CN103260550A - 在毛发移植手术中用于引导工具移动的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的方法和系统可用于多种手术，包括毛发收获和移植，以及进一步包括计算机执行的和/或机器人毛发移植。本发明提供了方法论，其使工具(如毛发收获或移植工具)能够至少在部分计算机控制下沿着病人的供区或受区的所选择的运行方向行进，以及基于期望的收获和/或移植标准而改变运行方向。

Description

在毛发移植手术中用于引导工具移动的方法和系统

技术领域

本申请通常涉及毛发移植手术，且更具体地涉及用于操作工具以使用成像和处理技术而从体表收获毛囊单位或将毛囊单位移植到体表的方法和系统。

发明背景

在病人的医学操作手术期间，特别地，如果该手术是显著持久的，不可避免的是，可能出现病人的移动和/或中断。这些中断本质上可能是机械的、电的、硬件、软件、或医学的，或由某些其它方式引起的。例如，可取的或完全不可避免的是，病人在手术期间改变他的/她的位置，或病人和/或医师在重新开始之前暂时离开执行操作的地方。这与多种医学有关，包括美容、手术，和特别地与(例如)经历毛发移植手术病人的情形有关，该情形下，具有从供区(例如，在病人的头皮上)收获的用于移植的毛囊单位，或具有移植到受区(例如，病人的头皮上的光秃区)的毛囊单位。这些手术的执行一般要耗费几个小时或更多。在某些情况下，病人可停留在操作椅中，但是由于不舒服和/或疲劳需要改变他们的位置，或仅仅由于呼吸或其它自然移动而移动。在其它情况下，病人可能需要中断手术，以便暂时地离开座椅。

发明概要

依照一个一般的方面，本申请公开用于在至少部分地自动操作的手术中(如医学手术)引导工具的移动和操作的系统和方法。在某些实施方案中，提供了操作工具以执行这样的手术的方法。方法可包括记录在一个或多个图像中出现的多个基准点的第一位置；在一个或多个更新的图像中更新和记录多个基准点中的至少一些基准点的更新的位置；确定多个基准点中的至少一些基准点的更新的位置相对于它们的第一位置的位移；至少部分地基于所确定的位移而选择执行手术的位点。方法可包括指导工具移动到所选择的手术位点，以便执行手术。方法可进一步包括指导工具在所选择的手术位点上(例如，纹身布置或纹身去除手术，或美容注射手术，切除手术、眼睛治疗手术、或任何其它可得益于本文描述的发明的手术)执行手术；以及还可包括记录执行的手术的位置。

在某些实施方案中，方法可进一步包括在执行手术的身体表面上确定区域的边界，例如，待收获毛囊单位的区域，或待移植毛囊单位的区域，以及指导工具执行操作，如在毛发移植的实例中，例如，在确定的边界内或外，从所选择的收获位置收获或移植到所选择的移植位置。可基于参考(例如，多个基准点)来确定边界，多个基准点可包括一组与众不同的基准点。在某些实施方案中，关于毛发移植，毛囊单位收获或移植位点的选择可考虑工具的局限性。在那些确定区域的边界的实施方案中，可调整这样的边界以清除部分，例如，在手术中使用的工具限制或不足进入正确的操作，或如果使用这样的设备，考虑皮肤拉紧装置，和/或工具的一个或多个参数。在毛发移植的实例中，可操作工具以基于参考位点或基准点的位置而通过完全自动地改变工具的运行方向来收获或移植毛囊单位。可基于一个够个标准来选择收获和移植位点，它们中的一个可能最小化来自体表的流体的干扰。另一个这样的标准可选择位置，其不包括先前收获的或移植的毛囊单位的位置。

方法的一个实施方案可包括记录多个基准点的第一位置，以及更新和记录多个基准点中的至少一个或多个的更新的位置，例如，说明无论是由于中断或仅仅由于病人的移动引起的移动。方法可进一步包括确定多个基准点中的至少一些基准点的更新的位置相对于第一位置的位移，以及至少部分地基于所确定的位移而选择手术位点，如毛囊单位收获或移植的位点。在某些实施方案中，记录来自收获毛囊单位的位置或移植毛囊单位的位置，和可创建收获的或移植的毛囊单位的视觉表征。

根据另一个方面，提供了可包括处理器的系统，其中处理器包括用于执行操作的一组指令，其中所述操作用于移动工具以执行手术，例如，将工具移动到即将执行手术的位点。例如，关于毛发移植手术，一组指令可包括基于在体表的一个或多个图像中出现的多个基准点的第一位置而从待收获的毛囊单位的地方(或将要移植的毛囊单位的地方)选择手术位点的指令；以及更新和记录多个基准点的至少一个或多个的更新的位置。指令可进一步为待确定的体表上的区域(例如，收获或移植毛囊单位的区域)的边界而提供。指令也可提供来确定更新的位置从第一位置的位移以及选择手术位点，如至少部分地基于所确定的位移的毛囊单位收获的或移植的位点。指令可进一步包括指导工具移动到位点以执行手术，如可选地，在所确定的边界外或内，从所选择的收获的位点收获或移植到所选择的移植位点。指令仍然可进一步包括指导工具执行手术。系统可包括用于提供含有体表(其上具有基准点)的一个或多个图像的图像数据的图像采集设备，以及适于接收含有体表的图像的图像数据的界面。系统可进一步包括被配置来创建已执行手术的位点的虚拟表现的处理器，例如，关于任何收获的或移植的毛囊单位的表现，和被配置来显示已执行手术的位点的虚拟表现的监测器。

当在自动化的系统(例如，包括机械臂的机器人系统)上执行或与自动化的系统集成时，本发明的系统和方法是特别有用的。

根据另一个方面，提供了用于控制工具相对于体表的运行方向的系统和方法，其中，在识别的方向中引起工具移动或运行，且操作工具以在运行方向中执行动作或手术，例如，收获或移植毛囊单位。例如，可基于多个基准点(其可包括一组与众不同的基准点)来确定运行方向，或在某些实施方案中确定边界。在某些实施方案中，当另一个基准点在来自工具的预先确定的距离内时，操作工具以在除了运行方向之外的方向中运行。除了运行方向之外的方向可完全地与运行方向相反，或可完全地垂直于运行方向。例如，可至少部分地基于基准点的位置而完全地自动操作运行方向的改变。

根据进一步的方面，提供了处理器，其包括一组用于执行操作的指令，一组指令包括用于处理体表的一个或多个图像的指令以确定在一个或多个图像中出现的多个与众不同的参考的位置；操作工具以执行手术或操作，例如，在第一位置上，收获或移植第一毛囊单位；基于第一位置和基于至少一个多个与众不同的参考的位置，识别工具相对于体表的运行方向；引起工具在识别的运行方向中运行；以及操作工具以执行动作或操作，例如，在运行方向中，在体表的第二位置上收获或移植第二毛囊单位。指令可进一步包括利用多个与众不同的参考中的至少一个来界定边界，以及操作工具以在边界内执行手术或操作。

根据又一个方面，提供了用于在手术或操作期间(例如毛发移植)界定工具的操作的区域的方法。方法可包括在体表的图像中选择基准点以及移动(例如)图像采集设备，使得基准点完全地在摄像机的视野中的参考点上。在体表的参照系中确定基准点的位置。可选择随后的基准点，随后的基准点最靠近已经识别位置的基准点。方法进一步包括移动图像采集设备，使得随后的基准点完全地在摄像机的视野中的参考点上，以及关于最初的基准点，确定随后的基准点的位置。可关于界定用于执行手术或操作的区域的边界的基准点(例如，用于收获或移植毛囊单位)而完全自动地重复选择随后的基准点和确定随后的基准点的位置的步骤。

根据进一步的方面，提供用于界定禁止区域或区的系统和方法，以及关于禁止区域的信息用于确定下一个手术或操作位置，例如，用于确定下一个收获或移植位置。禁止区域是在其中不可期望执行手术或操作的区域，例如，不可期望的收获毛囊单位的范围或移植毛囊单位的区域。在某些实施方案中，可将禁止区可被界定为闭合多边形，例如，身体的表面上完全地泪珠形状的多边形，或例如，供区，如头皮。

当基于附图阅读时，本发明的其它和进一步目标和优势将从以下详细描述中变得显而易见。

附图简述

应该注意，附图是不按比例的且结合以下具体描述中的解释，仅仅倾向于作为辅助。在附图中，相同的参考数目识别类似的元件或行动。附图中的元件的大小和相对位置不一定按比例描绘。例如，不按比例描绘多个元件和角的形状，和任意地放大和放置这些元件中的某些，以便提高附图易读性。进一步地，描绘的元件的具体的形状不倾向于传送关于特定元件的实际形状的任何信息，以及仅仅为了附图中的容易的识别而被选择。参考说明书、权利要求书、和随附的附图，本发明的特征和优势将变得清楚和同样地更好的理解。

图1是图示根据本发明的一个方面的实施方案的实例的一般方法论的方块图。

图2是可在本发明的多个实施方案中实施的机器人系统的实例的示意图。

图3是包括可用于本发明的多个实施方案的基准点的皮肤张紧装置的实例。

图4(a)-(f)显示根据本发明的实施方案的方法论的实施方式的多个实例。

图4(g)-(h)证明根据“禁止区”方法论的实施方案的实例。

图5(a)-(g)显示如可在本发明的实施方案的实例中实施的识别和记录基准点的实例。

图6(a)-(f)显示根据本发明的实施方案的方法论的实施方式的另一个实例。

图7(a)-(f)图示根据本发明的多个实施方案的多个选择标准的实例。

图8(a)-(f)是图示在禁止区的规定中的卫星位点的使用的实例的示意图。

图9(a)和(b)图示使用和不适用卫星禁止区方法论之间的差异。

图10是保留的收获区域的示意图的实例。

图11是可在监测器上显示的网格的实例的示意图。

具体实施方式

在以下详细的描述中，对以实例说明实施方案的某些实例显示的附图做出参考，其中可在所述实例中实践本发明。在这点上，关于描述的图的方向使用方向术语，如“右”、“左”、“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等等。因为可在许多不同的方向中放置或操作本发明的组件或实施方案，为了说明的目的使用方向术语，和绝不限制。应该理解，可利用其它实施方案，以及可在不脱离本发明的范围的情况下做出结构的或逻辑的改变。因此，以下描述不被人为是限制意义的，以及本发明的范围由随附的权利要求书界定。

如本文使用的术语“工具”指的是许多工具或末端执行器，其能够在多种医学手术或应用中执行行动、手术或操作。例如，工具可能是针、外科解剖刀、刀片、多种类型的手术钳、止血钳子、手术仪器、牵开器、电外科工具、无线电频率切除工具、缝合设备、纹身放置或移除工具、开睑器、套管、钻头或激光器。关于毛发移植手术，“工具”可包括“收获工具”或“移植工具”，且能够从皮肤或体表(例如，头皮)解剖、收获或移植毛囊单位(“FUs”)，或解剖、收获或移植到皮肤或体表。这样的工具可具有很多不同的形式和构造。在很多实施方案中，工具包括中空管状轴且因此被标记，例如，可示踪套管、针、或钻孔机。这样的工具的远端(例如，钻孔机、取芯设备、切割和/或切边设备、针)通常被削尖成多种角度，从而渗透组织和提取或移植毛囊单位。如本文应用的术语“可操作地连接”、“耦接”或“安装”或“附接”意味着通过一个或多个中间组件直接地或间接地耦接、附接或安装。

可使用计算机软件、固件或硬件来实施本发明的方法的实施方案。多种编程语言和操作系统可用于实施本发明。

例如，在一般由本申请的受让人拥有的出版物No.US2007/0106306中，已描述了使用自动化的(包括机器人)系统或计算机控制的系统执行的毛发移植手术，其全部内容据此以引用的方式并入本文。在机器人控制下，机器人系统，如机器人毛发移植系统一般需要工具的精确定位。当实施需要位置的精确控制的半自动化的或完全自动化的手术时，如毛发移植，不管病人移动或暂时中断，可取的是，能够维持这样精确的控制。根据本文公开的一个方面，本申请提供用于取消病人的移动或手术中断的作用的方法论。例如，描述的方法论避免病人相对于机器人或自动化工具的重新定位关联的进一步的延迟，和/或需要待配置的潜在的再校准或新的治疗计划。

根据本文描述的多种实施方案，提供了多种方法论和系统，其使工具能够从在手术经受中断之前其离开的地方处自动开始，从而继续其操作且本质上提供无缝的操作手术。本文描述的系统和方法使工具在病人的体表上能够维持它的运行方向，不管它具有病人的移动或其它中断，从而识别它先前收获的毛囊单位或移植毛囊单位的地方，以及继续在那个一般的方向中运行，从而收获或移植其它毛囊单位。如果需要，在不需要机器人系统的基础的再定位、体表的再定位、医师帮助或人为干扰的情况下，本文描述的发明使系统以完全自动化的形式操作。另外，尽管如果需要，用户可重写任何自动化的移动，当需要时，在不一定需要人为干扰的情况下，本发明提供了能够使通过自动化的系统操作的或在计算机控制下操作的工具改变它的运行方向的方法论。

尽管为了描述本发明的多个方面的目的，本文描述的多种实例和实施方案将使用毛囊单位(自然地出现的1至4个毛发毛囊的聚集)或毛发嫁接，应该可见，讨论的多种概念的一般理解可更广泛地应用于其它适当的申请。应该理解，尽管本文描述的方法特别适用于用于毛发收获和/或移植的机器人系统，它们可应用于其它自动的和/或计算机实施的申请。例如，本文描述的设备、系统和方法可用于多种切除手术(例如，基于辐射的)、活组织检查手术、脊髓手术、皮肤病学手术(例如，纹身或去除纹身、眼睛手术、或治疗多种皮肤病学条件，如皮肤癌)。应该注意，本文给出的实例是为了说明的目的，和仅仅作为实例，如前所述的描述不旨在彻底的或限制性的。

图1是图示本发明采用的一般方法论的实例的方块图。在步骤110上(其可能是预备步骤和以虚线显示)，例如，可使用图像采集设备获得具有一个或多个参考点(如多个基准点)的体表的一个或多个图像。可通过本领域已知的任何技术完成那个。例如，在某些实施方案中，可将图像采集设备附接到机械臂上，和可安置具有附接的图像采集设备的机械臂，使得收获或移植区域在摄像机的焦点中。在其它实施方案中，仍可将图像采集设备并入自动化的(例如，机器人)系统中，但是，不必将其附接到机械臂上。可替换地，在进一步的实施方案中，图像采集设备可能是从机器人系统分离的设备。如在本申请中使用的，基准点是可用作参考的物体，以及可能是成像设备的视野中可识别的。基准点可采取很多形式，例如，可将唯一地识别位置和定向的单一的人造参考点用作基准点。以表面上印刷的一组坐标轴为例。原点以及X和Y轴的方向可唯一地识别表面位置和定向。在另一个实例中，可将各自唯一地指定位置的一组人造参考点用作基准点。三个或多个这样的参考点的组合可指定唯一的参照系，该参考系指定位置和定向。实例将是具有不同颜色的球体。一个球体唯一地指定空间中的位置，而不是定向。两个或多个球体可用来指定位置和定向。在又一个实例中，可将具有唯一的可识别的模式的表面的自然特征用作基准点。

关于可在体表上执行的毛发收获或毛发移植或其它手术(包括多种皮肤层、脸和它的多个部分，如眼、鼻子、眉毛，等等)，可将在皮肤或其它体表上出现的，具有独特的，可识别的模式(例如，毛囊单位或毛发、痣、疤痕、雀斑、皱纹、体表上的肿块或下陷处、眼球、耳道)的自然物理特征或解剖学标志用作基准点。在自然的物理特征或解剖学标志的情形中，基于它们的与众不同的物理属性(包括但不限于大小，颜色、形状、数目、从体表的高度，等等)，或它们的从另一个区别性特征的相对距离，这些可能是彼此不同的特征。例如，在头部的表面上的工作，在头部的表面上的毛发的进入位置的任意光点图形是独一无二的，可将它们的一组用于清楚地识别位置和/或定位。可将模式匹配运算法则用于识别随后的图像中的毛发模式。在某些实施方案中，基准点也可能是放置在或固定到病人的皮肤上的物体，有时称为外部基准点。在其中使用外部基准点的实施方案中，可将它们放置到或直接地固定到毛发供区或毛发受区的皮肤表面上，或可替换地，可将它们放置在某些设备或仪器上，依次将所述设备或仪器固定到身体上，例如，如参考图3和4的实例更详细地解释的，在毛发移植手术中使用的皮肤张紧装置。

在步骤115上，处理器或图像处理器，稍后参考图2描述它的实例，处理和记录图像采集设备(例如，摄像机视野中)的参考系中的每一个基准点的身份和位置。可将基准点的这样的最初的记录称为“基准点登记”。可在多个坐标系统中记录基准点，例如，在固定的“领域”坐标系统中。在图4(a)-4(f)的实例中，将基准点描述为在固定到摄像机上的坐标系统中记录的。在其中通过图像采集设备获取的图像只包括基准点的子集使得需要另外的基准点的图像的情形中，步骤120根据需要为获取另外的图像做准备，例如，包括基准点的其它子集，直到识别所有的基准点。(将关于图5更详细地描述这个方面)。在可选的步骤125(以虚线显示的)中，基于多个基准点的每一个的位置，可确定区域的边界，如倾向于从其内收获或移植毛发嫁接或毛囊单位的区域。例如，可通过绘制多个基准点之间的线而自动地确定边界。如关于图3进一步详细地解释和描述的，也可调整边界，以便消除难于收获或移植的受约束的区域的某些部分。为了适应病人移动，暂时中断，和任何其它可引起摄像机参考系中的基准点的位置改变的事件，如经常需要的(如可由用户确定)，获取体表的更新的图像，图像含有多个基准点或它的子集的图像。由于病人移动，或另外的这样的暂时中断，这些更新的图像中的基准点的位置可能在关于图像采集设备的参考系的修订后的位置中。步骤130中的处理器处理图像采集设备的参考系中的多个基准点中的每一个的修订后的位置，多个基准点的每一个的修订后的位置可不同于先前处理的位置。获取基准点的修订后的位置，和利用基准点的原先的位置的知识，可在步骤130中确定至少一些基准点或所有的基准点位置的位移。基于这个位移信息，处理器也可在步骤130中处理每一个关注的位置的修订后的位置，如已经收获毛囊单位的位置(如果已经在边界内的关注的区域中开始收获)或已经移植毛囊单位的位置(如果开始这样的移植)。可选地，步骤130也可包括确定修订后的边界，例如，基于基准点的修订后的位置的收获/移植区域的边界。然而，在某些实施方案中，不一定确定全部的修订的边界，因为可简单地基于基准点的最小数目的位移自动地确定这个信息。关于毛发移植的实例，确定位移，和利用关于基准点收获或移植(如果有的话)的毛囊单位的位置的知识，可能在步骤135中确定或选择下一个要收获的毛囊的位置，使得不从已经收获的位置获得毛囊，或确定下一个毛囊要移植的位置，使得不将毛囊移植到已经移植了毛囊的位置。可利用编程以便执行上述描述的步骤的处理器做出这样的选择，如关于图2描述的处理器。在步骤140中，例如，可将工具移动到所选择的手术位点，和在某些实施方案中，可在所选择的手术位点上执行手术。例如，可从所选择的位置收获毛发嫁接或毛囊单位，或可将毛发嫁接或毛囊单位移植到所选择的位置。当收获或移植下一个毛囊时，可在步骤145中，通过处理器登记或记录收获，或移植的位置。这种登记可包括在关于至少一个多个基准点收获或移植的位置上的信息，或确定的边界。可选地，在步骤150中，方法可包括在收获(或至少从周围组织分离的，使用手术钳或真空用于进一步清除)毛囊单位的位置，或移植毛囊单位的位置的图像上形成和显示虚拟表征。监测器(例如，计算机显示屏)上的这样的视觉表征对用户容易地和快速地识别分离或收获毛发嫁接的位置来说是特别有益的，以及对于区分先前存在的毛囊单位和新的移植的一个来说也是特别有益的。可使用不同的颜色、形状或其它适当的区分特征实施步骤150的视觉表现。在步骤155中，如果从所有期望的位点收获毛囊单位，或如果将毛囊单位移植到所有期望的位点，处理器基于关于已经收获或移植毛囊单位的区域和位置记录的信息确定。在收获或移植所有的毛囊单位的事件中，例如，处理器可将这个信息传达给图像采集设备。另外，处理器可将这个信息传达给用户，一般向用户提供指示(经由监测器、语音指令、或任何其它适当的技术)，例如，可再次在新的供区或受区开始步骤110。在仍然收获或移植毛囊单位的事件中，处理器继续重复步骤130-155，直到收获或移植所有期望的毛囊单位。例如，处理具有更新的基准点信息的更新的图像，确定位移，选择下一个收获位点或移植位点，等等。以这种方式，不管潜在的病人移动和中断，提供能够继续以连续的和自动的形式，从体表收获毛囊或将毛囊移植到体表的方法论。工具能够移动到关于基准点的每一个新的收获或移植位置，不管病人的移动，或图像采集设备，基准点在体表上提供识别收获/移植区域的位置的机制。

首先参考图2，示意性地显示可用于本发明的系统的实例。图2是用于毛发收获(和/或移植)的机器人系统200的实例的示意性透视图。系统200包括耦接工具210的机械臂205。可包括多种发动机和其它移动设备，以便能够使工具210的操作尖端在多个方向中的精细移动。机器人系统200进一步包括至少一个图像采集设备215，下面更详细地描述图像采集设备215。可在固定的位置中安装图像采集设备，或可将其耦接到(直接地或间接地)机械臂205或其它可控制的移动设备上。显示了放置在体表220上的工具210的操作尖端，在这种情况下，在病人头皮的部分上具有毛囊。在某些实施方案中，可单独地提供图像采集设备和不将其包括在系统中。在那些实施方案中，可提供界面，其允许系统的多种其它组件或模块(如图像处理组件)与单独的图像采集设备相互作用。

图2的处理器225可包括用于处理从图像采集设备215获得的图像的图像处理器230。图像处理器230可能是单独的设备，或其可被并为处理器225的部分。处理器225还可指导机械臂205的多种移动设备，包括可操作地连接到机械臂上的工具210。例如，处理器225可通过图2中示意性地显示的控制器235起作用。控制器235可操作地被耦接到机械臂上，且可被配置来控制机械臂的移动，包括基于通过图像采集设备获取的图像或数据的移动。可替换地，可将控制器235并为处理器225的部分，使得所有的工具、机械臂和装配的任何其它可移动的部分的所有的移动的所有的处理和控制(包括基于通过图像采集设备获取的图像或数据的那些处理和控制)集中在一个地方。系统200可进一步包括监测器240、键盘245和鼠标250。可在监测器240上看到体表220的放大的图像。另外，系统200可包括其它工具、设备和组件，例如，有益于毛囊的收获，和/或移植，或毛发护理计划的那些。根据需要，系统进一步包括适于接收图像数据的界面，允许操作者监测条件和提供指令的系统的多个部分。处理器225可通过界面(未示出)与成像设备215相互作用。界面可包括硬件端口、电缆、引线、和其它数据转移装置，或它可包括计算机程序。

在图2中显示的图像采集设备215的某些非限制性的实例包括一个或多个摄像机，如任何商业上可用的摄像机。当然，可关于本文描述的系统和方法的任何实施方案使用多种图像采集设备(或成像设备)。例如，成像设备可能是一个或多个摄像机，如任何商业上可用的摄像机。同时，在本发明中，立体的或多角度成像设备是非常有用的，不一定采用这样的几何图形或构造，和不这样限制本发明。同样地，尽管优选的是，图像采集设备可能是数字设备，但这是不必要的。例如，图像采集设备可能是模拟TV摄像机，其获取最初的图像，然后将其加工成数字图像(例如，通过模拟变数字的设备类商业现成的影像捕获器)以进一步用于本发明的方法。可将图像采集设备耦接到并入图2中的处理器225中显示的处理系统上，以便控制成像操作和处理图像数据。用于本发明的处理器可包括被编程且被配置来执行本申请中详细地描述的多种方法的任何适当的设备，包括指引毛发收获/移植工具的自动化的移动，以便在毛发供区或毛发受区内维持或改变期望的运行方向的方法；或关于图4-7指引的方法。例如，用于本发明的处理器可能是包括一组用于执行操作的指令的处理器，一组指令包括用于处理体表的一个或多个图像，以便确定一个或多个图像中出现的多个与众不同的基准点的位置的指令，(在某些实施方案中，多个与众不同的基准点可界定边界)；移动工具和操作工具，以便收获或移植第一位置上的第一毛囊单位；基于第一位置和基于至少一个多个与众不同的基准点的位置，识别工具相对于体表的运行方向；引起工具在识别的运行方向中运行；和移动工具和操作工具，以便在运行方向中，收获或移植体表的第二位置上的第二毛囊单位。本领域的技术人员应该理解，与本发明一起使用的图像处理器被编程且被配置来执行多个已知的图像处理技术，例如，分割、边缘检测、目标识别和选择。这些技术通常是已知的且本文不需要单独地描述这些技术。

经过实例，和非限制性的，适当的处理器或图像处理器可能是数字处理系统，其包括一个或多个处理器或其它类型的设备。例如，处理器(图像处理器)可能是控制器或任何类型的个人计算机(“PC”)。可替换地，处理器(图像处理器)可包括专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。处理器也可包括存储器、存储设备、和通常本领域已知的其它组件，且因此，这里不需要详细地描述它们。可结合多种部分地自动化的和完全地自动化的(包括机器人)毛发移植和护理系统和设备，包括但不限于毛发收获，或毛发移植的系统，使用上述描述的处理器。

为了更好的理解如何利用图2中图示的系统实施图1的方法，关于图3描述外部基准点的布置的实例。当执行毛发收获，尤其当利用自动化的系统(如机器人系统)时，在要收获的毛囊单位的位置的区域附近拉伸皮肤通常是可行的。这可能通过使用皮肤张紧装置设备来完成。图3图示实例，其中在皮肤张紧装置300的框架上形成一组唯一的或与众不同的(意味着，它们是彼此可分辨的或不同的)基准点或将器固定到皮肤张紧装置300的框架上，其中，可在毛发移植手术中使用装置300，以便张紧收获毛囊的皮肤表面。这样的皮肤张紧装置也可用于，在毛发移植期间，如果期望张紧皮肤表面的某些实施方案，在其它实施方案中，可在毛发嫁接移植期间，直接地将基准点放置在皮肤表面上。此外，在某些实施方案中，可将自然特征(例如，痣、疤痕，等等)用作基准点。在将关于图3和皮肤张紧装置描述基准点的下列讨论和它们的应用时，本领域的普通技术人员应该理解，可调整这样的描述，以及希望(例如)应该将相同的原则应用于直接地放置在皮肤上或除了皮肤张紧装置之外的设备上的基准点，以及应用于先前识别的天然的基准点(例如，毛囊单位或其它物理标志)。因此，这样的可替换实施方式在本发明的范畴内。皮肤张紧装置300可包括通常位于平面中的柔性框架305，柔性框架305被显示包括单一的元件(通常是成型材料)且被配置来使得其可从松弛的位置向内压缩。在图示的实例中，柔性框架305包括四个侧截面310。四个侧截面310被线性地显示且完全地以正方形布置，尽管它们可能是拱形的，和另外以多种几何图案布置。每一个侧截面310突出用于接收倒刺或微倒刺(未示出)的多个穿孔315的特征，其是从皮肤张紧装置伸到皮肤下面，以便刺穿皮肤表面，或在皮肤表面中形成下陷处的小元件，担当确保皮肤张紧装置和皮肤之间良好的抓牢的主要的装置。例如，图示的基准点320可包括一组圆形基准点325，每一个圆形基准点325可区别于任何其它圆形基准点，和一组正方形基准点330，每一个正方形基准点330可区别于任何其它正方形基准点。例如，如图示的，基准点可包括单一的特征，例如，圆点，和可通过特征的大小(例如，圆点)使每一个基准点与其它区别。可替换地，基准点可包括特征(如圆点)，其可能是每一个基准点上的相同的(或不同的)大小的特征，但是，例如，可通过其上的许多特征(如圆点)，使基准点进一步区别于彼此。在进一步的可替换的实施方案中，每一个基准点可包括一个或多个不同的特征。假如成像系统能够区别一个基准点与另一个，基准点320可以是任何形状或构造。在图示的实施方案中，例如，成像辨认软件可通过确定基准点的周长与基准点的面积的平方的比例，辨认识别的基准点是圆形的基准点325或正方形的基准点330。例如，圆形基准点325的这个比例大约是12.5，和正方形基准点330的这个比例大约是16。因此，如图3中的实例图示的，已做出这个确定，含有图像处理软件的处理器将能够从一组4个正方形基准点330区别一组6个圆形基准点325。另外，图像处理中的相似的容量可能够使处理器确定：圆形基准点325上的单一的较小的圆点335的面积与它自身的圆形基准点的面积的比例小于圆形基准点325上的较大的单一的圆点340的比例。因此，可将唯一可识别的基准点320(如通过图3中的实例图示的那些)用于实施本申请的方法。可在远离内部边缘的已知的距离上放置基准点320，其中所述内缘形成皮肤张紧装置的中心开口350。在图3的实例中，将这个已知的距离描述为距离355，和将其显示为从张紧装置的内缘到基准点上的点345的距离，其中点345最接近皮肤张紧装置320的中心开口350。可替换地，可从皮肤张紧装置的内缘到相关的基准点的中心测量距离355。例如，在某些实施方案中，放置一行基准点，使得从张紧设备300的内缘的距离355的范围可能在1mm至10mm之间(和在某些实施方案中，范围可能进一步在2mm和4mm之间)。在其它实施方案中，取决于应用，这个距离355可具有广泛不同的范围。例如，可将基准点用于限制用于收获的区域，以及可需要具有关于那个区域的已知的关系。处理器可包括运算法则，其发现皮肤张紧装置的每一个边上(或皮肤上或其它可替换的表面)的基准点，使线适合于四排(在图3的实例)基准点和计算四边形，其中通过含有以平面经过每一个线的所有的基准点的最适合的平面和正常的所有的基准点平面的交叉形成所述四边形的拐角。基于上述且已知的从皮肤张紧装置的最近的边缘到基准点的距离，处理器因此能够识别和计算由皮肤张紧装置的四个侧截面限制的区域或中心开口350，其可表示可期望从其中收获(或移植)毛囊内的区域。

当识别将收获或移植毛囊单位的实际限制的区域时，拥有基准点320的皮肤张紧装置300的利用可需要考虑到的其它因素。一个这样的因素是，皮肤张紧装置自身具有与它有关的深度或高度，即，它通常不齐平的位于病人的体表，但是在体表的上面上升到某些程度。也应该清楚的是，毛囊单位从病人体表伸出的角度变化。为此，可能有这样的情形，即尽管可能有接近皮肤张紧装置300的内缘的毛囊单位，由于皮肤张紧装置的深度/高度和/或毛囊单位从皮肤露出的角度，在没有干扰界定开口350的张紧装置的内缘的情况下，不可能相对于毛囊单位适当地定位被放置在张紧装置的中心开口350内的工具。因此，不能尝试毛囊单位的成功收获。为此，除了利用已知的从基准点到界定中心开口350的内缘的距离的信息之外，例如，当它相对于毛发嫁接，以便收获毛发定位(或相对于期望的要移植的毛发嫁接的方向)时，处理器也可被配置来考虑到张紧装置的内缘的深度或高度，和/或工具/钻孔机的角度和尺寸。当考虑这些距离、角度和其它相关参数时，处理器可利用简单的三角函数计算确定修订后的边界360。这个修订后的边界360从基准点提供工具可安全地接近的预先确定的距离，没有遭遇张紧设备自身的物理内边界，遭遇由张紧设备关联的一个或两个深度/高度引起的问题，遭遇由体表上的张紧设备的投影引起的图像处理问题，和/或工具的接近角。可替换地，为了在没有来自张紧设备的这样的干扰或由不适当的工具大小引起的问题的情况下，允许只有可获得的那些毛发的选择，可在视野中的每一个毛发上执行计算。可通过用户基于用户指定的标准输入，经由例如，键盘，通过鼠标选择，或可通过自动化的运算法则提供选择完成这个选择，因此收获或移植下一个毛囊单位。考虑和思考所有这些变化，基准点的位置可用于计算毛发收获或移植工具在移植手术期间是否跳过张紧装置。

也可在这个时间上选择手术的参数有关的另外的输入标准，允许手术的自动化。类似于上述描述的那个，可经由键盘或遥控输入设备输入，或经由鼠标选择这些参数，或可通过自动化的运算法则或类似地这样的方法的下拉式菜单提供选择。以此方式，关于毛发收获或移植，例如，用户可从任何先前的收获位点选择至少2.0mm的最小距离，例如，从先前跳过收获位点的最小距离是至少0.5mm，类似地，也可选择从每一侧的张紧装置位移距离，或要收获的毛囊单位的类型(例如，F2、F3或F4)，或任何其它这样的参数。关于其它手术，可以类似的方式选择这样具体的手术的适当的参数。例如，在激光纹身去除应用中，用户可选择激光与体表的角度和/或激光关于皮肤的距离。如果取代张紧器，可使用某些其它边界调整设备，可通过用户选择如上述描述的多种距离(例如，每一侧上的位移，等等)。

本发明利用一组识别的基准点，如上述描述的那些，促进机器人系统的自动化，如毛囊单位收获或移植系统。在某些实施方案中，一个或多个基准点可区别于其它的，另外，所有的基准点可彼此区别。在图像采集设备的视野中，基准点担当目标，或参考标记。当在图中观察时，可在图中辨认这些识别的基准点，和可在随后的图像中，单独地彼此辨认这些识别的基准点。可通过1-D条形码、2-D二维条形码、已知的标记(如字符、一系列圆点、一系列条)或任何其它类型的标识符或通常的图表来物理地识别基准点。如上述提及的，可结合周长面积比、内部特征与外部特征的面积比、和内部特征的数目来确保可确定每一个基准点的标识符。

图4(a)-4(f)图示可如何利用图2的系统和基准点(例如，类似于图3中图示的那些基准点)来实施图1的步骤。在图4(a)中，图示张紧设备400。为了更容易地解释本发明的多种方法，讨论将利用基准点405，而不是利用如图3中所图示的那些基准点。其中基准点405作为一系列字母数字符，A到F，沿着皮肤张紧装置的垂直侧截面，和一组数字字符，1至8，沿着皮肤张紧装置的水平侧截面被图示。通常可将基准点放置在相对于工作区域的任一位置中。如上述提及的，放置基准点，使得基准点的已知的特征，例如，每一个基准点的中心，或基准点的已知的边界在从皮肤张紧装置的内部边界边缘的已知距离上。例如，基准点可包括固定到张紧设备上的圆形的黏附标签，圆形的黏附标签的边缘是这样的，即，标签的大小小于连接的张紧设备的垂直和水平结构的大小，使得当放置在张紧设备上时，例如，基准点自身可位于2mm的范围中，或张紧设备的内部边界的周围。安置基准点(无论它在张紧装置上，或在它自身的皮肤上)或定位自然的基准点(如毛囊单位)是可行的，使得基准点的相对的位置不变，或如果基准点的相对位置不变，那么它们在手术期间也不会显著地改变。系统(具体而言是处理器)可处理由图像采集设备获取的图像，以便探测实质的相对移动，例如，50mm的范围的视野中的1mm的范围中的移动，例如，可由基准点的错误识别或分离引起移动(如果它是外部地放置的基准点)，和报告这样的错误，以便如果必要的话，做出对错误的抵消或纠正的测量。当然，基准点位于的表面自由移动(例如，病人移动他的/她的头或起来)。当至少三个非共线的基准点可见时，随时可计算由于移动表面对于基准点的转变和旋转。当探测移动的和/或旋转的基准点位置时(例如，通过成像设备和/或图像处理软件或硬件，其可形成成像系统的部分)，手术能够在下一个收获位点上继续。如更详细地关于图5(a)-5(g)描述的，如果少于三个非共线的基准点是可见的，那么做出成像和登记基准点的另一个尝试，使得三个或多个基准点变得可见。

根据本发明的实施方案的方法论，和关于图4(a)，可经由图像处理器识别、登记、和电子地保存每一个基准点405的位置和可选地定向。另外，用户也可通过输入设备如键盘或鼠标，指定张紧设备400(如果使用张紧设备)和工具的物理参数有关的信息，例如，信息如张紧设备400相对于体表的高度和工具的直径。基于这个信息，可选地，处理器可确定修订的边界410的位置和定向。为了帮助理解，尽管可在任何适当的参考系中记录他们，将假设在图像采集设备的坐标系中记录基准点405，如上述指示的，其在机械臂上。

已登记每一个基准点405的位置和可能地定向(当可应用时)，图像处理器识别一个或多个毛发收获(或移植)位点415的位置和可能地定向，并且可登记和电子地保存这样的识别的信息。可选地，如果已经确定了修订的边界410，图像处理器识别修订的边界410内的一个或多个毛发收获(或移植)位点415的位置和可能地定向。关于基准点405的位置和定向，登记和存储关于收获(或移植)的位置和定向的信息。例如，这能够监测和控制毛发之间的间距，以便避免较低的收获(当收获密度太低时)和过度收获(当收获密度太高时)。只有在系统(如机器人系统)能够维持其收获(移植)区域的知识，以及使用可用于收获或移植的全部区域时，才可维持最佳的密度。例如，当基准点用于界定收获区域的边界时，可如期望地接近于那个边界自动地执行收获。当接近边界时，收获机制可自动地转向开始新的行，以及当收获由基准点限制的全部区域时，可自动地停止。不管如下面讨论的病人的移动，通过维持收获方向和行距促进毛发收获(或毛发移植)手术的自动化。

例如，将关于毛发收获讨论图4(a)-4(f)，以及假设利用修订的边界410。然而，应该理解，这个描述应用且可关于毛发移植而被相应地调整，和清除修订的边界410的确定。如图4(a)图示的，操作收获工具，以便从由修订的边界410限制的，四边形约束的区域的底部左下角开始收获手术。在毛发移植工艺中，通常将在体表上出现多种流体(包括，例如，血液和盐溶液)。据发现，特别是在计算机实施的或机器人发毛移植手术中，明智的是从框架的底部(无论它是在右边角落或左边角落)开始收获或移植工艺。这种任何出现血液或其它流体的方式将倾向于向下流动，且因此，将最不可能危害潜在的随后的毛发收获或移植位点的图像，因而最佳化可实施的任何图像处理。可直接地或间接地通过医师(例如，医师可点击图像，从而识别期望的收获位置)，将收获工具移动到最初的或第一收获位置，如图4(a)中的位置415，或例如，基于它在基准点上获取的信息，处理器可被配置来或经编程发现它自身的这个位置，然后，处理器可向控制单元提供指令，以便相应地移动工具。

在该特定实例中，指示了工具移动到大约与位置C5一致的位置，和操作工具，以便在收获位点415上收获毛囊单位。在根据提供的方法论的一个实施方案中，处理器可在收获毛囊单位的位点上，形成位置的视觉表征。这种表征可包括如图示的圆形，交叉的，或任何其它这样的形象。假如发生收获(或移植)的视觉图像，收获(或移植)位点的视觉表征或标记有益于系统的用户。此外，在某些实施方案中，可期望以与众不同的颜色突出上述提及的收获或移植位点的视觉表征。然后控制工具，以便在由箭头420表示的方向中，沿着由虚拟线C-F界定的行，完全平行于修订的边界410的水平边移动。尽管为了方便，这个申请的图显示了，在直行和列中发生毛囊单位移植或收获，应该显然可见的是，自然生长的毛囊单位的领域中的那些不在直行和列中生长，且更不用说，不旨在以这样限制性的模式解读本发明。仅为了便于理解，已使用列和行解释，且任何参考位置上的位置属于本申请的范畴。

如图4(b)所示的，处理器可被配置来操作工具，以便(如在该实例中)经过(例如)没有收获毛囊单位的基准点位置5和7之间的行C-F中的任何位置而在预先确定的位置上收获毛囊单位，以及在可界定为C7的位置425上进行它的随后的或第二收获。应该理解，例如，行C-F上的所选择的收获位置不必恰好在基准点405(如基准点7)的位置的水平上，相反地可能在任何地方和在从具体的基准点的任何距离上(例如，基准点6和7的水平之间)。当处理器确定工具在从基准点F的预先确定的距离内和在这个第一收获行的末端，或到达修订的边界410时，处理器向控制单元提供指令，以便引起工具在远离基准点F的方向中移动，从而自动地增加到下一个收获行。在这个特定情形中，如图4(c)图示的，控制工具，使得它开始朝向上的方向430从F到E移动，和然后在由箭头435表示的方向中，远离E、远离修订的边界410，和沿着虚线EB移动。在这个情形中，控制工具，以便移动到大约位于B-8的收获位点440，和操作工具，以便在继续前进之前，在那个位置上收获毛囊单位。可在不需要来自操作者和医师的干扰的情况下，继续这个手术。然而，应该理解，如果需要或必须，操作者可在任何时间上干扰，以便取代自动化的移动，和选择要收获的不同的毛囊单位。系统被配置来指引工具移动和操作，例如，至少部分地基于基准点的位置。以此方式，可操作工具，以便当接近修订的边界时自动地返回和开始下一行收获工艺，和当由修订的边界410限制的区域具有所有期望的收获的毛囊单位时自动地停止。

根据本文描述的发明的实例的另一个实例，图4(d)指示由“X”表示的位置445，在其上，希望收获下一个毛囊单位。然而，让我们假设，无论什么原因，都存在中断，可能是病人移动，暂时离开操作椅，或仅仅移动，以便获得更舒适的位置。即使病人移动，在这种情况下，在整体语境中，将完全没有改变摄像机看到的位于机械臂上的视图，即，相对于座椅的视图将是相同的(假如，座椅不关于机器移动)。然而，关于病人的体表的图像可能是不同的。如图4(e)指示的，病人的体表可移动，使得可在图450的框架中看到现有的毛囊单位移动到右边，和向上地移动。如果移动工具，以便在关于图450的框架中参考的坐标的位置上收获下一个毛囊单位，可看到，将从利用“X”标记的位置455收获毛囊单位，其不是图4(d)中标记为445的最初期望的位置。如图4(e)指示的，这个位置455接近于可通过收获位置455损伤的另一个毛囊单位460。这个位置455也接近于已经收获另一个毛囊单位的位置，位置465。此外，这将不维持收获的毛囊单位的预期的行距，和不维持收获的毛囊单位彼此之间预期的间距。通过登记关于基准点405的预期的收获位点，机器人系统能够避免某些或所有的这些错误，和另外，能够在不一定需要医师的重要的干扰完成这个的情况下，继续收获工艺。机器人系统被配置来确定每一个基准点405的位置和定向，和利用每一个与众不同的基准点405上已经保存的信息比较这些新的或修订的位置和定向。例如，在这个特定情形中，将确定每一个基准点405的位置向图表的框架的右手边移动的某些距离，以及也将确定在向上地方向中移动的某些距离。利用本领域已知的基准点跟踪技术，系统能够确定如何转变每一个最初识别的基准点的位置和定向，和确定需要应用于位置455的转变，迁移关于基准点405的相同的位置455。如图4(f)图示的，获取这个信息，然后，处理器能够通过使用已知的转变技术来相应地修改预期的移植位置455的位置和定向信息，应用位置的坐标系的必要的转变，使得可操作工具，从而移动到正确的收获位点470(其与最初标记的位点455相对应)。以此方式，系统被配置来操作毛囊单位收获工具，从而不管病人移动，维持它的沿着虚行A-D的收获方向。另外，系统被配置来确保，不在已经发生收获的位点上出现收获，能够维持位置对位置的间距和行对行的间距。为此，例如，以执行收获为中心的圆的形式的视觉图像的准备提供为用户视觉表征，其证实，在期望的位置间距和行间距上发生收获。明显地，视觉的圆形表征不与期望的结果一致，基于与期望的偏差的认识，用户有机会纠正可看到的任何错误。可在探测与期望的偏离的任何时刻实施这种纠正，以及可遍及任何手术执行多种纠正。以此方式，不管病人移动，系统能够收获毛囊单位。应该清楚的是，尽管已经关于收获工艺描述了上述，上述描述的方法论可容易地适用于移植工艺，或其它手术。

根据本申请的另一个方面，收获和移植位置可用于界定收获或移植位点附近的“禁止区”。例如，任意发展的特征或结构可用于促进下一个收获或移植位点的选择，可选地，可将形象化地指示给用户。在一个实施方案中，可调整任意发展特征的周长或轮廓线，以便指示禁止区，即，应该避免下一个潜在的收获位点或潜在的移植位点的选择的区域。下面提供用于本申请的禁止区的更详细的讨论。

为了帮助禁止区的理解，首先考虑，当提议的位点和任何先前的收获位点之间的距离小于给定的半径时，不允许收获或移植的情形，和收获工具完全地垂直于体表穿透体表。在这种情形中，简单的圆(表示简单的禁止区)可通过在新的潜在的收获/移植位点周围形成周长，用于促进随后的收获或移植位点的选择。这样的圆的周长将大于潜在的收获/移植位点，以便为收获/移植位点周围的禁止区做准备，即，工具应该避免收获/移植随后的毛囊单位的区域。例如，应该避免这样的收获/移植，如果除了潜在的收获/移植位点之外，在圆的周长内或可能在周长的预先确定的距离内还存在先前已收获/移植的位点的位置。禁止区可以多个标准为基础，包括，例如，避免问题如潜在的收获/移植位点与已经存在的收获/移植位点相符、相交、或太接近、或仅仅界定因为医学或美学原因要收获/移植的毛囊单位的最小的间隔。

如果一个人假设，收获工具完全垂直于体表进入体表，上述方法论效果好。然而，毛发通常不垂直于体表生长，或毛发在体表下面的至少部分不完全垂直于体表生长。因此，更可能的是，收获工具将倾斜地接近头皮。假设，这个角度是锐角。由于接近的锐角，和接近的速度，工具(如收获钻孔机)可趋于消薄皮肤，滑行进一步比预期的可能的最初的距离小的距离，和稍微偏离预期的收获位点进入体表。随着钻孔机进入体表，它以一定的角度这样做，且因此，它继续渗入到身体组织，它也以一定的角度这样做。随着收获工具穿透体表，收获工具的远端可不仅在不同于预期的进入点(预期的收获位点)的位置上进入体表，而且收获工具的远端也可到达体表下面的位置，其不同于体表上进入的最初的位置的水平方向。因此，可能的是，这样做，收获工具的远端可与已经收获的位点，或已经移植的位点相符或相交。在这个特定情形中，依靠圆形发展的特征可引起与现有的收获或移植位置的无意识的重叠，因此，可造成潜在的问题。例如，收获太靠近先前的收获位点的毛囊单位可引起撕裂两个收获之间的皮肤，导致过度的流血和伤疤。

因此，这个公开的方面是提供调整以便适应至少一个或多个各个因素的禁止区，例如，关于毛发移植、收获之间的最小距离、移植之间的最小距离、工具的直径、工具的接近的角度、工具的接近的方向和/或速度、或工具的穿透的深度。关于其它医学手术，根据适于这样的手术的因素调整禁止区。这样的禁止区可包括任何封闭的多边形特征，可以是卵形的、椭圆形、泪珠形、或任何任意形状的特征，其被配置来适应或考虑上述提及的因素的实例。禁止区的周长(其大小、形状、和位置)提供可通过处理器在下一个收获或移植位点的选择中利用的信息，以便排除收获或移植到已经收获或移植的区域，或太接近于这样的区域，无论那些区域在皮肤表面上或在皮肤表面下面。它也向用户提供通过自动化的毛发移植系统做出收获或移植位点的适当的选择的目测。

作为实例，根据一个方面，提供了在毛发移植期间用于界定工具的操作的禁止区的方法。方法可包括提供处理指令，其可引起在潜在的收获/移植位点周围形成禁止区，禁止区可以至少一个或多个收获之间的最小的距离，移植之间的最小的距离，工具的直径、工具的接近的角度，工具的接近的方向和/或速度，或工具的穿透的深度为基础。除提议的收获/移植位点之外，方法进一步包括确定可位于禁止区内的任何先前的收获或移植位点的存在。如果先前的收获或移植位点位于禁止区内，那么跳过提议的收获或移植位点，不收获/移植它，和处理器可选择另一个提议的收获或移植位点，和再次检查。可继续这个选择工艺，直到选择经过禁止区检验的位点，例如，在禁止区内不具有先前收获或移植位点的检验。

图4(g)和4(h)图示使用禁止区方法论的实施方案的实例。首先转向图4(g)，利用指示以收获位置472和474为中心的更大的区域的圆形表现476和478识别已经收获的位置472和474。这些圆形表现476和478提供不期望从其收获另外的毛囊单位的区域的视觉图像，因为这些将太接近于已经收获的毛囊单位。处理器可选择潜在的收获位置480，其在圆形表现476和478的外面。另外，处理器形成任意发展的特征482，在这个实例中，在潜在的收获位置480周围，将其发展为泪珠形。如可在图中看到的，可将特征482的形状描述为潜在的收获位置480周围的圆形，其在方向484中延伸，或伸展，其是工具运行和成一定角度放置工具，以便收获的方向，因而形成泪珠形状(或禁止区)。已形成这个禁止区482，除了潜在的收获位置480之外，处理器确定在禁止区482内是否存在任何已经收获的位点。在这个实例中，可看到已经存在的收获位点472属于泪珠482的禁止区，和因此，处理器将确定这个潜在的收获位点480不是应该收获毛囊单位的位点。利用在所选择的角度和方向484中定向的工具，从这个位置480收获毛囊单位将可能形成与已经现有的通路相符或相交的收获通路，其中在位置472上形成现有的通路。因此，例如，图4(h)中指示的，处理器选择可替换地潜在的收获位点。

在图4(h)中，再一次利用指示以收获位置472和474为中心的较大的区域的圆形表现476和478识别已经收获的位置472和474，不期望从位置472和474收获另外的毛囊单位。处理器选择潜在的收获位置486，其在圆形表现476和478的外面。另外，处理器形成任意发展的特征490(或禁止区)，在潜在的收获位置486周围，再次将其发展为泪珠形。如可在图中看到的，可将特征486的形状描述为潜在收获位置490周围的圆形，其在方向488中延伸，或伸展，其是工具运行和成一定角度放置工具以便收获的方向，因而形成泪珠形的形状。形成这个禁止区490，除了潜在的收获位置486之外，处理器确定在禁止区490内是否存在任何已经收获的位点。在这个实例中，在禁止区490内存在毛囊单位时，例如，收获位点492，没有收获它们中的任何一个。因此，候选或潜在的收获位点486是可接受的候选位点，和处理器可确定，可在不与任何已经存在的收获路径相交的情况下，收获这个潜在的收获位点486。

例如，界定以收获位点为中心的禁止区的视觉表征的产生可形成具有许多重叠表现的图像，因此，图像具有在每一个明显的禁止区之间形成的许多间隙。在已经存在手术位点的图8(a)中图示这个，如收获位点805、810和815，每一个分别地具有关联的如上文描述形成的禁止区820、825和830。如图示的，禁止区820、825和830形成间隙835。间隙如这些倾向于为用户和处理器形成相当“不利的”视觉表征。具有大量这些间隙的图像可使得肉眼难于容易地识别或聚焦于“较大的”间隙，和也可通过处理器消耗额外的处理时间。通过避免这些间隙的形成，和具体地相对小的间隙，可形成肉眼更舒适的视觉表征，处理器和/或用户更“有利的”视觉表征，其中一个间隙更小和更容易识别。例如，在其中期望手工的毛囊单位选择的情形中，例如，其中用户可手工地选择通过自动选择运算法则错过的，或接近皮肤张紧装置但是在用户的肉眼中仍然可收获的，要收获的毛囊单位的情形中，这是特别有益的。

可通过利用用于填充禁止区820、825和830之间的间隙的可替换的或另外的方法论，避免其中图8(a)图示的间隙835的一个方式。在一个实施方案中，超过一个现有的毛囊单位收获位点用于形成关于具体的收获的毛囊单位的禁止区的视觉表征。例如，在用于形成禁止区的视觉表征的一个这样的方法中，不仅通过利用最近收获的毛囊单位，而且通过利用来自它的临近的或卫星位点的信息，接近最近收获的毛囊单位的先前收获的毛囊单位的位点，产生视觉表征。

图8(b)显示两个现有的收获毛囊单位位点805和810，和表示最近收获的毛囊单位的位点的位点815。为了便于解释，省略禁止区820、825和830。当关于最近收获的毛囊单位位点815处理禁止区时，处理器被配置来确定已经存在的毛囊单位收获位点805是否在远离它的预先确定的距离内。例如，这个预先确定的距离可以多个上述描述的最小的收获距离为基础，多个大于一，和例如，范围是从1.5至2.5。例如，预先确定的距离可小于或等于远离最近收获的毛囊单位位点815的最小的收获距离的至少两倍，即，例如，3.8mm的距离。如果发现，例如，已经现有的毛囊单位收获位点805小于或等于远离最近收获的毛囊单位位点815的最小的收获距离的至少两倍，可认为已经现有的毛囊单位收获位点805是关于最近收获的毛囊单位位点815的卫星位点。然而，如果发现，现有的毛囊单位收获位点805超过远离最近收获的毛囊单位位点815的最小的收获距离的至少两倍，可认为已经现有的毛囊单位收获位点805不是关于最近收获的毛囊单位位点815的卫星位点。在相似的方式中，当关于最近收获的毛囊单位位点815处理禁止区时，处理器被配置来确定已经现有的毛囊单位收获位点810是否小于或等于远离最近收获的毛囊单位位点815的最小的收获距离的至少两倍，即，例如，3.8mm的距离。

为了便于理解，让我们假设，两个现有的收获的毛囊单位位点805和810小于或等于远离最近收获的毛囊单位位点815的最小收获距离的至少两倍。在这个实例中，基于最近收获的毛囊单位位点815的位置，处理器形成封闭的环形图，或补充的禁止区，和现有的收获的毛囊单位位点805和810，形成如图8(b)图示的三角形形状840。处理器将这个封闭的环三角形图840(补充的禁止区)结合到或叠加到三个圆形的禁止区820、825和830上，如图8(c)图示的，以便形成修饰的禁止区845的视觉显示，如图8(d)图示的，不再包括相对小的间隙835。

图8(e)图示其中最近收获的毛囊单位位点850引进所有已经现有的收获的毛囊单位位点的位点805、810和815的实例。如果一个假设是，现有的收获的毛囊单位位点805、810和815小于或等于某些最小的收获距离，例如，远离最近收获的毛囊单位位点850的最小的收获距离的至少两倍，将认为它们所有的都是关于最近收获的毛囊单位位点850的卫星位点。在这个实例中，基于最近收获的毛囊单位位点850的位置，处理器被配置来形成封闭的环形图(补充的禁止区)，和现有的收获的毛囊单位位点805、810和815，形成具有指数805、810、815和850的多边形。然而，例如，如果确定仅现有的收获的毛囊单位位点810和815小于或等于远离最近收获的毛囊单位位点850的最小的收获距离的至少两倍，和现有的毛囊单位收获位点805超过远离最近收获的毛囊单位位点850的最小的收获距离的至少两倍，只将现有的收获的毛囊单位位点810和815认为是关于位点850的卫星位点，和封闭环形图将是具有810、815和850的指数的三角形(未示出)。

最后，图8(f)图示其中中心定位的最近收获的毛囊单位位点885在它的周围具有五个卫星位点860、865、870、875和880的实例。不是提供只包括最近收获的毛囊单位位点885的附近的简单的圆的禁止区的视觉表征，在提供的实例中，处理器确定，中心定位的最近收获的毛囊单位885附近的每一个已经现有的收获的毛囊单位位点860、865、870、875和880小于或等于，远离它的最小的收获距离的两倍，形成连接所有的卫星的多边形890(补充的禁止区)，以便包围中心定位的最近收获的毛囊单位位点885。在这个实例中，通过结合这个多边形形状890和六个圆形禁止区，其与已经存在的收获的毛囊单位位点860、865、870、875和880一致，没有在修饰的禁止区的视觉表征内看到间隙。这潜在地能够减少计算机处理时间，和它也通过最终能够使用户更容易地在显示器上识别和聚焦可能存在的更大的间隙，有益于用户。

图9(a)图示只利用方法论的视觉表征，其中禁止区以收获的毛囊单位为中心。在图9(a)中，将注意力吸引到一个具体的间隙910上。另一方面，图9(b)图示利用结合的方法论的视觉表征，其中禁止区以收获的毛囊单位为中心，和然后通过适当的卫星位点提供结合的补充的禁止区的重叠。如图9(b)中看到的，曾经有间隙910的位置不再那里。描绘了视觉上更“有利的”图像。总之，根据某些实施方案，提供用于产生其中执行手术的区域的视觉表征的方法。方法包括产生其中执行手术的一个或多个手术位点(例如，收获位点)的视觉表征。如果存在超过一个手术位点，关于每一个手术位点的禁止区的视觉表征重叠。方法进一步包括关于任何或所有的手术位点产生一个或多个补充的禁止区；和重叠禁止区和补充的禁止区，以便产生执行的手术区域的表现。可通过比较具体的手术位点和包围那个具体的手术位点的一个或多个先前的手术位点之间的距离，完成产生一个或多个补充的禁止区的步骤，和关于那些包围的位点，其中距离在预先确定的或所选择的限制内，将这样的包围的位点识别为具体的位点的卫星位点。在某些实施方案中，上述提及的比较可能遇上每一个现有的手术位点，以便识别每一个现有的手术位点的卫星位点的相应的聚集。在某些实施方案中，关于毛发移植，可将每一个新收获的毛发嫁接与任何或所有的其它先前收获的毛发嫁接比较，和适当地，基于比较的结果，添加到每一个相关的先前的收获位点的卫星位点的收集上。可替换地或另外，可将任何或所有的先前的收获位点与最近收获的位点比较，和基于这样的比较的结果，将其识别为最近收获的位点的卫星位点。在某些实施方案中，可基于某些标准，如坐标系中的纠缠角(tangle angle)，将卫星位点分类，例如，首先进行的较小的角，形成逆时针方向的序列，或首先进行的较大的角，形成顺时针方向的序列。这种分类可用于产生连续的凸形。在没有分类的情况下，卫星位点的随机排序可错过几何图形的某些部分。在某些实施方案中，方法可进一步包括更新和显示先前的手术区域。

可期望在多个手术中识别其中不应该执行手术的“预定的范围”。将关于毛发收获和移植描述这些预定的范围，和因此，将其称为“预定的收获范围”，然而，应该理解，这个描述应用于本文描述的发明的范畴内的多个医学手术的多个“预定的范围”。预定的收获范围界定不能为将其选择用于收获毛发的区域。这些预定的收获范围可界定其中存在使得区域不适于或不期望用于从其中收获或移植的皮肤条件的区域，含有先前移植的毛囊单位的区域，含有不能期望用于现有的收获的毛囊单位的特殊的分类(例如，F1)，其中存在痣或疤痕的区域，或界定展示许多其它条件的区域。例如，如图10中显示的，可将这些预定的收获范围图示为盒1010，或圆形表现(注意，如果使用圆形表现，与用于识别禁止区1020的圆比较，可以不同的颜色形成圆表示的预定的收获范围)，或任何任意的形状，和可以许多方式形成这些预订的收获范围。例如用户可人工地界定预定的收获位点，在修订的边界410内的点上我的人工地敲击鼠标，以便形成预先界定的大小的预定的收获范围盒子。可替换地，可形成预定的收获范围盒子，其中可通过用户调整它的边，或可通过用户识别几个点，和处理器可形成包括所有的识别的点的封闭的环形任意形状。在可替换项中，一旦它处理获取的图像中含有的信息，可自动地通过处理器形成预定的收获范围，和可允许用户接收或拒绝这些自动地形成的预定的收获范围。应该清楚的是，存在许多其它方法，其中可为或通过用户形成这样的预定的收获范围。

返回到基准点的讨论，有时在摄像机的视野中不能看到所有的基准点。例如，存在可能不能看到所有的基准点的情形，和只是它们的子集的情形。在本发明的这个实施方案中，系统可利用最初可用的有限的信息，和最后形成所有的基准点关于彼此的位置的登记。

根据本申请的另一个方面，关于图5(a)-5(g)描述定位和登记多个基准点的实例。关于图2的机器人系统的实例，因为摄像机的视野(例如，用于立体观察的2个摄像机)可能小于基准点跨越的区域，可能需要在边界(例如，张紧装置的周长或由担当基准点的现有的毛发的图案界定的范围)的周围移动机器人，以便捕获基准点的位置。例如，可人工地通过操作者的手，利用“力量控制”，拖拽连接到机器臂上的成像机器，或通过操纵机器人下垂物，执行这个移动。然而，在优选的实施方案中，可自动地在皮肤张紧装置的外围周围移动具有连接的图像采集设备的机器臂(或在具有多个界定收获或移植范围的基准点的边界周围)。在自动化的方法中，可首先人工地将机器人移动到最初的位置，其为视野带来足够的基准点，从而建立基准的参照系。通常，它需要至少三个(3)基准点。图5(a)图示从摄像机的视野的框架采取的图502的最初的框架，其中将摄像机安装在毛囊单位收获或移植系统的机械臂上，图的框架具有参考的中心点504。在这个实施方案中，可在图502的最初的框架中看到四个基准点A、B、1和2。为了利用这个发明的教导，系统必须获取每一个基准点关于至少一个其它的基准点的位置和/或定向。如上述提及的，为了获得位置和定向有关的信息，需要在图502的最初的框架中看到至少三个基准点。例如，在2010年4月1日发表为US2010-0080415A1的通常承认的悬而未决的专利申请中描述可用于本发明的基准点有关的获得、跟踪和记录信息的某些实例，其全部内容以引用的方式并入本文。

为了能够使系统获取其它的基准点的位置和可选地定向，系统首先在体表上移动摄像机的视野，使得图502的最初的框架中的一个基准点位于图的框架的中心，即，如图5(b)显示的，基准点1的图心完全地对准参考的点504。给这个第一基准点1分配位置和可选地定向坐标，例如，可给予其(2，4)的参考坐标。图像处理器随后识别没有居于中心的下一个最靠近的基准点。在存在两个或多个最靠近的基准点的事件中，系统被配置来依照预先确定的选择机制选择最靠近的基准点。选择机制可能是相对简单的，如经常朝着具体的方向选择一个，和如果不能获取那个方向中的基准点的参考坐标，只能如此做。在这个实例中，例如，选择机制层次可包括，向右的顺序，方向中向下，方向中向左和最终向上。

图5(c)图示在体表上移动的摄像机，使得基准点1的右手边的最靠近的基准点2的图心位于视野502的参考位置504上。为了到达这个具体的位置，登记由摄像机自身担任的移动。例如，如果由(2，0)界定摄像机移动，即从其中基准点1的图心在参考的点504上的位置到其中基准点2的图心在参考的点504上的位置的移动，然后基准点2的图心的位置的坐标将是(4，4)。同样地，在图5(d)中，摄像机移动为(2，0)，即从其中基准点2的图心在参考的点504上的位置到其中基准点3的图心在参考的点504上的位置的移动，然后基准点3的图心的位置的坐标将是(6，4)。在图5(e)中可看到，一旦将基准点4的图心放置在参考的点504上，和分配坐标(8，4)，则向右不存在基准点，以及在图5(f)中，移动摄像机(2，-1)，以便基准点D的图心在参考的点504上。以此方式，关于彼此已知所有十四个可区别的基准点的图心的位置(图5(g)中显示的)。拥有这个信息，在某些实施方案中，可描绘虚线506、508、510和512，以便界定最初的边界，和例如，在考虑基准点的图心从张紧设备的内缘的位置，体表上的张紧设备的相对高度(假设存在一个实施方案)和/或工具直径之后，可在可识别用于收获的毛囊单位的坐标的内部确定修订的边界514，或可识别用于移植的毛囊单位移植位点的坐标。

根据本发明的方法的一个实施方案，最初的图像和一个或多个连续的图像利用含有多个基准点标记的皮肤表面。在每一个连续的图像中，通过计算，例如，最小化最初的位置和随后的位置的转化值之间的错误的最适转化T，记录最初的图像中基准点从它们的位置的位移。如果在随后的图像中看到新的基准点，通过T的倒数转换它们的位置，使得也可在最初的参考框架中记录他们。一旦转换和记录他们的位置，然后，可结合最初的基准点使用这些新的基准点，以便定位最适转化T的更新。将这个基准点位移信息用于处理，例如，收获位点的位置和/或定向，在执行它自身的收获之前，将位移应用于预期的收获位置。同样地，基准点位移信息可用于处理预期的移植位点的位置和/或定向，和在实际移植之前，可将这样的位移应用于预期的移植位置。

已形成一组用于执行收获或移植手术的坐标，只要可在图的框架中看到一对基准点，可利用作为参考点的可看到的基准点执行手术。在其中从基准点分离视野的情形中，已经收获毛囊单位的收获位置，或已经移植毛囊单位的移植位置可用于供给另外的参考点，可相对于其参考未来的收获或移植位置。

在本发明的实施方案的一个实例中，提供了允许界定在其上操作工具的范围的方法，例如，以便收获或移植毛发嫁接。在一个优选的实施方案中，这样的方法可能是完全地自动化的(其意味着，可通过机器人系统自身自动地执行至少大多数的步骤。)。不排除，例如，用户可通过用户界面给予可替换的命令，或推翻自动化的命令，干扰和参与。通常，如果使用机器人系统，类似于由图2的实例显示的系统，操作者可如下开始自动的手术。可任意地选择先前识别的一个基准点。可自动地将具有可操作地连接到它上的摄像机的机械臂移动到摄像机视野中的基准点的中心。只要基准点之间的间距小于视野的一半，这将确保，将可看到至少两个基准点。然后，处理器可指引具有摄像机的机械臂选择不居于中心的下一个最接近的基准点。在相同的方式中，机械臂将继续自动地移动到下一个基准点，以便定下一个基准点的中心，直到识别所有的基准点。如果基准点位于皮肤张紧装置上，那么将指引机械臂在皮肤张紧装置周围移动。一旦在参考的基准点框架中登记所有相关的基准点，如果期望，可自动地通过处理器计算由基准点界定的范围的边界，和此外，可调整这样的边界，使得工具(例如，收获针)可安全地接近边界内的毛囊单位。可自动地由自动化的系统计算开始和最初的收获位置和方向。为了最小化视野中盐和/或血液的任何潜在的干扰，可编程处理器，以便以最低的高度和接近角落从边界的边缘开始收获或移植。指引具有连接的工具的机械臂自动地移动，以便在边界内收获或移植毛发嫁接。

图6(a)-6(f)证明根据本发明的另一个实施的实施方案，其利用界定的虚拟的选择区域。基于期望的标准，在如下面解释的这样的选择区域内自动地移动工具。让我们假设，为了这个具体的讨论的目的，例如，修订的边界610具有在水平地4cm和垂直地3cm左右的大小。如在先前的实例中描述的，建立基准点的坐标(如图6a中图示的基准点605)，操作工具(例如，自动地或半自动地)，以便从修订的边界区域的左手下角开始收获手术。例如，可操作工具，以便移动到大约在行C-F和列1-5的交叉上的位置，和对准毛囊单位615。处理器在这个时间上也可命令，工具在箭头620的一般的方向中移动，远离基准点C的位置和朝向基准点F，在完全平行于修订的边界610的水平边的水平方向中移动。基于工具的位置关于参考的图像框架的精确的坐标，在运行方向620中，处理器可计算仅仅位于工具的前面的较小的虚拟选择区域625的虚拟边界。在这个具体的图示的实例中，虚拟的选择区域625可包括四边形，如，具有，例如6-8mm乘以3.5-4.5mm的大小的长方形。也在这个申请的范畴内预期选择区域625的其它尺寸。较小的虚拟的选择区域625的应用减少发现随后的毛囊单位需要的计算，以便通过将考虑的区域限制到只在先前收获的毛囊单位615的前面的区域，和沿着运行方向620收获。操作工具，以便收获毛囊单位615，和如图6(a)看到的，例如，通过圆630视觉地识别收获的毛囊单位615的位置。在收获毛囊单位615之后，在箭头620的一般方向中移动收获工具，和操作收获工具，以便收获位于虚拟的选择区域625内的一个或多个毛囊单位。如看到的，存在几个位于范围625内的毛囊单位。然而，下一个所选择的用于收获的毛囊单位可能不是位于离范围625内的收获的毛囊单位615最近距离内的毛囊单位(如毛囊单位640)，但是可基于预先确定的选择标准取代，如在这个实例中，其中将工具移动到毛囊单位635的位置，即最接近水平边界610的位置。

关于下面的图7(a)-7(e)描述可用于指引选择的范围(如图6(a)的范围625)内的工具的移动的几个标准的实例，但是应该清楚的是，可选择或预先确定很多其它标准，且可在毛发移植工艺期间改变这样的标准。在图7(a)和7(b)中，在选择区域625内识别三个毛囊单位，毛囊单位705、710和715。例如，一个具体的选择标准可能是，使得如果收获毛囊单位705，将操作系统，以便收获毛囊单位715，和留下710不收获，有效地收获每隔一个的毛囊单位。在可替换项中，或另外的预先确定的选择标准中，如图7(c)和7(d)中图示的，如果收获毛囊单位720，预先确定的选择标准可能是收获选择区域内的每隔一个的毛囊单位，除了当对于下一个可用的毛囊单位的距离超过某个预先确定的距离时。在图7(c)和7(d)的实例中，即使毛囊单位725是下一个可用的毛囊单位，收获它，因为，例如，它位于远离已经收获的毛囊单位720的大于1.9mm的距离上。如图7(b)看到的，一旦收获毛囊单位725，在相同的运行方向中，紧接着收获的毛囊单位形成新的虚拟的选择区域625。现在返回到图7(e)和7(f)，在这个图示中，一旦收获毛囊单位730，则留下毛囊单位735不收获，和尽管毛囊单位745是水平方向中的下一个可用的毛囊单位，也留下它不收获。在这个实例中，设置预先确定的选择标准，使得假如在虚拟的选择区域625内包括它，可选择下一个可用的毛囊单位，无论它是水平方向或垂直方向中下一个可用的最接近的。因此，如图7(f)指示的，收获毛囊单位750。

现在返回到我们在图6(b)中讨论的实例，可看到，毛囊单位640在远离水平边界610的垂直方向中，和因此，不期望在那个时间上收获毛囊单位。如图6(b)中显示的系统图示仍然在病人的体表上的毛囊单位640，和收获毛囊单位635。在到达基准点F上，如图6(c)图示的，图像处理器确定，到达修订的垂直边界610，和如图6(d)显示的，提供机械臂需要的控制信号，以便在箭头650的方向中移动。如果期望，工具在箭头650的方向中的移动将允许收获工具收获先前留下未收获的毛囊单位640。在图6(e)中，可看到，虚拟的选择区域625沿着行F-C在方向650中移动，直到收获那个行中的所有期望的毛囊单位。如图6(f)图示的，当留下要收获的非期望的毛囊单位在沿着现有的行的期望的“收获四边形”内时，操作工具，以便在向上的方向660中和向右，在箭头665的方向中移动，从而以类似的方式，收获行B-E中的毛囊单位。因为毛发和基准点在相同的框架中，所以其可被计算以确定是否需要增加现有的收获行：当“收获四边形”内的在现有的行中没有剩余毛发时，其中由指定的远离基准点的行的距离的线形成所述的“收获四边形”，移动到新的行。在机器人应用的实例中，如机器人沿着现有的行移动自动化的收获(或移植)工具，和沿着边缘或边界接近角落，机器人系统沿着对立边缘可配置的距离间隔的行倒退方向和开始搜寻。

将显然可见，用于这样的方法的许多步骤不限于上述描述的那些。同样，出现不需要所有的描述的步骤的方法。尽管上述描述的方法论依照不连续的步骤，在不脱离本发明的实施方案的预期的功能性的情况下，可添加、组合或甚至删除一个或多个步骤。例如，可以不同的顺序执行步骤，或具有在超过一个处理器之间共享的步骤。也将显然可见，可以部分地或完全地自动化的方式执行上述描述的方法，包括利用机器人系统执行的。

如本领域的技术人员将应该清楚的是，可至少部分地在软件中体现本发明的方法，和可在计算机系统或其它数据处理系统中完成本发明的方法。因此，在某些典型的实施方案中，可结合软件指令使用硬件，以便实施本发明。

机器可读的介质可用于存储软件和数据，其引起系统执行本发明的方法。上述提及的机器可读的介质可包括能够以处理设备可接近的方式，存储和传送信息的任何适当的介质，例如，计算机。机器可读的介质的某些实例包括，但不限于，磁盘存储、闪速存储器设备、光存储器、随机存取存储器，等等。

某些手术可需要在不同的区域上或体表的部分上执行相同的或类似的操作。例如，可将体表的区域分成几个部分，和同时在一个或多个部分上执行手术，直到覆盖全部的区域。例如，在毛发移植手术期间，可在病人的头部的一系列位置中安置皮肤张紧装置，和在一系列位置的每一个中执行毛发移植手术。在毛发移植手术的实例中，这个一系列位置可被配置来最好的适应有问题的毛发移植情形，但是，例如，如图11图示的，可采取具有两个行和八个列的网格的形式(头的每一个边上的四个位置)。用户可在病人的头上放置皮肤张紧装置，在左手边低角落开始，越过病人的头，以一系列的移动的方式移动网格，例如，如图11的实例中显示的8移动，直到到达右手边低的角落，和然后在病人头上向上移动到第二行，但是再次从左向右移动，直到完成所有的十六个部分。在这个方式中从左到右的移动的优势是，在从网格1115收获毛囊单位时，可从网格1110清除分离的毛囊单位，因此增加手术的效率。为了方便用户跟踪收获毛发或移植毛发的网格(或在其它申请中，执行某些手术的网格或部分)，监测器240可示意性地向用户显示范围。

为了使系统能够跟踪病人的头上完成手术的的网格位置，可需要用户提供某些动作，以便能够使系统关联网格位置，在本实例中，在病人的头上，关联计算机监测器上的网格位置。其中用户可提供网格位置的识别的一个方法是，例如，通过在与与病人的头上的位置一致的显示器上选择适当的网格，例如，1110。可通过鼠标按钮的敲击，触摸监测器，或通过利用键盘的向上、向下、向左和向右方向键，例如，或在本领域的技术人员已知的许多方式中提供这样的选择。通过完成这个，系统能够使具体的位置中的皮肤张紧装置的放置与显示器上指定的网格联系。当用户在显示器上选择网格位置时，系统也可在监测器上增加网格数目指示器1105。例如，当选择网格1110时，网格数目指示器可指示已经选择网格8。然后操作系统，以便识别皮肤张紧装置上的每一个基准点的位置，和选择要收获的下一个毛囊的位置，或确定要移植的下一个毛囊的位置。例如，当利用自动毛发移植系统，从由皮肤张紧装置限制的区域收获期望的毛发，或移植期望的毛发时，用户可将皮肤张紧装置移动到病人的头上的下一个网格位置，例如，1115(首先将机器人移动到安全位置，以便用户可安全地接近皮肤张紧装置)。这样做，用户可再次识别系统显示器上的新的网格位置1115。系统将使皮肤张紧装置的安置与显示器上的网格1115联系，和因此增加网格数目，在这种情形中，指示选择的网格9。

网格数目的应用(在这个情形中8和9)可用于处理报告，和允许医师使解剖结果与病人头皮上的皮肤张紧装置位置关联。已知用于任何一个网格位置的参数，用户可能尝试和最佳化用于提供最佳的收获结果的参数。另外，这也允许用户选择可用于一个具体的网格的某些参数，和将它们应用于另一个。例如，用户可设置系统，使得只从网格位置8收获成像系统可视的每一个其它毛发，和称为具体的选择，收获程序1。而不是必须经过再次设置所有的参数，当将皮肤张紧装置移动到网格9时，用户可简单地选择应用于网格8的相同的收获程序，即收获程序1，和将只从网格位置9收获成像系统可见的每个其它毛发。

仅仅为了说明提供上述描述的多个实施方案，和不应该解释限制要求的发明。这个实施方案易受多种修饰和可替换的形式的影响，和应该理解，本发明通常，以及本文描述的具体的实施包括所有的属于附加的权利要求的范畴的修饰、等同物和可替换项。作为非限制的实例，本领域的技术人员应该意识到，关于一个图或实施方案描述的具体的特征或特点可适当地与另一个图或实施方案中描述的特征或特点结合。进一步地本领域的技术人员将识别本文公开的设备、系统、和方法不限于一个领域(如毛发恢复)，而可将其应用于许多领域。因此，不能将下列描述认为是限制的意义，以及本发明的范畴由随附的权利要求书界定。

本领域的技术人员进一步清楚的是，本发明不限于特定系统的应用，以及自动化的(包括机器人)、半自动化的、以及人工的系统和装置可用于安置和驱动本文公开的各自的移除工具和其它设备和组件。申请人关注本发明的主旨包括本文公开的多种元件、特征、功能、和/或性能的所有的新颖的和非明显的组合和子组合。

Claims (31)

1.一种用于移动工具以执行手术的方法，所述方法包括：

记录在一个或多个图像中出现的多个基准点的第一位置；

在一个或多个已更新的图像中，更新和记录所述多个基准点中的至少一些基准点的已更新的位置；

确定所述多个基准点中的所述至少一些基准点的已更新的位置相对于它们的第一位置的位移；

至少部分地基于所述确定的位移选择执行手术的位点；和

指导工具移动到所述选择的手术位点以执行手术。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述多个基准点的所述第一位置而确定用于执行手术的区域的边界，且其中选择所述手术位点包括在所述边界内选择所述手术位点。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其进一步包括形成所述手术位点的视觉表征。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中选择所述手术位点考虑工具的有限进入的部分。

5.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述边界包括调整所述边界以消除所述工具的有限进入的边界内的部分。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述多个基准点位于皮肤张紧设备上，以及选择所述手术位点包括考虑所述皮肤张紧设备的至少一个尺寸和/或所述工具的至少一个尺寸。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述多个基准点包括任何一个或多个毛囊单位、毛囊、痣、疤痕、雀斑、皱纹、肿块、下陷处、与众不同的形状、眼球、耳道、或标志。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其进一步包括重复更新、确定位移、选择和指导的步骤。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其进一步包括基于所述基准点的所述位置而完全自动地改变所述工具的运行方向。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述多个基准点包括一组与众不同的基准点。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其进一步包括记录所述手术位点的位置。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其进一步包括基于所述多个基准点的位置而识别选择区域，以及基于一个或多个标准而在位于所述选择区域内的一个或多个手术位点上执行所述手术。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中第一手术位点在体表上，且其自动地计算以使来自所述体表上的流体的干扰最小化。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述选择的手术位点不包括先前已经执行手术的任何位点的位置。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述手术是毛发嫁接收获手术或毛发嫁接移植手术，和所述手术位点是收获位点或移植位点。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中指导工具移动包括自动地移动携带所述工具的机械臂。

17.一种用于指引手术的执行的系统，其包括：

界面，其适于接收包括图像的图像数据；和处理器，其包括一组用于执行操作的指令，所述一组指令包括用于执行下列操作的指令：

记录在一个或多个图像中出现的多个基准点的第一位置；

在一个或多个已更新的图像中，更新和记录所述多个基准点中的至少一些基准点的已更新的位置；

确定所述多个基准点中的所述至少一些基准点的已更新的位置相对于它们的第一位置的位移；

至少部分地基于所述确定的位移来选择手术位点；和

指导用于执行手术的工具移动到所述选择的手术位点。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述一组指令进一步包括用于基于所述多个基准点的所述第一位置而确定执行所述手术的区域的边界的指令。

19.根据权利要求17-18中任一项所述的系统，其中所述一组指令进一步包括用于操作工具以在所述选择的手术位点执行所述手术的指令。

20.根据权利要求17-19中任一项所述的系统，其进一步包括图像采集设备。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的系统，其中所述系统是机器人系统且其进一步包括机械臂，以及所述工具可操作地连接到所述机械臂上。

22.根据权利要求17-21中任一项所述的系统，其中所述手术位点是毛发收获位点或毛发移植位点。

23.根据权利要求17-22中任一项所述的系统，其中所述系统包括毛发收获工具和/或毛发移植工具。

24.根据权利要求17-23中任一项所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来形成已执行手术的位点的视觉表征，以及所述系统进一步包括被配置来显示所述视觉表征的监测器。

25.一种在毛囊单位移植手术期间控制工具相对于体表的运行方向的方法，所述方法包括：

处理体表的一个或多个图像以确定所述一个或多个图像中出现的多个与众不同的基准点的位置；

操作工具以在第一位置上收获或移植第一毛囊单位；

基于所述第一位置和所述多个与众不同的基准点中的至少一些基准点的位置而识别所述工具相对于体表的运行方向；

引起所述工具在所述识别的运行方向中运行；和

操作工具以在所述运行方向中，在所述体表的第二位置上收获或移植第二毛囊单位。

26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括操作工具，以便当另一与众不同的基准点在远离所述工具的预先确定的距离内时，在除所述运行方向之外的方向中运行。

27.根据权利要求26所述的方法，其中除所述运行方向之外的所述方向完全地与所述运行方向相反或完全地垂直于所述运行方向。

28.根据权利要求25-27中任一项所述的方法，其进一步包括确定所述与众不同的基准点的已更新的位置，确定所述已更新的位置和所述基准点的所述位置之间的位移，基于所述位移更新所述第一收获/移植位置信息，以及至少部分地基于所述已更新的第一收获/移植位置信息而引起所述工具在所述已更新的方向中运行。

29.根据权利要求25-28中任一项所述的方法，其中将所述多个基准点安置在皮肤张紧设备上，所述方法进一步包括确定考虑所述皮肤张紧设备的参数的边界。

30.根据权利要求25-29中任一项所述的方法，其中第二位置以至少一个选择标准为基础。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述至少一个选择标准包括选择所述第二位置为最靠近所述第一位置的位置，且在运行方向中的位置。

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