與三維模型之間的至少4個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)。

該方法可以分為兩個(gè)步驟。第一步驟對(duì)應(yīng)于：將該三維模型投影到該二維圖像中并且確定轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣和平移向量，從而允許使該模型的這些具體點(diǎn)與在這些二維第二圖像中標(biāo)識(shí)的這些具體點(diǎn)的圖像重合。

該第二步驟是使用比例縮放因子來提高該第一步驟中執(zhí)行的投影的精度的迭代步驟。

根據(jù)另一個(gè)簡(jiǎn)化的可能性，例如在以下情況下：

-在步驟a)中，捕捉一系列第一二維圖像并且針對(duì)每張捕捉到的第一圖像，確定佩戴者的頭部相對(duì)于該第一圖像捕捉裝置的相應(yīng)位置和/或取向；

-在步驟c)中，使用與該第一圖像捕捉裝置不同的第二圖像捕捉裝置，捕捉該佩戴者的頭部的至少一張第二二維圖像，構(gòu)成該佩戴者的頭部的所述第二表示，

接著在步驟e)中，所述系列第一圖像中的、最接近所述第二圖像的第一圖像是與在步驟c)中所捕捉到的該第二圖像相關(guān)聯(lián)的，并且用在這個(gè)最接近的第一圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向來標(biāo)識(shí)在所述第二圖像的捕捉過程中該佩戴者的頭部相對(duì)于所述第二圖像捕捉裝置的位置和/或取向。

為此，確定該系列第一圖像中的每張第一圖像的具體點(diǎn)與所討論的第二圖像的相應(yīng)具體點(diǎn)之間的歐幾里德距離的平均值。

該系列第一圖像中的、使得這個(gè)平均值最低的那張第一圖像是與步驟c)中捕捉到的第二圖像相關(guān)聯(lián)的。而且，借助于集成到該第二圖像捕捉裝置中的測(cè)量裝置(陀螺儀)可以確定該第二圖像捕捉裝置在空間絕對(duì)參考系中的位置和/或取向，于是能夠推導(dǎo)出佩戴者的頭部在這樣的空間絕對(duì)參考系中的位置和/或取向。

步驟f)

在步驟f)中，根據(jù)所述第二表示以及在步驟e)中所推導(dǎo)出的信息來確定佩戴者的所述行為參數(shù)。

為此，在這種情況下，其中在步驟c)中，采集佩戴者的頭部的一系列第二圖像，在步驟f)中，根據(jù)這一系列中的所述第二圖像的統(tǒng)計(jì)處理來確定佩戴者的所述行為參數(shù)；應(yīng)注意，借助于步驟b)中佩戴者的頭部的參考系的構(gòu)建以及步驟e)中佩戴者的頭部的位置和/或取向的隨后確定，這是可能的。執(zhí)行步驟f)的確定同時(shí)考慮這個(gè)位置和/或這個(gè)取向。

例如，在佩戴者在從屏幕視覺閱讀任務(wù)過程中并且借助于牢固地緊固至這個(gè)屏幕上的第二圖像捕捉裝置執(zhí)行步驟c)的情況下，能夠在步驟e)中針對(duì)佩戴者的頭部的每張第二圖像來確定該圖像捕捉裝置與該佩戴者之間的距離。與在閱讀介質(zhì)攜帶了圖像捕捉裝置時(shí)可以認(rèn)為這個(gè)距離等于閱讀距離。

還能夠根據(jù)步驟c)所捕捉到的第二圖像以及步驟e)中確定的佩戴者的頭部的位置和/或取向來推導(dǎo)出這個(gè)閱讀距離。

這可以用各種方式、通過處理佩戴者裝備精確定位系統(tǒng)時(shí)所捕捉到的圖像、或者使用在校準(zhǔn)該第二圖像捕捉裝置的在先步驟中生成的數(shù)據(jù)、或者使用與在該圖像捕捉過程中這個(gè)第二裝置的配置(特別是焦距)有關(guān)的信息來完成。

該閱讀距離于是可以被確定為針對(duì)這一系列第二圖像中的第二圖像的全部或一些圖像所確定的閱讀距離的算術(shù)平均值。

所尋求的行為參數(shù)還可以包括眼睛-頭部系數(shù)，即，佩戴者的眼睛沿所確定方向的移動(dòng)幅度與這只眼睛在視近任務(wù)、例如閱讀任務(wù)過程中的最大移動(dòng)幅度的比率。

在此背景下，如上文所描述執(zhí)行的步驟a)和b)用于確定佩戴者的參考姿勢(shì)。

步驟c)和e)也如上文所描述的執(zhí)行。

另外，在步驟c)中，將佩戴者置于他執(zhí)行預(yù)先定義的閱讀任務(wù)的情境中。

此閱讀任務(wù)涉及根據(jù)所討論的語言從左到右或者從右到左閱讀至少一個(gè)包括多行(例如，4行或5行)的段落。

觀察到，佩戴者在他進(jìn)行閱讀并且尤其是當(dāng)他換頁時(shí)采用越來越自然的位置。

因此，優(yōu)選地，使用包括多頁的文本，并且更具體地，利用與所閱讀的最后幾頁相對(duì)應(yīng)的捕捉圖像。

因此該文本是其位置在任何給定時(shí)刻相對(duì)于介質(zhì)是已知的目標(biāo)。因此，這個(gè)位置在與該第二圖像捕捉裝置(例如是智能手機(jī))相關(guān)聯(lián)的參考系中是已知的。

在步驟c)中，然后，針對(duì)目標(biāo)的與在該第一工作距離時(shí)的各個(gè)注視方向相對(duì)應(yīng)的各個(gè)位置，使用該第二圖像捕捉裝置捕捉佩戴者的頭部的圖像。

根據(jù)所捕捉的這些第二圖像，例如信息處理服務(wù)器的處理裝置確定佩戴者的至少一只眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心CRO在與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的參考系中的位置。這種確定的原理本身是已知的，并且例如描述于文獻(xiàn)FR 2914173中，其英文等效物為文獻(xiàn)US 20100128220。

作為變體，可以例如通過眼鏡師所進(jìn)行的測(cè)量來預(yù)先確定眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心在與佩戴者的頭部相關(guān)聯(lián)的參考系中的位置、佩戴者的眼睛的瞳孔的位置、以及佩戴者的眼睛的半徑。

它們可以集成到所述第二圖像的數(shù)據(jù)集中并且構(gòu)成用于校準(zhǔn)該第二圖像捕捉裝置的參數(shù)。

在步驟d)中，在步驟b)的所述第二表示中標(biāo)識(shí)該佩戴者的頭部的所述具體點(diǎn)中的每一個(gè)具體點(diǎn)的圖像，在步驟b)中已經(jīng)確定這些具體點(diǎn)的相對(duì)空間位置，并且在步驟e)中，根據(jù)這個(gè)標(biāo)識(shí)來推導(dǎo)出與在所述第二表示的確定過程中該佩戴者的頭部的位置和/或取向有關(guān)的信息。

在實(shí)踐中，在步驟e)中，針對(duì)每張捕捉到的第二圖像來確定佩戴者的頭部的姿勢(shì)。

還能夠說，在每次圖像捕捉過程中在與佩戴者頭部相關(guān)聯(lián)的參考系中佩戴者的注視方向?yàn)閷⒋宿D(zhuǎn)動(dòng)中心與在圖像捕捉期間在其相應(yīng)位置上的目標(biāo)連接的直線。

佩戴者的眼睛在閱讀任務(wù)過程中的角移動(dòng)幅度是在步驟f)中根據(jù)所述第二表示以及在步驟e)推導(dǎo)出的信息被推導(dǎo)為在給定的、尤其水平或豎直平面中間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)注視方向之間的角間距。這相當(dāng)于將所捕捉到的第二圖像中的佩戴者的頭部的所有姿勢(shì)與這個(gè)參考進(jìn)行比較。

由于顯示在介質(zhì)上并由佩戴者閱讀的文本的尺寸、以及佩戴者的閱讀距離(即，佩戴者的雙眼與此文本之間的距離)是已知的，每只眼睛的最大角移動(dòng)幅度于是被確定為佩戴者所看到的文本在所討論的水平方向上或豎直方向上的角度范圍。

通過用每只眼睛的最大角移動(dòng)幅度除以每只眼睛的角移動(dòng)幅度，從中推斷出被稱為眼睛-頭部系數(shù)的系數(shù)，該系數(shù)是佩戴者在閱讀任務(wù)期間的行為的特征。

此系數(shù)對(duì)佩戴者在閱讀任務(wù)期間移動(dòng)他的雙眼或頭部的傾向進(jìn)行量化。還有可能將眼睛的平均角移動(dòng)幅度確定為佩戴者的左眼和右眼的角移動(dòng)的平均值。然后，有可能從中推導(dǎo)出眼睛-頭部平均系數(shù)。

所討論的習(xí)慣活動(dòng)所采用的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)姿勢(shì)例如與頭部相對(duì)于與佩戴者的所討論的活動(dòng)(閱讀介質(zhì)、樂器、車輛儀表盤等)相關(guān)聯(lián)的元素的取向相對(duì)應(yīng)。

與每個(gè)注視方向、眼睛與著眼點(diǎn)之間的距離相關(guān)聯(lián)的工作視景可以根據(jù)如上文所描述而確定的注視方向來確定，而同時(shí)改變兩次捕捉第二圖像之間的工具距離，例如閱讀距離。將所捕捉到的這系列的第二二維或三維圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理還允許推導(dǎo)出表征上述行為參數(shù)的變化的量。

小的變化確保了行為參數(shù)的確表征了佩戴者。大的變化可以指佩戴者可能難以被這個(gè)參數(shù)表征。

因此，具有小的變化的行為參數(shù)將有利地在設(shè)計(jì)旨在用于佩戴者的眼科鏡片時(shí)加以考慮，而具有大的變化的行為參數(shù)在設(shè)計(jì)該眼科鏡片時(shí)將不被考慮。

最后，所確定的行為參數(shù)可以是佩戴者的眼鏡架在其面部上的位置。

確切地，能夠確定，鏡架的突出點(diǎn)(由標(biāo)識(shí)的具體點(diǎn)組成)在佩戴者的頭部的參考系中的位置。因此，在佩戴者的頭部的這個(gè)參考系中可以確定眼鏡架的位置。

這個(gè)位置例如可以包括佩戴者的鏡架腿和耳朵的相對(duì)位置、和/或鏡架的鏡圈相對(duì)于佩戴者的瞳孔的位置、和/或鏡架的鼻梁相對(duì)于佩戴者的鼻子的位置。鏡架的鼻梁的位置可以沿豎直方向確定、與佩戴者的鼻子高度相對(duì)應(yīng)、并且在深度方面與鏡片-眼睛距離相對(duì)應(yīng)。