基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜制造方法及图纸

本发明专利技术属于眼科治疗领域，具体地，涉及一种基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜。所述建模装置包括：头部三维建模单元，用于建立人体头部三维模型；生理参数获取单元，用于根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；眼镜参数确定单元，用于根据生理参数选择合适的眼镜参数；眼镜建模单元，用于根据眼镜参数生成眼镜模型，确保制备的镜片光学中心与眼球的角膜映光点完全重合，起到了眼科治疗的作用，同时眼镜的设计符合佩戴者的面部及头部参数，提升了佩戴的舒适度，从而让每个人都能拥有属于自己的完美眼镜。

Glasses modeling device and method based on feature points, glasses making method and glasses

The invention belongs to the field of ophthalmic treatment, in particular relates to a glasses modeling device and method based on characteristic points, a method for making spectacles and glasses. The modeling device includes a 3D head modeling unit used to create 3D models of the human head; unit acquires physiological parameters according to the 3D model of human head to obtain the physiological characteristics of human body, and calculate the physiological parameters of physiological characteristic; determining unit for selecting appropriate parameters of glasses, glasses glasses modeling parameters according to physiological parameters; unit, according to the parameters of the generated model glasses glasses, optical lens and eye center to ensure that the preparation of corneal reflection spot overlap completely, plays a role of ophthalmic treatment, at the same time, the design of glasses with facial and head parameters of the wearer, improved wearing comfort, so that everyone can have their own perfect glasses.

【技术实现步骤摘要】
基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜
本专利技术属于眼科治疗领域，具体地，涉及一种基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜。
技术介绍
眼镜的配制是重要的眼科治疗手段，由于人们的脸庞形状存在很大的差异，哪怕是镜框的很小变化都会给人们带来更舒服的佩戴体验。研究表明由于镜架不合适，镜片光学中心偏移角膜映光点产生棱镜效应，长期佩戴导致视疲劳及近视增长。传统的量产镜框在眼镜的结构参数上通常采用两边对称的结构，一方面是批量制作难以按不同使用者的不同需求进行定制，另一方面是瞳孔的角膜映光点精确相对位置因人而异，并且有可能并不完全对称，因此，镜片光点两边对称的传统处置方式并非最合理、最符合使用者需求的眼镜结构设置。除了镜片光点，还有鼻梁支点、耳廓前像点等生理特征点都存在同样的问题，这些问题直接导致大部分眼镜不能在鼻子上均匀分配重量，造成压痕和佩戴上的痛苦；另外，选材的不合适常会引起眼镜从鼻子上滑落。这些批量制作的不符合使用者生理特征参数眼镜不仅起不到眼科治疗的作用，同时起到了恶化使用者视力以及增加佩戴困难的作用。因此目前亟需研究出新的眼镜制作方法来克服这些问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜，用以解决现有眼镜与使用者的生理特征不匹配导致的视力恶化以及佩戴不适等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于特征点的眼镜建模装置，包括：头部三维建模单元，用于建立人体头部三维模型；生理参数获取单元，用于根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；眼镜参数确定单元，用于根据生理参数选择合适的眼镜参数；眼镜建模单元，用于根据眼镜参数生成眼镜模型。进一步地，所述人体生理特征点包括瞳孔、角膜映光点、眼睑最外点、眼睑最内点、鼻梁支点、耳廓前象点。进一步地，所述眼镜参数包括镜架宽度、颞距、镜眼距、镜面角、外张角、前倾角。进一步地，所述眼镜建模单元，用于在眼镜参数的合理区间内选择合适的眼镜参数，所述眼镜参数的合理区间包括：镜眼距设置为12mm；镜面角设置为170°至180°；外张角设置为90°至95°；前倾角设置为8°至15°。优选的，述头部三维建模单元建立的人体头部三维模型为彩色模型。优选的，所述生理参数获取单元，用于利用眼球在头部的位置、眼球表面的特征表面、眼球的颜色特征以及瞳孔外观特征确定眼球的生理特征点。本实施例还提供一种眼镜的制作方法，采用上述建模装置得到眼镜模型，并利用三维打印技术根据眼镜模型打印得到眼镜。进一步地，本实施例还提供一种眼镜，采用上述眼镜的制作方法制备而成。同时，本实施例还提供一种基于特征点的眼镜建模方法，包括：建立人体头部三维模型；根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；根据生理参数选择合适的眼镜参数；根据眼镜参数生成眼镜模型。进一步，建立人体头部三维模型的步骤包括：建立头部眼球视线为注视远处的三维正侧面头部模型；根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数的步骤包括利用眼球在头部的位置、眼球表面的特征表面、眼球的颜色特征以及瞳孔外观特征确定眼球的生理特征点，并计算出瞳距、眼睑最外点距离；所述根据生理参数选择合适的眼镜参数的步骤包括在眼镜参数的合理区间内选择合适的眼镜参数；根据眼镜参数生成眼镜模型的步骤包括在cad软件中建立眼镜的三维模型。本专利技术的有益效果：通过提供一种基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜，通过头部建模单元及生理参数获取单元，可以获取佩戴者自身的生理特征参数，包括头部及眼部的生理特征点，同时利用这些个性化的生理特征信息得到眼镜的参数，并通过三维建模来构建符合佩戴者生理特征的眼镜，确保制备的镜片光学中心与眼球的角膜映光点完全重合，起到了眼科治疗的作用，同时眼镜的设计符合佩戴者的面部及头部参数，提升了佩戴的舒适度，从而让每个人都能拥有属于自己的完美眼镜。附图说明图1是本实施例基于特征点的眼镜建模装置的系统示意图；图2是本实施例人体生理特征点的示意图；图3是本实施例眼镜参数示意图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的一种基于特征点的眼镜建模装置及方法、眼镜制作方法及眼镜作进一步的详细描述。本实施例提供一种基于特征点的眼镜建模装置。图1是本实施例基于特征点的眼镜建模装置的系统示意图。请参考图1。该基于特征点的眼镜建模装置包括：头部三维建模单元1，用于建立人体头部三维模型；生理参数获取单元2，用于根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；眼镜参数确定单元3，用于根据生理参数选择合适的眼镜参数；眼镜建模单元4，用于根据眼镜参数生成眼镜模型。通过提供一种基于特征点的眼镜建模装置，通过头部建模单元及生理参数获取单元，可以获取佩戴者自身的生理特征参数，包括头部及眼部的生理特征点，同时利用这些个性化的生理特征信息得到眼镜的参数，并通过三维建模来构建符合佩戴者生理特征的眼镜，确保制备的镜片光学中心与眼球的角膜映光点完全重合，起到了眼科治疗的作用，同时眼镜的设计符合佩戴者的面部及头部参数，提升了佩戴的舒适度，从而让每个人都能拥有属于自己的完美眼镜。下面对该基于特征点的眼镜建模装置进行具体说明。控制人体眼球视线注视远处，且保持静止，头部三维建模单元通过对人体头部进行扫描，建立头部眼球视线为注视远处的三维正侧面头部模型。生理参数获取单元利用眼球在头部的位置、眼球表面的特征表面、眼球的颜色特征以及瞳孔外观特征确定眼球的生理特征点，并计算出瞳距、眼睑最外点距离。其中生理参数获取单元还包括抓取子单元/存储生理特征点和生理特征信息对应关系的存储子单元/对比子单元/计算子单元。抓取子单元用于获取生理特征信息，对比子单元用于将生理特征信息与存储子单元中的对应关系进行比对找到生理特征点，计算子单元用于计算生理特征点的生理参数。其中，生理特征信息包括眼球在头部的位置/眼球表面的特征表面/眼球的颜色特征以及瞳孔的外观特征，对比子单元采用机器学习算法进行匹配计算从而得到生理特征点，这里的人体生理特征点包括瞳孔、角膜映光点、眼睑最外点、眼睑最内点、鼻梁支点、耳廓前象点。眼镜参数确定单元根据生理参数获取眼镜参数，其中的眼镜参数包括镜架宽度(镜腿与耳朵顶点接触点为耳上点，耳上点间距离为镜架宽度)、颞距(镜片背面25mm处镜腿间距离)、镜眼距(镜片后顶点与角膜前顶点间距离)、镜面角(左右镜片平间夹角)、外张角(眼镜腿最大能力张开时与镜片平面之间的夹角)、前倾角(镜圈平面与垂直面夹角)。进一步，眼镜建模单元，是在眼镜参数的合理区间内选择合适的眼镜参数，所述眼镜参数的合理区间包括：镜眼距设置为12mm；镜面角设置为170°至180°；外张角设置为90°至95°；前倾角设置为8°至15°。眼镜建模单元根据确定的眼镜结构参数，采用cad建模软件，生成眼镜的三维模型。本实施例还提供一种眼镜的制作方法，包括：在眼镜建模单元建立眼镜模型后，利用三维打印技术根据眼镜模型打印得到眼镜。本实施例还提供一种眼镜，用于采用上述眼镜的制作方法制成。通过获取人体生理特征参数，并根据生理特征参数选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于：所述建模装置包括：头部三维建模单元，用于建立人体头部三维模型；生理参数获取单元，用于根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；眼镜参数确定单元，用于根据生理参数选择合适的眼镜参数；眼镜建模单元，用于根据眼镜参数生成眼镜模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于：所述建模装置包括：头部三维建模单元，用于建立人体头部三维模型；生理参数获取单元，用于根据所述人体头部三维模型获取人体生理特征点，并计算出生理特征点的生理参数；眼镜参数确定单元，用于根据生理参数选择合适的眼镜参数；眼镜建模单元，用于根据眼镜参数生成眼镜模型。2.根据权利要求1所述的基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于：所述人体生理特征点包括瞳孔、角膜映光点、眼睑最外点、眼睑最内点、鼻梁支点、耳廓前象点。3.根据权利要求1所述的基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于：所述眼镜参数包括镜架宽度、颞距、镜眼距、镜面角、外张角、前倾角。4.根据权利要求3所述的基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于，所述眼镜建模单元，用于在眼镜参数的合理区间内选择合适的眼镜参数，所述眼镜参数的合理区间包括：镜眼距设置为12mm；镜面角设置为170°至180°；外张角设置为90°至95°；前倾角设置为8°至15°。5.根据权利要求1所述的基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于，所述头部三维建模单元建立的人体头部三维模型为彩色模型。6.根据权利要求5所述的基于特征点的眼镜建模装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学民，吕会斌，王薇，张明洲，
申请(专利权)人：北京大学第三医院，
类型：发明
国别省市：北京,11