用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法及系统与流程

本发明涉及镜片装配，尤其涉及一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法及系统。

背景技术：

1、目前，儿童近视防控镜片的验配过程中，需要掌握不同用眼状态下眼部位置与镜片中心的空间对应关系，因此需要一种非接触式且能持续追踪面部及眼部空间坐标的视觉测量手段，例如借助面部识别技术提供可靠的眼部位置基础。

2、在一种现有技术中，验配人员采用瞳距尺或电子瞳距仪进行测量，分别切换左眼和右眼测量通道，使测量光标与角膜反光点或瞳孔中心重合，读取单眼瞳距或双眼瞳距，根据瞳距数值确定镜片光学中心位置，并将参数录入加工设备，完成镜片定心、移心、磨边及装配。现有技术通过固定儿童头位和平视视标，利用瞳距尺或电子瞳距仪读取单次瞳距并确定镜片加工中心，尽管行业已形成点瞳高、调整镜架适配度及定期复查等规范化验配流程，以弥补单一静态测量的不足，但这些措施仍基于有限离散视距（远/近）下的静态点测数据；然而，儿童在日常阅读、书写及使用电子设备时，视距连续切换，伴随双眼集合产生的瞳孔中心在镜框坐标系中的水平内移量已超出离焦镜片的常规对位公差阈值，因此，传统的接触式或短时静态测量方式，无法在儿童自然用眼过程中持续、非接触地获取多种视距下瞳孔中心的连续漂移轨迹，导致加工后的光学中心仅能折中设定，实际视线落点极易偏离镜片离焦设计区域。

3、综上，现有技术难以提升儿童近视防控镜片的离焦控制效果。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法及系统，以提升儿童近视防控镜片的离焦控制效果。

2、第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，包括：

3、获取多变视距下的面部视频流，对所述面部视频流进行眼部时序图像截取，得到眼部图像序列和对应时间戳；

4、根据所述眼部图像序列和所述对应时间戳进行瞳孔时序轨迹提取，得到瞳孔坐标集合和瞳孔偏移向量序列；

5、根据所述瞳孔偏移向量序列进行鼻侧位移状态判定，得到鼻侧偏移状态标识，并根据所述鼻侧偏移状态标识进行双眼视线空间汇聚，得到汇聚坐标点，并根据所述汇聚坐标点进行焦距关系深度映射，得到视距条件数据；

6、根据所述视距条件数据进行视距场景标签匹配，得到用眼场景标签，并根据所述用眼场景标签对所述瞳孔坐标集合进行场景位置加权聚类，得到不同用眼场景下的目标瞳孔位置；

7、根据所述不同用眼场景下的目标瞳孔位置与预设的镜片中心进行视线离焦错位量化，得到离焦错位量；

8、根据所述离焦错位量、所述瞳孔坐标集合和所述镜片中心进行光学中心校准测距，得到目标光学中心距离。

9、第二方面，本发明提供了一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的方法。

10、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。

11、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

12、（1）本发明通过对带有时间戳的眼部图像序列进行瞳孔时序轨迹提取，获得瞳孔坐标集合和瞳孔偏移向量序列，依据横向位移幅度及其相对于面部中垂线的方向筛选左右眼鼻侧移动，并按照时间戳进行同步配对以生成鼻侧偏移状态标识；在该状态标识触发时，结合双眼图像采集设备的空间位姿进行双眼视线汇聚，并利用焦距映射关系将汇聚坐标转换为视距条件数据。由于位移幅度和移动方向能够排除非鼻侧眼动，左右眼同步配对能够识别双眼汇聚状态，解决单次静态瞳距测量无法关联瞳孔鼻侧移动与实际视距的问题，实现多变视距下瞳孔汇聚状态及对应视距的可靠获取。

13、（2）本发明通过将视距条件数据与场景映射表中的视距区间进行匹配，获得用眼场景标签，并按照用眼场景标签筛选瞳孔坐标，采用空间聚类获得聚类簇中心，再根据簇内坐标偏移方差进行场景权重反比分配和坐标加权求和。由于用眼场景标签能够按照实际视距区分瞳孔位置数据，坐标偏移方差能够反映各聚类簇的位置稳定程度，使分布集中的聚类簇在坐标融合中获得较高权重，解决单一瞳孔位置难以反映儿童在不同用眼场景下真实视线位置的问题，提高目标瞳孔位置的场景适配性和稳定性。

14、（3）本发明通过量化不同用眼场景下目标瞳孔位置与镜片中心之间的离焦错位，结合离焦错位量和瞳孔坐标集合求取视轴偏心距离，并依据角膜顶点坐标及佩戴姿态约束校准镜片中心，计算修正镜片中心与角膜顶点坐标之间的空间欧氏距离，获得目标光学中心距离并据此进行光学中心定位装配。由于离焦错位量能够提供视线偏离的校准依据，角膜顶点坐标和佩戴姿态约束能够修正镜片中心在实际佩戴状态下的位置偏差，解决固定瞳距数据难以兼顾视距变化和佩戴姿态的问题，提高儿童近视防控镜片光学中心定位装配的准确性，提升离焦控制效果。

1.一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述瞳孔偏移向量序列进行鼻侧位移状态判定，得到鼻侧偏移状态标识，包括：

3.根据权利要求2所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述横向位移数值和所述水平位移方向进行鼻侧移动状态筛选，得到所述鼻侧偏移状态标识，包括：

4.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述鼻侧偏移状态标识进行双眼视线空间汇聚，得到汇聚坐标点，包括：

5.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述汇聚坐标点进行焦距关系深度映射，得到视距条件数据，包括：

6.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述视距条件数据进行视距场景标签匹配，得到用眼场景标签，包括：

7.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述用眼场景标签对所述瞳孔坐标集合进行场景位置加权聚类，得到不同用眼场景下的目标瞳孔位置，包括：

8.根据权利要求1所述的用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量方法，其特征在于，所述根据所述离焦错位量、所述瞳孔坐标集合和所述镜片中心进行光学中心校准测距，得到目标光学中心距离，包括：

9.一种用于儿童近视防控镜片的光学中心距离测量系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。