DE102011115239B4

DE102011115239B4 - Determination of the disc shape taking into account tracer data

Info

Publication number: DE102011115239B4
Application number: DE102011115239.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Trumm; Peter Seitz; Leonhard Schmid
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: DE102011115239A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln von Benutzerdaten für die Herstellung eines Brillenglases zu einer ausgewählten Brillenfassung für einen Benutzer, umfassend: – Bereitstellen (12) eines Tracerdatensatzes, welcher die Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases festlegt; – Erfassen (14) von Benutzerbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung; und – Ermitteln (16) von Konturpunkten des Randes des herzustellenden Brillenglases in den Benutzerbilddaten anhand des Tracerdatensatzes, wobei die im Tracerdatensatz festgelegte Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases durch computer-gestützte Bilderkennung als Bildelement in den Benutzerbilddaten gesucht wird.A method for determining user data for the manufacture of a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user, comprising: - providing (12) a tracer data set which determines the shape of the profile of the edge of the spectacle lens to be produced; - capturing (14) user image data of at least a portion of the user's head together with the user-selected selected spectacle frame; and - determining (16) contour points of the edge of the spectacle lens to be produced in the user image data using the tracer data set, wherein the form of the profile of the edge of the spectacle lens to be produced, as determined in the tracer data set, is searched by computer-aided image recognition as a picture element in the user image data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten automatisierten Ermittlung individueller geometrischer Parameter für die Anpassung eines Brillenglases für einen Benutzer.The present invention relates to a method for the improved automated determination of individual geometric parameters for the adjustment of a spectacle lens for a user.

Um Brillengläser zur Korrektur eines Refraktionsfehlers herzustellen, wird seit langem eine rechnerische Optimierung der Brillenglasflächen für eine bestimmte Gebrauchssituation, also insbesondere einen zu erwartenden Objektabstand bzw. ein Objektabstandsmodell, und eine bestimmte Gebrauchsstellung des Brillenglases bzw. der Brillengläser, also eine bestimmte Stellung des Brillenglases bzw. der Brillengläser vor einem Auge bzw. vor den Augen eines Brillenträgers vorgenommen, bevor das Brillenglas gemäß der optimierten Flächen gefertigt wird. Die rechnerische Optimierung erfolgt dabei beispielsweise mittels Ray-Tracing, also einer Berechnung des Verlaufs von Lichtstrahlen vom Objektpunkt durch das Brillenglas bis zum entsprechenden Auge des Brillenträger oder einer entsprechenden Referenzfläche (z. B. Scheitelpunktkugel des Auges). Alternativ oder zusätzlich werden beispielsweise auch Verfahren mittels Wavefront-Tracing eingesetzt.In order to produce spectacle lenses for correcting a refractive error, a computational optimization of the spectacle lens surfaces for a specific situation of use, ie in particular an expected object distance or an object distance model, and a specific position of use of the spectacle lens or spectacle lenses, ie a specific position of the spectacle lens or lens, has long been considered of the spectacle lenses in front of an eye or in front of the eyes of a spectacle wearer, before the spectacle lens is manufactured according to the optimized surfaces. The computational optimization is carried out, for example, by means of ray tracing, ie a calculation of the course of light rays from the object point through the spectacle lens to the corresponding eye of the spectacle wearer or a corresponding reference surface (eg vertex sphere of the eye). Alternatively or additionally, for example, methods are also used by means of wavefront tracing.

In jedem Fall ist für eine genau Anpassung des Brillenglases die Kenntnis über dessen Position bzw. Stellung vor dem entsprechenden Auge des Brillenträgers erforderlich. Während früher für der Optimierung von Brillengläsern standardisierte Werte der Gebrauchsstellung auf Basis von Mittelwerten für verschiedene Benutzer (Brillenträger) und verschiedene Brillenfassungen herangezogen wurden, ist es aufgrund der mittlerweile deutlich erhöhten Rechenleistung der verfügbaren Optimierungssysteme und aufgrund erheblicher technologischer Fortschritte in den Optimierungsprozessen seit einiger Zeit möglich, die Gebrauchsstellung für jeden einzelnen Brillenträger individuell zu berücksichtigen. Hierzu ist es aber nun notwendig, die individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases in der gewünschten Fassung für den jeweiligen Benutzer möglichst genau und zuverlässig zu bestimmen. Fehler in der Bestimmung der individuellen Gebrauchsstellung führen unmittelbar zu einer Verschlechterung der Anpassung des Brillenglases.In any case, the knowledge about its position or position in front of the corresponding eye of the wearer is required for a precise adjustment of the lens. Whereas in the past optimization of spectacle lenses was based on standardized values of position of use on the basis of averages for different users (spectacle wearers) and different spectacle frames, it has been possible for some time now due to the significantly increased computing power of the available optimization systems and due to considerable technological advances in the optimization processes to consider the position of use individually for each individual wearer. For this purpose, it is now necessary to determine the individual position of use of the spectacle lens in the desired version as accurately and reliably as possible for the respective user. Errors in the determination of the individual position of use lead directly to a deterioration of the adjustment of the lens.

Dabei ist die Gebrauchsstellung einer am Kopf eines Probanden (Benutzers) angeordneten Brille bzw. der in einer Brille angeordneten Brillengläser von einer Vielzahl von Parametern abhängig bzw. wird durch eine Kombination einer Vielzahl von Parametern beschrieben. So hängt die Gebrauchsstellung beispielsweise von der Pupillendistanz des Benutzers, dem Fassungsscheibenwinkel, der Brillenglasvorneigung, der Fassungsform, dem Hornhautscheitelabstand des Systems von Brille und Auge und der Einschleifhöhe der Brillengläser ab. Diese und weitere Parameter, welche zur Beschreibung der Gebrauchsstellung herangezogen werden können, bzw. notwendig sind, sind in einschlägigen Normen, wie beispielsweise der DIN EN ISO 1366, der DIN 58 208, der DIN EN ISO 8624 und der DIN 5340 enthalten und können diesen entnommen werden. Ferner ist es notwendig, dass die Brillengläser entsprechend den optischen Parametern, welche zur Herstellung verwendet wurden in einer Brillenfassung angeordnet bzw. zentriert werden, so dass die Brillengläser tatsächlich entsprechend den optischen Parametern in Gebrauchsstellung getragen werden.In this case, the position of use of a head of a subject (user) arranged glasses or arranged in a pair of spectacle lenses is dependent on a variety of parameters or is described by a combination of a variety of parameters. Thus, the position of use depends, for example, on the pupil distance of the user, the mounting disc angle, the prescription of the lens, the frame shape, the corneal vertex distance of the system of spectacles and eye, and the grinding height of the spectacle lenses. These and other parameters, which can be used to describe the position of use, or are necessary, are contained in relevant standards, such as DIN EN ISO 1366, DIN 58 208, DIN EN ISO 8624 and DIN 5340 and can this be removed. Furthermore, it is necessary for the spectacle lenses to be arranged in a spectacle frame in accordance with the optical parameters used for the production, so that the spectacle lenses are actually carried in the position of use in accordance with the optical parameters.

Um die einzelnen optischen Parameter individuell zu bestimmen, stehen dem Optiker eine Vielzahl von Messgeräten zur Verfügung. Beispielsweise kann der Optiker mit einem sogenannten Pupillometer Pupillenreflexe auswerten bzw. den Abstand der Pupillenmitten bestimmen, um derart die Pupillendistanz zu ermitteln. Vorneigungswinkel und Hornhautscheitelabstand können beispielsweise mit einem Messgerät bestimmt werden, bei dem in habitueller Kopf- und Körperhaltung des Kunden das Messgerät an eine Fassungsebene einer Brillenfassung gehalten wird. Der Vorneigungswinkel kann seitlich über einen schwerkraftgetriebenen Zeiger anhand einer Skala abgelesen werden. Zur Bestimmung des Hornhautscheitelabstands wird ein eingraviertes Lineal benutzt, mit welchem der Abstand zwischen dem geschätzten Nutengrund der Brillenfassung und der Kornea ebenfalls von der Seite gemessen wird.To individually determine the individual optical parameters, the optician has a multitude of measuring devices at his disposal. For example, the optician can evaluate pupillary reflexes with a so-called pupillometer or determine the distance of the pupil centers in order to determine the pupil distance in this way. Pretilt angle and corneal vertex distance can be determined for example with a measuring device, in which the habitual head and body posture of the customer, the meter is held on a frame level of a spectacle frame. The pre-tilt angle can be read off the side of a gravity-driven pointer using a scale. To determine the corneal vertex distance, an engraved ruler is used, with which the distance between the estimated groove bottom of the spectacle frame and the cornea is also measured from the side.

Der Fassungsscheibenwinkel der Brillenfassung kann beispielsweise mit einem Messgerät bestimmt werden, auf welches die Brille gelegt wird. Der nasale Rand einer Scheibe muss dabei über einem Drehpunkt eines beweglichem Messarms angeordnet werden, wobei die andere Scheibe parallel zu einer eingravierten Linie verläuft. Der Messarm wird so eingestellt, dass eine markierte Achse des Messarms parallel zu der Fassungsebene der darüber angeordneten Scheibe verläuft. Der Fassungsscheibenwinkel kann anschließend an dieser Skala abgelesen werden.The frame angle of the spectacle frame can be determined, for example, with a measuring device on which the glasses are placed. The nasal edge of a disc must be placed over a pivot point of a movable measuring arm, wherein the other disc is parallel to an engraved line. The measuring arm is adjusted so that a marked axis of the measuring arm is parallel to the mounting plane of the disc arranged above it. The socket angle can then be read off this scale.

Einen wesentlichen Fortschritt bei der Bestimmung individueller Parameter, insbesondere auch von Parametern der individuellen Gebrauchsstellung ergaben sich mit der Entwicklung computergestützter Videozentriersysteme. Diese ermöglichen eine zum großen Teil automatisierte Überprüfung und Bestimmung der Position eines Brillenglases in Gebrauchsstellung vor dem Auge des Benutzers. Dabei werden mittels einer oder mehrerer Kameras vorzugsweise dreidimensionale Bilddaten eines Benutzers mit der gewünschten Brillenfassung in der individuellen Gebrauchsstellung erzeugt und für die Ermittlung der erforderlichen Parameter ausgewertet.Significant progress in the determination of individual parameters, in particular also parameters of the individual position of use, resulted with the development of computer-aided video centering systems. These enable a largely automated check and determination of the position of a spectacle lens in the position of use in front of the user's eye. In this case, three-dimensional image data of a user with the desired spectacle frame in the individual use position are preferably generated by means of one or more cameras and evaluated for the determination of the required parameters.

Um die erforderlichen Parameter für eine genaue Anpassung des herzustellenden Brillenglases möglichst genau ermitteln zu können, ist eine möglichst genaue Kenntnis der individuellen Position der Brillengläser bzw. des Fassungsrandes bzw. der Stützscheiben wünschenswert. Die Position des inneren Randes des Fassung bzw. des äußeren Randes der eingeschliffenen bzw. der herzustellenden Gläser bzw. Stützscheiben vor den Augen des Benutzers (Brillenträgers) muss zumindest an einigen relevanten oder markanten Punkten der Brillenfassung bestimmt werden. Hierzu existieren manuelle und (semi-)automatische Verfahren, mit deren Hilfe diese Position in den Bilddaten, welche mittels der genannten Videozentriersysteme erstellt wurden, ausgewählt und festgelegt werden. Solche markanten Punkte, welche einen direkten oder indirekten Rückschluss auf die Lage des herzustellenden Brillenglases erlauben, können beispielsweise markante Punkte der Brillenträger gewünschten Fassung sein, die er Brillenträger während der Erstellung der Bilddaten trägt. Insbesondere könnten hierfür Lichtreflexe am Fassungsrand herangezogen werden. Aber auch vorübergehend an der Brillenfassung angebrachte Markierungen (z. B. in Form von Messbügeln) könnten hierfür herangezogen werden. In order to be able to determine the required parameters as accurately as possible for a precise adaptation of the spectacle lens to be produced, it is desirable to have as accurate a knowledge as possible of the individual position of the spectacle lenses or the edge of the frame or the supporting discs. The position of the inner edge of the socket or of the outer edge of the ground or produced glasses or support disks in front of the eyes of the user (spectacle wearer) must be determined at least at some relevant or prominent points of the spectacle frame. For this purpose, there are manual and (semi-) automatic methods by means of which this position is selected and defined in the image data which has been created by means of the video centering systems mentioned. Such prominent points, which allow a direct or indirect inference to the position of the spectacle lens to be produced, can be, for example, distinctive points of the spectacle wearers desired version, which he wears eyeglass wearers during the production of the image data. In particular, light reflections at the edge of the frame could be used for this purpose. But even temporarily attached to the spectacle frame markings (eg in the form of measuring straps) could be used for this purpose.

Die manuelle Selektion des inneren Fassungsrandes in Aufnahmen von Videozentriersystemen ist auf Grund der Vielzahl der infrage kommenden Kanten und des teilweise komplexen Verlaufs relativ zeitaufwändig und unter gewissen Voraussetzungen auch nur mit begrenzter Genauigkeit durchführbar. Die automatisierte Erkennung ist aus ähnlichen Gründen sowie der Vielzahl von Fassungstypen (z. B. Bohrbrillen, Nylorbrillen, Vollrandfassungen aus Metall oder Kunststoff) oft ungenau, wenig stabil und fehleranfällig. Besonders schwierig ist erfahrungsgemäß die Erkennung bei Bohr- und Nylorbrillen in Bildaufnahmen von Videozentriersystemen, da hier die Außenkanten von transparenten Stützscheiben erkannt werden müssen.The manual selection of the inner edge of the frame in recordings of Videozentriersystemen is due to the large number of candidate edges and the sometimes complex course relatively time consuming and under certain conditions, with limited accuracy feasible. Automated detection is often inaccurate, poorly stable, and prone to error for similar reasons, as well as a variety of socket types (eg, surgical goggles, nylon eyeglasses, full-rim metal or plastic mounts). Experience has shown that it is particularly difficult to detect boring and nylon eyeglasses in image recordings of video-centering systems, since the outer edges of transparent support disks must be recognized here.

Einen besonders effizienten Ansatz für eine möglichst präzise Auswertung der Form und Position des Randes des herzustellenden Brillenglases bzw. des Fassungsrandes aus den Bilddaten eines Videozentriersystems bietet beispielsweise DE 10 2009 004 383 A1 . Darin wird eine spezielle Kombination aus Beleuchtungseinrichtungen und Bilderfassungseinrichtungen (Kameras) vorgeschlagen. Diese erlaubt durch die Erzeugung bzw. Verstärkung spezieller Reflexe an der Brillenfassung während der Aufnahme im Videozentriersystem eine verbesserte automatische bzw. vereinfachte manuelle Selektion der Fassungsränder. Allerdings hängt die Zuverlässigkeit und Genauigkeit dieses Systems stark von den der Form und der Reflektivität der gewünschten Fassung ab. Vor allem wenn beispielsweise im Bereich einer Fassungsnut mehrere Reflexe gleichzeitig auftreten, kann dies die Genauigkeit der Bestimmung der Form und Position des herzustellenden Brillenglases und damit auch die Genauigkeit der Ermittlung der für die Anpassung des Brillenglases erforderlichen Parameter ungünstig beeinflussen.A particularly efficient approach for the most accurate possible evaluation of the shape and position of the edge of the produced spectacle lens or the edge of the frame from the image data of a Videozentriersystems offers, for example DE 10 2009 004 383 A1 , Therein a special combination of lighting devices and image capture devices (cameras) is proposed. This allows by generating or amplifying special reflections on the spectacle frame during recording in Videozentriersystem improved automatic or simplified manual selection of the frame edges. However, the reliability and accuracy of this system greatly depends on the shape and reflectivity of the desired socket. Especially if, for example, several reflections occur simultaneously in the region of a socket groove, this can unfavorably influence the accuracy of the determination of the shape and position of the spectacle lens to be produced, and thus also the accuracy of the determination of the parameters required for the adjustment of the spectacle lens.

In einem anderen Zusammenhang spielte die Nutzung von Bildaufnahmen eines Brillenträgers auch schon länger eine Rolle: US 2003/0090625 A1 beschreibt ein computer-gestütztes, interaktives Bestellsystem für Brillengläser, Dabei wird einem Benutzer zunächst über einen Bildschirm die Auswahl einer Brillenfassung aus vorgegebenen Fassungen ermöglicht. Außerdem wird ein Bild des Gesichts des Benutzers aufgenommen, um dann das Bild der ausgewählten Fassung dem Bild des Gesichts des Benutzers zu überlagern. Damit wird synthetisch ein Bild des Benutzers mit Brille simuliert. Einen vergleichbaren Ansatz der synthetischen Bilderzeugung allerdings in einer dreidimensionalen Darstellung betrifft auch die Druckschrift US 2003/0123026 A1 . Diese Systeme einer synthetischen Bilderzeugung erlauben es dem Brillenträger, einen Eindruck davon zu bekommen, ob die ausgewählte Brille stilistische zu ihm passt, ohne die Brille vor der Bestellung tatsächlich tragen zu müssen. Eine Verbesserung der optischen Anpassung der Brillengläser wird dadurch nicht erreicht.In another context, the use of images of a spectacle wearer also played a role for some time: US 2003/0090625 A1 describes a computer-based, interactive ordering system for eyeglass lenses, Here, a user is initially made possible via a screen, the selection of a spectacle frame from predetermined versions. In addition, an image of the user's face is taken to then superimpose the image of the selected frame over the image of the user's face. This is a synthetic image of the user with glasses simulated. However, a comparable approach of synthetic imaging in a three-dimensional representation also relates to the document US 2003/0123026 A1 , These synthetic imaging systems allow the eyeglass wearer to get an idea of whether the selected eyewear fits stylistically without actually wearing the eyeglasses before ordering. An improvement of the optical adjustment of the lenses is not achieved.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Präzision der Anpassung eines herzustellenden Brillenglases zu verbessern, ohne den erforderlichen Aufwand bei der Bestimmung der erforderlichen individuellen Parameter für die Gebrauchsstellung wesentlich zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt mit den in unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Against this background, it is the object of the present invention to improve the precision of the adaptation of a spectacle lens to be produced, without substantially increasing the effort required in determining the required individual parameters for the position of use. This object is achieved by a method, a device and a computer program product having the features specified in independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Somit bietet die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zum Ermitteln von Benutzerdaten für die Herstellung eines Brillenglases zu einer ausgewählten Brillenfassung für einen Benutzer. Das Verfahren umfasst dabei ein Bereitstellen eines Tracerdatensatzes, welcher die Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases festlegt. Als Tracerdatensatz im Sinne dieser Beschreibung wird ein Datensatz verstanden, welcher den räumlichen Verlauf des äußeren Randes eines Brillenglases bzw. des Fassungsrandes losgelöst von Bilddaten eines Benutzers (Brillenträgers) festlegt. Herkömmlicherweise werden solche Daten verwendet, um Brillengläser zu randen, also in die gewünschte Fassung einzuschleifen. Sie werden daher herkömmlicherweise erst unmittelbar vor dem Randen des Brillenglases mittels eines Tracers erfasst, welcher insbesondere die gewünschte Fassung oder eine Stützscheibe beispielsweise mechanisch oder optisch abtastet. Der Tracerdatensatz umfasst für eine Vielzahl von Punkten entlang des Randes des herzustellenden Brillenglases Koordinaten, welche die Form des Randes, also die Form der Randlinie, mittels lokaler Positionskoordinaten und/oder Tangenten beschreiben.Thus, in one aspect, the invention provides a method of determining user data for making a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user. In this case, the method comprises providing a tracer data set which determines the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced. In the sense of this description, the term "tracer data record" is understood to mean a data record which defines the spatial progression of the outer edge of a spectacle lens or of the frame edge detached from image data of a user (spectacle wearer). Conventionally, such data are used to demarcate lenses, so to grind in the desired version. They are therefore conventionally detected only immediately before the edge of the spectacle lens by means of a tracer, which in particular scans the desired frame or a support disk, for example mechanically or optically. Of the Tracer data set includes for a variety of points along the edge of the lens to be produced coordinates that describe the shape of the edge, so the shape of the edge line, using local position coordinates and / or tangents.

Abweichend von der herkömmlichen Vorgehensweise werden erfindungsgemäß nun die Tracerdaten (Tracerdatensatz) bereits vor der Ermittlung der Position des herzustellenden Brillenglases bzw. der gewünschten Fassung in der Gebrauchsstellung vor den Augen des Brillenträgers ermittelt bzw. bereitgestellt. Sie werden allerdings weiterhin, wie beim herkömmlichen Randen unabhängig von weiteren Bilddaten eines Videozentriersystems, insbesondere unabhängig von den später noch beschriebenen Benutzerbilddaten ermittelt bzw. mittels eines Tracers gemessen. Vorzugsweise wird der Tracerdatensatz in einem Datenspeicher einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die spätere Verwendung zur Auswertung von Benutzerbilddaten hinterlegt. Alternativ oder zusätzlich steht der Tracer – anders als in herkömmlichen Systemen – vorzugsweise mit einem Videozentriersystem zur Übertragung des Tracerdatensatzes in Signalverbindung, so dass der Tracerdatensatz für die nachfolgende Auswertung individueller Parameter der Gebrauchsstellung für das herzustellende Brillenglas aus den Benutzerbilddaten herangezogen werden kann.Deviating from the conventional procedure, according to the invention, the tracer data (tracer data set) are now determined or provided in front of the eyes of the spectacle wearer prior to the determination of the position of the spectacle lens to be produced or the desired setting. However, they are still determined, as in the conventional Randen regardless of other image data of a Videozentriersystems, in particular independently of the user image data described later or measured by means of a tracer. Preferably, the tracer data set is stored in a data memory of a device according to the invention for later use for the evaluation of user image data. Alternatively or additionally, unlike in conventional systems, the tracer is preferably in signal connection with a video centering system for transmitting the tracer data set, so that the tracer data set can be used for the subsequent evaluation of individual parameters of the use position for the spectacle lens to be produced from the user image data.

Außerdem umfasst das Verfahren ein Erfassen von Benutzerbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung. Es werden also Bilddaten eines Teilbereichs des Kopfes, insbesondere einschließlich der Augenpartie, des Benutzers zusammen mit der ausgewählten Brillenfassung in der individuellen Gebrauchsstellung erzeugt. Dieser Schritt kann analog zur Bilddatenerfassung in herkömmlichen Videozentriersystemen erfolgen. Vorzugsweise werden die Benutzerbilddaten mittels einer oder mehrerer Digitalkamera(s) erzeugt. Dabei wird dem Benutzer beispielsweise zumindest eine Blickrichtung und/oder zumindest eine Kopfhaltung und/oder eine Kopfposition vorgegeben, um einerseits mittels einer vorgegeben montierten Bilderfassungseinrichtung (Kamera) alle erforderlichen Gesichtspartien erfassen zu können und andererseits den Benutzer zu einer habituellen Kopfhaltung zu bewegen.In addition, the method includes capturing user image data of at least a portion of the user's head along with the user-selected selected spectacle frame. Thus, image data of a partial area of the head, in particular including the eye area, of the user are generated together with the selected spectacle frame in the individual use position. This step can be done analogously to image data acquisition in conventional video centering systems. Preferably, the user image data is generated by means of one or more digital cameras. In this case, the user is given at least one viewing direction and / or at least one head posture and / or head position in order to be able to record all required facial parts by means of a predetermined mounted image capture device (camera) and, on the other hand, to move the user to a habitual head posture.

Nachdem im Allgemeinen aber weder die genau individuelle Kopfhaltung noch die individuelle Gebrauchsstellung der Brillenfassung bzw. der Brillengläser vor den Augen des Benutzers vorgeschrieben werden oder vorab bekannt sind, ist auch die Position und Lage der in den Benutzerbilddaten (z. B. eines Videozentriersystems) abgebildeten, gewünschten Brillenfassung vorab nicht (genau) bekannt. Sowohl die manuelle als auch die automatische Selektion des Glasrandes bzw. der Glasränder aus den Benutzerbilddaten nach der herkömmlichen Vorgehensweise birgt die eingangs erwähnten Schwächen eines hohen Aufwands bzw. eines teilweise nicht unbeträchtlichen Ungenauigkeit.In general, however, since neither the exact individual head posture nor the individual position of use of the spectacle frame or lenses is prescribed or known in advance in front of the user's eyes, the position and location of the imaged in the user image data (eg, a video centering system) , desired spectacle frame not known in advance (exactly). Both the manual and the automatic selection of the edge of the glass or the glass edges from the user image data according to the conventional procedure entails the above-mentioned weaknesses of a high outlay or of a partially not inconsiderable inaccuracy.

Das erfindungsgemäße Verfahren hingegen umfasst nun – anders als herkömmliche Verfahren – ein Ermitteln von Konturpunkten des Randes des herzustellenden Brillenglases in den Benutzerbilddaten anhand des Tracerdatensatzes, wobei die im Tracerdatensatz festgelegte Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases durch computer-gestützte Bilderkennung als Bildelement in den Benutzerbilddaten gesucht wird. Es werden also diejenigen Bildpunkte der Benutzerbilddaten als Konturpunkte ermittelt, die zusammen eine geometrische Form beschreiben, welche durch Translation und/oder Rotation und/oder Skalierung und/oder Projektion (z. B. Parallelprojektion oder projektive Translation) aus der im Tracerdatensatz festgelegten Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases hervorgeht, und die sich in ihrer Gesamtheit in Kontrast und/oder Farbe von ihrer Umgebung abheben. Dies erfolgt durch eine computer-gestützte Bilderkennung. Dabei wird insbesondere durch eine Mustersuche (pattern matching) oder ein template matching in den Benutzerbilddaten die Form des Fassungsrandes oder einer Stützscheibe als Bildelement gesucht, wobei der Tracerdatensatz das zu suchende Muster bzw. template beschreibt.The inventive method, however, now includes - unlike conventional methods - a determination of contour points of the edge of the lens to be produced in the user image data based on the Tracerdatensatzes, the defined in Tracerdatensatz shape of the course of the edge of the lens to be produced by computer-aided image recognition as a pixel in the User picture data is searched. Thus, those image points of the user image data are determined as contour points which together describe a geometric shape which, by translation and / or rotation and / or scaling and / or projection (eg parallel projection or projective translation), is determined from the form of the image set in the tracer data set Course of the edge of the produced spectacle lens emerges, and which stand out in their entirety in contrast and / or color of their environment. This is done by a computer-aided image recognition. In this case, the shape of the edge of the frame or of a support disk is sought as a picture element, in particular by a pattern search or a template matching in the user image data, the tracer data record describing the pattern or template to be searched.

Anders als in herkömmlichen Verfahren ist bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise keine freie Suche nach relevanten Punkten oder einer Konturlinie eines Brillenglasrandes oder eines (inneren) Brillenfassungsrandes mit a priori unbekannter Form erforderlich, die je nach Kontrast der Benutzerbilddaten im Einzelfall durchaus fehlerhaft und/oder unvollständig sein kann. Stattdessen wird die aus dem Tracerdatensatz bereits genau bekannte Form des herzustellenden Brillenglases herangezogen, um in den Benutzerbilddaten nach Bildstrukturen zu suchen, die – bis auf entsprechende Transformationen (z. B. Translation, Rotation) – dieser bekannten Form entsprechen. Damit können durch die Verwendung des Tracerdatensatzes sehr zuverlässig und präzise sogar Lücken in dem in den Benutzerbilddaten erkennbaren Randverlaufs des Brillenglases bzw. der Fassung, welche aufgrund lokal geringen Kontrasts in den Benutzerbilddaten auftreten, überbrückt werden. Außerdem wird durch die vorherige Bereitstellung des Tracerdatensatzes, welcher die genaue Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases festlegt, eine höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der exakten Position des herzustellenden Brillenglases erreicht, da beispielsweise irreführende Reflexe des Fassungsrandes z. B. aufgrund der Ausprägung der Nut mit nahe beieinander liegende Kanten zuverlässiger erkannt und ausgemustert werden können.Unlike in conventional methods, in the procedure according to the invention no free search for relevant points or a contour line of a spectacle lens edge or an (inner) spectacle frame edge with a priori unknown shape is required, which can be quite erroneous and / or incomplete depending on the contrast of the user image data in individual cases , Instead, the form of the spectacle lens already known from the tracer data set is used to search the user image data for image structures which, apart from corresponding transformations (eg translation, rotation), correspond to this known form. In this way, the use of the tracer data set can very reliably and precisely even fill in gaps in the edge profile of the spectacle lens or frame that can be recognized in the user image data, which occur due to locally small contrast in the user image data. In addition, by the prior provision of the Tracerdatensatzes, which determines the exact shape of the course of the edge of the manufactured spectacle lens, a higher accuracy in determining the exact position of the produced spectacle lens is achieved, for example, misleading reflections of the frame edge z. B. due to the nature of the groove with close to each other lying edges can be reliably detected and retired.

Die vorliegende Erfindung verbessert damit die Sicherheit und die Genauigkeit bei der insbesondere automatisierten Selektion im Vergleich zu den bekannten Verfahren – auch unter ungünstigen Bedingungen. Auch für bestimmte Anwendungen bei der Farb- oder Veredelungsberatung im Bild der Fassungsberatung, Erfassen der Form zur Mittendickenminimierung oder der Bestimmung der Position zusätzlicher Elemente wie Insets oder sichtbaren Markenzeichen bietet die Erfindung durch die sehr genaue Bestimmung der vollständigen Form und Lage des Brillenglasrandes in den Benutzerbilddaten einen wesentlichen Vorteil.The present invention thus improves the safety and accuracy of the particular automated selection compared to the known methods - even under unfavorable conditions. Also for certain applications in the color or finishing advice in the picture of the frame consultation, detecting the shape for Mittenmitminimierung or determining the position of additional elements such as insets or visible trademarks, the invention provides the very accurate determination of the complete shape and position of the lens edge in the user image data a significant advantage.

Die Erfinder erkannten, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise durch das Heranziehen des vorgeschlagenen Tracerdatensatzes beim Ermitteln des Brillenglasrandes in den Benutzerbilddaten nicht nur zu einer wesentlichen Verbesserung der Präzision und Zuverlässigkeit führt, sondern andererseits für den Optiker in aller Regel auch keinen besonderen zusätzlichen Aufwand, sondern gegebenenfalls lediglich eine Umstellung seines Arbeitsablaufs bedeutet, da der Tracerdatensatz auch für das Einschleifen des Brillenglases herangezogen werden kann und somit hierfür keine eigene Messung mehr erfolgen muss. Vorzugsweise umfasst das Verfahren somit insbesondere nach dem Fertigen der optischen Flächen des Brillenglases ein Schleifen des Randes des Brillenglases, also ein Randen des Brillenglases, gemäß dem Tracerdatensatz.The inventors realized that the procedure according to the invention by using the proposed Tracer data set in determining the lens edge in the user image data not only leads to a significant improvement in precision and reliability, but on the other hand for the optician usually no special additional effort, but possibly only a change of his workflow means that the tracer record can also be used for grinding the lens and therefore no separate measurement must be done for this purpose. The method thus preferably comprises, in particular after finishing the optical surfaces of the spectacle lens, a grinding of the edge of the spectacle lens, that is to say a rim of the spectacle lens, in accordance with the tracer data set.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem ein Ermitteln zumindest eines ausgezeichneten Punktes eines Auges des Benutzers aus den Benutzerbilddaten und ein Ermitteln von individuellen Parameter der Gebrauchsstellung aus der Lage der ermittelten Konturpunkte relativ zu dem zumindest einen ausgezeichneten Punkt. Es wird damit in besonders präziser und zuverlässiger Weise die Position des Brillenglases relativ zum Kopf des Benutzers, insbesondere relativ zum entsprechenden Auge, vorzugsweise relativ zur Pupille oder der Kornea bestimmt. Da durch die erfindungsgemäße Ermittlung der Konturpunkte die Gebrauchsstellung sehr viel genauer ausgewertet werden kann, wirkt sich dies auch auf die Präzision der optischen Anpassung des herzustellenden Brillenglases positiv aus.Preferably, the method further comprises determining at least one excellent point of an eye of the user from the user image data and determining individual parameters of the use position from the location of the determined contour points relative to the at least one designated point. It is thus determined in a particularly precise and reliable manner, the position of the lens relative to the head of the user, in particular relative to the corresponding eye, preferably relative to the pupil or the cornea. Since the position of use can be evaluated much more accurately by determining the contour points according to the invention, this also has a positive effect on the precision of the optical adaptation of the spectacle lens to be produced.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der zumindest eine ausgezeichnete Punkt zumindest einen der folgenden Punkte: die Pupillenmitte, den Hornhautscheitel, zumindest einen optisch ausgezeichneten Punkt der Iris, zumindest einen optisch ausgezeichneten Punkt der Lederhaut. Die individuellen Parameter, welcher aus der Lage der ermittelten Konturpunkte des Brillenglasrandes relativ zu dem zumindest einen ausgezeichneten Punkt ermittelt werden umfassen vorzugsweise einen oder mehrere der folgenden Parameter:

– Position eines oder beider Brillengläser im dreidimensionalen Raum, insbesondere relativ zu dem Kopf und/oder relativ zu dem entsprechenden Auge und/oder relativ zu der entsprechenden Pupille des Benutzers, insbesondere bei einer vorgegebenen Blickausrichtung (z. B. Nullblickrichtung);
– Hornhaut-Scheitelabstand, insbesondere nach Bezugspunktforderung und/oder nach Augendrehpunktforderung;
– monokularer Zentrierpunktabstand;
– Zentrierpunktkoordinaten;
– Dezentration des Zentrierpunkts;
– Brillenglasvorneigung;
– Einschleifhöhe.

In a preferred embodiment, the at least one excellent point comprises at least one of the following points: the pupil center, the corneal vertex, at least one optically excellent point of the iris, at least one visually distinguished point of the dermis. The individual parameters, which are determined from the position of the determined contour points of the spectacle lens edge relative to the at least one excellent point, preferably comprise one or more of the following parameters:

- Position of one or both lenses in three-dimensional space, in particular relative to the head and / or relative to the corresponding eye and / or relative to the corresponding pupil of the user, in particular at a predetermined gaze orientation (eg.
Corneal vertex distance, in particular according to the reference point requirement and / or after eye pivot point requirement;
- monocular centering point distance;
- Center point coordinates;
- decentration of the center point;
- spectacle lens tilt;
- grinding height.

Alternativ oder zusätzlich werden aus den Benutzerbilddaten vorzugsweise auch weitere Parameter der Gebrauchsstellung ermittelt, welche insbesondere nicht von dem zumindest einen ausgezeichneten Punkt abhängen. Diese weiteren Parameter umfassen vorzugsweise einen oder mehrere der folgenden Parameter:

– Scheibenabstand;
– Scheibenmittenabstand;
– Fassungsscheibenwinkel.

Alternatively or additionally, further parameters of the position of use are preferably determined from the user image data, which in particular do not depend on the at least one excellent point. These further parameters preferably include one or more of the following parameters:

- disc distance;
- disc center distance;
- Bracket angle.

Alternativ können diese weiteren Parameter auch bereits durch den Tracerdatensatz festgelegt sein. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn der Tracerdatensatz nicht nur den Randverlauf eines Brillenglases der gewünschten Brille festlegt, sondern den Randverlauf beiden Gläser sowie deren relative Lage zueinander.Alternatively, these other parameters may already be determined by the tracer data set. This is especially the case if the tracer data set not only determines the marginal course of a spectacle lens of the desired spectacles, but the edge course of both glasses and their relative position to each other.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem ein Optimieren des Brillenglases für die ermittelte Gebrauchsstellung. Dabei wird eine computer-gestützte Berechnung der optischen Flächen (bzw. zumindest einer der optischen Fläche, also Vorder- und/oder Rückfläche) des herzustellenden Brillenglases durchgeführt. Dies kann in an sich bekannter Weise mit herkömmlichen Optimierungsalgorithmen beispielsweise auf Basis von Ray-Tracing- und/oder Wavefront-Tracing-Verfahren in iterativer Weise unter Minimierung einer Zielfunktion erfolgen. Daher muss hierauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden. Allerdings erfolgt die Optimierung des Brillenglases oder der Brillengläser jetzt auf Basis der Gebrauchsstellung, die mittels der vorliegenden Erfindung sehr viel präziser und zuverlässiger ermittelt werden kann. Dies wirkt sich somit auch vorteilhaft auf die Genauigkeit des Optimierungsprozesses, also die Genauigkeit der Anpassung an den Benutzer aus.Preferably, the method further comprises optimizing the spectacle lens for the determined position of use. In this case, a computer-assisted calculation of the optical surfaces (or at least one of the optical surface, ie front and / or rear surface) of the spectacle lens to be produced is carried out. This can be done in a manner known per se with conventional optimization algorithms, for example on the basis of ray-tracing and / or wavefront-tracing methods, in an iterative manner while minimizing a target function. Therefore, this will not be discussed further here. However, the optimization of the spectacle lens or spectacle lenses is now based on the position of use, which can be determined by the present invention much more precise and reliable. This also has an advantageous effect on the accuracy of the optimization process, ie the accuracy of the adaptation to the user.

Außerdem umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Fertigen der optischen Flächen des optimierten Brillenglases. Insbesondere wird die zumindest eine optimierte Brillenglasfläche (Vorder- und/oder Rückfläche) insbesondere durch Schleifen in die im Optimierungsschritt ermittelte Form gebracht. Auch für diesen Schritt kann auf an sich bekannte Fertigungsverfahren zurückgegriffen werden, weshalb hierauf nicht näher eingegangen werden muss. In addition, the method preferably comprises manufacturing the optical surfaces of the optimized spectacle lens. In particular, the at least one optimized spectacle lens surface (front and / or back surface) is brought into the shape determined in the optimization step, in particular by grinding. Also for this step can be used on per se known manufacturing process, which is why it need not be discussed in detail.

Vorzugsweise wird des so optimierte Brillenglas gemäß dem Tracerdatensatz in die ausgewählte Fassung eingeschliffen, also gerandet. Das Verfahren umfasst also vorzugsweise ein Schleifen des Randes des Brillenglases gemäß dem Tracerdatensatz. Damit betrifft die Erfindung in diesem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases. Herkömmlich werden Brillengläser in der Regel als rohrunde Gläser, also mit kreisrundem Umfang, oder mit einer der endgültigen Fassungsform angenäherten Form gefertigt, d. h. die optischen Flächen werden optimiert und hergestellt bevor das Brillenglas die endgültige Randform für die Einpassung in die gewünschte Fassung erhält. In diesem Fall wird das „rohe”, insbesondere rohrunde Brillenglas beispielsweise vom Brillenglashersteller zum Optiker übermittelt, der das Glas anschließend randet. Zumindest soweit das Randen automatisch erfolgt, wird zuvor die innere Randform der Fassung bzw. die Randform der Stützscheibe insbesondere mittels eines Tracers z. B. optisch oder mechanisch vermessen. Die gemessenen Werte dienen dann zum Einschleifen des Brillenglases in die Fassung, also zum Randen des Brillenglases.Preferably, the thus optimized spectacle lens is ground in accordance with the Tracerdatensatz in the selected version, that is gerandet. The method thus preferably comprises a grinding of the edge of the spectacle lens according to the tracer data set. Thus, the invention in this aspect relates to a method for producing a spectacle lens. Conventionally, lenses are usually manufactured as tube-like glasses, so with a circular circumference, or with an approximate shape of the final version, d. H. The optical surfaces are optimized and manufactured before the spectacle lens receives the final edge shape for fitting into the desired version. In this case, the "raw", in particular rohrunde lens is transmitted, for example, from the lens manufacturer to the optician who then borders the glass. At least as far as the edge automatically takes place, the inner edge shape of the socket or the edge shape of the support disk, in particular by means of a tracer z. B. measured optically or mechanically. The measured values then serve to grind the spectacle lens into the socket, that is to say to the edge of the spectacle lens.

Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist es allerdings nunmehr möglich, für das Schleifen des Randes des Brillenglases, also für das Randen des Brillenglases, auf den bereits zuvor herangezogenen Tracerdatensatz zurückzugreifen. Es ist somit kein eigenes Vermessen der Randform für das Randen mehr erforderlich.In the procedure according to the invention, however, it is now possible to resort to the previously used tracer data set for the grinding of the edge of the spectacle lens, that is to say for the edge of the spectacle lens. Thus, it is no longer necessary to measure the marginal shape of the edge separately.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es nicht notwendig, dass das Brillenglas individuell optimiert und gefertigt wird. Vielmehr kann auf Basis der verbesserten Ermittlung der Gebrauchsstellung auf in genauer angepasster Weise auf vorgefertigte Brillengläser zurückgegriffen werden. In diesem Fall wird insbesondere auf Basis der individuell ermittelten Gebrauchsstellung ein geeignetes, nicht gerandetes Brillenglas für den Benutzer und die gewählte Fassung bereitgestellt, indem es beispielsweise aus einem vorgefertigten Satz von Brillengläsern entsprechend der ermittelten Gebrauchsstellung ausgewählt wird. Dieses Glas wird anschließend vorzugsweise analog zum individuell optimierten Brillenglas gemäß dem Tracerdatensatz gerandet.In another preferred embodiment, it is not necessary for the spectacle lens to be individually optimized and manufactured. Rather, based on the improved determination of the position of use can be resorted to in an adapted manner to prefabricated lenses. In this case, a suitable, non-edged spectacle lens for the user and the selected version is provided in particular based on the individually determined position of use, for example, by selecting it from a prefabricated set of spectacle lenses according to the determined position of use. This glass is then preferably knurled analogously to the individually optimized spectacle lens according to the tracer data set.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Erfassen von Benutzerbilddaten:

– Erfassen eines ersten Bilddatensatzes, welcher zumindest einen Teilbereich des Kopfes des Benutzers zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung in einer ersten Aufnahmerichtung; und
– Erfassen eines zweiten Bilddatensatzes, welcher zumindest einen Teilbereich des Kopfes des Benutzers zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung in einer zweiten, von der ersten verschiedenen Aufnahmerichtung.

In another preferred embodiment, capturing user image data includes:

Detecting a first image data set which comprises at least a portion of the head of the user together with the user-selected selected spectacle frame in a first recording direction; and
Acquiring a second image data set which comprises at least a portion of the head of the user together with the user-selected, selected spectacle frame in a second, different from the first recording direction.

Besonders bevorzugt umfasst das Ermitteln von individuellen Parametern der Gebrauchsstellung:

– Ermitteln einer dreidimensionalen Position des zumindest einen ausgezeichneten Punktes des Auges anhand des ersten und zweiten Bilddatensatzes umfasst; und
– Ermitteln von dreidimensionalen Positionen der Konturpunkte des Randes des zu fertigenden Brillenglases anhand des ersten und zweiten Bilddatensatzes umfasst.

Particularly preferably, the determination of individual parameters comprises the use position:

- Determining a three-dimensional position of the at least one excellent point of the eye based on the first and second image data set comprises; and
- Determining three-dimensional positions of the contour points of the edge of the lens to be manufactured based on the first and second image data set comprises.

Es werden also vorzugsweise Bilddaten zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Benutzers erfasst bzw. erzeugt, welche jeweils zumindest einen ausgezeichneten Punkt eines Auges des Benutzers umfassen. Insbesondere werden zumindest erste und zweite Bilddaten beispielsweise mittels einer ersten bzw. einer zweiten Bilderfassungseinrichtung aus verschiedenen Aufnahmerichtungen erfasst. Aus den zumindest zwei Bilddaten lässt sich eine dreidimensionale Position des zumindest einen ausgezeichneten Punktes bestimmen. In entsprechender Weise wird vorzugsweise für jeden Konturpunkt des Randes des zu fertigenden Brillenglases anhand der beiden Bilddatensätze der Benutzerbilddaten die dreidimensionale Position ermittelt. Dabei können die zumindest zwei Bilddatensätze mittels zweier Bilderfassungseinrichtungen (z. B. Kameras) insbesondere gleichzeitig, oder aber auch mittels einer einzigen Bilderfassungseinrichtung bei unterschiedlicher Kopfhaltung bzw. Blickrichtung nacheinander erfasst werden.Thus, image data are preferably acquired or generated at least from subareas of the user's head, which each comprise at least one excellent point of an eye of the user. In particular, at least first and second image data are acquired, for example, by means of a first or a second image capture device from different acquisition directions. From the at least two image data, a three-dimensional position of the at least one excellent point can be determined. In a corresponding manner, the three-dimensional position is preferably determined for each contour point of the edge of the spectacle lens to be manufactured on the basis of the two image data sets of the user image data. In this case, the at least two image data records can be detected in succession by means of two image capture devices (eg cameras), in particular simultaneously, or else by means of a single image capture device with different head posture or viewing direction.

Vorzugsweise umfassen somit die erfassten Benutzerbilddaten einen ersten Bilddatensatz, welcher zumindest einen Teilbereich des Kopfes in einer ersten Aufnahmerichtung darstellt, und einen zweiten Bilddatensatz, welcher einen Teilbereich des Kopfes in einer zweiten Aufnahmerichtung darstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Ermitteln von Konturpunkten des Randes des zu fertigenden Brillenglases für jeden Bilddatensatz der Benutzerbilddaten, also für jede Aufnahmerichtung (Perspektive) separat. Nachdem aber für beide Bilddatensätze derselbe Tracerdatensatz (insbesondere als zu suchendes Muster bzw. template) herangezogen wird, ist mit den separat ermittelten Konturpunkten in den einzelnen Bilddatensätzen über den jeweils korrespondierenden Datenpunkt des Tracerdatensatzes auch deren Zuordnung zueinander automatisch festgelegt, so dass direkt eine Bestimmung der dreidimensionalen Position erfolgen kann.Thus, the captured user image data preferably comprises a first image data set representing at least a partial area of the head in a first recording direction and a second image data set representing a partial area of the head in a second recording direction. In a preferred embodiment, the determination of contour points of the edge of the spectacle lens to be manufactured takes place separately for each image data record of the user image data, that is to say for each recording direction (perspective). However, the same tracer data set (in particular as a pattern or template to be searched for) is used for both image data sets is, is automatically determined with the separately determined contour points in the individual image data sets on the respective corresponding data point of the Tracer data set and their assignment to each other, so that a determination of the three-dimensional position can be made directly.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die relative Position und Aufnahmerichtung der ersten und zweiten Bilderfassungseinrichtung bekannt und die ersten und zweiten Bilddätensätze werden vorzugsweise gleichzeitig erzeugt. Damit sich auch die beiden Transformationen des Tracerdatensatzes für die Suche in den beiden Bilddatensätzen relativ zueinander bekannt. Die in einem solchen Stereokamerasystem inhärent vorhandenen Informationen lassen sich also vorzugsweise dazu verwenden, um die Suche schneller und sicherer zu machen.In another preferred embodiment, the relative position and direction of the first and second image capture devices are known, and the first and second image pack sets are preferably generated simultaneously. Thus, the two transformations of the tracer data set for the search in the two image data sets known relative to each other. The information inherent in such a stereo camera system can therefore be used preferably to make the search faster and safer.

Während in einer Ausführungsform die dreidimensionale Position sämtlicher ermittelter Konturpunkte bestimmt werden kann, werden in einer anderen bevorzugten Ausführungsform Referenzpunkte, für das Brillenglas, welche insbesondere von den Konturpunkten umfasst sind oder sich aus den Konturpunkten eindeutig ableiten lassen, (semi-)automatisch und/oder manuell ausgewählt, deren dreidimensionale Position bestimmt wird. Für das ermitteln individueller Parameter ist es nämlich zumindest teilweise nicht erforderlich, die dreidimensionale Position des gesamten Randverlaufs explizit auszuwerten. Vielmehr ist die relative Position des Brillenglases zum entsprechenden Auge ebenso wie die relative Position der beiden Gläser zueinander bereits durch wenige Koordinaten (auf Basis der Referenzpunkte) eindeutig beschrieben.While in one embodiment the three-dimensional position of all determined contour points can be determined, in another preferred embodiment reference points for the spectacle lens, which are in particular encompassed by the contour points or can be clearly derived from the contour points, are (semi-) automatic and / or manually selected whose three-dimensional position is determined. For the determination of individual parameters, it is at least partially not necessary to explicitly evaluate the three-dimensional position of the entire edge course. Rather, the relative position of the spectacle lens to the corresponding eye as well as the relative position of the two glasses to each other already by a few coordinates (based on the reference points) clearly described.

So wird durch die Berücksichtigung einerseits des gesamten Randverlaufs aus dem Tracerdatensatz bei der Ermittlung der Konturpunkte die Genauigkeit der Zuverlässigkeit der Positionsbestimmung erhöht, während durch die anschließende Auswahl weniger Referenzpunkte, welche bereits eine eindeutige Bestimmung der (relativen) Position/Lage des Brillenglases bzw. der Brillengläser erlauben, der Rechenaufwand bei der Auswertung der individuellen Gebrauchsstellung gering gehalten wird.Thus, the accuracy of the reliability of the position determination is increased by taking into account, on the one hand, the entire edge course from the tracer data set in the determination of the contour points, while the subsequent selection of fewer reference points, which already an unambiguous determination of the (relative) position / position of the spectacle lens or the Eyeglass lenses allow the computational effort in the evaluation of the individual use position is kept low.

Vorzugsweise legt der bereitgestellte Tracerdatensatz die Form des Verlauf des Randes des herzustellenden Brillenglases dreidimensional fest. Dies führt gegenüber beispielsweise einer rein zweidimensionalen Darstellung bzw. Festlegung der Randform vor allem bei stark gekrümmten Fassungsscheiben zu einer Verbesserung der Genauigkeit.Preferably, the provided tracer data set defines the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced three-dimensionally. This leads to, for example, a purely two-dimensional representation or definition of the edge shape, especially in strongly curved mounting discs to improve the accuracy.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform legt der bereitgestellte Tracerdatensatz den Verlauf der Ränder beider Brillengläser der ausgewählten Brillenfassung sowie deren relative Lage zueinander (insbesondere dreidimensional) fest, wobei das Verfahren ein Ermitteln der Ränder beider Brillengläser der ausgewählten Brillenfassung in den Benutzerbilddaten anhand des Tracerdatensatzes umfasst. In diesem Fall wird anders als bei herkömmlichen Tracerdaten nicht der Verlauf jedes Brillenglas einer Brille einzeln ermittelt, sondern der erfindungsgemäße Tracerdatensatz legt vorzugsweise auch noch die relative Position und/oder Orientierung der beiden zu fertigenden Gläser der gewünschten Brillenfassung zueinander fest. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die gewünschte Brille einen großen Fassungsscheibenwinkel aufweist. Aber auch bei einem kleinen Fassungsscheibenwinkel wird durch die ein Anpassen bzw. eine Mustersuche auf Basis der Kombination beider Brillengläser die Präzision in der Lage der ermittelten Konturpunkte weiter erhöht.In a further preferred embodiment, the provided tracer data set determines the course of the edges of both spectacle lenses of the selected spectacle frame and their relative position to each other (in particular three-dimensional), wherein the method comprises determining the edges of both spectacle lenses of the selected spectacle frame in the user image data on the basis of the tracer data set. In this case, unlike conventional tracer data, the course of each spectacle lens of a pair of spectacles is not determined individually, but the tracer data set according to the invention preferably also determines the relative position and / or orientation of the two glasses of the desired spectacle frame to be manufactured. This is particularly advantageous if the desired glasses has a large socket angle. But even with a small frame angle, the precision in the position of the determined contour points is further increased by an adaptation or a pattern search based on the combination of both lenses.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem ein Anzeigen der Benutzerbilddaten zusammen mit den ermittelten Konturpunkten beispielsweise über einen Bildschirm ähnlich einem aus herkömmlichen Videozentriersystemen bekannten Bildschirm. Damit kann einerseits ein Anwender die ermittelten Konturpunkte kontrollieren. Andererseits ist damit auch eine Fassungsberatung für den Brillenträger möglich.Preferably, the method also comprises displaying the user image data together with the determined contour points, for example via a screen similar to a screen known from conventional video centering systems. On the one hand, this allows a user to control the determined contour points. On the other hand, it is also possible to provide a frame consultation for the spectacle wearer.

In einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ermitteln von Benutzerdaten für die Herstellung eines Brillenglases zu einer ausgewählten Brillenfassung für einen Benutzer. Die Vorrichtung umfasst einen Datenspeicher mit einem Tracerdatensatzes, welcher die Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases festlegt. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Bilderfassungseinrichtung zum Erfassen von Benutzerbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung. Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung zum Ermitteln von Konturpunkten des Randes des zu fertigenden Brillenglases in den Benutzerbilddaten anhand des Tracerdatensatzes. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung sind die obigen ebenso wie die nachfolgenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren in analoger Weise zu verstehen.In another aspect, the present invention relates to an apparatus for determining user data for manufacturing a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user. The device comprises a data memory with a tracer data set which determines the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced. In addition, the apparatus comprises an image capture device for capturing user image data of at least a portion of the user's head together with the user-selected selected spectacle frame. Finally, the device according to the invention comprises an evaluation device for determining contour points of the edge of the spectacle lens to be produced in the user image data on the basis of the tracer data set. For the device according to the invention, the above as well as the following explanations of the method according to the invention are to be understood in an analogous manner.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung außerdem eine Bildanzeigeeinrichtung zum Ausgeben der Benutzerbilddaten zusammen mit den ermittelten Konturpunkten an den Benutzer umfasst. Damit kann einerseits ein Anwender die ermittelten Konturpunkte kontrollieren. Andererseits ist damit auch eine Fassungsberatung für den Brillenträger möglich.The device preferably also comprises an image display device for outputting the user image data together with the determined contour points to the user. On the one hand, this allows a user to control the determined contour points. On the other hand, it is also possible to provide a frame consultation for the spectacle wearer.

Außerdem umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Tracereinrichtung (also einen Tracer), welche ausgelegt ist zum

– Messen der Form des Verlaufs des Randes des herzustellenden Brillenglases, insbesondere an der ausgewählten Brillenfassung; und
– Abspeichern der gemessenen Form als Tracerdatensatz im Datenspeicher.

In addition, the device preferably comprises a tracer device (ie a tracer), which is designed for

Measuring the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced, in particular on the selected spectacle frame; and
- Save the measured shape as Tracerdatensatz in the data memory.

Neben entsprechenden Verfahren zum Ermitteln von Benutzerdaten für die Herstellung eines Brillenglases zu einer ausgewählten Brillenfassung für einen Benutzer, insbesondere unter Einbeziehung einer oder mehrerer der als funktionale Abläufe in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen implementierten entsprechenden Verfahrensschritten bietet die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, insbesondere in Form eines Speichermediums oder einer Signalfolge, umfassend computerlesbare Anweisungen, welche, wenn geladen in einen Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, bewirken, dass der Computer ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform durchführt.In addition to corresponding methods for determining user data for the production of a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user, in particular involving one or more of the corresponding procedural steps implemented as functional processes in the devices according to the invention, the invention also provides a computer program product, in particular in the form of a storage medium or a burst of signals comprising computer readable instructions which, when loaded into a memory of a computer and executed by the computer, cause the computer to perform a method according to the present invention, in particular in a preferred embodiment.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt:The invention will now be described by way of example with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Showing:

1: eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. 1 : a schematic representation of a method according to a preferred embodiment.

Gemäß der in 1 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Verfahren ein Bereitstellen eine Tracerdatensatzes (12), welcher die Form des Verlaufs des Randes zumindest einen herzustellenden Brillenglases für eine ausgewählte Brillenfassung festlegt. Der Verlauf des Randes des Brillenglases entspricht dabei im Wesentlichen dem inneren Fassungsrand der ausgewählten Brillenfassung. Bei randlosen Fassungen wird unter dem inneren Fassungsrand der Rand der Stützscheiben bzw. der später zu integrierenden Gläser verstanden. Für Bohr- und Nylorbrillen gilt dies sinngemäß. Der Tracerdatensatz gibt die Randform der späteren Gläser (bei Bohr- und Nylorbrillen also auch der Stützscheiben) und damit den geometrischen Verlauf des inneren Fassungsrandes (bei Nylor- und Vollrandfassungen) wieder. Besonders sinnvoll ist bei der Fassungsranderkennung für die Videozentrierung dabei, die Kante einer Fassung bzw. einer Stützscheibe zu wählen, auf die die Zentrierdaten für den späteren Prozessschritte bis hin zum Einschliefen referenziert werden.According to the in 1 In one embodiment, the method comprises providing a tracer data set ( 12 ), which determines the shape of the course of the edge at least one lens to be produced for a selected spectacle frame. The course of the edge of the spectacle lens essentially corresponds to the inner frame edge of the selected spectacle frame. In borderless versions, the edge of the support disks or the glasses to be integrated later is understood by the inner edge of the frame. For drilling and Nylorbrillen this applies mutatis mutandis. The Tracer dataset gives the edge shape of the later glasses (in Bohr- and Nylorbrillen so also the support disks) and thus the geometric course of the inner edge of the frame (in Nylor and Vollrandfassungen) again. It is particularly useful in the frame edge detection for the video centering to select the edge of a socket or a support disk, to which the centering data for the later process steps are referenced to the inclusion.

Die Informationen über die Fassung (Daten im Tracerdatensatz) können zwei- oder dreidimensional vorliegen. In vielen Fällen kann mit zweidimensionalen Daten gearbeitet. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Projektion der tatsächlichen Scheibenform in eine Ebene. Für eine möglichst stabile und genaue spätere Erkennung der Konturpunkte oder Konturlinie des Glasrandes aus Bildern des Benutzer ist es vorteilhaft, wenn die tatsächliche Scheibenform im Tracerdatensatz durch die Daten in allen drei Raumrichtungen wiedergegeben wird. Dies gilt insbesondere für Fassungen mit hohen Fassungsscheibenwinkeln, da hier die Projektionen der Fassung in die Bildebene einer Bilderfassungseinrichtung stark von der jeweiligen Perspektive abhängen können.The information about the version (data in the tracer data set) can be two- or three-dimensional. In many cases you can work with two-dimensional data. This is preferably a projection of the actual disk shape into a plane. For the most stable and accurate subsequent recognition of the contour points or contour line of the edge of the glass from images of the user, it is advantageous if the actual slice shape in the tracer data set is represented by the data in all three spatial directions. This applies in particular to frames with high lens angles, since here the projections of the frame into the image plane of an image capture device can depend strongly on the respective perspective.

Die Darstellung des Brillenglasrandes im Tracerdatensatz kann diskret, durch einzelne Punkte an bestimmten Stützstellen, welche z. B. aus einer Messung mittels eines Tracers gewonnen wurden, oder analytisch erfolgen. Im einfachsten Fall werden zweidimensionale Daten als Einzelpunkte angegeben. Dies kann als Menge von Punkten in einem kartesischem Koordinatensystem (x, y) oder einem polarem Koordinatensystem (φ, r) geschehen. Im dreidimensionalen Fall können ebenfalls kartesische Koordinaten (x, y, z) oder Kugelkoordinaten (φ, r, ϑ) sowie Zylinderkoordinaten (φ, r, h) verwendet werden. Die Punkte können dabei auf dem Umfang der Kontur oder in Bezug auf die Winkelkoordinate φ äquidistant verteilt sein. Ferner können die Punkte in Bereichen mit kleinen Krümmungsradien dichter liegen. Zusätzlich können in jedem Punkt auch die Richtungen von Tangenten bzw. Tangentialebenen angegeben werden.The representation of the lens rim in Tracerdatensatz can discreetly, by individual points at certain nodes, which z. B. were obtained from a measurement by means of a tracer, or carried out analytically. In the simplest case, two-dimensional data are given as individual points. This can be done as a set of points in a Cartesian coordinate system (x, y) or a polar coordinate system (φ, r). In the three-dimensional case, Cartesian coordinates (x, y, z) or spherical coordinates (φ, r, θ) as well as cylindrical coordinates (φ, r, h) can also be used. The points can be distributed equidistantly on the circumference of the contour or in relation to the angle coordinate φ. Furthermore, the points may be more dense in areas of small radii of curvature. In addition, the directions of tangents and tangent planes can be specified in each point.

Unter einer analytischen Beschreibung wird ein funktionaler Zusammenhang verstanden, der es erlaubt den Verlauf der Form in jedem gewünschten Punkt mit beliebiger Genauigkeit anzugeben. Dies kann in Abhängigkeit einer Koordinate wie beispielsweise r = f(φ) bzw. (r, h) = f(φ) oder eines laufenden Parameters wie beispielsweise (r, φ) = f(l) bzw. (r, φ, h) = f(l) mit l = 0 ... 1 geschehen. Eine entsprechende Funktion kann auch abschnittsweise definiert werden. Ein Beispiel für eine derart abschnittsweise Beschreibung stellt die Angabe von Splines dar.An analytical description is understood to mean a functional relationship that allows the shape of the shape to be specified in any desired point with arbitrary precision. This can depend on a coordinate such as r = f (φ) or (r, h) = f (φ) or a current parameter such as (r, φ) = f (l) or (r, φ, h ) = f (l) with l = 0 ... 1. A corresponding function can also be defined in sections. An example of such a partial description is the specification of splines.

Alternativ oder zusätzlich zum Kantenverlauf können auch Bilddaten der relevanten Bereiche der Fassung herangezogen werden. Dabei kann es sich um ein oder mehrere lokale Ausschnitte oder eine Gesamtansicht handeln. Um die Daten für die Auswertung besser nutzen zu können, werden vorzugsweise für jeden lokalen Ausschnitt für mindestens einen Punkt des darin enthaltenen Bereichs der relevanten Kante dessen Position im Koordinatensystem der Bilddaten bereitgestellt, also angegeben. Unter dem Begriff Tracerdatensatz werden im Folgenden neben dem Kantenverlauf somit vorzugsweise auch derartige Erweiterungen verstanden.As an alternative or in addition to the edge course, image data of the relevant areas of the socket can also be used. It can be one or more local sections or an overall view. In order to be able to make better use of the data for the evaluation, its position in the coordinate system of the image data is preferably provided for each local segment for at least one point of the region of the relevant edge contained therein, that is to say given. The term tracer data set is thus understood to mean preferably also such extensions in addition to the edge course.

Die Tracerdaten können individuell für eine ausgewählte Brillenfassung, also insbesondere nach der Auswahl der Brillenfassung durch den Benutzer beispielsweise vom Optiker bestimmt, insbesondere gemessen, oder generisch erzeugt werden.The tracer data can be selected individually for a selected spectacle frame, that is to say in particular after the selection of the spectacle frame by the user for example, determined by the optician, especially measured, or generated generically.

Unter individuellen Daten werden dabei vorzugsweise Daten verstanden, die für die jeweilige, in den konkreten Aufnahmen zu detektierenden Fassungen individuell ermittelt werden. Derartige Daten bieten den Vorteil, dass sie auf Grund der individuellen Ermittlung die tatsächliche Form des zu erfassenden Exemplars der Fassung wiedergeben. Idealerweise erfolgt die Erfassung des später zu detektierenden Exemplars nach einer Anpassung für den Benutzer (Brillenträger, so dass anpassungsbedingte Veränderungen der Fassungsform miterfasst werden. Die Erfassung kann dabei beispielsweise taktil („klassischer Tracer”) oder optisch erfolgen. Bei der optischen Erfassung können auch Musterprojektionen und/oder Stereokamerasysteme verwendet werden. Je nach Erfassungsweg können dabei Daten mit den in den oben beschriebenen Inhalten erzeugt werden. Die zur Erfassung verwendete optische bzw. mechanische Einheit (z. B. Tracer) kann in einer bevorzugten Ausführungsform baulich in ein Videozentriersystem integriert werden, welches weitere, nachfolgend noch beschriebenen Auswertungen vornimmt.In this case, individual data is preferably understood to be data which is determined individually for the respective versions to be detected in the specific recordings. Such data offer the advantage that, on the basis of the individual determination, they reflect the actual form of the copy of the version to be recorded. Ideally, the acquisition of the specimen to be detected later takes place after an adaptation for the user (spectacle wearer so that adaptation-related changes of the frame form are also recorded.) The detection can take place, for example, tactilely ("classical tracer") or optically Depending on the detection path, data may be generated with the contents described above The optical or mechanical unit (eg tracer) used for detection may in a preferred embodiment be structurally integrated into a video centering system which carries out further evaluations described below.

Unter generischen Daten werden insbesondere Daten verstanden, die für ein Fassungsmodell – unabhängig vom dem zu detektierenden Exemplar – erzeugt werden. Diese können insbesondere bereits vom Hersteller des Fassungsmodells erzeugt und dem Optiker zur Verfügung gestellt werden. Vorteil dieser Variante ist der geringere Aufwand für den Optiker während des Beratungs-, Vermessungs- und Bestellprozesses. Die Daten können dabei direkt aus den Konstruktionsdaten der Fassung generiert, zentral an einem Exemplar der Fassung erfasst oder lokal durch den Optiker einmal an einem Exemplar ermittelt werden. Auch hier kann die zur erwähnten lokalen Erfassung notwendige optische bzw. mechanische Einheit in einer bevorzugten Ausführungsform baulich in das Videozentriersystem integriert sein.In particular, generic data is understood to be data that is generated for a frame model, irrespective of the specimen to be detected. These can in particular already be produced by the manufacturer of the socket model and made available to the optician. Advantage of this variant is the lower cost for the optician during the consulting, surveying and ordering process. The data can be generated directly from the design data of the frame, captured centrally on a copy of the frame, or determined locally by the optician once on a specimen. Again, the optical or mechanical unit necessary for the mentioned local detection can be structurally integrated into the video centering system in a preferred embodiment.

Außerdem umfasst das Verfahren gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform ein Erfassen von Benutzerbilddaten (14) zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers, insbesondere einer Augenpartie, zusammen mit der vom Benutzer getragenen, ausgewählten Brillenfassung. Dieser Vorgang kann analog zur Bilderfassung in bekannten Videozentriersystemen erfolgen. Dabei wird der Benutzer aufgefordert, die ausgewählte Brillenfassung in der gewünschten Gebrauchsstellung zu tragen und damit beispielsweise eine bestimmte Sehaufgabe zu erfüllen. Das heißt, er wird gebeten sich insbesondere in eine bestimmte Position vor eine Kamera zu begeben und gegebenenfalls in eine bestimmte Richtung zu blicken. Mittels der zumindest einen Kamera werden dann die Benutzerbilddaten erzeugt. Diese stellen zumindest eine für die Anpassung des Brillenglases bzw. der Brillengläser relevante Gesichtspartie (insbesondere eine Augenpartie) zusammen mit der getragenen Brillenfassung dar. Vorzugsweise stellen die Benutzerbilddaten im Wesentlichen das gesamte Gesicht dar und werden auch für eine Fassungs- und Gläserberatung herangezogen, wie sie in bekannten Videozentriersystems ebenfalls bereits durchgeführt wird.In addition, the method according to the in 1 illustrated embodiment, capturing user image data ( 14 ) at least a portion of the head of the user, in particular an eye area, together with the user-worn, selected spectacle frame. This process can be done analogously to image capture in known Videozentriersystemen. In this case, the user is asked to wear the selected spectacle frame in the desired position of use and thus, for example, to fulfill a specific visual task. That is, he is asked to go in particular in a specific position in front of a camera and, if necessary, to look in a particular direction. The user image data is then generated by means of the at least one camera. These represent at least one relevant for the adjustment of the spectacle lens or the spectacle lenses face (in particular an eye area) together with the worn spectacle frame. Preferably, the user image data essentially represent the entire face and are also used for a frame and glasses advice, as they in known Videozentriersystems also already performed.

In einem nächsten Schritt (16) sucht das Verfahren nun in den Benutzerbilddaten nach Bildelementen, die dem im Tracerdatensatz festgelegten Gläserrand entsprechen. Die Suche kann entweder per Bildverarbeitung in Bilddaten erfolgen oder – abstrakter – in einem Datensatz, in dem die relevanten Daten extrahiert und aufbereitet vorliegen. Hilfreiche Beschreibungen einiger im Folgenden erwähnten Suchalgorithmen, der Grundlagen des Pattern-(bzw. Template)matchings sowie der Definition geeigneter Zielfunktionen linden sich beispielsweise in Lehrbüchern der Künstlichen Intelligenz wie S. Russel und P. Norvig: „Artificial intelligence: A Modern Approach”, Prentice Hall, 3. Auflage (2009) und der Bildverarbeitung wie C. Steger et al.: „Machine Vision Algorithms and Applications”, Wiley-VCG (2008).In a next step ( 16 ), the method now looks in the user image data for picture elements which correspond to the glass edge defined in the tracer data record. The search can be done either by image processing in image data or - abstract - in a data set in which the relevant data is extracted and prepared. Helpful descriptions of some of the search algorithms mentioned below, the basics of pattern (or template) matching as well as the definition of suitable objective functions can be found, for example, in artificial intelligence textbooks such as S. Russell and P. Norvig: "Artificial Intelligence: A Modern Approach". Prentice Hall, 3rd edition (2009) and image processing such as C. Steger et al .: "Machine Vision Algorithms and Applications", Wiley-VCG (2008).

Im einfachsten Fall wird der – gegebenenfalls erweiterte – Tracerdatensatz in den Bilddaten nach den Prinzipien des Pattern-(bzw. Template)matchings gesucht. Dazu können während der Suche sowohl die zu suchenden Daten (als auch in speziellen Fällen die Bilddaten) Transformationen unterzogen werden. Auf Grund der Abbildung des dreidimensionalen Raums in die Bilddatenebene werden dazu vorteilhafterweise affine Transformationen wie Translation, Rotation, Skalierung, Reflexion und Scherung sowie Parallelprojektionen und (nichtaffine) projektive Translationen wie die Zentralprojektion in der aus der Literatur bekannten Weise eingesetzt. Die Parameter dieser Transformationen werden systematisch variiert und das derart transformierte Pattern (bzw. Template) wiederholt über den Suchraum gelegt. Damit wird die Übereinstimmung zwischen Pattern (bzw. Template) und Ausschnitt aus dem Suchraum gemäß einer Zielfunktion berechnet.In the simplest case, the - possibly extended - tracer data set is searched in the image data according to the principles of pattern (or template) matching. For this purpose, during the search both the data to be searched (and in special cases the image data) can be subjected to transformations. Due to the mapping of the three-dimensional space into the image data plane, affine transformations such as translation, rotation, scaling, reflection and shear as well as parallel projections and (non-affine) projective translations such as the central projection in the manner known from the literature are advantageously used. The parameters of these transformations are systematically varied and the pattern (or template) transformed in this way is repeatedly placed over the search space. This computes the match between pattern (or template) and section from the search space according to a target function.

Als erfolgreiches Ergebnis der Suche gilt dabei die Position (d. h. der Parametersatz für die affine bzw. projektive Transformation) mit dem höchsten Wert, wenn dieser oberhalb einer gegeben Schwelle liegt. Naturgemäß können die aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz bekannten Verfahren eingesetzt werden. Beispiele hierfür wären heuristische Algorithmen, optimierende Verfahren, genetische Algorithmen und die simulierte Abkühlung (simulated annealing).The successful result of the search is the position (ie the parameter set for the affine or projective transformation) with the highest value, if this is above a given threshold. Naturally, the methods known from the field of artificial intelligence can be used. Examples include heuristic algorithms, optimization methods, genetic algorithms and simulated annealing.

Um den Suchvorgang schneller bzw. stabiler zu gestalten, können die Bilddaten vor der Suche aufbereitet werden. Darunter fallen die typischen Operationen der Bildverarbeitung wie die Anpassung von Kontrast und Helligkeit, Farbraumtransformationen, die Verwendung angepasster Farbräume, die Einschränkung auf einzelne Farbkanäle und ähnliches. Aber auch komplexere Operationen wie das Schärfen, die Anwendung von Filtern und die Extraktion von Kanten gehören zu dieser Kategorie, solange es sich bei den Ergebnissen wiederum um Bilddaten im weitesten Sinn handelt.To make the search faster or more stable, the image data can be edited before the search. These include the typical ones Image processing operations such as adjustment of contrast and brightness, color space transformations, the use of custom color spaces, restriction to individual color channels, and the like. But even more complex operations such as sharpening, applying filters, and extracting edges belong to this category as long as the results are again image data in the broadest sense.

Um Rechenzeit zu sparen, kann die Suche auch nacheinander in unterschiedlich aufbereiteten Suchräumen stattfinden. So kann in einem ersten gröber gerasterten Suchraum die ungefähre Position des Fassungsrandes (d. h. Parameter der oben genannten Transformation) ermittelt werden. In dessen Umgebung kann dann in einem feiner aufgelösten Suchraum die exakte Position bestimmt werden.In order to save computing time, the search can also take place successively in differently prepared search spaces. Thus, in a first coarsely screened search space, the approximate position of the frame edge (i.e., parameters of the above transformation) can be determined. In its environment, the exact position can then be determined in a finely resolved search space.

Unter abgeleiteten Daten bzw. Bilddaten wird ein Datensatz verstanden, in dem die relevanten Daten extrahiert und aufbereitet vorliegen. Ein Beispiel hierfür ist die Angabe von Kanten. Diese werden dabei per Bildverarbeitung extrahiert und dann durch die Angabe ihrer Koordinaten – insbesondere analog zur Angabe des Tracerdatensatzes, wie oben beschrieben – abgespeichert. Dies führt im einfachsten Fall zur Modellierung der Kante durch eine Punktwolke und die Angabe der einzelnen Koordinaten.By derived data or image data is meant a data set in which the relevant data are extracted and processed. An example of this is the specification of edges. These are extracted by image processing and then stored by specifying their coordinates - in particular analogous to the specification of the Tracer data set, as described above. In the simplest case, this leads to the modeling of the edge by a point cloud and the specification of the individual coordinates.

Bevorzugt wird eine analytische Angabe, bei der aus der Punktwolke einzelne Elemente (z. B. gerade Strecken, Radien oder Splines) extrahiert und in abstrakterer Beschreibung (z. B. Anfangspunkte, Stützpunkte, Längen, Radien, Richtungen, Tangenten, Tangentialebenen, einschließende Ebenen, Normalen, Koeffizienten von Funktionszusammenhängen) abgespeichert werden.An analytical statement is preferred in which individual elements (eg straight lines, radii or splines) are extracted from the point cloud and described in a more abstract description (eg starting points, interpolation points, lengths, radii, directions, tangents, tangential planes, etc.) Levels, normals, coefficients of functional relationships).

Im einfachsten Fall verläuft die Suche auf Basis der abgeleiteten Daten analog zu einem der oben beschriebenen Suchverfahren (z. B. Pattern-(bzw. Template)matching) für die direkten Bilddaten. Die optimale Position der Tracerdaten (Tracerdatensatz) in den abgeleiteten Daten (Benutzerbilddaten) (d. h. der Parametersatz für die Transformationen) wird durch entsprechende Suchstrategien zur Optimierung der Zielfunktion bei Variation der Parameter der Transformationen bestimmt. Von dem oben beschriebenen Vorgehen bei den direkten Bilddaten unterscheidet sich bei den abgeleiteten Daten aber die Bestimmung der Zielfunktion für die jeweils betrachtete Position der Tracerdaten (d. h. für einen konkreten Parametersatz). Sie wird vorzugsweise nicht wie oben beschrieben nach den Prinzipien des Pattern-(bzw. Template)matching bestimmt sondern wie im Folgenden beschrieben berechnet.In the simplest case, the search on the basis of the derived data runs analogously to one of the search methods described above (eg, pattern (or template) matching) for the direct image data. The optimal position of the tracer data (tracer data set) in the derived data (user image data) (i.e., the parameter set for the transformations) is determined by appropriate search strategies to optimize the objective function by varying the parameters of the transformations. However, in the case of the derived data, the determination of the objective function differs from the procedure described above for the direct image data for the particular position of the tracer data (that is to say for a specific parameter set). It is preferably not determined according to the principles of pattern (or template) matching as described above, but is calculated as described below.

Für die Auswertung der Zielfunktion werden zuerst die für die gegebene Lage der transformierten Tracerdaten relevanten Elemente der aufbereiteten Daten ausgewählt. Dies kann beispielsweise durch die Bestimmung eines Abstandes und die Wahl der zu den Tracerdaten jeweils nächstliegenden Elemente geschehen. Anschließend wird aus der Lage der transformierten Tracerdaten sowie der ausgewählten Elemente der aufbereiteten Daten eine Zielfunktion berechnen. Diese besteht im einfachsten Fall aus der Summe bzw. dem integral der geometrischen Abstände über die vollständige Kontur. (In diesem Fall muss die Zielfunktion offensichtlich minimiert werden.) Besagte Abstände können entweder punktweise oder für jedes Element analytisch berechnet und dann über die gesamten Tracerdaten aufsummiert werden. Selbstverständlich sind auch weitere Metriken und Berechnungsmethoden verwendbar.For the evaluation of the objective function, the elements of the processed data relevant for the given position of the transformed tracer data are first selected. This can be done, for example, by determining a distance and selecting the closest elements to the tracer data. Subsequently, an objective function will be calculated from the position of the transformed tracer data as well as the selected elements of the processed data. In the simplest case, this consists of the sum or the integral of the geometrical distances over the complete contour. (In this case, the objective function obviously has to be minimized.) Said distances can either be calculated pointwise or analytically for each element and then summed up over the entire tracer data. Of course, other metrics and calculation methods can be used.

Die Verwendung analytischer Daten hat dabei den prinzipiellen Vorteil, dass während der Suche einzelne oder ein ganzer Satz Parameter auch analytisch bestimmt werden kann, ohne dass eine Suche mit Variation von Parametern und Maximierung der Zielfunktion notwendig ist. Wird z. B. während eines Schritts der Suche ein übereinstimmender Punkt eines Elements gefunden, kann die Lage des Elements (d. h. die Parameter der entsprechenden Transformationen) aus der analytischen Beschreibung des Elements direkt berechnet werden. Ein Beispiel hierfür wäre die Berechnung von Rotationsachsen und Winkeln bei der gefunden Zuordnung eines Endpunktes.The use of analytical data has the principal advantage that during the search single or a whole set of parameters can also be determined analytically, without a search with variation of parameters and maximization of the objective function is necessary. If z. For example, if a matching point of an element is found during a step of the search, the position of the element (i.e., the parameters of the corresponding transformations) can be calculated directly from the analytic description of the element. An example of this would be the calculation of rotation axes and angles in the found assignment of an end point.

Vorzugsweise wird auch der Umgang mit fehlenden Elementen bei der Bestimmung der Zielfunktion berücksichtigt. Durch eine geeignete Bewertung dieser Abschnitte können zweierlei Fehler verhindert werden: Der erste Fehler besteht darin, dass der Algorithmus (offensichtlich falsche) Positionen für die Tracerdaten. bevorzugt, bei denen ein Punkt übereinstimmt, in dessen Nähe aber keine anderen Elemente vorhanden sind. Der gegenteilige Fehler tritt auf, wenn falsche Elemente in der Umgebung der Lücke richtiger Elemente die Position der Tracerdaten in ihre Richtung „ziehen”, um so die Lücke unter Vergrößerung des Abstandes von den anderen Elementen aufzufüllen. Diese Gefahr besteht insbesondere, wenn die Bilddaten auf Grund der Ausprägung der Nut viele nahe beieinander liegende Kanten aufweisen. Im einfachsten Fall wird ein fester Wert für den Abstand definiert. Dieser kann beispielsweise der maximalen Entfernung bei der Auswahl der Elemente entsprechen.Preferably, the handling of missing elements is also taken into account in the determination of the objective function. By properly evaluating these sections, two kinds of errors can be prevented: the first error is that the algorithm (obviously wrong) positions for the tracer data. preferred in which a point coincides, in the vicinity but no other elements are present. The opposite error occurs when false elements in the vicinity of the gap of right elements "pull" the position of the tracer data in their direction so as to fill the gap as the distance from the other elements increases. This danger exists in particular if the image data have many edges lying close to each other due to the shape of the groove. In the simplest case, a fixed value for the distance is defined. This may, for example, correspond to the maximum distance in the selection of the elements.

Weniger empfindlich auf kleinere Ausfälle ist ein Verfahren, bei dem die Bewertung mit der Länge des fehlenden Stücks überproportional zunimmt. Im Ergebnis können fehlende Stücke in den abgeleiteten Daten dann leicht durch die Tracerdaten überbrückt werden, da diese vollständig vorliegen.Less sensitive to minor failures is a method whereby the score increases disproportionately with the length of the missing piece. As a result, missing pieces in the derived data can then be easily bypassed by the tracer data since they are complete.

Bei Stereokamerasystemen besteht prinzipiell die Möglichkeit, beide Kameras unabhängig voneinander zu betrachten und den Fassungsrand in den Bild- bzw. abgeleiteten Daten jeder Kamera unabhängig voneinander individuell zu suchen. Die in einem Stereokamerasystem inhärent vorhandenen Informationen lassen sich darüber hinaus vorzugsweise dazu verwenden, um die Suche schneller und sicherer zu machen. In stereo camera systems, it is basically possible to view both cameras independently of each other and to individually search the frame edge in the image or derived data of each camera independently. In addition, the inherent in a stereo camera system information can be used preferably to make the search faster and safer.

Da die Abbildungseigenschaften der einzelnen Kameras sowie ihre Anordnung zueinander (d. h. intrinsische und extrinsische Parameter) bekannt sind, kann aus der Position des Musters im dreidimensionalen Raum die affine bzw. projektive Abbildung in den Bilddatensatz beider Kameras berechnet werden. Entsprechend ist es vorteilhaft, für die Suche, nicht die Parameter der abbildenden Funktionen zu Grunde zu legen, sondern das Muster durch den Raum (jeweils drei translatorische und rotatorische Koordinaten sowie gegebenenfalls ein Parameter zur Anpassung der absoluten Größe) zu verschieben und die aus den jeweiligen Positionen resultierenden Abbildungen des Musters mit den jeweiligen Bilddatensätzen der jeweiligen Kamera zu vergleichen.Since the imaging properties of the individual cameras and their arrangement relative to one another (ie intrinsic and extrinsic parameters) are known, the position of the pattern in three-dimensional space can be used to calculate the affine or projective image in the image data set of both cameras. Accordingly, it is advantageous for the search, not to use the parameters of the imaging functions, but to move the pattern through the space (three translational and rotational coordinates and, where appropriate, a parameter for adjusting the absolute size) and those of the respective Positions resulting images of the pattern with the respective image data sets of the respective camera to compare.

Dazu kann auch eine gemeinsame Zielfunktion definiert werden, die die Übereinstimmung des Musters mit beiden Bildern wiedergibt. Um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Qualität der Bilder unterschiedlich sein kann (auch abhängig vom Ort bzw. der Perspektive) können Gewichtungsfaktoren verwendet werden.For this purpose, a common objective function can be defined, which reproduces the conformity of the pattern with both images. Weighting factors may be used to account for the fact that the quality of the images may vary (depending also on location or perspective).

Bei der Suche in abgeleiteten Daten kann – wie bereits oben beschrieben – für jede Kamera ein Datensatz abgeleitet werden. Das Modell kann dann in diesem ebenfalls gemäß dem oben beschriebenen Vorgehen gesucht werden, allerdings diesmal kombiniert mit dem beschriebenen Verfahren zur Verwendung der bekannten Kameraparameter (soweit vorhanden) und dreidimensionalen Daten.When searching for derived data, as described above, a record can be derived for each camera. The model can then also be searched in this manner according to the procedure described above, but this time combined with the described method for using the known camera parameters (if available) and three-dimensional data.

Vorteilhafter ist es auch, aus den Daten der einzelnen Kameras einen dreidimensionalen Datensatz zu generieren, in dem die einzelnen Elemente (z. B. Punkte, Strecken, Radien, Splines) aus beiden Kameras einander zugeordnet und zu dreidimensionalen Objekten im dreidimensionalen Raum verknüpft werden. Dabei kann das oben beschriebene Verfahren (z. B. Berechnung von Rotationsachsen und Winkeln sowie Translationsvektoren) direkt vom zweidimensionalen auf den dreidimensionalen Raum übertragen werden. Geeignete Parameter sind auch wieder die jeweils drei translatorischen und rotatorischen Parameter so wie – falls erforderlich – ein Parameter zur Anpassung der absoluten Größe. Projektionen sind in diesem Fall nicht mehr notwendig.It is also more advantageous to generate a three-dimensional data record from the data of the individual cameras, in which the individual elements (eg points, distances, radii, splines) from both cameras are assigned to one another and linked to three-dimensional objects in three-dimensional space. In this case, the method described above (eg calculation of axes of rotation and angles as well as translation vectors) can be transmitted directly from the two-dimensional to the three-dimensional space. Suitable parameters are again the three translational and rotational parameters and, if necessary, a parameter for adjusting the absolute value. Projections are no longer necessary in this case.

Zur Minimierung des Suchaufwands und damit der Rechenzeit kann eine Einschränkung der Bilddaten, der abgeleiteten Daten sowie des Suchraums vorgenommen werden. Im Fall der direkten Suche in den Bilddaten wird durch eine Einschränkung der Bilddaten auf bestimmte Bereiche des Suchraums direkt verkleinert. Im Fall der Suche in den abgeleiteten Daten kann so die Menge der abzuleitenden sowie der abgeleiteten Daten ebenfalls verringert werden. Eine geeignete Einschränkung stellt beispielsweise der Bereich des Gesichts oder einer entsprechend erweiterten Augenpartie dar.To minimize the search effort and thus the computing time, a limitation of the image data, the derived data and the search space can be made. In the case of direct search in the image data, restriction of the image data to specific areas of the search space is directly reduced. In the case of the search in the derived data, the amount of data to be derived as well as the derived data can also be reduced. A suitable restriction is, for example, the area of the face or a correspondingly enlarged eye area.

Bei der Suche in aufbereiteten Bilddaten oder abgeleiteten Daten wird durch eine Einschränkung der ursprünglichen Bilddaten zusätzlich die Aufbereitung bzw. die Ableitung beschleunigt, da bereits diese dann nur noch auf einem verringerten Datensatz angewandt werden muss. Unabhängig davon kann eine entsprechende Einschränkung weiterhin auch in den aufbereiteten Bilddaten vorgenommen werden. Dies gilt besonders, wenn diese für die Erkennung der relevanten Bereiche geeigneter sind. Auch im Fall der Verwendung von abgeleiteten Daten lässt sich dadurch der Aufwand für die beschriebene Ableitung reduzieren.When searching in processed image data or derived data, a limitation of the original image data additionally accelerates the processing or the derivation, since then this then only has to be applied to a reduced data set. Regardless, a corresponding restriction can continue to be made in the edited image data. This is especially true if they are more suitable for identifying the relevant areas. Even in the case of using derived data can be reduced by the effort for the described derivative.

Diese Einschränkung kann manuell (z. B. durch das Aufziehen einer entsprechenden Form wie eines Rechtecks) in dargestellten Bilddaten erfolgen. Es kann aber auch ein Bereich per Bildverarbeitung automatisch oder semiautomatisch ausgewählt werden. Kriterien für eine automatische Selektion können dabei Merkmale des Gesichts (z. B. der Bereich um die Nase, der Bereich um die Augen bzw. die Pupillen, der Bereich auf Höhe der Ohren, ...) oder für die Fassung charakteristische Merkmale (z. B. Farben, Formen, Liniendichte, ...) sein.This restriction can be done manually (eg, by drawing a corresponding shape, such as a rectangle) in displayed image data. However, an area can also be selected automatically or semi-automatically by image processing. Criteria for an automatic selection may include features of the face (eg the area around the nose, the area around the eyes or the pupils, the area at the level of the ears, ...) or features that are characteristic of the setting (eg B. colors, shapes, line density, ...).

Bei der Verwendung von abgeleiteten Daten kann der Suchraum ferner dadurch eingeschränkt werden, dass z. B. Kantenelemente, die bestimmte Bedingungen (z. B. minimaler oder maximaler Krümmungsradius, Größe und Geschlossenheit im Fall einer vollständigen Kontur), die die zu suchenden Daten aufweisen, nicht erfüllen, bereits vor der eigentlichen Suche verworfen werden.When using derived data, the search space can also be limited by the fact that z. For example, edge elements that do not meet certain conditions (eg minimum or maximum radius of curvature, size and closedness in the case of a complete contour) that have the data to be searched for are discarded before the actual search.

Sowohl bei der Suche in Bilddaten als auch bei Suche in abgeleiteten Daten kann der Parameterraum eingeschränkt werden. Dies kann beispielsweise durch die Angabe von Angelpunkten geschehen. Dabei werden ein oder mehrere Punkte aus den Tracerdaten korrespondierenden Punkten aus den Bild- oder abgeleiteten Daten zugeordnet. Damit entfallen die Freiheitsgrade der Translation. Im Fall mehrerer Punkt für ein Element reduzieren sich darüber hinaus die Freiheitsgrade der Rotation. Auch eine ungefähre Zuordnung (z. B. Durch die Angabe eines Bereiches ist möglich). Dadurch entfallen zwar keine vollständigen Freiheitsgrade, jedoch wird der Suchraum in den entsprechenden Richtungen stark eingeschränkt.Both in the search for image data and in the search for derived data, the parameter space can be restricted. This can be done, for example, by specifying pivot points. In this case, one or more points from the tracer data are assigned corresponding points from the image or derived data. This eliminates the degrees of freedom of translation. In addition, in the case of several points for one element, the degrees of freedom of the rotation are reduced. Also an approximate assignment (eg by specifying a range is possible). Although this eliminates no complete degrees of freedom, but the search space in the corresponding directions is severely limited.

Ebenfalls ist die Zuordnung (fix oder ungefähr) in einer Dimension (oder bei dreidimensionalen Daten auch in zwei Dimensionen) möglich. Dies ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn Angelpunkte einzelnen Bildpunkten der Aufnahmen, bei denen es sich naturgemäß um Projekionen handelt, zugeordnet werden können. Diese Zuordnung kann manuell, automatisch (z. B. in einem vorgelagerten Schritt der Bildverarbeitung) oder semi-automatisch erfolgen.Likewise, the assignment (fixed or approximate) in one dimension (or in three-dimensional data also in two dimensions) is possible. This is useful, for example, if pivot points can be assigned to individual pixels of the images, which are, of course, projections. This assignment can be made manually, automatically (eg in an upstream step of image processing) or semi-automatically.

Analog zur Zuordnung von Punkten können auch Richtungen von Elementen vorgegeben werden. Dafür gilt das oben Beschriebene sinngemäß. Vorteilhaft ist auch die Verbindung der Angabe von einem oder mehreren Punkten mit der Angabe von einer oder mehreren Richtungen.Similar to the assignment of points, directions of elements can also be specified. For this, the above applies mutatis mutandis. It is also advantageous to combine the specification of one or more points with the specification of one or more directions.

Das Ergebnis kann dem Benutzer in den Bilddaten angezeigt werden. Diese können zur besseren visuellen Erkennung der relevanten Kanten auch bereits im oben beschriebenen Sinne aufbereitet sein. Die Anzeige kann dabei aus einer Darstellung der gesamten Kontur des Modells oder einzelner (erkannter) Elemente daraus in der richtigen Position bestehen.The result can be displayed to the user in the image data. These can also be processed in the sense described above for better visual recognition of the relevant edges. The display can consist of a representation of the entire contour of the model or individual (detected) elements thereof in the correct position.

Dem Benutzer können weiterhin mehrere mögliche Positionen angezeigt werden. Diese können simultan oder sequentiell angezeigt werden, wobei der Anwender zwischen den verschiedenen Positionen wechseln kann. Dabei kann es sich entweder um eine vorgegebene Anzahl von Positionen mit den höchsten Werten für die Zielfunktion oder um alle Positionen handeln, bei denen die Zielfunktion einen gewissen Mindestwert erreicht. Geometrisch nahe beieinander liegende Positionen können dabei zusammengefasst werden. Der Anwender erhält nun die Möglichkeit eine dieser Positionen auszuwählen.The user can still be shown several possible positions. These can be displayed simultaneously or sequentially, allowing the user to switch between different positions. This can either be a predefined number of positions with the highest values for the objective function or all positions at which the objective function reaches a certain minimum value. Geometrically close to each other lying positions can be summarized. The user now has the option to select one of these positions.

Dem Anwender kann ferner die Möglichkeit gegeben werden, die Position anzupassen, in dem er leichte Verschiebungen durchführt. Bei der Verwendung mehrerer Kameras und dem Vorliegen dreidimensionaler Informationen kann dieser dabei die Position im Raum manipulieren und das Resultat in den Bilddaten aller Kameras dargestellt werden. Weiterhin kann dem Benutzer die Möglichkeit eingeräumt werden, die Kontur geringfügig zu verändern, um sie der tatsächlichen Fassung anzupassen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei den Tracerdaten um generische handelt oder die Fassung nach dem individuellen Tracern verformt wurde. Bei randlosen oder Nylorbrillen kann dabei auch die Form des Glases für Fertigung und Formrandung manipuliert werden.The user can also be given the opportunity to adjust the position in which he makes slight shifts. When using multiple cameras and the presence of three-dimensional information this can manipulate the position in space and the result in the image data of all cameras are displayed. Furthermore, the user may be given the opportunity to slightly change the contour to match the actual version. This is particularly advantageous when the tracer data is generic or the socket has been deformed after individual tracing. With borderless or nylon eyeglasses, the shape of the glass can also be manipulated for production and molding.

Auf Basis der auf diese Weise ermittelten Konturpunkte wird vorzugsweise in einem weiteren Schritt (18) die individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases bzw. der Brillenfassung für den Benutzer ermittelt. Dabei werden einige oder alle für eine nachfolgende Optimierung des Brillenglases (20) erforderlichen individuellen Parameter der Gebrauchsstellung ausgewertet. Nach dem Optimieren wird das Brillenglas entsprechend dem Optimierungsergebnis insbesondere durch einen Brillenglashersteller geschliffen, d. h. zumindest eine optische Fläche (Vorderfläche und/oder Rückfläche) wird vorzugsweise entsprechend dem Optimierungsergebnis individuell angepasst (22).On the basis of the contour points determined in this way, it is preferable in a further step ( 18 ) determines the individual position of use of the spectacle lens or the spectacle frame for the user. Here are some or all for a subsequent optimization of the lens ( 20 ) required individual parameters of the position of use evaluated. After the optimization, the spectacle lens is ground in accordance with the optimization result, in particular by a spectacle lens manufacturer, ie at least one optical surface (front surface and / or rear surface) is preferably adjusted individually according to the optimization result ( 22 ).

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es nicht notwendig, dass das Brillenglas individuell optimiert und gefertigt wird. Vielmehr kann auf Basis der verbesserten Ermittlung der Gebrauchsstellung auf in genauer angepasster Weise auf vorgefertigte Brillengläser zurückgegriffen werden. In diesem Fall wird insbesondere auf Basis der individuell ermittelten Gebrauchsstellung ein geeignetes, nicht gerandetes Brillenglas für den Benutzer und die gewählte Fassung bereitgestellt, indem es beispielsweise aus einem vorgefertigten Satz von Britengläsern entsprechend der ermittelten Gebrauchsstellung ausgewählt wird.In another preferred embodiment, it is not necessary for the spectacle lens to be individually optimized and manufactured. Rather, based on the improved determination of the position of use can be resorted to in an adapted manner to prefabricated lenses. In this case, a suitable non-edged spectacle lens for the user and the selected version is provided in particular on the basis of the individually determined position of use, for example, by selecting it from a prefabricated set of British glasses according to the determined position of use.

Unabhängig davon ob es sich um individuell optimiertes und gefertigtes Brillenglas oder lediglich ein vorgefertigtes und nach der ermittelten Gebrauchsstellung der ausgewählten Brillenfassung ausgewähltes Brillenglas handelt, erfolgt anschließend ein Randen (24) des Glases gemäß dem Tracerdatensatz. Es ist in diesem Fall also kein zusätzliches oder erneutes Messen der Fassungsform für das Randen erforderlich.Regardless of whether it is individually optimized and manufactured spectacle lens or only a prefabricated and selected according to the determined position of use of the selected spectacle frame lens, followed by a Randen ( 24 ) of the glass according to the tracer data set. In this case, no additional or renewed measurement of the version of the rim is required.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1212: Bereitstellen eines TracerdatensatzesProviding a Tracer Record
1414: Erfassen von BenutzerbilddatenCapture user image data
1616: Ermitteln von KonturpunktenDetermine contour points
1818: Ermitteln der individuellen GebrauchsstellungDetermining the individual position of use
2020: Optimieren des herzustellenden BrillenglasesOptimizing the spectacle lens to be produced
2222: Fertigen des optimierten BrillenglasesProduction of the optimized spectacle lens
2424: Randen des gefertigten BrillenglasesRanden of the manufactured spectacle lens

Claims

A method for determining user data for the manufacture of a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user, comprising: - providing ( 12 ) a tracer data set which determines the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced; - To capture ( 14 ) user image data of at least a portion of the user's head together with the user-worn, selected spectacle frame; and - determining ( 16 ) of contour points of the edge of the spectacle lens to be produced in the user image data on the basis of the tracer data set, wherein the set in the Tracerdatensatz shape of the profile of the edge of the lens to be produced is searched by computer-aided image recognition as a pixel in the user image data.

The method of claim 1, further comprising: determining at least one excellent point of an eye of the user from the user image data, wherein the at least one excellent point of the eye is the pupil center and / or the corneal vertex and / or at least one optically excellent point of the iris and / or or at least an excellent point of the dermis comprises; and - determining ( 18 ) of individual parameters of the use position from the position of the determined contour points relative to the at least one designated point, the individual parameters of the use position comprising one or more of the following parameters: position of one or both lenses in three-dimensional space relative to the head and / or relative to the corresponding eye and / or relative to the pupil of the corresponding eye at a given gaze orientation; - corneal vertex distance; - monocular centering point distance; - Center point coordinates; - decentration of the center point; - spectacle lens tilt; - grinding height.

The method of claim 2, further comprising: providing a non-edged spectacle lens for the determined use position; and - loops ( 24 ) of the edge of the spectacle lens according to the tracer data set.

The method of claim 2, further comprising: - optimizing ( 20 ) of the spectacle lens for the determined position of use by computer-aided calculation of the optical surfaces of the spectacle lens to be produced; - finished ( 22 ) of the optical surfaces of the computer-assisted calculation optimized spectacle lens; and - loops ( 24 ) of the edge of the spectacle lens according to the tracer data set.

Method according to one of claims 2 to 4, wherein the detection ( 14 ) of user image data comprises: - acquiring a first image data set comprising at least a portion of the user's head together with the user-selected selected spectacle frame in a first pick-up direction; and - acquiring a second image data set which comprises at least a portion of the user's head together with the user-selected, selected spectacle frame in a second recording direction.

The method of claim 5, wherein said determining ( 18 ) of individual parameters of the position of use comprises: - determining a three-dimensional position of the at least one excellent point of the eye based on the first and second image data set; and - determining three-dimensional positions of the contour points of the edge of the spectacle lens to be manufactured on the basis of the first and second image data sets.

Method according to one of the preceding claims, wherein the provided Tracerdatensatz defines the shape of the course of the edge of the manufactured spectacle lens three-dimensional.

The method of claim 1, wherein the provided tracer data set defines the course of the edges of both spectacle lenses of the selected spectacle frame and their relative position to each other, and wherein the method comprises determining the edges of both spectacle lenses of the selected spectacle frame in the user image data based on the tracer data set Tracer data set in the form of the course of the edges of the two lenses and their relative position is searched by computer-aided image recognition as a picture element in the user image data.

Method according to one of the preceding claims, which also comprises displaying the user image data together with the determined contour points.

A device for determining user data for the production of a spectacle lens to a selected spectacle frame for a user, comprising: a data memory with a tracer data set which determines the shape of the profile of the edge of the spectacle lens to be produced; An image capture device for capturing user image data of at least a portion of the user's head together with the user-selected selected spectacle frame; and - an evaluation device for determining contour points of the edge of the spectacle lens to be produced in the user image data on the basis of the tracer data set, the evaluation device being designed is to search the set in Tracerdatensatz shape of the course of the edge of the lens to be produced by computer-aided image recognition as a picture element in the user image data.

Apparatus according to claim 10, further comprising image display means for outputting the user image data together with the determined contour points to the user.

Apparatus according to claim 10 or 11, further comprising a tracer device, which is designed for Measuring the shape of the course of the edge of the spectacle lens to be produced, in particular on the selected spectacle frame; and - Save the measured shape as Tracerdatensatz in the data memory.

A computer program product comprising computer readable instructions which, when loaded into a memory of a computer and executed by the computer, cause the computer to perform a method according to any one of claims 1 to 9.