面向人脸特征驱动的近视眼镜镜架个性化设计研究

摘要

随着中国近视人群的快速增长，对于个性化近视眼镜镜架的需求也在不断增长。传统的眼镜镜架设计往往忽视了个体差异，导致适配性不佳，影响了佩戴的舒适性和视力矫正效果。文中提出了一种基于人脸特征驱动的近视眼镜镜架个性化设计方法，旨在提高镜架的适配性和舒适度。该方法首先通过3D扫描技术获取人脸三维数据，并利用深度学习方法提取人脸特征点，构建三维人脸模型。随后，利用参数化设计软件构建眼镜镜架模型，并定义镜架的尺寸、形状等特征参数。通过特征匹配算法，建立人脸特征与镜架特征之间的映射关系，并利用支持向量机、回归分析等方法建立映射模型。在此基础上，通过映射模型根据人脸特征驱动镜架特征进行尺寸及形状特征变形，实现个性化设计。同时，利用多目标优化算法进行镜架平衡性设计，以确保左右镜片的质量差异不会影响佩戴的平衡性。最后，借助3D打印技术实现个性化镜架的快速制造。实验结果表明，该方法设计的个性化近视眼镜镜架具有更好的适配性和舒适度。与传统的通用镜架相比，基于人脸特征驱动的个性化设计能够更好地满足个体需求，提高佩戴体验。此外，3D打印技术的应用使得个性化镜架的制造更加高效和便捷。