ES3037340T3

ES3037340T3 - Method for simulating optical products

Info

Publication number: ES3037340T3
Application number: ES22733638T
Authority: ES
Inventors: Jean-Philippe Sayag
Original assignee: ACEP France
Current assignee: ACEP France
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2025-10-01
Anticipated expiration: 2042-06-17
Also published as: US20240210730A1; FR3124070B1; WO2022263652A1; BR112023026030A2; CA3216150A1; KR20240040727A; EP4356351C0; EP4356351A1; FR3124070A1; EP4356351B1; JP2024523115A

Abstract

La presente invención se refiere a un método (100) para simular lentes ópticas en realidad aumentada utilizando un aparato móvil (11) que comprende al menos un periférico de entrada (11a) y un periférico de visualización (11b), caracterizándose el método (100) porque comprende al menos, una fase de captura (P1), una fase de adquisición de datos (P2) mientras el usuario mira un objeto del entorno, y una fase de simulación (P3) realizada por al menos una unidad de procesamiento (11c) que permite producir una lente virtual y superponerla sobre al menos una imagen del entorno de un usuario. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de simulación de productos ópticos

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere al campo de la óptica y más en particular al campo de la prueba de productos ópticos de tipo cristales o lentes, con la ayuda de la realidad aumentada.

Estado de la técnica

En el campo de la prueba de productos ópticos se sabe utilizar las informaciones relativas a la vista de un individuo contenidas en su prescripción para seleccionar cristales o lentes de corrección apropiados para su vista y fabricarlos con vistas a realizar una prueba. El inconveniente de este tipo de prueba reside en el hecho de que si el producto óptico seleccionado no es apropiado para el paciente, se desecha y debe fabricarse de nuevo otro producto óptico.

Para paliar este inconveniente se conoce bien un procedimiento de simulación de lentes en realidad aumentada que con la ayuda de una tableta permite que un usuario simule el efecto de una lente o de un cristal en una imagen del entorno del usuario capturada en tiempo real. Sin embargo, este tipo de procedimiento no permite simular de forma realista el efecto de un cristal o una lente con variación de potencia, es decir, de un cristal o una lente caracterizados porque ofrecen, a lo largo de su superficie, potencias diferentes dedicadas a distancias de visión diferentes. De hecho, este sistema de simulación no tiene en cuenta la distancia de los diferentes elementos del entorno con la tableta y, por tanto, no permite restituir lo más fielmente posible la percepción en 3D del campo visual percibido según el diseño de la lente representada. Así, este tipo de sistema aporta una experiencia de simulación poco representativa de la realidad para un portador especialmente en el caso de la simulación de lentes progresivas destinadas a corregir una visión dicha «de cerca» y una visión dicha «de lejos». El documento US 8 823 742 B2 que se considera el representante del estado de la técnica más cercano describe un procedimiento estándar de simulación de lentes o de cristales ópticos en realidad aumentada con la ayuda de un aparato móvil que incluye un periférico de entrada y un periférico de visualización. Dicho procedimiento comprende una fase de captura de una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes.

Resumen de la invención

El objeto de la presente invención es, por tanto, paliar los inconvenientes citados anteriormente y proponer un procedimiento de simulación de cristales o de lentes ópticos basado en la realidad aumentada que permita una restitución realista del efecto de cristales o de lentes ópticos en la percepción visual de un entorno compuesto por elementos situados a diferentes distancias del usuario.

Según la invención, se propone por tanto un procedimiento de simulación de lentes o de cristales ópticos en realidad aumentada con la ayuda de un aparato móvil que incluye al menos un periférico de entrada y un periférico de visualización, siendo notable dicho procedimiento porque incluye al menos,

una fase de captura (P1) que incluye al menos la etapa siguiente:

a1) Captura de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes;

una fase de adquisición de datos (P2), que incluye al menos la etapa siguiente:

b1) Determinación de la distancia entre el aparato móvil y al menos un objeto del entorno con la ayuda de al menos una unidad de medición; y una fase de simulación (P3) implementada por dicha al menos una unidad de tratamiento, que incluye al menos la etapa siguiente:

c1) Aplicación de un cristal o una lente virtual que reproduce el efecto óptico de un cristal o una lente real de corrección óptica determinada en dicha al menos una imagen del entorno según los datos adquiridos durante la fase de adquisición de datos (P2) y visualización de la simulación en un periférico de visualización.

Se denomina «aparato móvil» a un aparato informático portátil que puede usarse de manera autónoma. Se trata, por ejemplo, de una tableta, de un smartphone o de un ordenador portátil.

Se denomina «usuario» al individuo que utiliza el aparato móvil con el fin de obtener una simulación de lentes o de cristales de corrección, y puede tratarse, por ejemplo, de un paciente para el que se ha diseñado un producto de corrección o de un óptico.

Se denomina «lente» a una ortesis óptica transparente, muy fina y cóncava, que se coloca sobre la córnea del ojo para corregir los defectos de visión. Se habla de «tipo de lente» para designar lentes que proponen diferentes tipos de correcciones ópticas, que presentan diferentes tipos de revestimientos o de tintes.

Se denomina «periférico de entrada» a un equipo informático periférico que permite suministrar datos a un sistema de tratamiento de la información tal como un ordenador. Se trata por ejemplo de un teclado, un ratón o una pantalla táctil (la pantalla táctil puede considerarse un periférico de entrada y de salida a la vez). Este periférico puede estar integrado en el aparato móvil y, por tanto, formar parte integrante del aparato o transmitir sus datos al mismo por medio de una conexión con o sin cable.

Se denomina «periférico de visualización» a un periférico de salida que permite visualizar informaciones, como por ejemplo la pantalla del aparato móvil o de una pantalla que recoge datos del aparato móvil por una conexión con o sin cable.

Se denomina «elemento de captura de imagen» a un aparato de tipo aparato fotográfico o cámara. Este aparato puede estar integrado en el aparato móvil (por ejemplo, la cámara de un smartphone o de una tableta) o ser independiente y estar conectado al aparato móvil.

Se denomina «unidad de medición» a un instrumento o una aplicación que permiten la medición de distancias. Este instrumento puede estar integrado en el aparato móvil o transmitir sus datos al mismo por medio de una conexión con o sin cable.

Se denomina «unidad de tratamiento» al conjunto de los elementos del aparato móvil (procesador, memoria, etc.) que sirven para el almacenamiento en la explotación de las informaciones sobre el entorno y la vista de un futuro portador. Se denomina «lente virtual» a un filtro de imagen creado en realidad aumentada y que permite crear efectos ópticos en una imagen (creación de zonas borrosas, por ejemplo, cambio del color de la imagen, etc.).

Preferentemente, durante la etapa c1, dicho cristal o dicha lente virtual se elige en una base de datos preexistente de cristales o de lentes de cartografías diferentes modificables o se crea completamente según las necesidades.

Se denomina «cartografía» de un cristal o una lente a la manera en que se disponen las diferentes zonas de potencia de corrección óptica en su superficie.

Ventajosamente, durante la fase de simulación (P3), el usuario puede elegir simular un cristal o una lente: multifocal, con variación de potencia, progresivo, degresivo, de posicionamiento específico, de supresión, de progresión de la miopía, de tinte uniforme o degradado o con doble degradado, fotocromático, polarizante, de revestimiento o antifatiga. De manera preferente, la fase de adquisición de datos (P2) incluye una etapa b2 que se desarrolla durante la observación del entorno por un portador a través del periférico de visualización del aparato móvil y que consiste en determinar los movimientos de la cabeza del portador, y la distancia entre el usuario y el aparato móvil con la ayuda de un sensor de movimiento.

Se denomina «portador» a un paciente para el cual están destinados las lentes o los cristales.

De manera todavía más preferente, la determinación de los movimientos en la cabeza del portador consiste en detectar los movimientos de la cara y de los ojos del portador con respecto al aparato móvil con la ayuda de un sensor de movimiento.

De manera ventajosa, la etapa a1 es una etapa de captura en tiempo real de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes.

Preferentemente, en la etapa b 1 la unidad de medición que permite determinar la distancia entre el aparato móvil y el objeto es un dispositivo o una aplicación telemétricos.

Se denomina «dispositivo o aplicación telemétricos» a un dispositivo o una aplicación que permite medir la distancia de un objeto por medios informáticos (por ejemplo, aplicaciones basadas en el cálculo de distancia después de la captura de una imagen del objeto), ópticos (por ejemplo, telemetría láser), acústicos (por ejemplo, sónar) o radioeléctricos (por ejemplo, radar).

De manera ventajosa, la unidad de medición es un telémetro de medición láser, ultrasónico, acústico o una aplicación de medición a distancia.

De manera preferida, al menos el elemento de captura de imágenes, y la unidad de medición están integrados en el aparato móvil.

Ventajosamente, el aparato móvil es una tableta o un smartphone y el periférico de visualización es la pantalla de dicha tableta o de dicho smartphone.

Preferentemente, en la etapa c1, la simulación se visualiza en el periférico de visualización del aparato móvil.

Breve descripción de las figuras

Otras ventajas y características se desprenderán mejor de la descripción que se ofrece a continuación de un modo de ejecución de un procedimiento según la invención, en referencia a las figuras anexas donde:

la [Fig.1] es un organigrama de las etapas del procedimiento según la invención,

la [Fig.2] es una vista esquemática de una realización de un sistema para implementar el procedimiento según la invención.

Descripción de las realizaciones

Según las figuras 1 y 2, se describe por tanto un procedimiento 100 de simulación de lentes o de cristales ópticos en realidad aumentada con la ayuda de un aparato móvil 11 que incluye al menos un periférico de entrada 11a y un periférico de visualización 11b, siendo notable dicho procedimiento 100 porque incluye al menos una fase de captura (P1) que incluye al menos la etapa siguiente:

a1) Captura de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes 12, 110;

b1) Determinación de la distancia entre el aparato móvil 11 y al menos un objeto del entorno con la ayuda de al menos una unidad de medición 14, 210; y una fase de simulación (P3) implementada por dicha al menos una unidad de tratamiento 11c del aparato móvil, que incluye al menos la etapa siguiente:

c1) Aplicación de un cristal o una lente virtual que reproduce el efecto óptico de un cristal o una lente real de corrección óptica determinada, en dicha al menos una imagen del entorno, según los datos adquiridos durante la fase de adquisición de datos (P2) y visualización de la simulación en un periférico de visualización, 310;

El aparato móvil 11 podrá ser una tableta, un smartphone o un ordenador portátil. Sea cual sea el aparato móvil 11, el periférico de visualización 11b será la pantalla del aparato móvil 11 o una pantalla independiente conectada al aparato móvil 11 por una conexión con o sin cable (por ejemplo, conexión por cable USB, conexión Bluetooth, etc.). Si el aparato móvil 11 es una tableta o un smartphone, el periférico de entrada 11a será preferentemente una pantalla táctil. Si el aparato móvil 11 es un PC portátil, el periférico de entrada 11a será un teclado y/o un ratón y/o una pantalla táctil. Este periférico de entrada 11a tendrá como fin permitir seleccionar los diferentes tipos de cristales o de lentes para simular o crear cristales o lentes con nuevas cartografías. También podrá servir para introducir la corrección óptica del producto para la simulación.

El elemento de captura de imágenes 12 es un aparato de tipo aparato fotográfico o cámara que puede estar integrado en el aparato móvil (por ejemplo, aparato fotográfico de una tableta o de un smartphone) o conectado al mismo por una conexión con o sin cable (por ejemplo, conexión por cable USB, conexión Bluetooth, etc.). Este elemento de captura de imágenes 12 tiene como fin capturar una imagen del entorno y transmitir esta imagen al periférico de visualización 11b del aparato móvil 11. La imagen capturada podrá ser una imagen tomada en tiempo real o en diferido.

La unidad de tratamiento 11c crea a continuación una imagen de cristal o de lente en medición tratando el conjunto de los datos adquiridos durante la fase de adquisición P2 de datos y teniendo en cuenta un cierto número de informaciones relativas a la fabricación general de cristales o de lentes ópticas almacenadas previamente en el aparato móvil 11. La consideración de la distancia entorno-aparato móvil 11 es un factor determinante en la precisión de la simulación de la lente o del cristal. De hecho, esto permite restituir lo más fielmente posible lo que puede ser percibido por un ojo amétrope o emétrope provisto de un dispositivo de compensación de su ametropía y/o de su presbicia. Toda lente o cristal con variación de potencia ofrece, a lo largo de su superficie, una cartografía de potencias diferentes dedicadas a distancias de visión que pueden estar comprendidas entre el infinito y 30 cm. Esto implica que en el campo visual del usuario, cualquier objeto percibido a través de la zona óptica que no corresponde a su posición de alejamiento se percibirá borroso. El usuario se ve, por tanto, obligado a modificar la dirección de su mirada para utilizar una zona óptica que corresponda al alejamiento del objeto pretendido. Por ejemplo, en el caso de una lente progresiva, si el sujeto baja los ojos para descender por una escalera, utiliza la zona óptica reservada a la visión de cerca y los escalones a los que dirige la mirada se verán borrosos. Otro ejemplo: Si un sujeto mira a lo lejos con una lente progresiva, los objetos situados en la periferia de su campo visual horizontal se percibirán borrosos debido a los isoastigmatismos presentes lateralmente en la superficie de dicha lente progresiva.

La ventaja de esta medición de distancia (etapa b1) reside, por tanto, en restituir lo más fielmente posible la percepción en 3D del campo visual percibido según la cartografía de la lente o del cristal seleccionado y mostrar así las diferencias existentes entre distintos tipos de lentes o de cristales.

Esta lente o este cristal elaborados en realidad aumentada se superponen a la imagen del entorno capturado por el elemento de captura de imágenes 12.

El usuario que mira el periférico de visualización ve entonces exactamente lo que vería si llevara verdaderas lentes o cristales de corrección. Después de esta simulación, si el producto ocular es adecuado puede lanzarse la fabricación del producto.

Preferentemente, durante la etapa c1, dicho cristal o dicha lente virtual se elige en una base de datos preexistente de cristales o de lentes de cartografías diferentes modificables o se crea completamente según las necesidades. El usuario puede seleccionar en una base de datos un cristal o una lente con una cartografía «tipo», y la unidad de tratamiento 11c generará entonces una lente virtual de corrección óptica particular según esta cartografía: por ejemplo, una lente progresiva. El usuario podrá modificar según la necesidad la cartografía de una lente o de un cristal de la base de datos u optar por crear un nuevo cristal o una nueva lente virtual con una cartografía a medida de manera que responda a las necesidades del futuro portador.

Ventajosamente, durante la fase de simulación (P3), el usuario puede optar por simular un cristal o una lente: multifocal, con variación de potencia, progresivo, degresivo, de posicionamiento específico, de supresión, de progresión de la miopía, de tinte uniforme o degradado o con doble degradado, fotocromático, polarizante, de revestimiento o antifatiga.

De manera preferente, la fase de adquisición de datos (P2) incluye una etapa b2 que se desarrolla durante la observación del entorno por un portador a través del periférico de visualización 11b del aparato móvil 11 y que consiste en determinar los movimientos de la cabeza del portador, y la distancia entre el portador y el aparato móvil 11 con la ayuda de un sensor de movimiento 13.

Durante la fase de adquisición de datos (P2), se determina y se registra el comportamiento visual del portador con respecto a la imagen del entorno que observa en el periférico de visualización 11b, y se miden las distancias entre él y el aparato móvil 11 y entre el aparato móvil 11 y un objeto del entorno. Estos datos se transmitirán a la unidad de tratamiento 11c que los registrará e interpretará con el fin de determinar la corrección óptica necesaria en el portador y de simular una lente o un cristal correspondiente a esta corrección.

De manera todavía más preferente, la determinación de los movimientos en la cabeza del portador consiste en detectar los movimientos de la cara y de los ojos del portador con respecto al aparato móvil 11 con la ayuda de un sensor de movimiento 13. El sensor de movimiento 13 puede tomar la forma de cualquier tipo de sensor que permita detectar el movimiento. De manera preferida, se tratará de un sensor óptico que podrá formar parte del aparato móvil 11 o estar conectado al mismo por una conexión con o sin cable. El sensor 13 permite detectar los movimientos de un portador que observa el entorno teniendo en sus manos el aparato móvil 11. Puede detectar, por ejemplo, que el portador acerca o aleja el aparato móvil 11, que el portador mueve el aparato 11 hacia arriba, hacia abajo, a la izquierda o a la derecha o determinar la distancia entre el portador y el aparato móvil 11 con la ayuda de un sensor de aceleración.

De manera ventajosa, la etapa a1 es una etapa de captura en tiempo real de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes 12.

Preferentemente, en la etapa b1, la unidad de medición 14 que permite determinar la distancia entre el aparato móvil 11 y el objeto es un dispositivo o una aplicación telemétricos. Se denomina «dispositivo o aplicación telemétricos» a un dispositivo o una aplicación que permite medir la distancia de un objeto por medios informáticos (por ejemplo, aplicaciones basadas en el cálculo de distancia después de la captura de una imagen del objeto), ópticos (por ejemplo, telemetría láser), acústicos (por ejemplo, sónar) o radioeléctricos (por ejemplo, radar).

Si el aparato móvil 11 es una tableta o un smartphone, la unidad de medición 14 podrá ser una aplicación de medición a distancia como por ejemplo «Mapulator» o «EasyMeasure» en Android e iOS. «EasyMeasure» permite medir con la ayuda de un aparato de captura de imagen 12 en tiempo real y en realidad aumentada de manera precisa varias distancias, entre ellas la distancia entre el aparato móvil 11 y un objeto. En una realización particular, la unidad de medición 14 será un telémetro láser conectado al aparato móvil 11 por una conexión con o sin cable y cuyo funcionamiento será el siguiente: proyectará un rayo láser sobre un objeto del entorno que devolverá a su vez el rayo luminoso, y entonces el telémetro calculará el desfase entre la emisión y la recepción.

De manera preferente, el aparato móvil 11 está dotado de la tecnología LiDAR(Light Detection and Ranging).La tecnología LiDAR permite una detección y una estimación de la distancia mediante luz o láser. Esta tecnología de medición a distancia es posible gracias al análisis de las propiedades de un haz de luz devuelto hacia su emisor (aparato móvil 11). El LiDAR utiliza la luz para medir la distancia con la ayuda de láseres de espectro verde pulsado invisibles. Estos impulsos (que se producen miles de veces por minuto) miden el tiempo necesario para que la luz retorne al sensor. De este modo, dibuja una "imagen" del entorno delante del escáner.

De manera ventajosa, la unidad de medición 14 es un telémetro de medición láser, ultrasónico, acústico o una aplicación de medición a distancia.

De manera preferida, el elemento de captura de imágenes 12, y la unidad de medición 14 están integrados en el aparato móvil 11. El término «integrado» significa en este caso que el aparato móvil 11 tiene el control de estos diferentes elementos, o bien estos elementos forman parte integrante del cuerpo/caja del aparato móvil 11, o bien son externos al mismo (no forman parte de la caja del aparato móvil 11) pero solo pueden funcionar bajo el control del aparato móvil 11. De esta manera, la simulación es más fácil de implementar. El sensor de movimiento 13 puede estar también integrado en el aparato móvil 11. Por supuesto, si son necesarios sensores de movimientos 13, elementos de capturas de imágenes 12 y/o unidades de medición 14 diferentes de los integrados en el aparato móvil 11, siempre es posible utilizar el o los aparatos apropiados conectándolos mediante una conexión con o sin cable al aparato móvil 11.

Ventajosamente, el aparato móvil 11 es una tableta o un smartphone y el periférico de visualización 11b es la pantalla de dicha tableta o de dicho smartphone. Entre los aparatos móviles 11 existentes se elegirá un aparato lo bastante potente para soportar este tipo de simulación. Por ejemplo, se elegirá una tableta de tipo iPad. En la tableta o el smartphone el elemento de captura de imágenes 12 y la unidad de medición 14 estarán preferentemente en la parte posterior del aparato 11, mientras que el sensor de imagen estará más bien en la parte anterior del lado de la pantalla.

Más ventajosamente todavía, la simulación se visualiza en el periférico de visualización 11b del aparato móvil 11.

Finalmente, es evidente que los ejemplos de procedimientos 100 según la invención que acaban de describirse son solo ilustraciones particulares, en ningún caso limitativas de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento (100) de simulación de lentes o de cristales ópticos en realidad aumentada con la ayuda de un aparato móvil (11) que incluye al menos un periférico de entrada (11a) y un periférico de visualización (11b), incluyendo dicho procedimiento (100) al menos una fase de captura (P1) que incluye al menos la etapa siguiente:

a1) Captura de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes (12) (110); una fase de adquisición de datos (P2); estandocaracterizado porqueincluye al menos la etapa siguiente:

b1) Determinación de la distancia entre el aparato móvil (11) y al menos un objeto del entorno con la ayuda de al menos una unidad de medición (14) (210);

y una fase de simulación (P3) implementada por al menos una unidad de tratamiento (11c) del aparato móvil (11), que incluye al menos la etapa siguiente:

c1) Aplicación de un cristal o una lente virtual que reproduce el efecto óptico de un cristal o una lente real de corrección óptica determinada, en dicha al menos una imagen del entorno, según los datos adquiridos durante la fase de adquisición de datos (P2) y visualización de la simulación en un periférico de visualización (310);

2. Procedimiento (100) según la reivindicación 1caracterizado porquedurante la etapa c1, dicho cristal o dicha lente virtual se elige en una base de datos preexistente de cristales o de lentes de cartografías diferentes modificables o se crea con una cartografía a medida.

3. Procedimiento (100) según cualquiera de la reivindicaciones anteriores en que durante la fase de simulación (P3), el usuario elige simular un cristal o una lente: multifocal, con variación de potencia, progresivo, degresivo, de posicionamiento específico, de supresión, de progresión de la miopía, de tinte uniforme o degradado o con doble degradado, fotocromático, polarizante, de revestimiento o antifatiga.

4. Procedimiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porquela fase de adquisición de datos (P2) incluye una etapa b2 que se desarrolla durante la observación del entorno por un portador a través del periférico de visualización (11b) del aparato móvil y que consiste en determinar los movimientos de la cabeza del portador, y la distancia entre el portador y el aparato móvil (11) con la ayuda de un sensor de movimiento (13).

5. Procedimiento (100) según la reivindicación 4caracterizado porquela determinación de los movimientos en la cabeza del portador consiste en detectar los movimientos de la cara y de los ojos del portador con respecto al aparato móvil (11) con la ayuda de un sensor de movimiento (13).

6. Procedimiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porquela etapa a1 es una etapa de captura en tiempo real de al menos una imagen de un entorno de un usuario con la ayuda de al menos un elemento de captura de imágenes (12).

7. Procedimiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porque, en la etapa b1, la unidad de medición (14) que permite determinar la distancia entre el aparato móvil (11) y el objeto es un dispositivo o una aplicación telemétricos.

8. Procedimiento (100) según la reivindicación 7caracterizado porquela unidad de medición (14) es un telémetro de medición láser, ultrasónico, acústico o una aplicación de medición a distancia.

9. Procedimiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porqueal menos el elemento de captura de imágenes (12), y la unidad de medición (14) están integrados en el aparato móvil (11).

10. Procedimiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porqueel aparato móvil (11) es una tableta o un smartphone yporqueel periférico de visualización (11b) es la pantalla de dicha tableta o de dicho smartphone.