Procedimiento de medición de la posición según una dirección horizontal del plano sagital del centro de rotación de un ojo de un sujeto.

Procedimiento de medición de la posición, según una dirección horizontal del plano sagital (PSAG),

del centro derotación (CROD, CROG) de un ojo (OD, OG) de un sujeto en un referencial (O, X, Y, Z) unido a la cabeza de estesujeto, que comprende las etapas siguientes:

S1) colocar en una primera postura relativa (O1, X1, Y1, Z1) la cabeza del sujeto con respecto a la pupila deentrada (95) de un aparato de captura de imagen (90) dispuesto enfrente de la cara del sujeto,

S2) en esta primera postura relativa, capturar una primera imagen plana del ojo por medio del aparato de capturade imagen (90),

S3) identificar, en esta primera imagen, la imagen de un primer punto de referencia predeterminado (RCG1,RCD1) del ojo,

S4) disponer en una segunda postura relativa (O2, X2, Y2, Z2) la cabeza del sujeto con respecto a la pupila deentrada (95) del aparato de captura de imagen (90), distinta de la primera postura relativa (O1, X1, Y1, Z1),

S5) en esta segunda postura relativa, capturar una segunda imagen plana del ojo por medio del aparato decaptura de imagen (90),

S6) identificar, en esta segunda imagen, la imagen de un segundo punto de referencia predeterminado (RCG2,RCD2) del ojo,

S9) calcular dicha posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo en función de las imágenes de losprimer y segundo puntos de referencia (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) del ojo y de los primer y segundo valores(APIV1, APIV2) de un parámetro de postura (APIV), respectivamente asociados a las primera y segundaposturas relativas,

según el cual, durante las primera y segunda capturas de imágenes, el ojo mira respectivamente unos primer ysegundo puntos de mira (92, 92; 92, 116) que tienen unas posiciones conocidas uno con respecto al otro,siendo dichas posiciones de los primer y segundo puntos de mira (92, 92; 92, 116) distintas con respecto a lapupila (95) del aparato de captura de imagen (90), siendo las primera y segunda posturas y los primer y segundopuntos de mira tales que durante las primera y segunda capturas de imágenes, las direcciones correspondientesde la mirada del ojo son distintas en el referencial unido a la cabeza del sujeto (O, X, Y, Z), y en el que el cálculode la posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo del sujeto en el referencial unido al sujeto esademás función de las posiciones relativas de los puntos de mira (92, 92; 92, 116), y

siendo calculados los valores del parámetro de postura según las etapas siguientes:- se dispone sobre la cabeza del sujeto un elemento de localización (60, 70, 80; 700; 800) que tiene por lomenos una característica geométrica conocida,

- cada una de las primera y segunda imágenes planas capturadas en cada postura relativa por medio delaparato de captura de imagen integra una imagen plana de un elemento de localización (60, 70, 80; 700; 800)sobre la cabeza del portador, que es tratada para medir una característica geométrica dependiente de unacaracterística geométrica conocida de este elemento de localización,

- los diferentes valores del parámetro de postura relativa (APIV) para las diferentes posturas son calculados enfunción de esta característica geométrica medida de la imagen capturada del elemento de localización y de lacaracterística geométrica del elemento de localización.

Procedimiento de medición de la posición según una dirección horizontal del plano sagital del centro de rotación de un ojo de un sujeto.

Campo técnico al que se refiere la invención La presente invención se refiere, de manera general, a la toma de mediciones geométrico-morfológicas sobre un sujeto. Prevé más particularmente un procedimiento de medición de la posición de un punto relevante del ojo del sujeto. Encuentra aplicación particular, pero no exclusiva, en la toma de mediciones geométrico-morfológicas para un futuro portador de gafas, con vistas a la concepción óptica personalizada de lentes oftálmicas correctoras para montar en la montura elegida por este futuro portador.

Antecedentes tecnológicos Durante la concepción óptica de una lente oftálmica correctora, se busca actualmente tener más en cuenta unos parámetros geométrico-morfológicos individuales, denominados concepción óptica personalizada, vinculados al portador y a la montura que éste ha elegido. Estos parámetros comprenden en particular la configuración espacial de la lente con respecto a la cabeza del portador, en las condiciones de utilización. Esta configuración espacial se determina por (i) la orientación de la lente con respecto al ojo correspondiente del portador y (ii) la distancia entre la lente y el ojo correspondiente del portador.

Para determinar esta configuración espacial, el óptico coloca un par de gafas de presentación sobre la nariz del portador. Las gafas de presentación comprenden la montura seleccionada por el portador y unas lentes no correctoras montadas en los cercos de la montura.

La medición de la distancia entre cada lente y el ojo correspondiente del portador se efectúa manualmente: el óptico observa al portador de perfil, y realiza una medición estimada, por medio de una cinta métrica, de la distancia entre la córnea y la cara trasera de la lente de presentación.

Se ha propuesto automatizar esta medición fotografiando de perfil al portador y tratando la imagen así adquirida para intentar determinar la distancia que separa la lente del ojo. Sin embargo, la operación de tratamiento de imagen ha resultado poco fiable en la medida en que los cercos y las patillas de la montura pueden ocultar el ojo y en la que el reconocimiento del punto de la cara trasera de la lente frente al ojo resulta peligroso. Además, la toma de vista de perfil del portador se añade a otras mediciones geométrico-morfológicas sobre el portador, tales como la medición de las distancias interpupilares y las alturas de los ojos, de la forma de la montura, del ángulo pantoscópico de cada lente cuando se usa (ángulo que forma el plano general de la lente con respecto a la vertical) , o también el comportamiento visual del portador (en particular su tendencia a mover más o menos los ojos o la cabeza cuando escruta el campo visual) . Ahora bien, la totalidad o parte de estas otras mediciones se pueden efectuar por medio de una o varias tomas de frente del portador. La solicitante se ha fijado por lo tanto como objetivo, en el marco de la presente invención, proponer un método que permita efectuar una medición de la distancia entre el ojo y la lente a partir de tomas de vista globalmente frontal, y no de perfil.

Por otra parte, la distancia que separa la pupila de la cara trasera de la lente no es la magnitud más pertinente para realizar un cálculo de diseño óptico personalizado por trazados de radio de la lente correctora destinada a equipar la montura. En efecto, el movimiento del ojo es globalmente asimilable a una combinación de rotaciones alrededor de un punto particular denominado Centro de Rotación del Ojo (CRO) . Es la posición de este punto la que desea conocer el diseñador de la lente para efectuar convenientemente su cálculo. Según la práctica actual, la posición del CRO se deduce de manera aproximada de la de la córnea, considerando un valor medio de radio del ojo, típicamente de aproximadamente 15 mm. Ahora bien, el radio del ojo varía sustancialmente de un individuo a otro, de modo que esta aproximación conduce a unos errores importantes que penalizan en gran medida la pertinencia del cálculo óptico personalizado.

Un aparato de medición del centro de rotación del ojo se conoce a partir del documento WO 2006/106248 A1, que describe un procedimiento y un dispositivo para la determinación del centro de rotación de un ojo (CRO) de una persona con respecto a una referencia relacionada con la persona o con su par de gafas, que permite la determinación del eje visual de esta persona en por lo menos dos direcciones no paralelas por medio de una diana visualizada y la definición de un punto óptimo denominado de cruce de estos ejes como centro de rotación del ojo, siendo medidas por lo menos dos posiciones relativas de esta diana (2) y de la cabeza de la persona. Dicha diana está constituida por una fuente de luz y está dispuesta en un extremo de un soporte tubular (3) cuyo otro extremo está destinado a estar dispuesto enfrente del ojo de la persona, soportando este soporte un primer sensor de posición (4) , estando un segundo sensor de posición (7) destinado a ser colocado sobre la cabeza de la persona.

Otros procedimientos de medición del movimiento de los ojos son conocidos a partir de los documentos DE 10 2004 020 356 A1, EP 1 747 750 A1 y WO 02/09025 A1.

Objetivo de la invención El objetivo de la presente invención es evitar la totalidad o parte de los inconvenientes citados anteriormente.

Para ello, se propone según la invención un procedimiento de medición de la posición, según una dirección horizontal del plano sagital, de un punto relevante de un ojo de un sujeto en un referencial relacionado con la cabeza de este sujeto, de acuerdo con la reivindicación 1.

El acercamiento de las imágenes de los primer y segundo puntos de referencia del ojo es representativo del desplazamiento angular aparente del ojo a partir de dos puntos de vista diferentes que corresponden a las primera y segunda posturas relativas. Un cálculo de paralaje permite entonces, teniendo en cuenta las informaciones sobre los dos puntos de vista que constituyen los primer y segundo valores del parámetro de postura, obtener la posición buscada.

Además, el procedimiento según la invención se puede realizar con la ayuda de un único aparato de captura de imagen.

Por último, el cálculo del parámetro de postura que corresponde a cada postura del sujeto se realiza a partir de las únicas imágenes planas capturadas de frente en las diferentes posturas, sin que se efectúen otras mediciones.

Otras características ventajosas y no limitativas del procedimiento según la invención están enunciadas en las reivindicaciones 2 a 14.

Según también otra característica ventajosa de la invención, durante las etapas S1) y S4) , se dispone la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada del aparato de captura de imagen, en las primera y segunda posturas relativas, de manera que la posición relativa de la pupila del aparato de captura de imagen con respecto a un eje de rotación vertical de la cabeza del sujeto no se modifique entre dichas primera y segunda posturas por un desplazamiento transversal de más de 200 milímetros según una dirección perpendicular al eje óptico del aparato de captura de imagen, y de manera que el sujeto gire la cabeza con respecto a dicho eje de rotación vertical en por lo menos 5 grados y en como máximo 60 grados entre dichas primera y segunda posturas para mirar respectivamente unos primer y segundo puntos de mira, que tienen unas posiciones distintas conocidas una con respecto a la otra.

Esta combinación de características resuelve el problema técnico adicional explicado anteriormente, que se refiere a la obtención de dos posturas relativas diferentes de la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada del aparato de captura de imagen.

Para que la cabeza del sujeto se coloque en dos posturas relativas diferentes con respecto a la pupila de entrada del aparato de captura de imagen, se puede proceder de diferentes maneras.

Si el aparato de captura de imagen es móvil, se puede desplazar este aparato de captura de imagen entre las primera y segunda capturas de imagen mientras que el eje de rotación vertical de la cabeza del sujeto permanece inmóvil. La cabeza del sujeto gira con respecto a este eje de rotación vertical para que los ojos del sujeto miren la pupila del aparato de captura de imágenes cuando éste se desplaza. En este caso, el óptico debe asegurarse de que el conjunto de la cara del portador es visible sobre la imagen capturada por el aparato de captura de imagen y de que los ajustes de altura y de inclinación relativos entre la cabeza del portador y el aparato de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de medición de la posición, según una dirección horizontal del plano sagital (PSAG) , del centro de rotación (CROD, CROG) de un ojo (OD, OG) de un sujeto en un referencial (O, X, Y, Z) unido a la cabeza de este sujeto, que comprende las etapas siguientes:

S1) colocar en una primera postura relativa (O1, X1, Y1, Z1) la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada (95) de un aparato de captura de imagen (90) dispuesto enfrente de la cara del sujeto,

S2) en esta primera postura relativa, capturar una primera imagen plana del ojo por medio del aparato de captura de imagen (90) ,

S3) identificar, en esta primera imagen, la imagen de un primer punto de referencia predeterminado (RCG1, RCD1) del ojo,

S4) disponer en una segunda postura relativa (O2, X2, Y2, Z2) la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada (95) del aparato de captura de imagen (90) , distinta de la primera postura relativa (O1, X1, Y1, Z1) ,

S5) en esta segunda postura relativa, capturar una segunda imagen plana del ojo por medio del aparato de captura de imagen (90) ,

S6) identificar, en esta segunda imagen, la imagen de un segundo punto de referencia predeterminado (RCG2, RCD2) del ojo,

S9) calcular dicha posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo en función de las imágenes de los primer y segundo puntos de referencia (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) del ojo y de los primer y segundo valores (APIV1, APIV2) de un parámetro de postura (APIV) , respectivamente asociados a las primera y segunda posturas relativas,

según el cual, durante las primera y segunda capturas de imágenes, el ojo mira respectivamente unos primer y segundo puntos de mira (92, 92; 92, 116) que tienen unas posiciones conocidas uno con respecto al otro,

siendo dichas posiciones de los primer y segundo puntos de mira (92, 92; 92, 116) distintas con respecto a la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) , siendo las primera y segunda posturas y los primer y segundo puntos de mira tales que durante las primera y segunda capturas de imágenes, las direcciones correspondientes de la mirada del ojo son distintas en el referencial unido a la cabeza del sujeto (O, X, Y, Z) , y en el que el cálculo de la posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo del sujeto en el referencial unido al sujeto es además función de las posiciones relativas de los puntos de mira (92, 92; 92, 116) , y

siendo calculados los valores del parámetro de postura según las etapas siguientes:

- se dispone sobre la cabeza del sujeto un elemento de localización (60, 70, 80; 700; 800) que tiene por lo menos una característica geométrica conocida,

- cada una de las primera y segunda imágenes planas capturadas en cada postura relativa por medio del aparato de captura de imagen integra una imagen plana de un elemento de localización (60, 70, 80; 700; 800) sobre la cabeza del portador, que es tratada para medir una característica geométrica dependiente de una característica geométrica conocida de este elemento de localización,

- los diferentes valores del parámetro de postura relativa (APIV) para las diferentes posturas son calculados en función de esta característica geométrica medida de la imagen capturada del elemento de localización y de la característica geométrica del elemento de localización.

2. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que, estando definidas, en la primera postura relativa, una primera recta de observación (DOG1, DOD1) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo y, en la segunda postura relativa, una segunda recta de observación (DOG2, DOD2) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el segundo punto de referencia (RCG2, RCD2) del ojo, las primera y segunda posturas relativas son tales que estas primera y segunda rectas de observación forman cada una, con sus proyecciones sobre el plano sagital (PSAG) y sobre el plano de Francfort (PF) del sujeto, unos ángulos respectivos inferiores a 45 grados.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, estando definidas, en la primera postura relativa, una primera recta de observación (DOG1, DOD1) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen

(90) y el primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo y, en la segunda postura relativa, una segunda recta de observación (DOG2, DOD2) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el segundo punto de referencia (RCG2, RCD2) del ojo, las primera y segunda posturas relativas son tales que estas primera y segunda rectas de observación presentan unas configuraciones distintas una de la otra con respecto a la cabeza del sujeto.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además las etapas siguientes:

S7) calcular, en la primera postura relativa (O1, X1, Y1, Z1) , una primera recta de observación (DOG1, DOD1) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo y, en la segunda postura relativa, una segunda recta de observación (DOG2, DOD2) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el segundo punto de referencia (RCG2, RCD2) del ojo,

S8) verificar si estas primera y segunda rectas de observación (DOG1, DOD1, DOG2, DOD2) presentan unas configuraciones sustancialmente distintas una de la otra con respecto a la cabeza del sujeto y, en caso negativo, ejecutar de nuevo las etapas S1 a S3 o las etapas S4 a S6.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos dos posturas y dos puntos de mira son tales que, durante la captura de imagen en una de las posturas, las direcciones de la mirada de los ojos corresponden a la visión de lejos y que, durante la captura de imagen en otra postura, las direcciones de la mirada de los ojos corresponden a la visión de cerca.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que, durante por lo menos la primera o segunda captura de imagen, el ojo mira respectivamente un primer o segundo punto de mira (92) , que tiene una posición conocida con respecto a la pupila del aparato de captura de imagen (90) y en el que se ejecutan las etapas siguientes:

S10) disponer en una tercera postura relativa (O3, X3, Y3, Z3) la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada (95) del aparato de captura de imagen (90) , idéntica o distinta de las primera y segunda posturas relativas, mirando el ojo en esta tercera postura un tercer punto de mira (116) que tiene una posición que es conocida con respecto a la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y que es, con respecto al referencial unido a la cabeza del sujeto (O, X, Y, Z) , distinta de la del primer o segundo punto de mira (92) ,

S11) en esta tercera postura relativa (O3, X3, Y3, Z3) , capturar una tercera imagen plana del ojo por medio del aparato de captura de imagen (90) ,

S12) identificar, en esta tercera imagen, la imagen de un tercer punto de referencia predeterminado (RCG3, RCD3) del ojo,

S13) calcular el radio (ROG, ROD) del ojo en función:

- de las imágenes del primer o segundo punto de referencia (RCG1, RCD1, RCG2, RCD2) y del tercer punto de referencia (RCG3, RCD3) del ojo,

- del primer o del segundo valor (APIV1, APIV2) del parámetro de postura y de un tercer valor (APIV3) del parámetro de postura (APIV) asociado a la tercera postura, y

- de las posiciones conocidas de los puntos de mira (92, 116) con respecto a la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) ,

siendo el grupo de etapas S10, S11, S12, o bien distinto del grupo de etapas S1, S2, S3 por un lado, y del grupo de etapas S4, S5, S6 por otro lado, o bien confundido con uno de estos grupos de etapas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que

- el primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo es el reflejo de una primera fuente luminosa (92) sobre la córnea del ojo, teniendo esta primera fuente luminosa una primera posición conocida con respecto a la pupila de entrada (95) del aparato de captura de imagen (90) ,

- el segundo punto de referencia (RCG2, RCD2) del ojo es el reflejo de una segunda fuente luminosa (116) sobre la córnea del ojo, siendo esta fuente luminosa distinta o estando confundida con la primera fuente luminosa, y teniendo una posición conocida con respecto a la pupila de entrada (95) del aparato de captura de imagen (90) ,

- el cálculo de la posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo se realiza en función, además, de las posiciones de las primera y segunda fuentes luminosas (92, 116) .

8. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 7, consideradas conjuntamente, en el que, durante las primera y segunda capturas de imágenes, el ojo mira respectivamente la primera y segunda fuente luminosa (92, 116) , que

constituyen así dichos primer y segundo puntos de mira.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, para calcular la posición del centro de rotación (CROD, CROG) del ojo en la etapa S9, se ejecutan las sub-etapas siguientes:

- deducir, de la imagen del primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo y del primer valor (PSAG1) del parámetro de postura, las coordenadas, en dicho referencial de la cabeza del sujeto (O, X, Y, Z) , de una primera recta de observación (DOG1, DOD1) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen (90) y el primer punto de referencia (RCG1, RCD1) del ojo,

- deducir, de la imagen del segundo punto de referencia (RCG2, RCD2) del ojo y del segundo valor (PSAG2) del parámetro de postura, las coordenadas, en dicho referencial de la cabeza del sujeto, de una segunda recta de observación (DOG2, DOD2) que une la pupila (95) del aparato de captura de imagen y el segundo punto de referencia del ojo (RCG2, RCD2) ,

- calcular la posición del centro de rotación del ojo del sujeto en el referencial unido a la cabeza del sujeto en función de las coordenadas de las primera y segunda rectas de observación (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2) .

10. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que la posición del centro de rotación se calcula como posición del punto de intersección o, si estas rectas no son rigurosamente secantes, la de mayor proximidad de las dos rectas de observación (DOG1, DOD1, DOD2, DOG2) .

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un parámetro de postura comprende uno o varios de los parámetros siguientes:

- el ángulo horizontal entre el aparato de captura de imagen y la cabeza del sujeto,

- el ángulo vertical entre el aparato de captura de imagen y la cabeza del sujeto,

- la distancia entre el aparato de captura de imagen y la cabeza del sujeto.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los primer y segundo puntos de referencia del ojo se confunden en un mismo punto de este ojo que consiste en uno de los puntos siguientes del ojo:

- el centro de la pupila o del iris,

- un punto de la esclerótica adyacente a la comisura del párpado o al redondeo superior o inferior del párpado.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los primer y segundo puntos de referencia del ojo son unos puntos de este ojo distintos uno del otro.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que durante por lo menos una de las capturas de imagen, el sujeto está equipado con una montura de gafas sobre la cual está montado el elemento de localización (60, 70, 80; 700; 800) y en el que se calcula, en función de esta característica geométrica medida de la imagen capturada del elemento de localización y de la característica geométrica conocida del elemento de localización, por lo menos una componente de la orientación de una lente montada sobre esta montura.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en las etapas S1) y S4) , se disone la cabeza del sujeto con respecto a la pupila de entrada del aparato de captura de imagen (90) en las primera y segunda posturas relativas, de manera que la posición relativa de la pupila (95) del aparato de captura de imagen

(90) con respecto a un eje de rotación vertical (ART) de la cabeza del sujeto, no sea modificada entre dichas primera y segunda posturas por un desplazamiento transversal de más de 200 milímetros según una dirección perpendicular al eje óptico del aparato de captura de imagen, y de manera que el sujeto gire la cabeza con respecto a dicho eje de rotación vertical en por lo menos 5 grados y en como máximo 60 grados entre dichas primera y segunda posturas para fijar con la mirada respectivamente unos primer y segundo puntos de mira que tienen unas posiciones distintas conocidas una con respecto a la otra.