iPhone 应用测量眼镜处方度数 | AI生成和翻译
问题:我们能否使用 iPhone 相机来检测眼镜的处方强度(diopters),例如阅读眼镜(+1.5D)或普通眼镜?如果我们有多个眼镜但不知道它们的强度,有没有简单的方法来找出?我们能否设计一个 app,根据相机透过眼镜时的模糊程度来确定度数?
回答:
是的,使用 iPhone 相机测量现有眼镜的处方强度(diopters)是可能的,而且已经有几个 app 做得相当有效,不需要从头构建一个新的。
最实用和准确的现有方法不主要依赖于分析透过镜片拍摄的普通照片中的“blur”。相反,它们使用 computer vision 技术来:
- 以特定方式拍摄镜片(通常使用信用卡等参考物体来提供比例)。
- 分析镜片的放大、扭曲、棱镜效应、反射或边缘图案。
- 估计 sphere power(近视/远视)、cylinder(散光)、axis,有时还有 add power。
流行 app 包括:
- GlassesOn(某些版本现在也称为 The Framery)——被广泛认为是最好的之一。它使用手机相机扫描您的眼镜,并给出处方参数,准确度良好(某些地区有 FDA/CE 认证)。许多用户报告结果与专业测量相差 0.25–0.50 D。
- GlassesUSA Prescription Scanner——免费工具,使用智能手机相机扫描眼镜并读取处方值。
- Eyerim Lens Scan——类似的功能,通过智能手机相机读取镜片。
- 专业工具如 My Call Bag Lensometer(更适合专业人士)——使用透过镜片查看的 Amsler grid;AI 分析扭曲图案来估计 sphere、cylinder 和 axis。
这些 app 对于单焦点镜片(包括基本的阅读眼镜如 +1.5 D)效果最佳,需要您遵循屏幕上的指示,例如将眼镜放在桌子上、使用良好照明,并包含已知大小的物体进行校准。
关于纯基于 blur 的方法(透过眼镜拍摄照片并测量模糊程度):
- 理论上,是的——+1.5 D 阅读镜片会导致相机尝试透过它对焦远处物体时出现明显的 defocus/blur(因为镜片增加了会聚能力)。
- 您可以设计一个 app 来:
- 在已知距离显示清晰目标(例如文本或网格)。
- 捕获带和不带镜片的相机图像。
- 测量 blur 指标(例如边缘锐度、Laplacian variance 或 FFT-based focus measures)。
- 根据引入的 defocus 量使用光学公式(如 lensmaker’s equation 或经验校准)估计屈光度。
- 然而,在实践中,这种方法准确性和可靠性较低,因为:
- iPhone 相机具有非常强的 autofocus 和 stabilization。
- 镜片的小偏移、倾斜、散光或划痕会产生复杂的 blur 图案。
- 它难以处理低度数(±0.50 D)或散光。
- 现有 app 使用更稳健的功能(magnification/distortion)而不是纯 blur 来获得更好精度。
目前最简单的方法(无需编码):
- 从 App Store 下载免费 app,如 GlassesOn / The Framery 或 GlassesUSA Prescription Scanner。
- 遵循指示扫描每副眼镜(通常每副需 1–3 分钟)。
- 比较您的 3–5 副眼镜的结果。
对于非常基本的阅读眼镜(+1.00 到 +3.50 D 范围),这些 app 通常给出可靠的 sphere power 估计。结果足够好,用于在线订购类似替换眼镜,尽管仍推荐专业 optometrist 检查以获得精确的视力护理。
如果您对研究/DIY 方面感兴趣,请查看关于“smartphone lensometer”或“autorefractor”的 computer vision 论文——但消费者 app 已很好地解决了这个问题。
参考资料: