Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder eines rechten Brillen glases, vorzugsweise in einer Brillenfassung. Darüber hinaus betrifft die Erfin dung ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm mit Pro grammcode sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Um einem Brillenträger das scharfe Sehen zu ermöglichen, müssen die Bril lengläser in der Brillenfassung zu den Augen des Brillenträgers korrekt positi oniert und ausgerichtet werden. Das korrekte Ausrichten und Positionieren ist grundsätzlich bei allen Brillengläsern erforderlich. Besondere Bedeutung hat das korrekte Ausrichten und Positionieren der Brillengläser insbesondere bei individualisierten optischen Brillenglasdesigns, bei torischen Brillenglasdes igns, bei Brillengläsern mit hoher dioptrischer Wirkung und bei Gleitsicht-Bril- lengläsern. Gleitsicht-Brillengläser ermöglichen Brillenträgern das scharfe Se hen in unterschiedlichen Gebrauchssituationen, z. B. in unterschiedlichen Ent fernungen, nur durch Verändern der Blickrichtung, ohne dass es dabei eines größeren Akkommodationserfolges der Augen bedarf. Gleitsicht-Brillengläser sind gemäß DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 8.3.5 Brillengläser mit min destens einer Gleitsichtfläche und einer zunehmenden (positiven) dioptrischen Wirkung, wenn der Brillenträger nach unten blickt. Individualisierte Brillenglä ser und/oder Gleitsicht-Brillengläser haben einen oder mehrere Bezugs punkte, z. B. einen Fern-Durchblickpunkt und/oder einen Nah-Durchblick- punkt, deren Lage je nach Gebrauchssituation an den Ort der Pupillen der Au gen eines Brillenträgers angepasst werden muss. Der Fern-Durchblickpunkt ist gemäß DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 5.16, die angenommene Lage des Durchblickpunkts auf einem Brillenglas für das Sehen in die Ferne unter bestimmten Bedingungen. Der Nah-Durchblickpunkt ist gemäß DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 5.17, die angenommene Lage des Durchblickpunkts auf einem Brillenglas für das Sehen in die Nähe unter bestimmten Bedingun gen. Bei torischen Brillenglasdesigns besteht außerdem die Notwendigkeit der für einen Brillenträger richtigen Orientierung ihrer zylindrischen Wirkung.

Aus der WO 2016/207412 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art bekannt. Dort ist das Vermessen der lokalen Brechkraft eines linken und/oder rechten Brillenglases in einer Brillenfassung mit einer Messvorrichtung beschrieben, in der die Brillenfassung angeordnet wird. Diese Messvorrichtung enthält eine Bilderfassungseinrichtung und ein Display für das Anzeigen einer Teststruktur, dessen Lage relativ zu der Bilderfas sungseinrichtung bekannt ist. Mittels der Bilderfassungseinrichtung wird die an dem Display zur Anzeige gebrachte Teststruktur mit einem Abbildungsstrah lengang erfasst, der das linke und/oder das rechte Brillenglas in der Brillenfas sung durchsetzt. Zusätzlich wird mittels des Displays ein Abschnitt der Brillen fassung erfasst, der ein Koordinatensystem der Brillenfassung definiert. In ei ner Rechnereinheit wird dann mittels Bildverarbeitung aus dem erfassten Ab schnitt der Brillenfassung und der erfassten Abbildung der Teststruktur sowie aus den Koordinaten der Teststruktur und der erfassten Abbildung der Test struktur in einem zu dem Koordinatensystem der Brillenfassung referenzierten Koordinatensystem die lokale Brechkraft eines linken und/oder rechten Brillen glases bestimmt.

Die EP 2 608 109 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Brechkraft eines Brillenglases in Trageposition. Dabei wird eine Aufnahme des Brillenträ gers ohne Brillenfassung und eine Aufnahme des Brillenträgers mit Brillenfas sung erfasst und in beiden Aufnahmen die Größe der Iris ermittelt. Aus dem Größenunterschied und der Brennweite der Kamera wird auf die Brechkraft des Brillenglases geschlossen. Für dieses Verfahren ist es notwendig, dass die Brille vom Brillenträger getragen wird. Zudem ermöglicht dieses Verfahren keine lokale Bestimmung der Brechkraft an einzelnen Punkten auf dem Bril lenglas sowie die Bestimmung der einzelnen Strahlengänge durch das Brillen glas.

Die US 2015/0362998 A1 und die US 10,019,140 B1 beschreiben jeweils Ver fahren zur Feststellung des Abstands des Gesichts einer Person von einer dieses Gesicht erfassenden Bilderfassungseinrichtung mittels Photogrammet rie.

Aus der WO 2016/076530 A1 ist ein Verfahren zur Messung der Brechkraft einer Brille bekannt, bei dem aus dem Größenunterschied eines Objekts zwi schen einer Aufnahme ohne Brillenglas und einer Aufnahme durch das Bril lenglas auf die Brechkraft der Linse geschlossen wird.

Die US 2015/0029323 A1 beschreibt eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit ei nem Speicher und mit einem mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der dazu dient, die optische Eigenschaft einer Brille durch Auswerten von Bildern des Brillenträgers zu bestimmen, die mittels einer Bilderfassungseinrichtung erfasst sind und die den Brillenträger mit und ohne Brille zeigen. In der US 2015/0029323 A1 ist angegeben, anhand der räumlichen Lage einer durch eine Brille mit Brillengläsern hindurch erfasste Gesichtskontur des Gesichts eines Brillenträgers und der räumlichen Lage einer erfassten Gesichtskontur dieses Gesichts Brille auf die Brechkraft eines Brillenglases in der Brille zu schließen.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise und ohne großen apparati ven Aufwand die fokussierende oder die dioptrische Wirkung eines linken und/oder eines rechten Brillenglases jeweils für die Ferne und/oder für die Nähe zu bestimmen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine lokale Brechkraft an unterschiedlichen Stellen auf einem Brillenglas, d. h. eine Brechkraftverteilung, mit einer hohen Genauigkeit zu ermitteln. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 und Anspruch 2 angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den ab hängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren zum Vermessen der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder eines rech ten Brillenglases in einer Brillenfassung wird in einem ersten Schritt mittels wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung wenigstens eine erste Abbildung einer Szene aus wenigstens einer ersten Aufnahmeposition erfasst, wobei diese wenigstens eine erste Abbildung wenigstens einen Strukturpunkt auf weist und ein linkes und/oder ein rechtes Brillenglas in einer Brillenfassung enthält, wobei der wenigstens eine Abbildungsstrahlengang für jeden dieser Strukturpunkte das erste oder das zweite Brillenglas der Brillenfassung durch setzt.

Unter Brechkraft versteht diese Erfindung die fokussierende Wirkung oder die dioptrische Wirkung oder eines Brillenglases. Unter der fokussierenden Wir kung versteht diese Erfindung entsprechend der in DIN EN ISO 13666:2013- 10, Absatz 9.2, angegebenen Definition den Sammelbegriff für die sphärische und astigmatische Wirkung eines Brillenglases. Unter der dioptrischen Wir kung eines Brillenglases versteht diese Erfindung entsprechend der in DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 9.3, angegebenen Definition den Sammelbegriff für die fokussierende und die prismatische Wirkung des Brillenglases. Unter der prismatischen Wirkung eines Brillenglases versteht diese Erfindung ent sprechend der in DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 10.9, angegebenen De finition den Sammelbegriff für prismatische Ablenkung und Basislage.

Unter lokaler Brechkraft versteht diese Erfindung die lokale fokussierende Wir kung oder die lokale dioptrische Wirkung eines Brillenglases. Unter Brechkraftverteilung versteht diese Erfindung die ortsaufgelöste fokus sierende Wirkung oder die ortsaufgelöste dioptrische Wirkung eines Brillengla ses.

Unter einer Szene versteht die Erfindung einen Abschnitt einer Umgebung, der mit wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung, z. B. mit wenigstens einer di gitalen Kamera erfasst werden kann, die beispielsweise in ein Smartphone o- der in einen Tablet-Computer integriert ist. Eine Szene kann z. B. ein Abschnitt eines Zimmers in einer Wohnung oder ein Abschnitt eines Ladenlokals oder ein Teil einer Landschaft sein. Eine Szene kann allerdings auch ein Gesicht oder nur ein linkes Auge und/oder ein rechtes Auge eines Brillenträgers der Brille enthalten.

Unter wenigstens einem Strukturpunkt einer Szene wird vorliegend ein geo metrischer Punkt verstanden, dessen Bild in wenigstens einer Abbildung oder Aufnahme der Szene durch Erfassen der Szene mit wenigstens einer Bilder fassungseinrichtung aufgrund einer zu dem Bild dieses Punkts unterschiedli chen Helligkeit und/oder Farbe eines Bilds von zu diesem Punkt benachbarten Punkten eindeutig zu erkennen ist. Ein Strukturpunkt kann z. B. an einer Ecke oder Kante einer Struktur in der Szene liegen.

Von dem Begriff Strukturpunkt einer Szene ist vorliegend allerdings auch ein Punkt in einem ortsfesten, zeitinvarianten Muster erfasst, z. B. wenigstens ein Punkt in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Punktemuster, wenigs tens ein Punkt in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Streifenmuster, wenigstens ein Punkt in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Karomus ter, wenigstens ein Punkt in einem Barcode, wenigstens ein Punkt in einem 2D-Code und/oder wenigstens ein Punkt innerhalb eines geschriebenen Tex tes, beispielsweise einer Zeitung oder eines Buches oder eines elektronischen Anzeigegerätes, z.B. eines Bildschirms, sein. Insbesondere kann wenigstens ein ortsfester, zeitinvarianter Strukturpunkt in einer Szene wenigstens ein Punkt auf einer strukturierten Oberfläche, beispielsweise einer strukturierten Tischdecke oder auf einer strukturierten Tapete sein.

Unter dem Begriff Strukturpunkt einer Szene wird vorliegend allerdings auch wenigstens ein Punkt in einer Szene verstanden, dessen Lage sich zeitlich verändern kann, wie z. B. wenigstens ein Punkt in dem Gesicht eines Brillen trägers, das sich bewegt, etwa ein Punkt auf Augenbrauen, auf Lippen oder ein auf der Iris liegender Punkt. Wenn sich die Lage des wenigstens einen Strukturpunktes in einer Szene zeitlich verändert, wird bevorzugt, soweit mög lich, dessen Verschiebung rekonstruiert und dann bei der Bestimmung der lo kalen Brechkraft eines linken und/oder rechten Brillenglases berücksichtigt. Für den Fall, dass die Verschiebung eines solchen Strukturpunkts nicht rekon struierbar ist, ist es von Vorteil, wenn dieser Strukturpunkt bei einer Bestim mung der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder rechten Brillenglases nicht berücksichtigt wird.

Unter wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung versteht die Erfindung be vorzugt eine digitale Kamera, welche z. B. in einem mobilen Endgerät, wie ei nem Mobiltelefon, einem Smartphone oder einem Tablet-Computer integriert ist. Die digitale Kamera kann als eine Stereokamera, als eine Multikamera, als ein Bildsensor mit einem Objektiv oder als ein Bildsensor mit wenigstens zwei Objektiven und/oder als eine sogenannte plenoptische Kamera ausgebildet sein. Zu bemerken ist, dass ein stehend angegebenes mobiles Endgerät auch mehrere Bilderfassungseinrichtungen in Form einer digitalen Kamera aufwei sen kann.

Unter einem mobilen Endgerät ist insbesondere eine Vorrichtung zu verste hen, welche zumindest einen programmierbaren Prozessor sowie wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung, z.B. wenigstens eine Kamera, und wenigstens einen Beschleunigungssensor umfasst, und welche bevorzugt dazu ausgelegt ist, getragen zu werden, d.h. hinsichtlich Dimensionen und Gewicht derart aus gestaltet ist, dass sie von einer Person mitführbar ist. In dem mobilen Endgerät können weitere Komponenten vorhanden sein, wie zum Beispiel wenigstens ein Bildschirm, wenigstens eine Lichtquelle für beispielsweise sichtbares Licht aus einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm und/oder infrarotes Licht aus einem Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1 mm und/oder wenigs tens ein Lichtempfänger mit einer Sensibilität für beispielsweise sichtbares Licht aus einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm und/oder infra rotes Licht aus einem Wellenlängenbereich von >780 nm bis 1 mm. Typische Beispiele für derartige mobile Endgeräte sind Smartphones oder Tablet-PCs, die wenigstens einen Bildschirm, beispielsweise einen Sensorbildschirm (Touchscreen), wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung, z.B. wenigstens eine Kamera, wenigstens einen Beschleunigungssensor, wenigstens eine Lichtquelle, wenigstens einen Lichtempfänger und weitere Komponenten, wie drahtlosen Schnittstellen für Mobilfunk oder WLAN (Wireless LAN) aufweisen können.

Unter einem Abbildungsstrahlengang für einen Strukturpunkt wird vorliegend der Verlauf der Lichtstrahlen verstanden, die eine optische Abbildung des Strukturpunkts aus der Szene als ein Strukturpunktbild in die Abbildung der Szene in wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung bewirken. Als der Haupt strahl des Abbildungsstrahlengangs für einen Strukturpunkt wird im Folgenden dessen eine Symmetrieachse bildende optische Achse bezeichnet.

Bei dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren werden in einem weiteren Schritt, der zeitlich vor oder nach dem ersten Schritt liegen oder gleichzeitig mit dem ersten erfolgen kann, wenigstens zwei weitere Abbildungen der Szene ohne das erste und/oder das zweite Brillenglas der Brillenfassung oder ohne die Brillenfassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas mit den in der ersten Abbildung abgebildeten Strukturpunkten mittels wenigs tens einer Bilderfassungseinrichtung aus wenigstens zwei verschiedenen Auf nahmepositionen erfasst, wobei wenigstens eine der Aufnahmepositionen identisch zu der wenigstens einen ersten Aufnahmeposition sein kann. Die wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung kann in dem weiteren Schritt iden tisch oder verschieden zu der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung aus dem ersten Schritt sein. Bevorzugt ist die wenigstens eine Bilderfassungsein richtung in dem weiteren Schritt identisch zu der wenigstens einen Bilderfas sungseinrichtung aus dem ersten Schritt. Darauf werden in einem Schritt des Berechnens die Koordinaten der Strukturpunkte in einem Koordinatensystem aus den wenigstens zwei weiteren Abbildungen der Szene mittels Bildauswer tung, vorzugsweise mittels Triangulation, bestimmt. Im Anschluss daran wird die lokale Brechkraft in einem Schritt des Bestimmens einer lokalen Brechkraft für wenigstens einen Abschnitt des linken Brillenglases und/oder einen Ab schnitt des rechten Brillenglases aus den Koordinaten der Strukturpunkte und dem Bild der Strukturpunkte in der wenigstens einen ersten Abbildung der Szene bestimmt.

Das in Anspruch 2 angegebene Verfahren zum Vermessen der lokalen Brech kraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder eines rechten Brillenglases in einer Brillenfassung sieht vor, in einem ersten Schritt mittels wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung wenigstens eine erste Abbildung einer Szene aus wenigstens einer ersten Aufnahmeposition zu erfassen, wo bei diese wenigstens eine erste Abbildung wenigstens einen Strukturpunkt aufweist und ein linkes und/oder ein rechtes Brillenglas in einer Brillenfassung enthält, wobei der wenigstens eine Abbildungsstrahlengang für jeden dieser Strukturpunkte das erste oder das zweite Brillenglas der Brillenfassung durch setzt.

Wie oben angegeben wird vorliegend unter dem Abbildungsstrahlengang für einen Strukturpunkt der Verlauf der Lichtstrahlen verstanden, die eine optische Abbildung des Strukturpunkts aus der Szene als ein Strukturpunktbild in die mittels wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung erfasste Abbildung der Szene bewirken. Als der Hauptstrahl des Abbildungsstrahlengangs für einen Strukturpunkt wird im Folgenden dessen eine Symmetrieachse bildende opti sche Achse bezeichnet. In einem weiteren Schritt, der zeitlich vor oder nach dem ersten Schritt liegen kann oder der gleichzeitig mit dem ersten Schritt erfolgen kann, werden we nigstens zwei weitere Abbildungen der Szene mit dem linken und/oder dem rechten Brillenglas in einer Brillenfassung mittels wenigstens einer Bilderfas sungseinrichtung aus wenigstens zwei unterschiedlichen von der ersten Auf nahmeposition verschiedenen weiteren Aufnahmepositionen mit jeweils we nigstens einem Abbildungsstrahlengang für die in der ersten Abbildung abge bildeten Strukturpunkte erfasst, wobei dieser wenigstens eine Abbildungs- strahlengang das erste und das zweite Brillenglas der Brillenfassung nicht durchsetzt. Darauf werden in einem weiteren Schritt die Koordinaten der Struk turpunkte in einem Koordinatensystem aus dem jeweiligen wenigstens einen Strahlengang der Strukturpunkte, welche das linke und rechte Brillenglas nicht durchsetzt haben, mittels Bildauswertung, vorzugsweise mittels Triangulation, berechnet. Anschließend wird die lokale Brechkraft für wenigstens einen Ab schnitt des linken Brillenglases und/oder für wenigstens einen Abschnitt des rechten Brillenglases jeweils aus den Koordinaten der Strukturpunkte und dem Bild der Strukturpunkte in der wenigstens einen ersten Abbildung der Szene bestimmt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung eines vorstehend angegebenen Verfah rens zum Vermessen der lokalen Brechkraft und/oder Brechkraftverteilung ei nes linken und/oder eines rechten Brillenglases, vorzugsweise in einer Brillen fassung, werden eine Vielzahl von Strukturpunkten in einer Szene aus jeweils wenigstens einer ersten Aufnahmeposition in jeweils einer ersten Abbildung der Szene erfasst und es werden die auf das Erfassen folgenden Schritte an hand dieser jeweiligen Vielzahl von Strukturpunkten vorgenommen.

Unter einer Vielzahl von Strukturpunkten wird vorliegend eine aus mindestens drei Strukturpunkten bestehende Punktemenge verstanden. Von Vorteil ist es, wenn das Vermessen der lokalen Brechkraft eines linken und/oder eines rech- ten Brillenglases anhand von wenigstens 10, bevorzugt wenigstens 100, be sonders bevorzugt wenigstens 1000 und ganz besonders bevorzugt wenigs tens 10000 Strukturpunkten erfolgt. Günstig ist, wenn das Vermessen der lo kalen Brechkraft eines linken und/oder rechten Brillenglases anhand einer An zahl Z von Strukturpunkten erfolgt, für die gilt: 100 < Z < 1000.

Indem die lokale Brechkraft an einer Vielzahl von unterschiedlichen Stellen des linken und/oder rechten Brillenglases vermessen wird, ist es möglich, für das linke und/oder rechte Brillenglas eine Brechkraftverteilung zu bestimmen.

Die Bildauswertung jeder Abbildung umfasst bevorzugt bildverarbeitende Technologien, wie beispielsweise Klassifizierung, Segmentierung und Trian gulation. Mit Hilfe von Verfahren zur Objekterkennung, wie Segmentierung und Klassifizierung, wird jede Abbildung bevorzugt nach Objekten der Klassen Szene und/oder Brillenfassung untersucht. Die Verfahren zur Objekterken nung können sowohl klassischer Natur, wie z.B. Thresholding, kanten- oder regionsbasierte Segmentierung, optischer Fluss als auch lernender Natur sein. Sind die Verfahren zur Objekterkennung lernender Natur, wie bei der Anwen dung von lernenden Algorithmen, ist es notwendig, im Vorfeld ein neuronales Netzwerk mit augmentierten Trainingsdaten zu trainieren. Das Ergebnis jedes dieser Verfahren zur Objekterkennung ist die Position, Lage und Begrenzung der Objekte, hier der Klassen Szene und/oder Brillenfassung. Eine zusätzliche Information ist die Existenz der jeweiligen Objekte in den jeweiligen Abbildun gen. Es kann beispielsweise auf diese Weise erkannt werden, ob eine Brillen fassung und/oder ein Brillenglas in der Abbildung vorhanden ist oder nicht. Somit kann die Zuordnung, ob es sich um eine erste oder um eine weitere Abbildung handelt, auch nach deren jeweiliger Aufnahme erfolgen. Die Zuord nung, ob es sich um eine erste oder um eine zweite Abbildung handelt, kann weiterhin in Unkenntnis, ob es sich um eine erste oder um eine weitere Abbil dung gehandelt hat, erfolgen. Bei den vorstehend angegebenen Verfahren können die Strukturpunkte je weils nur ortsfest oder jeweils sowohl ortsfest als auch zeitinvariant sein. Al ternativ kann die Verschiebung des wenigstens einen Strukturpunkts jeweils bekannt und/oder deren Verschiebung rekonstruierbar sein und bei der Be stimmung der Brechkraftverteilung berücksichtigt werden. Bevorzugt sind die Strukturpunkte jeweils ortsfest, besonders bevorzugt jeweils ortsfest und zeit invariant.

Aus der in einem der vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmten Brech kraftverteilung eines linken und/oder eines rechten Brillenglases oder wenigs tens eines Abschnitts eines linken und/oder rechten Brillenglases kann auf die lokale Brechkraft an einer bestimmten Stelle des Brillenglases zurückge schlossen werden.

Bei den vorstehend angegebenen Verfahren kann in dem jeweils ersten Schritt, in welchem mittels wenigstens einer Bilderfassungseinrichtung we nigstens eine erste Abbildung einer Szene aus wenigstens einer ersten Auf nahmeposition erfasst wird, optional der Rand oder die Randkurve des linken und/oder rechten Brillenglases in einer Brillenfassung erfasst werden.

Bevorzugt ist die Randkurve die in der dem Gesicht abgewandten Vorderflä che der Brillenfassung liegende formbestimmende Begrenzung des Brillengla ses, die bei Halbrand- oder Vollrandbrillen teilweise oder ganz mit dem vor derseitig liegenden, inneren Rand der Brillenfassung zusammenfällt. Bei Voll randbrillen ist in der dem Gesicht abgewandten Vorderfläche der Brillenfas sung die Randkurve gleich dem vorderseitig liegenden Glasaußenrand oder dem vorderseitig liegenden Fassungsinnenrand. Bei Halbrandbrillen ist in der dem Gesicht abgewandten Vorderfläche der Brillenfassung die Randkurve gleich dem vorderseitig liegenden Glasaußenrand oder dem vorderseitig lie genden Fassungsinnenrand, soweit eine durch die Fassung gegebene Struk tur gegeben ist. Soweit bei Halbrandbrillen keine durch die Fassung gegebene Struktur gegeben ist, ist in der dem Gesicht abgewandten Vordenfläche der Brillenfassung die Randkurve gleich dem vorderseitig liegenden Glasaußen rand. Bei rahmenlosen Brillen gibt es keine analoge Struktur der Fassung, d.h. der Begriff Randkurve bezeichnet hier in der dem Gesicht abgewandten Vor derfläche der Brillenfassung immer den vorderseitig liegenden Glasaußen rand.

Wenn bei dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren eine in einem mobilen Endgerät angeordnete Bilderfassungseinrichtung eingesetzt wird, die wenigs tens zwei digitale Kameras, eine Stereokamera, eine Multikamera, ein Kame rachip mit wenigstens zwei Objektiven oder eine plenoptische Kamera enthält, kann es ausreichend sein, eine einzige Abbildung der Szene mit der Brillen fassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas, wobei diese eine erste Abbildung wenigstens einen Strukturpunkt aufweist, zu erfassen, und eine einzige weitere Abbildung der Szene ohne die Brillenfassung enthal tend das erste und/oder das zweite Brillenglas mit denselben Strukturpunkten der ersten Abbildung einer Szene zu erfassen. Zur Erhöhung der Genauigkeit des Verfahrens gemäß Anspruch 1 werden bevorzugt wenigstens zwei Abbil dungen der Szene mit der Brillenfassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas und wenigstens zwei Abbildungen der Szene ohne die Bril lenfassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas erfasst.

Wenn bei dem in Anspruch 2 angegebenen Verfahren eine in einem mobilen Endgerät angeordnete Bilderfassungseinrichtung eingesetzt wird, die wenigs tens zwei digitale Kameras, eine Stereokamera, eine Multikamera, ein Kame rachip mit wenigstens zwei Objektiven oder eine plenoptische Kamera enthält, kann es ausreichend sein, eine einzige Abbildung der Szene mit der Brillen fassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas zu erfassen, wo bei diese eine erste Abbildung wenigstens einen Strukturpunkt aufweist, wobei der wenigstens eine Abbildungsstrahlengang für jeden dieser Strukturpunkte das erste und/oder das zweite Brillenglas durchsetzt, und eine einzige weitere Abbildung der Szene mit der Brillenfassung enthaltend das erste und/oder das zweite Brillenglas, zu erfassen, wobei diese wenigstens eine weitere Abbil dung aus einer von der ersten Aufnahmeposition verschiedenen Aufnahme position aufgenommen wird, so dass der wenigstens eine Abbildungsstrahlen gang für jeden dieser Strukturpunkte das erste und das zweite Brillenglas der Brillenfassung nicht durchsetzt. Auch bei dieser Ausführungsform des Verfah rens gemäß Anspruch 2 werden zur Erhöhung von dessen Genauigkeit bevor zugt wenigstens zwei erste Abbildungen mit der Brillenfassung und wenigs tens zwei weitere Abbildungen der Szene mit der Brillenfassung aus von den ersten beiden Aufnahmepositionen verschiedenen Aufnahmepositionen er stellt.

Für das Vermessen von Brillengläsern mit einer stark negativen Brechkraft, d. h. mit einem Hauptschnitt mit einer negativen Brechkraft kleiner oder gleich -3 dpt ist es von Vorteil, wenn die Szene für das Bestimmen der lokalen Brech kraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder rechten Brillen glases, jeweils bevorzugt in einer Brillenfassung, wenigstens einen Struktur punkt, bevorzugt wenigstens einen ortsfesten, zeitinvarianten Strukturpunkt, enthält, der durch ein linkes und/oder rechtes Brillenglas hindurch erfasst wird und der einen Abstand von dem jeweils zu vermessenden Brillenglas hat, der bevorzugt zwischen 5 mm und 200 mm beträgt.

Unter dem Abstand eines Strukturpunkts von einem Brillenglas wird hierbei jeweils die Entfernung des Strukturpunkts zu dem Durchstoßpunkt des Haupt strahls des Abbildungsstrahlengangs auf der dem Strukturpunkt zugewandten Seite des Brillenglases verstanden. Zu bemerken ist, dass durch das Erfassen von weiteren Abbildungen der Szene aus weiteren, unterschiedlichen Aufnah mepositionen heraus, es grundsätzlich möglich ist, für einen jeden Struktur punkt in dem vorstehend angegebenen Abstandsbereich den Hauptstrahl für eine optische Abbildung in die Bilderfassungseinrichtung anzugeben.

Für das Vermessen von Brillengläsern mit einer stark positiven Brechkraft, d. h. mit einem Hauptschnitt mit einer positiven Brechkraft größer oder gleich +3 dpt ist es von Vorteil, wenn die Szene für das Bestimmen der lokalen Brech kraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder rechten Brillen glases, jeweils bevorzugt in einer Brillenfassung, wenigstens einen Struktur punkt, bevorzugt wenigstens einen ortsfesten, zeitinvarianten Strukturpunkt, enthält, der durch ein linkes und/oder rechtes Brillenglas hindurch erfasst wird und der einen Abstand von dem jeweils zu vermessenden Brillenglas hat, der bevorzugt vor dem Brennpunkt des stärkeren Hauptschnitts liegt. Dieser Ab stand beträgt vorzugweise zwischen 5 mm und 100 mm.

Für das Vermessen von Brillengläsern, deren Brechkraft gering ist, d. h., mit einem Hauptschnitt mit einer negativen Brechkraft kleiner -3 dpt oder mit ei nem Hauptschnitt mit einer positiven Brechkraft größer +3 dpt werden gute Messergebnisse bei Szenen mit wenigstens einem Strukturpunkt, bevorzugt wenigstens einen ortsfesten, zeitinvarianten Strukturpunkt, erzielt, dessen Ab stand von dem jeweils zu vermessenden Brillenglas, bevorzugt in einer Bril lenfassung, bis zu 600 mm beträgt, bevorzugt in einem Bereich von 5 mm bis 500 mm.

Eine Erkenntnis der Erfindung ist insbesondere, dass sich die lokale Brechkraft und/oder Brechkraftverteilung eines Brillenglases mit dem erfindungsgemä ßen Verfahren sehr genau bestimmen lässt, wenn der Abstand von wenigs tens einem Strukturpunkt, bevorzugt wenigstens einem ortsfesten, zeitinvari anten Strukturpunkt, in einer Szene von einem Brillenglas in einer Brillenfas sung zwischen 10 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 30 mm und 40 mm, beträgt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Vielzahl erster Abbildungen der Szene und eine Vielzahl weiterer Abbildungen der Szene erfasst werden, jeweils inklusive des Brillenglases, dessen lokale Brechkraft und/oder Brechkraftverteilung ermittelt werden soll, wobei sich die ses Brillenglas bevorzugt in einer Brillenfassung befindet. Alternativ kann bei Aufnahme der Vielzahl weiterer Abbildungen auch die Brillenfassung aus der Szene entfernt werden. Für das Erfassen einer Vielzahl erster Abbildungen der Szene und einer Vielzahl weiterer Abbildungen der Szene ist es von Vor teil, wenn diese wenigstens einen Teil einer Hemisphäre oder eine Hemi sphäre jeweils um die Szene aufspannen und/oder eine Vielzahl von unter- schiedlichen Aufnahmepositionen mit verschiedenen Aufnahmerichtungen und/oder Aufnahmeabständen abdecken. Die Koordinaten des wenigstens ei nen Strukturpunkts können dann nämlich aus der Vielzahl weiterer Abbildun gen der Szene berechnet werden. Eine entsprechend große Anzahl erfasster erster Abbildungen der Szene und erfasster weiterer Abbildungen der Szene erhöhen die Genauigkeit des Ver fahrens zum Vermessen der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftvertei lung eines linken und/oder eines rechten Brillenglases, vorzugsweise in einer Brillenfassung.

Indem mittels der Bilderfassungseinrichtung eine Vielzahl von Abbildungen der Szene, insbesondere des Kopfes, unter Verlagerung der wenigstens einen Bil derfassungseinrichtung oder bei ortsfester Bilderfassungseinrichtung unter Drehung der Szene, insbesondere des Kopfes, erfasst werden, wobei das linke Auge und/oder das rechte Auge des Brillenträgers der Brillenfassung zu der verlagerten Bilderfassungseinrichtung blickt und aus der Vielzahl von da bei erfassten Abbildungen der Szene, insbesondere des Kopfes, Durchblick strahlengänge für verschiedene Durchblickrichtungen des linken Auges und/o der rechten Auges des Brillenträgers der Brillenfassung durch das linke Bril- lenglas und/oder das rechte Brillenglas berechnet werden und für eine jede Durchblickrichtung eine lokale Brechkraft k(x, y) des linken Brillenglases und/oder des rechten Brillenglases bestimmt wird, ist es möglich, zu einer von einem Brillenträger gewählten Blickrichtung die lokale Brechkraft der Brillen gläser in der von dem Brillenträger getragenen Brillenfassung zu bestimmen. Die Vermessung der lokale Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und eines rechten Brillenglases in einer Brillenfassung erlaubt insbe sondere Aussagen über sogenannte binokulare Wirkungen einer Brille, d. h. einer Brillenfassung inklusive beider Brillengläser. Unter einer binokularen Wir- kung ist die Beurteilung der fokussierenden oder dioptrischen Wirkung des lin ken und rechten Brillenglases für eine bestimmte Blickrichtung zu verstehen. Eine binokulare Wirkung kann auch Abbildungsfehler des Brillenglases, die höherer Ordnung sind, wie z. B. Koma, oder auch prismatische Fehler, umfas sen.

Die Vermessung der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung ei nes linken und eines rechten Brillenglases in einer Brillenfassung ermöglicht zu erkennen, ob bei einer bestimmten Blickrichtung, z. B. die astigmatische Wirkung umfassend die Differenz der Brechkraft in den Hauptschnitten und deren Richtung, des Brillenglases signifikant von den binokularen Zielwerten abweicht. Unter den binokularen Zielwerten ist hierbei die subjektiv ermittelte Refraktion, umfassend Sphäre, Zylinder mit Achse sowie Prisma mit Basis lage, beider Augen zu verstehen. Für den Brillenträger ist eine Abweichung von den binokularen Zielwerten nicht oder nur wenig bemerkbar, wenn z. B. die Abweichung der astigmatischen Wirkung des linken und rechten Brillen glases von den binokularen Zielwerten gleich ist. Für den Brillenträger ist diese Abweichung von den binokularen Zielwerten jedoch deutlich bemerkbar, wenn die Abweichung der astigmatischen Wirkung des linken und rechten Brillen glases von den binokularen Zielwerten verschieden ist.

Zu bemerken ist, dass eine nicht korrekte prismatische Wirkung zwischen dem rechten und linken Brillenglas von einem Brillenträger als sehr unangenehm empfunden wird. Dabei wird eine nicht korrekte nasale prismatische Wirkung von einem Brillenträger eher akzeptiert als eine nicht korrekte temporale pris matische Wirkung und/oder eine nicht korrekte höhenprismatische Wirkung. Das vorstehend angegebene Verfahren bietet insbesondere den Vorteil, dass durch ein gleichzeitiges Vermessen eines rechten und eines linken Brillengla ses in einer Brillenfassung die Abweichung der prismatischen Wirkung des lin ken Brillenglases und des rechten Brillenglases von einem binokularen Ziel wert in einer Tragesituation bestimmt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Koordina ten der Strukturpunkte durch Auswerten von Verschiebungen der Abbildungen der Strukturpunkte in der Szene in den Aufnahmen aus unterschiedlichen Auf nahmepositionen in einem Koordinatensystem berechnet werden. Dabei kön nen Verfahren zur Merkmalsdetektion, sogenannte„Feature-Detection-Ver- fahren“ zur Anwendung kommen, z. B. gradientenbasierte Merkmalsdeskripto ren wie SIFT und SURF features oder binäre Merkmalsdeskriptoren wie BRIEF oder BRISK features, wie sie z. B. in dem Artikel„A comparison of fea- ture descriptors for visual SLAM“ von J. Hartmann, J. Klüssendorff und Erik Maehle, European Conference on Mobile Robots 2013 beschrieben sind, auf den hiermit vollumfänglich Bezug genommen und dessen Offenbarung in die Beschreibung dieser Erfindung einbezogen wird.

Die Koordinaten der Strukturpunkte können auf ein beliebiges festes Koordi natensystem bezogen sein, insbesondere auf ein während einer Aufnahme position durch die wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung festgelegtes Ko ordinatensystem. Vorzugsweise ist dieses Koordinatensystem zu dem Koordi natensystem der Brillenfassung referenziert, das durch einen Abschnitt der Brillenfassung definiert sein kann. Unter zwei zueinander referenziellen Koor dinatensystemen werden dabei Koordinatensysteme verstanden, zu denen bekannt ist, wie die Koordinaten eines Punktes oder Vektors aus einem Koor dinatensystem in dem anderen Koordinatensystem lauten. Insbesondere durch die Bestimmung von Abständen zwischen den Koordinaten der Struk turpunkte lässt sich erreichen, dass auch anhand von Szenen mit zeitlichen Änderungen, wie z. B. das Gesicht eines Brillenträgers, die lokale Brechkraft und/oder die Brechkraftverteilung eines linken und/oder rechten Brillenglases in einer Brillenfassung bestimmt werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgese hen, dass durch Auswerten von Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den Strukturpunkten in der Szene eine Verlagerung von wenigstens einem Struk turpunkt in einem Koordinatensystem erkannt und die Koordinaten von we nigstens einem in einer Szene verlagerten Strukturpunkt bei dem Bestimmen der lokalen Brechkraft und/oder Brechkraftverteilung für wenigstens einen Ab schnitt des rechten Brillenglases und/oder des linken Brillenglases in dem Ko ordinatensystem der Brillenfassung nicht berücksichtigt wird. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass Bewegungen von Strukturpunkten in einer Szene keinen Einfluss auf das Messergebnis für die lokale Brechkraft und/oder Brechkraftverteilung eines linken und/oder rechten Brillenglases in einer Bril lenfassung haben und das Messergebnis nicht verfälschen.

Die Erfindung beruht insbesondere auf dem Gedanken, dass das Aufnehmen einer Vielzahl von Abbildungen einer Szene, insbesondere das Aufnehmen einer Film- bzw. Videosequenz einer Szene, mit wenigstens einer Bilderfas sungseinrichtung aus unterschiedlichen Aufnahmepositionen und/oder Auf nahmerichtungen heraus das Berechnen sogenannter intrinsischer Parameter der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung sowie deren räumlicher Lage in Bezug auf die Szene mittels Bildverarbeitung z. B. unter Verwendung von SLAM-Algorithmen, d. h. Algorithmen für das gleichzeitige Lokalisieren und Abbilden (Simultaneous Localization and Mapping), wie dies in der Publikation "A. Teichmann et al. , Unsupervised intrinsic calibration of depth sensors via SLAM, Robotics: Science and Systems 2013, Berlin Germany, June 24 - 28, 2013" beschrieben ist, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen und deren Offenbarung in die Beschreibung dieser Erfindung einbezogen wird, er möglicht, wenn die Szene charakteristische Strukturmerkmale mit wenigstens einem Strukturpunkt enthält. Von Vorteil ist hier, wenn die Szene charakteris tische Strukturmerkmale mit einer Vielzahl eindeutig definierter, bevorzugt ortsfester, zeitinvarianter Strukturpunkte enthält. Solche charakteristischen Strukturmerkmale können z. B. Helligkeitsverläufe auf Gegenständen mit bei spielsweise einem Schnittpunkt zweier Kantenlinien, charakteristische Farben von Gegenständen oder auch charakteristische geometrische Formen von Ge- genständen sein.

Unter intrinsischen Parametern einer Bilderfassungseinrichtung versteht die Erfindung vorliegend die Brennweite f einer Kamera in der Bilderfassungsein richtung, die Koordinaten des Bildzentrums Z _x und Z _y , den Scherungsparame- ter s sowie die Skalierungsparameter m _x und m _y aufgrund unterschiedlich ska lierter Koordinatenachsen der Bildebene. Diese Parameter werden in einem Kamerakalibrierungsoperator

zusammengefasst. Im Rahmen der Erfindung können intrinsische Parameter einer Kamera auch Verzerrungsparameter sein, die zur Bestimmung von Bild verzerrungen, insbesondere der radialen und tangentialen Verzerrung, die nen. Die intrinsischen Parameter einer Bilderfassungseinrichtung beschrei- ben, wie eine 3D-Koordinate eines Objektpunkts in eine Bildebene der Bilder fassungseirichtung abgebildet wird bzw. wie aus einem gegebenen Punkt auf der Bildebene der zugehörige Strahlengang in einem zu der Bilderfassungs einrichtung ortsfesten Koordinatensystem berechnet werden kann. Die Lage einer Bilderfassungseinrichtung bezüglich eines Koordinatensys tems im Raum wird durch einen Rotationsoperator

mit

det R = 1, der die Rotation der Kamera um das Zentrum des Koordinatensystems fest legt, und einen Translationsvektor

der die Verschiebung des Kamerazentrums relativ zu dem Ursprung des Ko ordinatensystems festlegt, beschrieben. Eine Koordinate c in diesem Koordi natensystem wird durch die Abbildungsvorschrift und der Berechnung der zugehörigen zwei-dimensionalen inhomogenen Ko ordinaten mittels Division des Ergebnisvektors durch seine dritte Koordinate auf die entsprechenden 2D-Koordinaten auf der Bildebene der Kamera abge bildet.

Umgekehrt kann zu einer zweidimensionalen Pixelkoordinate y in homogenen Koordinaten auf der Bildebene der Kamera anhand der Abbildungsvorschrift der zugehörige Lichtstrahl bestimmt werden, der auf diese Koordinate abge bildet wird.

Dies ist im Detail im Buch„Multiple View Geometry“ von R. Hartley und A. Zisserman, Cambridge University Press 2004, Seiten 153 bis 193, dargestellt, auf das hiermit vollumfänglich Bezug genommen und dessen Offenbarung in die Beschreibung dieser Erfindung einbezogen wird. Aus der Vielzahl von Abbildungen einer Szene werden dann die Information eines 3D-Modells der Szene ohne die Brillenfassung, die Information der Po sition und der Lage der Brillenfassung in der Szene sowie die Information der Position der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung in der Szene zu ei nem jeden einzelnen aufgenommenen Bild, d. h. für einen jeden Zeitpunkt ei ner Aufnahme bestimmt. Daraus werden dann Strahlengänge durch die Bril lengläser ermittelt, um aus diesen dann die lokale Brechkraft und/oder Brech kraftverteilung des linken und/oder rechten Brillenglases zu berechnen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass für das Berechnen der Koordinaten des wenigstens einen Strukturpunkts ein SLAM- Algorithmus verwendet wird. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Be rechnung der Koordinaten und der Positionen der Bilderfassungseinrichtun gen erhöht sowie ein Rechenaufwand für das Bestimmen der Koordinaten von wenigstens einem Strukturpunkt in einer Szene minimiert und damit die hierfür erforderliche Rechenzeit gering gehalten werden.

Ein SLAM-Algorithmus ermöglicht insbesondere, aus Abbildungen ein- und derselben Szene, die aus verschiedenen Aufnahmepositionen erfasst sind und die deshalb die Szene aus unterschiedlichen Perspektiven zeigen, sowohl eine dreidimensionale Geometrie der Szene als auch die Positionen der we nigstens einen Bilderfassungseinrichtung zu berechnen, die diese beim Erfas sen von Abbildungen der Szene jeweils eingenommen hat. Ein SLAM- Algorithmus umfasst eine Merkmalserkennungsroutine, die in der Szene vor handene Merkmale detektiert, und eine Abgleichsroutine (Matching-Routine), mittels der für jedes Merkmal in einer Aufnahme das korrespondierende Merk mal in den aus unterschiedlichen Aufnahmepositionen aufgenommenen Bil dern wiedererkannt wird. Aus den korrespondierenden Positionen jedes Merk mals in den Bildaufnahmen wird dann anhand der intrinsischen Parameter der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung und der zu den Aufnahmen ge hörenden Positionen der Bilderfassungseinrichtungen im Raum ein dreidimen sionales Modell der Szene erstellt. Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt enthält ein Computerpro gramm mit Programmcode zur Durchführung der vorstehend angegebenen Verfahrensschritte, wenn das Computerprogramm in eine Rechnereinheit ge- laden und/oder in einer Rechnereinheit durchgeführt wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vermessen der lokalen Brechkraft und/oder der Brechkraftverteilung eines linken und/oder eines rechten Brillen glases in einer Brillenfassung enthält wenigstens eine Bilderfassungseinrich- tung und eine Rechnereinheit, in die ein Computerprogramm mit Programm code zur Durchführung der vorstehend angegebenen Verfahrensschritte gela den ist.

Eine solche Vorrichtung kann insbesondere als ein Smartphone oder als ein Tablet-Computer oder auch als eine digitale Kamera ausgebildet sein. Nach folgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind.

Die Genauigkeit eines SLAM-Algorithmus, welcher sowohl die Position und/o- der die Lage der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung als auch die Po sition der Strukturpunkte in der Abbildung bestimmt, ist bevorzugt von der Ka librierung der verwendeten wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung be stimmt. Eine solche Kalibrierung ist in der Lage jeder Pixelkoordinate C der wenigstens einen Bilderfassungseinrichtung einen dreidimensionalen, in die jeweilige Bilderfassungseinrichtung einfallenden Lichtstrahl zuzuordnen. Ma thematisch lässt sich eine solche Kalibrierung als intrinsischer Kamerakalib rierungsoperator K ausdrücken, der die oben beschriebenen intrinsischen Pa rameter enthält. Dieser Kamerakalibrierungsoperator K kann z. B. aus einer Aufnahme eines speziellen Kalibriermusters, z. B. eines Schachbrettmusters oder eines Punktemusters mittels der wenigstens einen Bilderfassungseinrich tung bestimmt werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, durch Auswerten einer Vielzahl von Abbildungen wenigstens einer Szene direkt aus der Vielzahl von Abbildungen der Szene, denen unterschiedliche Aufnahmepositionen zu grunde liegen können, den intrinsischen Kamerakalibrierungsoperator K zu bestimmen.

Mittels der vorstehend beschriebenen Kalibrierung kann der SLAM- Algorithmus jedem Strukturpunkt eine Vielzahl von dreidimensionalen, in die jeweilige Bilderfassungseinrichtung einfallenden Lichtstrahlen zuordnen, die das linke und rechte Brillenglas nicht durchsetzen. Aus diesen können dann die Koordinaten der Strukturpunkte im Raum bestimmt werden. Aus diesen Koordinaten im Raum und den Aufnahmen der Strukturpunkte, welche durch das rechte und/oder linke Brillenglas von der wenigstens einen Aufnahmeein heit beobachtet wurden, lässt sich eine Vielzahl von Abbildungsstrahlengän gen bestimmen, welche das rechte und/oder linke Brillenglas durchsetzen und nach Brechung durch das rechte und/oder linke Brillenglas den jeweiligen be kannten Strukturpunkt erreichen. Dieses so aufgespannte Strahlenmodell wird bevorzugt verwendet, um die dioptrische Wirkung oder die lokale Brechkraft oder die Brechkraftverteilung des linken und/oder rechten Brillenglases zu er mitteln.

Für den Fall eines regelmäßigen Musters wird durch die Aufnahme der Szene ebenfalls dessen Periodizität erfasst. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann aus der Interpretation der lokalen richtungsabhängigen Ver größerung oder der lokalen richtungsabhängigen Verkleinerung des Musters durch wenigstens das rechte und/oder linke Brillenglas auf dessen lokale fo kussierende Wirkung geschlossen werden. Die fokussierende Wirkung ist ge mäß DIN EN ISO 13666:2013-10, Absatz 9.2, der Sammelbegriff für die sphä rische und astigmatische Wirkung eines Brillenglases. Die lokale fokussie rende Wirkung kann somit beispielsweise gezielt im Fern-Durchblickpunkt und/oder im Nah-Durchblickpunkt bestimmt werden. Alternativ kann durch die Bestimmung der lokalen fokussierenden Wirkung an mehreren Stellen des Brillenglases auf dessen Brechkraftverteilung zurückgeschlossen werden. ln einem weiteren Aspekt kann das vorstehend beschriebene Verfahren zu sammen mit wenigstens einem weiteren Verfahren zur Anwendung kommen. Bei diesem wenigstens einen weiteren Verfahren kann es sich um ein bei spielsweise um ein Verfahren zur Bestimmung eines Refraktionsfehlers eines Auges eines Nutzers handeln, bevorzugt um ein Verfahren gemäß EP 19 170 561 .5, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Darstellen eines Zeichens auf einem Bildschirm, wobei ein Parameter des auf dem Bildschirm dargestellten Zeichens verändert wird;

b) Erfassen einer Augenbewegungsmetrik des Auges des Nutzers in Abhän gigkeit von dem auf dem Bildschirm dargestellten Zeichen; und

c) Feststellen eines Zeitpunkts, zu dem sich aus der Augenbewegungsmetrik des Auges des Nutzers eine Erkennungsschwelle des Nutzers für das auf dem Bildschirm dargestellte Zeichen ergibt; und

d) Bestimmen eines Wertes für den Refraktionsfehler des Auges des Nutzers aus dem zu dem Zeitpunkt festgelegten Parameter.

Alternativ oder zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann es sich bei dem wenigstens einen weiteren Verfahren beispielsweise auch um ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines optischen Parameters eines Brillenglases handeln, bevorzugt um ein Verfahren gemäß der europäischen Patentanmeldung mit dem Anmeldungsaktenzeichen EP19170551 .6 wobei dieses Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Aufnehmen eines Bildes unter Verwendung eines Brillenglases; und b) Ermitteln mindestens eines optischen Parameters des Brillenglases mittels Bildverarbeitung des Bildes, wobei das Bild eine die Augen einschließende Augenpartie und/oder eine an die Augen angrenzende Gesichtspartie eines Nutzers des Brillenglases umfasst.

Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Verfahren kann es sich bei dem wenigstens einen zusätzlichen Verfahren auch um ein Verfah ren zur Bestimmung eines Refraktionsfehlers eines Auges eines Nutzers han deln, bevorzugt um ein Verfahren gemäß der europäischen Patentanmeldung mit dem Anmeldungsaktenzeichen EP19170558.1 wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Darstellen eines Zeichens auf einem Bildschirm, wobei ein Parameter des auf dem Bildschirm dargestellten Zeichens verändert wird;

b) Erfassen einer Reaktion des Nutzers in Abhängigkeit von dem auf dem Bildschirm dargestellten Zeichen;

c) Feststellen eines Zeitpunkts, zu dem sich aus der Reaktion des Nutzers eine Erkennbarkeit des auf dem Bildschirm dargestellten Zeichens für den Nut zer ergibt; und

d) Bestimmen eines Wertes für den Refraktionsfehler des Auges des Nut zers aus dem zu dem Zeitpunkt festgelegten Parameter, wobei das auf dem Bildschirm dargestellte Zeichen ein periodisches Muster ist, wobei der Para meter des auf dem Bildschirm dargestellten Musters mindestens eine Ortsfre quenz umfasst, und der Wert für den Refraktionsfehler aus der zu dem Zeit punkt festgelegten Ortsfrequenz des Musters bestimmt wird.

Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Verfahren ist als wenigstens ein zusätzliches Verfahren auch ein Verfahren zur Bestimmung der Brechkraftverteilung eines Brillenglases möglich, bevorzugt ein Verfahren gemäß der europäischen Patentanmeldung mit dem Anmeldungsaktenzei chen EP19170714.0, welches aus dem Größen- und/oder Formvergleich der Abbildung des vorderen Augenabschnittes für eine bestimmte Durchblickrich tung eine lokale Brechkraft ermöglicht. Flierzu wird wenigstens eine Aufnahme des vorderen Augenabschnittes mit und ohne davor befindlichem Brillenglas durchgeführt und die Aufnahme mit und ohne Brillenglas jeweils miteinander verglichen.

In einer übergeordneten Anwendung können die verschiedenen vorstehend beschriebenen Verfahren, d. h. das erfindungsgemäße Verfahren sowie das wenigstens eine weitere Verfahren, kombiniert werden, um beispielsweise aus einem Vergleich der jeweils erhaltenen Ergebnisse eine höhere Genauigkeit oder eine Plausibiltätsüberprüfung der in den einzelnen Verfahren erhaltenen Ergebnisse zu erhalten. Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Verfah ren können nacheinander oder gleichzeitig in der übergeordneten Anwendung erfolgen. Erfolgen die verschiedenen Verfahren nacheinander kann deren Rei henfolge unabhängig voneinander sein und/oder es kann sich um eine belie- bige Reihenfolge handeln. Erfolgen die verschiedenen Verfahren nacheinan der kann es bevorzugt sein, wenigstens eines der erfindungsgemäßen Verfah ren zur Bestimmung der Brechkraftverteilung zuletzt durchzuführen. Eine übergeordnete Anwendung kann beispielsweise ein die verschiedenen Ver fahren umfassendes Computerprogramm sein.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Szene mit einer Brillenfassung und mit einer Bilderfassungs einrichtung, die in unterschiedlichen Aufnahmepositionen angeord net ist;

Fig. 2 einen Ausschnitt einer mittels der Bilderfassungseinrichtung in ei ner ersten Aufnahmeposition erfassten ersten Abbildung der Szene;

Fig. 3 einen Ausschnitt einer zweiten mittels der Bilderfassungseinrich tung in einer von der ersten Aufnahmeposition verschiedenen wei teren Aufnahmeposition erfassten Abbildung der Szene; Fig. 4 ein Koordinatensystem der Szene und ein Koordinatensystem der

Bilderfassungseinrichtung mit einem Brillenglas;

Fig. 5 ein Strahlenmodell einer Brillenfassung bei Beobachten der Szene aus zwei unterschiedlichen Perspektiven;

Fig. 6 eine aus dem Strahlenmodell der Brillenfassung berechnete Brech kraftverteilung; Fig. 7 ein Flussdiagramm einer Ausgestaltung eines Verfahrens zum Ver messen eines linken und/oder rechten Brillenglases in einer Brillen fassung;

Fig. 8 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausgestaltung eines Verfahrens zum Vermessen eines linken und/oder rechten Brillenglases in ei ner Brillenfassung; Fig. 9 eine weitere Szene mit einer Brillenfassung und mit einer Bilderfas sungseinrichtung, die in unterschiedlichen Aufnahmepositionen an geordnet ist;

Fig. 10 eine weitere Szene ohne die Brillenfassung mit der Bilderfassungs einrichtung;

Fig. 1 1 eine weitere Szene mit einer Brillenfassung und mit einer Bilderfas sungseinrichtung, die in unterschiedlichen Aufnahmepositionen an geordnet ist;

Fig. 12 einen Ausschnitt der mittels der Bilderfassungseinrichtung in der ersten Aufnahmeposition erfassten Abbildung der Szene;

Fig. 13 eine weitere Szene ohne die Brillenfassung mit der Bilderfassungs einrichtung; und

Fig. 14 einen Ausschnitt der mittels der Bilderfassungseinrichtung erfass ten Abbildung der Szene ohne die Brillenfassung. Die Fig. 1 zeigt als eine Szene 10 einen Tisch 12 mit einer Tischdecke 14, auf der eine Brille 16 mit einer Brillenfassung 18 und mit einem darin aufgenom menen linken und rechten Brillenglas 20, 22 neben weiteren Gegenständen 24 in Form eines Messers, einer Flasche, einer Tasse und eines Buchs sowie einer Zigarre angeordnet ist. Die in der Fig. 1 gezeigte Szene 10 ist zeitinvari ant und enthält als Strukturpunkte 26 charakteristische Punkte eines Musters der Tischdecke 14 und der Gegenstände 24, die ein Koordinatensystem 25 der Szene 10 definieren, sowie charakteristische Punkte der Brillenfassung 18 der Brille 16.

Um die lokale Brechkraft des linken und rechten Brillenglases 20, 22 in der Brille 16 zu vermessen, wird die Szene 10 mittels der Kamera 28 in einer als ein Smartphone ausgebildeten Bilderfassungseinrichtung 30 in einer Vielzahl unterschiedlicher Aufnahmepositionen 32, 34, 36, ... aufgenommen, indem ein Benutzer das in den Videomodus geschaltete Smartphone mit einer Fland hält und dabei entlang einer Trajektorie 38 verlagert. Der Benutzer erfasst damit die Szene 10 mittels der Kamera 28 der Bilderfassungseinrichtung 30 aus un terschiedlichen Perspektiven. Für das Verarbeiten der mittels der Kamera 28 erfassten Aufnahmen der Szene 10 enthält die Bilderfassungseinrichtung 30 eine Rechnereinheit 40.

Die Fig. 2 ist ein Ausschnitt 42 einer mittels der Bilderfassungseinrichtung 30 aus einer ersten Aufnahmeposition 32 erfassten ersten Abbildung der Szene 10 mit Abbildungen 26' von Strukturpunkten 26. In der Fig. 3 ist ein weiterer Ausschnitt 42 einer mittels der Bilderfassungseinrichtung 30 aus einer von der ersten Aufnahmeposition 32 verschiedenen weiteren Aufnahmeposition 36 er fassten ersten Abbildung der Szene 10 mit Abbildungen 26' von Strukturpunk ten 26 gezeigt.

Bei dem Verlagern der Bilderfassungseinrichtung 30 relativ zu der Szene 10 werden, wie sich aus der Fig. 2 und Fig. 3 ergibt, eine Vielzahl von Struktur punkten 26 jeweils mit einem Abbildungsstrahlengang erfasst, der das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 in der Brillenfassung 18 der Brille 16 durchsetzt oder nicht durchsetzt. Außerdem werden bei dem Verlagern der Bilderfassungseinrichtung 30 relativ zu der Szene 10 Abbildungen der Szene 10 erfasst, die einen ein Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 definie renden Abschnitt der Brillenfassung 18 enthalten.

Die Fig. 4 zeigt das Koordinatensystem 25 der Szene 10 und ein Koordinaten- System 46 der Bilderfassungseinrichtung 30 mit einem Brillenglas 20, 22. Aus den vielen erfassten Abbildungen der Szene 10 berechnet die Rechnereinheit 40 in der Bilderfassungseinrichtung 30 anhand eines SLAM-Algorithmus die Koordinaten der Strukturpunkte 26 eines Musters 27 in der Szene mittels eines Strahlenmodells in einem zu der Bilderfassungseinrichtung 30 referenziellen Koordinatensystem 46, das wiederum zu dem Koordinatensystem 25 der Szene 10 und dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 der Brille 16 referenziert ist.

Die Fig. 5 zeigt ein Strahlenmodell der Brille 16 mit in die Kamera 28 der Bil- derfassungseinrichtung 30 geführten Abbildungsstrahlengängen mit Flaupt- strahlen 53, 53' für Strukturpunkte 26, wenn die Szene 10 aus zwei unter schiedlichen Aufnahmepositionen 32, 34 erfasst wird. Ein solches Strahlen modell erfordert nicht nur eine Kenntnis der Positionen der Bilderfassungsein richtung 30 sondern setzt auch ein dreidimensionales Modell für die Szene 10 sowie eine Kenntnis der Position der in der Fig. 1 gezeigten Brille 16 in der Szene 10 und darüber hinaus auch die Information voraus, welche Struktur punkte 26 in der Szene 10 die Bilderfassungseinrichtung 30 durch das linke Brillenglas 20 bzw. das rechte Brillenglas 22 der Brille 16 hindurch erfasst. Um das in der Fig. 5 gezeigte Strahlenmodell zu berechnen, wird bezugneh mend auf die Fig. 4 wie folgt vorgegangen:

Aus der Pixelkoordinate in homogenen Koordinaten

eines in der Kamera 28 der Bilderfassungseinrichtung 30 abgebildeten Struk turpunkts 26 eines Musters 27 der Szene 10 wird bei einem bekannten Kame rakalibrierungsoperator K ein in die Kameraoptik einfallender Hauptstrahl ei nes Abbildungsstrahlengangs in Form eines dreidimensionalen Vektors im Ko- ordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung der Kamera 28 r ₀ = K- ¹ C mit

bestimmt. Aus der bekannten räumlichen Position der Kamera 28 und deren räumlichen Lage im Koordinatensystem 25 können der Translationsoperator f und der Rotationsoperator

mit det R = 1 bestimmt werden. Aus diesen wird r ₀ durch Lineartransformation aus dem Koordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung der Kamera 28 durch eine dem Rotationsoperator R entsprechende Drehung in das Koordi natensystem 25' und dann durch eine dem Translationsoperator f entspre chende Translation in das Koordinatensystem 25 der Szene 10 überführt.

Durch das Detektieren und Verfolgen von ortsfesten, zeitinvarianten Struktur punkten 26, deren Abbildungsstrahlengänge nicht durch die Brillengläser hin durch verlaufen, über mehrere Aufnahmen an verschiedenen Aufnahmeposi tionen 32, 34, 36 hinweg mittels Feature-Matching-Algorithmen kann für einen jeden dieser Strukturpunkte 26 aus den intrinsischen Parametern der Bilder fassungseinrichtung sowie der Lage und Position einer Bilderfassungseinrich tung zum Zeitpunkt des Erfassens einer Abbildung damit auf deren Lage in der Szene 10 in dem Koordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung 30 ge schlossen werden.

Aus einem jeden abgebildeten Strukturpunkt 26 wird dann ein Hauptstrahl 53, 53', der ein Brillenglas 20, 22 der Brille 16 durchsetzt, entsprechend der Posi tion der Bilderfassungseinrichtung 30 berechnet. Hieraus und aus der 3D-Ko- ordinate des Punktes ergibt sich dann ein Strahlenmodell, das verschiedene Durchblickbedingungen derselben Brille 16 in derselben Szene 10 wiederspie gelt und das Abbildungsstrahlen, die abgelenkt werden und die verschiedenen Lagen und Positionen einer Bilderfassungseinrichtung entsprechen, be schreibt.

Über einen sogenannten inversen Ansatz, wie er z. B. in der Publikation von K.N. Kutukalos und E. Steger, A Theory of Refractive and specular 3D Shape by Light-Path Triangulation, International Journals of Computer Vision, 2008, Band 76, Ausgabe 1 , Seiten 13 - 29, beschrieben ist, auf die hiermit vollum fänglich Bezug genommen und deren Offenbarungsgehalt in die Beschreibung dieser Erfindung mit einbezogen wird, ist es dann möglich, aus diesem Daten satz sowohl die Position als auch die Form und Lage sowie den Brechungsin- dex des Materials des linken und rechten Brillenglases 20, 22 in der Brillenfas sung 18 der Brille 16 zu bestimmen und damit auch deren optische Wirkung für einen Brillenträger.

Ein inverser Ansatz ist eine Umkehrung der sogenannten Vorwärtsrechnung, bei der in einer optischen Strahldurchrechnung, die auch als Raytracing be zeichnet wird, der Verlauf von Lichtstrahlen durch ein optisches System beste hend aus bekannten optischen Grenzflächen und bekannten Brechungsindi zes zwischen den Grenzflächen berechnet wird. Vorausgesetzt, dass die Grenzflächen, deren Normalen und die Brechungsindizes bekannt sind, ist es damit möglich, einen jeden Lichtstrahl durch das System eindeutig zu berech nen. Im Falle des inversen Ansatzes wird dabei eine optische Grenzfläche o- der ein Brechungsindex gesucht, die bzw. der zu einer gegebenen Anzahl von Lichtstrahlen passt. Um eine Fehlergröße zu bestimmen, wird die Vorwärts rechnung anhand der mittels des inversen Ansatzes bestimmten Fläche durch geführt und es wird dann ein Vergleich von Strahlpunkten vor und/oder hinter der jeweiligen Grenzfläche erstellt. Durch Variation der zu bestimmenden Flä che wird dann gezielt mittels eines Optimierungsverfahrens die Fehlergröße minimiert. Alternativ zu reinen Optimierungsverfahren, die durch Parameter variationen das Minimum einer Fehlerfunktion ermitteln können, ist es auch möglich, hier sogenannte Lichtpfad-Triangulationsverfahren zum Einsatz zu bringen, die auch in Kombination mit einem Optimierungsverfahren genutzt werden. Derartige Verfahren sind z. B. in der vorstehend erwähnten Publika tion„K.N. Kutukalos und E. Steger, A Theory of Refractive and specular 3D Shape by Light-Path Triangulation, University of Toronto“ beschrieben.

Die dioptrische Wirkung der Brillengläser kann, wenn deren Form und Bre chungsindex bekannt ist, insbesondere durch eine Vorwärtsrechnung von Strahlenbündeln berechnet werden. Der Scheitelbrechwert eines Brillenglases kann z. B. bestimmt werden, indem ein paralleles Strahlenbündel, dessen Durchmesser etwa 5 mm beträgt und das damit der Größe der Augenpupille entspricht, so durch das Brillenglas propagiert wird, dass dessen Hauptstrahl, d. h. dessen optische Achse augenseitig das Brillenglas senkrecht verlässt. Der Wert des Scheitelbrechwertes ist dann der Kehrwert des Abstands der Brillenglasfläche, aus welcher der Hauptstrahl austritt, zu dem Punkt der kleinsten Strahltaille oder Ausdehnung des Strahlenbündels.

Bei Brillengläsern umfassend wenigstens eine torische Wirkung weist die rich tungsabhängige Ausdehnung des Strahlenbündels zwei Minima auf. Der Ab stand dieser beiden Minima zu der Oberfläche des Brillenglases beschreibt die Wirkung der beiden Hauptschnitte. Die Differenz dieser beiden Hauptschnitte beschreibt die zylindrische Wirkung des Brillenglases. Die gesamte Ablenkung des Hauptstrahles durch das Brillenglas ist als prismatische Wirkung des Bril lenglases an der jeweiligen Stelle zu betrachten.

Für die Umrechnung von Pixelkoordinaten C der Kamera 28 in der Bilderfas sungseinrichtung 30 zu dem Strahlvektor eines Abbildungsstrahlengangs dient der sogenannte intrinsische Kamerakalibrierungsoperator K. Der Kame rakalibrierungsoperator K kann z. B. aus einer Aufnahme eines speziellen Ka libriermusters, z. B. eines Schachbrettmusters oder eines Punktemusters mit tels der Bilderfassungseinrichtung bestimmt werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, durch Auswerten einer Vielzahl von Aufnahmen oder Abbildun gen der Szene 10 direkt aus Aufnahmen oder Abbildungen der Szene 10, de nen unterschiedliche Aufnahmepositionen 32, 34, 36 zugrunde liegen, den intrinsische Kamerakalibrierungsoperator K zu bestimmen.

In der Fig. 6 ist ein Graph 52 zu einer anhand des in der Fig. 5 gezeigten Strahlenmodells der Brille 16 berechneten Verteilung der Brechkraft k(x,y) für das linke und rechte Brillenglas 20, 22 zu sehen.

Die Fig. 7 ist ein Flussdiagramm 54 des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Vermessen eines linken und/oder rechten Brillenglases 20, 22 in einer Brille 16. ln einem ersten Schritt S1 wird wenigstens eine erste Abbildung einer Szene 10 mit einer Vielzahl von Strukturpunkten 26 und mit einem linken und/oder einem rechten Brillenglas 20, 22 in einer Brille 16 und mit einem ein Koordina tensystem 44 der Brillenfassung 18 der Brille 16 definierenden Abschnitt der Brillenfassung 18 der Brille 16 mittels einer Bilderfassungseinrichtung 30 mit einem Abbildungsstrahlengang für Strukturpunkte 26 erfasst, der das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 der Brille 16 durchsetzt.

In einem auf den Schritt S1 folgenden Schritt S2 werden dann wenigstens zwei weitere Abbildungen der Szene 10 ohne das erste und/oder das zweite Bril lenglas 20, 22 der Brille 16 mit den in der ersten Abbildung abgebildeten Struk turpunkten 26 mittels der Bilderfassungseinrichtung 30 erfasst.

In einem Schritt S3 erfolgt dann das Berechnen der Koordinaten der ortsfes ten, zeitinvarianten Strukturpunkte 26 in dem zu dem Koordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung 30 in den unterschiedlichen Aufnahmepositio nen referenziellen Koordinatensystem 25 der Szene 10 aus den wenigstens zwei weiteren Abbildungen der Szene 10 mittels Bildauswertung.

In einem auf den Schritt S3 folgenden Schritt S4 wird dann die Brechkraftver teilung k(x, y) für wenigstens einen Abschnitt des linken Brillenglases 20 in dem zu dem Koordinatensystem 25 der Szene 10 referenzierten Koordinaten system 44 der Brillenfassung 18 bestimmt und/oder es wird die Brechkraftver teilung k(x, y) für wenigstens einen Abschnitt des rechten Brillenglases 22 in einem zu dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 referenzierten Ko ordinatensystem 25 der Szene 10 aus den Koordinaten der ortsfestes, zeitin varianten Strukturpunkte 26 und dem Bild der Strukturpunkte 26 in der wenigs tens einen ersten Abbildung der Szene 10 bestimmt.

Die Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm 54 für ein zu dem vorstehend beschriebe nen Verfahren zum Vermessen eines linken und/oder rechten Brillenglases 20, 22 in einer Brille 16 alternatives Verfahren, das nachfolgend unter Bezug nahme auf die Fig. 9 bis Fig. 12 beschrieben ist.

Auch hier wird wiederum in einem ersten Schritt S1 , wie in der Fig. 9 zu sehen, mittels einer Bilderfassungseinrichtung 30 eine Sequenz von ersten Abbildun gen einer zeitinvarianten Szene 10 mit einer Vielzahl von Strukturpunkten 26 und mit einem linken und/oder einem rechten Brillenglas 20, 22 in einer Brille 16 zusammen mit einem Abschnitt der Brillenfassung 18 erfasst, der ein in der Fig. 4 gezeigtes Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 definiert.

Wie in der Fig. 9 zu sehen ist, erfolgt das Erfassen von Abbildungen der Szene 10 dabei mit Abbildungsstrahlengängen für Strukturpunkte 26, die das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 der Brille 16 zumindest teilweise durch setzen und an dem ersten und/oder dem zweiten Brillenglas 20, 22 der Brille 16 zumindest teilweise vorbeigeführt sind.

In einem auf den Schritt S1 folgenden Schritt S2 wird dann, wie in der Fig. 10 zu sehen, eine Sequenz von weiteren Abbildungen der Szene 10 mit ortsfes ten, zeitinvarianten Strukturpunkten 26, jedoch ohne die Brille 16 erfasst. Zu bemerken ist dabei, dass der Schritt S2 auch vor dem Schritt S1 liegen oder mit diesem gleichzeitig erfolgen kann.

In einem Schritt S3 wird das Koordinatensystem 25 der Szene 10 zu dem Ko ordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 referenziert und es werden dann die Koordinaten der Strukturpunkte 26 in dem zu dem Koordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung 30 in den unterschiedlichen Aufnahmepositionen referenzierten Koordinatensystem 25 der Szene 10 aus der wenigstens einen weiteren Abbildung der Szene 10 mittels Bildauswertung berechnet.

Darauf wird in einem Schritt S4 die Brechkraftverteilung k(x,y) für wenigstens einen Abschnitt des linken Brillenglases 20 in dem zu dem Koordinatensystem 25 der Szene 10 referenzierten Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 bestimmt und/oder es wird die Brechkraftverteilung k(x, y) für wenigstens ei nen Abschnitt des rechten Brillenglases 22 in dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 aus den Koordinaten der Strukturpunkte 26 und dem Bild der Strukturpunkte 26 in der wenigstens einen ersten Abbildung der Szene 10 bestimmt.

Wie die Fig. 1 1 bis Fig. 14 zeigen, ist das Vermessen eines linken und/oder rechten Brillenglases 20, 22 in einer Brillenfassung 18 auch durch Erfassen von Abbildungen einer Szene 10 möglich, in der sich ein Brillenträger mit Brille und ohne Brille befindet. Dabei wird, wie in der Fig. 1 1 zu sehen, mittels einer Bilderfassungseinrichtung 30 eine Sequenz von ersten Abbildungen einer zeit invarianten Szene 10 mit einer Vielzahl von Strukturpunkten 26 und mit einem linken und/oder einem rechten Brillenglas 20, 22 in einer Brillenfassung 18 zusammen mit einem Abschnitt der Brillenfassung 18 erfasst, der ein Koordi natensystem 44 der Brillenfassung 18 definiert. Wie die Fig. 12 zeigt, erfolgt das Erfassen von Abbildungen der Szene 10 dabei mit Abbildungsstrahlen gängen für Strukturpunkte 26, die das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 der Brille 16 zumindest teilweise durchsetzen und die an dem ersten und/oder dem zweiten Brillenglas 20, 22 der Brille 16 zumindest teilweise vor bei geführt sind.

Dann wird, wie in der Fig. 13 und Fig. 14 zu sehen, eine Sequenz von weiteren Abbildungen der Szene 10 mit Strukturpunkten 26, jedoch ohne die Brille 16 erfasst. Darauf werden dann wiederum die Koordinaten der Strukturpunkte 26 in einem zu dem Koordinatensystem 46 der Bilderfassungseinrichtung 30 bei unterschiedlichen Aufnahmepositionen referenziellen Koordinatensystem 25 der Szene 10 aus der wenigstens einen weiteren Abbildung der Szene 10 mit tels Bildauswertung berechnet und es wird das Koordinatensystem 25 der Szene 10 zu dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 referenziert. Dann wird die Brechkraftverteilung k(x,y) für wenigstens einen Abschnitt des linken Brillenglases 20 in dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 bestimmt und/oder es wird die Brechkraftverteilung k(x,y) für wenigstens einen Abschnitt des rechten Brillenglases 22 in dem Koordinatensystem 44 der Bril lenfassung 18 aus den Koordinaten der Strukturpunkte 26 und dem Bild der Strukturpunkte 26 in der wenigstens einen ersten Abbildung der Szene 10 be stimmt.

Weil sich Strukturpunkte 26 in der Szene 10, die in der Fig. 1 1 und Fig. 13 gezeigt ist, aufgrund von Bewegungen des Brillenträgers verlagern können, enthält die Rechnereinheit der Bilderfassungseinrichtung 30 hier eine Pro grammroutine, mittels der die Lage der Strukturpunkte 26 durch Auswerten von Nachbarschaftsbeziehungen, insbesondere Abständen zwischen den Strukturpunkten 26 in der Szene 10, in einem zu dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 referenziellen Koordinatensystem 25 der Szene 10 be rechnet wird.

Es kann vorgesehen sein, die Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den Strukturpunkten 26 in der Szene 10 auszuwerten, um eine Verlagerung von Strukturpunkten 26 in einem Koordinatensystem 25 der Szene 10 zu erkennen und die Koordinaten von in einer Szene 10 verlagerten Strukturpunkten 26 bei dem Bestimmen der Brechkraftverteilung für wenigstens einen Abschnitt des rechten Brillenglases 22 und des linken Brillenglases 20 in dem Koordinaten system 44 der Brillenfassung 18 nicht zu berücksichtigen, damit Bewegungen von Strukturpunkten 26 in der Szene 10 das Messergebnis für die lokale Brechkraft des linken und rechten Brillenglases 20, 22 nicht verfälschen.

Zusammenfassend ist insbesondere folgendes festzuhalten: Die Erfindung be trifft ein Verfahren zum Vermessen der lokalen Brechkraft oder der Brechkraft verteilung eines linken und/oder eines rechten Brillenglases 20, 22 in einer Brillenfassung 18. Dabei wird wenigstens eine erste Abbildung einer Szene 10 mit zumindest einem Strukturpunkt 26 und mit einem linken und/oder einem rechten Brillenglas 20, 22 in einer Brillenfassung 18 mittels einer Bilderfas sungseinrichtung 30 aus wenigstens einer ersten Aufnahmeposition 32 mit we nigstens einem Abbildungsstrahlengang für Strukturpunkte 26 erfasst, der das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 in der Brillenfassung 18 durch setzt. Es werden wenigstens zwei weitere Abbildungen der Szene 10 ohne das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 der Brillenfassung 18 oder ohne die Brillenfassung enthaltend das linke und/oder das rechte Brillenglas mit den in der ersten Abbildung abgebildeten Strukturpunkten 26 mittels der Bilderfas sungseinrichtung 30 aus wenigstens zwei verschiedenen Aufnahmepositionen 32, 34, 36, von denen eine zu der ersten Aufnahmeposition identisch sein kann, erfasst und es werden die Koordinaten der Strukturpunkte 26 in einem Koordinatensystem 25 aus den wenigstens zwei weiteren Abbildungen der Szene 10 mittels Bildauswertung berechnet, oder es werden wenigstens zwei weitere Abbildungen der Szene 10 mit dem linken und/oder dem rechten Bril lenglas 20, 22 mittels einer Bilderfassungseinrichtung 30 aus wenigstens zwei von der ersten Aufnahmeposition verschiedenen weiteren Aufnahmepositio nen mit wenigstens einem Abbildungsstrahlengang für die in der ersten Abbil- düng abgebildeten Strukturpunkte 26 erfasst, der das erste und/oder das zweite Brillenglas 20, 22 der Brillenfassung 18 nicht durchsetzt, um dann eine Brechkraftverteilung k(x,y) für wenigstens einen Abschnitt des linken Brillen glases 20 in einem zu dem Koordinatensystem 44 der Brillenfassung 18 refe- renzierten Koordinatensystem 25 der Szene 10 und/oder eine Brechkraftver- teilung k(x,y) für wenigstens einen Abschnitt des rechten Brillenglases 22 in einem Koordinatensystem 25 aus den Koordinaten der Strukturpunkte 26 und dem Bild der Strukturpunkte 26 in der wenigstens einen ersten Abbildung der Szene 10 zu bestimmen.

Bezuqszeichenliste

10 Szene

12 Tisch

14 Tischdecke

16 Brille

18 Brillenfassung

20 linkes Brillenglas

22 rechtes Brillenglas

24 Gegenstände

25 Koordinatensystem der Szene

25' Koordinatensystem der Szene nach Translation

26 Strukturpunkt

26' Abbildungen von Strukturpunkt

27 Muster

28 Kamera

30 Bilderfassungseinrichtung

32, 34, 36 Aufnahmeposition

38 Trajektorie

40 Rechnereinheit

42 Ausschnitt

44 Koordinatensystem der Fassung

46 Koordinatensystem Bilderfassungseinrichtung 48 linkes Auge

50 rechtes Auge

52 Graph

53, 53' Hauptstrahl

54 Flussdiagramm

C Pixelkoordinate

K Kamerakalibrierungsoperator

R Rotationsoperator f Translationsoperator

S1, S2, S3, S4 Schritt

k(x,y) lokale Brechkraft bzw. Brechkraftverteilung