CN105745052A - 用于处理身体部位的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于处理身体的待处理部位的系统。特别地，本发明涉及用于切割身体的待处理部位上的毛发的系统(10)。系统(10)具有包括处理单元(24)的手持处理装置(20)。系统还具有被配置成基于身体部位和处理装置(20)的图像而生成指示出处理装置(20)相对于身体的待处理部位的位置的信息的成像模块(30)。系统还具有被配置成将处理单元(24)与身体的待处理部位间隔开的引导面(26)。控制器(40)被配置成依赖于由成像模块(30)所生成的信息来改变处理单元与引导面之间的距离。本申请还涉及用于处理身体的待处理部位的方法。

Description

用于处理身体部位的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于处理身体的待处理部位的系统。特别地，本发明涉及用于切割身体的待处理部位上的毛发的系统。本发明还涉及用于处理身体的待处理部位的方法。

背景技术

用于例如通过切割身体的待处理部位上的毛发来处理身体部位的装置包括被抵着用户身体部位放置并在待切割的毛发所在区域上面移动的动力手持装置，例如修剪器。这样的装置包括机械毛发切割装置。用户通过调节或选择跨越切割刀片延伸的诸如梳子等的引导件来选择切割长度并且接着通过使装置适当地定位和移动来选择毛发的哪个区域切割和哪个区域不应该切割。

当切割用户自己的毛发或其他人的毛发时，要求显著的技巧以创建特别的发型或提供像样的结果。虽然可以使用修剪器来切割毛发，但这样的装置一般为切割毛发提供横跨头部一致的长度。这样的装置难以例如在用户头部上准确地定位。由装置提供的处理的精度取决于用户的技巧和稳定的手。此外，装置和用户的手与臂可能会妨碍用户的视线，由此使得难以将装置准确地定位和移动。已知使用可安装至用户的头部的单元以提供对切割装置的位置引导的系统，然而这样的系统一般很笨重并且造成用户不舒服。

发明内容

发明的目的是提供大致减轻或克服了上面提到的问题的用于处理身体的待处理部位的系统和方法。

根据本发明，提供一种用于处理身体的待处理部位的系统，包括：具有处理单元的手持处理装置，被配置成基于身体部位和处理装置的图像而生成指示出处理装置相对于身体的待处理部位的位置的信息的成像模块，和被配置成将处理单元与身体的待处理部位间隔开的引导面，其中控制器被配置成依赖于由成像模块所生成的信息来改变处理单元与引导面之间的距离。

因此，系统可操作成基于身体部位和处理装置的图像来确定处理装置相对于身体的待处理部位的位置。这使所要求的组成部件的数量最小化。利用这样的布置，可以在当处理装置在身体的待处理部位上使用、例如通过切割毛发使用时，改变处理单元与引导面之间的距离以帮助处理装置的性能。这使得处理单元与身体的待处理部位之间的距离能够使用成像模块来改变而不需要在用户上安装任何组成部件或指示器。

利用该布置，可以调节处理单元与身体的待处理部位之间的距离，并因此使施加至身体部位的处理变化。例如，利用用于切割毛发的布置，切割距离是可改变的以允许不同长度的毛发被切割。控制器能够基于由成像模块生成的信息动态地调节处理单元与身体的待处理部位之间的距离。因此，距离能够自动地改变以取决于距离提供由处理单元提供的处理特性。

用于处理身体的待处理部位的系统可以是用于切割身体的待处理部位上的毛发的系统，处理装置可以是切割装置，并且处理单元可以是切割单元。

利用这样的布置，可以提供一种通过在系统的使用期间依赖于成像模块生成的信息来改变处理单元与引导面之间的距离而提供待产生的不同发型的用于切割毛发的系统。因此，可以随着处理装置相对于身体的待处理部位、例如用户的头部的位置改变而自动地且动态地调节距离。

处理装置可以包括主体。引导面可以在主体上并且处理单元可以可相对于主体移动以调节引导面与处理单元之间的距离。

利用该布置，可以在当处理装置被抵着身体的待处理部位布置时调节处理单元与身体的待处理部位之间的距离，而不用调节处理装置的主体与身体的待处理部位之间的距离。因此，可以使归因于引导面与处理单元之间的调节的切割单元相对于身体部位的任何感知移动最小化。此外，归因于用户试图抵抗处理装置的组成部件的移动的机械故障可以被最小化。

处理单元可以在主体上并且引导面可以可相对于主体移动以调节引导面与处理单元之间的距离。

因此，可以通过使切割单元朝向和远离主体的运动最小化而使处理单元和主体的布置简化。这可以帮助装置的制造。

处理单元可以进一步包括致动器，其中控制器可以被配置成依赖于由成像模块生成的信息来调节致动器以改变处理单元与引导面之间的距离。

身体部位和处理装置的图像可以是身体的待处理部位和处理装置的图像。

因此，系统的精度可以归因于图像为待处理部位的图像而被最大化。此外，系统的布置因为成像模块能够提供关于身体的待处理部位的直接信息而被简化。

身体部位和处理装置的图像可以是用户的头部和处理装置的图像，其中成像模块可以被配置成基于用户的头部和处理装置的图像来检测用户的头部的注视方向。

成像模块可以被配置成基于用户的头部和处理装置的图像中的一个或多个对象的检测并且任选地基于用户的头部和处理装置的图像中的用户的鼻子和/或耳朵的检测来检测用户的头部的注视方向。

利用该布置，成像模块能够通过检测诸如头部的特征等的一个或多个容易识别的对象而精确地提供指示出处理装置的相对于用户的头部的位置的信息。此外，通过在用户的头部的图像中检测用户的鼻子和/或耳朵，归因于用户的鼻子和/或耳朵相对于用户的头部的其他部位处于固定定位而可以容易地识别注视方向和/或确定用户的头部的其他部位的定位。还应该认识到的是，用户的鼻子和/或耳朵归因于对象从头部的其余部位突出而可由成像模块容易地确定。虽然用户的鼻子和/或耳朵可由成像模块容易地确定，但还应该认识到的是，其他特征的位置也可以被确定、例如用户的眼睛和/或嘴，归因于它们与用户的面部的其余部位的对比度。

成像模块可以包括范围照相机。

因此成像模块能够被配置成以直接的方式生成指示出处理装置的位置的信息。

系统可以进一步包括被配置成生成指示出处理装置的位置的信息的惯性测量单元。

因此，可以使指示出作为系统的部分的处理装置的位置的信息的精度最大化。此外，惯性导航模块可以允许指示出处理装置的位置的信息在成像模块不能提供这样的信息的情况下被提供至控制器。这还提供了对抗成像模块的故障的冗余的水平。

控制器可以被配置成依赖于由成像模块和惯性测量单元生成的信息来改变处理单元与引导面之间的距离。

利用这样的布置，可以使处理装置相对于身体的待处理部位的确定的位置的精度最大化。

控制器可以被配置成当处理装置在成像模块的光学感测区之外时依赖于由成像模块和惯性测量单元生成的信息来改变处理装置的处理单元与引导面之间的距离。

因此，可以有助于当处理装置在成像模块的光学感测区之外时使由成像模块生成的信息的精度维持和/或最大化。

控制器可以被配置成基于由成像模块生成的信息来校准惯性测量单元。

利用这样的布置，可以使系统的操作期间指示出处理装置的位置的信息的精度最大化。特别地，这样的布置有助于对抗惯性导航系统的读数随时间的推移而漂移并因此积聚了定位误差。

成像模块可以被配置成基于身体部位和处理装置的图像而生成指示出处理装置相对于身体的待处理部位的定向的信息。

在该情况中，成像模块还能够确定指示出处理装置的定向的信息。这可以有助于使处理的精度最大化。此外，由成像模块确定指示出处理装置的定向的信息将使得处理装置的处理单元与引导面之间的距离能够依赖于由成像模块生成的处理装置的定向的信息而被改变。

通过生成指示出处理装置相对于身体的待处理部位的定向的信息，还可以确定出处理单元被抵着身体的待处理部位布置时的角度。

控制器可以被配置成基于针对相对位置的在处理单元与引导面之间的预定距离来确定出在该相对位置处的处理单元与引导面之间的距离。

处理单元与引导面之间的距离可以是控制器被配置成改变的第一操作特性，控制器可以被配置成依赖于由成像模块生成的信息来改变处理装置的第二操作特性。

因此，对于处理装置的一个或多个进一步的操作特性可以被改变以有助于系统提供用于身体的待处理部位的提高的处理。

根据发明的另一方面，提供有一种被配置成在如上所述的系统中使用的处理装置。

根据本发明的另一方面，提供一种使用处理装置处理身体的待处理部位的方法，包括：使用成像模块基于身体部位和处理装置的图像而生成指示出处理装置相对于身体的待处理部位的位置的信息，依赖于由成像模块生成的信息来改变处理装置的处理单元与引导面之间的距离。

利用这样的方法，可以仅基于身体部位和处理装置的图像来确定处理装置的位置。这使得基于身体部位的对象(诸如特征等)来改变处理装置的处理单元与引导面之间的距离所要求的步骤的数量最小化。利用这样的布置，可以在当处理装置在身体的待处理部位上使用时、例如通过切割毛发时改变处理单元与引导面之间的距离。

发明的这些和其他方面将从下文中所描述的实施例中变得显而易见并参照这些实施例得以阐述。

附图说明

现在将通过仅示例的方式参照附图来描述发明的实施例，其中：

图1示出用于切割毛发的系统的示意图；

图2示出切割装置的示意图；和

图3示出图1的系统的示意简图。

具体实施方式

这里所描述的实施例描述了用于切割毛发的系统。参见图1，示出了用于切割毛发的系统10。用于切割毛发的系统10充当用于处理身体的待处理部位的系统。系统10包括切割装置20，和照相机30。照相机30充当成像模块。充当成像模块的照相机30是被配置成生成指示出处理装置相对于身体的待处理部位的位置的信息的位置识别器。也就是，位置识别器能够生成指示出一个或多个对象的位置的信息。系统10进一步包括控制器40。控制器40被配置成操作切割装置20。

在这里所描述的实施例中，通过参考系统10的用户是正被处理者来对系统10进行描述。也就是，用户使用系统来处理他们自己。然而，应该理解的是，在可替代的实施例中，用户是使用系统10对另一人施加处理的使用系统10的人。

照相机30和控制器40形成基本单元50的部分。可替代地，照相机30和控制器40单独地布置。控制器40可以是在切割装置20中。照相机30可以是在切割装置20上。照相机30、控制器40和切割装置20彼此通信。在本实施例中照相机30和控制器40经由有线连接器60通信。控制器40和切割装置20经由无线连接器70通信。可替代的布置是可设想的。例如，控制器40和切割装置20可以通过有线连接器连接，和/或控制器40和照相机30可以通过无线连接器连接。无线模式、例如无线电或红外线发射器和接收器起到将不同组成部件无线连接的作用。应该理解的是，可以使用WiFi(TM)和蓝牙(TM)技术。

本实施例中的基本单元50是系统10的专用部分。然而，可以理解是，基本单元50可以是除其他组成部件外具有成像模块和/或控制器的装置。例如，基本单元50可以是或包括移动电话、平板计算机或膝上型计算机、另一移动装置或者诸如具有内置的或附接的照相机的计算机监测器或扩充口等的非移动装置。基本单元可以被形成为两个或多个离散的次级单元。

参见图1和图2，切割装置20是手持电动毛发切割修剪装置。然而，显而易见的是，切割装置20可以具有可替代的布置。例如，切割装置20可以是手持电动剃刮装置。切割装置20充当处理装置。切割装置20在用户的身体部位、例如其头部81的皮肤80上面移动以修剪身体的该部位上的毛发。切割装置20包括主体21和在主体21的一个端部处的切割头部22。主体21限定了手柄部23。主体21和切割头部22被布置成使得手柄部23能够由用户握持。

切割头部22具有切割单元24。切割单元24被配置成修剪毛发。切割单元24充当处理单元。切割单元24具有一个或多个固定处理元件(未示出)，和相对于一个或多个固定处理元件移动的一个或多个可动处理元件。毛发伸出超过固定处理元件，并且由可动处理元件切割。特别地，在一个实施例中，切割单元24包括充当固定处理元件的固定刀片，和充当可动处理元件的可动刀片。固定刀片具有包括第一阵列的齿的固定边缘。可动刀片具有包括第二阵列的齿的可动边缘。固定边缘和可动边缘彼此平行对齐。可动刀片可在毛发剪切接合时抵着固定刀片以往复的方式移动。因此，第二阵列的齿被布置成相对于第一阵列的齿以往复运动移动。在本实施例中，固定处理元件和可动处理元件形成协作机械切割部件(未示出)。

虽然上面描述了一个切割单元，但应该理解的是，切割头部22可以包括一个或多个切割单元。虽然在布置中切割单元包括一个或多个固定处理元件和一个或多个可动处理元件，但应该理解的是可替代的切割布置是可设想的。例如，切割单元24可以包括毛发伸出所通过的箔片(未示出)，和在箔片上面移动的移动刀片(未示出)。

切割单元24由驱动器29驱动。驱动器29起到以驱动动作驱动切割单元24的作用。在本实施例中，驱动器29是电动马达。驱动器29以往复运动相对于固定驱动可动元件。驱动器29由控制器40控制。

切割头部22具有引导件25。引导件25具有引导面26。引导面26形成端部表面。引导面26被配置成抵着身体的待处理部位布置。引导面26与切割单元24间隔开。然而，在一个实施例中切割头部22可以是可调节的，使得引导面26和切割单元24彼此处于同一平面。引导面26被布置成使切割头部22与身体的待修剪部位、例如用户的头部81的皮肤80间隔开。

在本实施例中，引导件25是梳子。引导件25具有多个平行但间隔开的梳齿27。间隔开的梳齿27允许毛发在其间的通过以暴露于切割单元24以由切割单元24切割。各齿的与主体21相距的远端表面形成引导面26。引导件25被安装至主体21。引导件25被可移动地安装至主体21。这使得切割单元24能够清洁，并使得引导件25能够可与另一引导件互换和/或更换。

引导件25具有前边缘。前边缘与可动处理元件的可动边缘对齐，但与之间隔开。前边缘形成引导面26的边缘。前边缘由梳齿27的端部限定。前边缘限定了引导件25的引导面26与引导件25的前端面之间的交叉。

引导面26与切割单元24之间的距离是可调节的。也就是，引导面26和切割单元24可彼此朝向和远离移动。引导面26和切割单元24之间的距离充当第一操作特性。在本实施例中，引导件25被固定地安装至主体21。也就是，引导件25被防止朝向或远离主体21移动。然而，引导件25可以围绕主体21枢转。切割单元24被可移动地安装至主体21。也就是，切割单元24可朝向和远离引导面26移动。切割单元24也可以是可相对于主体21枢转。致动器28作用在切割单元24上。致动器28在切割头部22中延伸。致动器28可操作成使切割单元24相对于引导面26移动。致动器28是线性致动器，并且可以是例如机械致动器或电磁致动器。

该实施例的切割单元24被安装在致动器28上，致动器被配置成在使用期间使切割单元24朝向和远离皮肤接触引导面26并因此朝向和远离用户的皮肤80以线性方向移动。致动器28响应于来自控制器40的指令而使切割单元24移动。

取决于所使用的致动器的类型，切割单元24可以被安装在线性滑动引导件或导轨上，使得切割单元在致动器28的影响下运动并保持平行于引导面26。移动可以是在与引导面26垂直或可以成直角的方向上。

利用上面的布置，切割单元24相对于引导面26移动。因此，引导面26相对于主体21被维持在固定位置。这意味着引导面26与手柄23之间的距离在切割装置20的使用期间不改变。因此，在用户的手中没有切割单元20的感知移动。

切割单元24与引导面26之间的距离是可变的，使得切割装置20在其中切割单元24与引导面26之间的距离处于最小值的最小条件和其中切割单元24与引导面26之间的距离处于最大值的最大条件处，或者在两者之间。

本实施例的切割装置20被配置成具有约100mm的最大条件。然而，应该理解的是可替代的范围是可能的。例如，用于修剪面部毛发的剃刮器可以被配置成设定10mm的最大条件。这样的减小的范围可以增加切割装置20的精度。

虽然在上面所描述的实施例中切割单元24可相对于引导面26移动，但在可替代的实施例中引导件25并因此引导面26可相对于切割单元24移动。切割单元24可以被固定地安装至主体21，并且引导件25可以是可相对于主体21移动。在这样的实施例中，致动器作用在引导件25上。引导面26可朝向和远离切割单元24移动。引导件25可以是可在一个或多个导轨上滑动以相对于切割单元24滑动。利用这样的实施例，切割单元24的布置被简化。

在上面所描述的布置中引导面26与切割单元24之间的距离可借助于致动器的操作调节。然而，在一个实施例中引导面26与切割单元24之间的距离也可以由用户手动地调节。

充当成像模块的照相机30是深度或范围(range)照相机。也就是，照相机30使用范围成像来确定照相机30的视场或光学感测区31内的元件的位置。

照相机30产生具有针对光学感测区31内的元件距诸如照相机传感器自身等的特定位置的距离的值的二维图像。在本实施例中照相机30被配置成采用结构光技术来确定照相机30的光学感测区31内的元件的位置，包括距离。这样的技术用专门设计的光图案来照亮视场。该实施例的优点在于可以仅使用反射光的单一图像在任何给定时间来确定深度。可替代地，照相机30被配置成采用飞行时间技术来确定照相机30的视场内的元件的位置，包括距离。该实施例的优点在于使移动部件的数量最小化。其他技术包括回声图形技术、立体三角测量、光三角片、干涉度量法和编码孔径。

照相机30是能够生成代表由照相机的传感器接收到的场景的图像数据的数字照相机。图像数据可以被用于捕捉一系列的帧作为视频数据。光学感测区31是视场，在视场内从对象反射或由对象发射的光波由照相机的传感器检测到。照相机30检测光谱的可见部分中的光，但也可以是红外线照相机。

充当成像模块的照相机30被配置成生成指示出光学感测区31内的元件的位置的信息。照相机30基于由照相机的传感器生成的图像数据而生成信息。

在本实施例中，充当成像模块的照相机30生成具有深度的视觉图像、例如RGB-D图。照相机30生成照相机30的光学感测区31内的元件具有深度图的视觉图像。生成指示出光学感测区31内的元件的位置的信息的可替代手段是可预测的。例如，照相机30可以生成光学感测区31内的元件的深度图像(D-图)。

照相机30被配置成以每分钟30帧生成具有深度图的视觉图像。此外，照相机30具有640×480的分辨率。深度范围是在0.4m与1.5m之间。视场的角度是在40度与50度之间。这为待位于光学感测区31内的用户提供了合适的区域。深度分辨率被配置成在光学感测区31内约1.5mm。

虽然上面的参数已被发现对于用于切割毛发的位置的确定是充分的，但应该理解的是可以使用可替代的参数。例如，过滤器(未示出)可以被用于提高可得到的分辨率的精度。

图3示出系统10的选择的组成部件的示意简图。系统10具有切割装置20、照相机30和控制器40。系统10还具有用户输入90、存储器100、RAM110、一个或多个反馈模块(例如包括扬声器120和/或显示器30)、以及电源140。此外，系统10具有惯性测量单元(IMU)150。

存储器10可以是诸如只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)等的非易失性存储器。存储器100除其他事项之外还存储操作系统。存储器100可以被远程地布置。控制器40可以是能够参考由存储器100存储的诸如一个或多个轮廓等的一个或多个对象并且将一个或多个存储的对象上传至RAM110。

RAM110由控制器440使用用于数据的临时存储。操作系统可以包含当由控制器40与RAM110结合地执行时来控制系统10的硬件组成部件中的每一个的操作的代码。控制器40可以是能够引起诸如一个或多个轮廓等的一个或多个对象由存储器100远程或本地存储和/或被存储至RAM110。

电源140可以是电池。电源的单独的电源单元140a、140b可以为基本单元50和切割单元20单独地供电。可替代地，一个电源单元可以为基本单元50和切割单元20两者供电。在本实施例中，这个或各电源单元是内置的可再充电电池，然而应该理解的是可替代的电源部件是可能的，例如将装置连接至外部电力源的电源线。

控制器40可以采取任何合适的形式。例如，控制器40可以是微控制器、复数个控制器、处理器或复数个处理器。控制器40可以由一个或多个模块形成。

系统10还包括一些形式的用户界面。任选地，系统10包括用于调节装置的诸如功率或切割高度等的一些操作特性和/或用于告知用户关于装置的当前状态的附加的控制和/或显示器。

扬声器120被布置在基本单元50中。可替代地，扬声器可以是在切割装置20上或单独地布置。在这样的布置中，扬声器将靠近用户的头部布置以使得由扬声器120生成的听觉信号能够被用户容易地听到。扬声器120可响应于来自控制器40的信号而操作以产生听觉信号给用户。应该理解的是在一些实施例中扬声器120可以省略。

显示器130被布置在基本单元50中。可替代地，显示器130可以被布置在切割装置20上或单独地布置。显示器130可响应于来自控制器40的信号而操作以产生视觉指示器或信号给用户。应该理解的是在一些实施例中显示器130可以省略。

反馈模块或反馈模块中的一个也可以包括振动马达，例如以提供触觉反馈给用户。

本实施例中的用户输入90包括诸如按钮或开关等的一个或多个硬件键(未示出)。用户输入90被布置在基本单元50上，但应该理解的是用户输入90可以是在切割装置20上，或者其组合。用户输入90可操作成例如使得用户能够选择操作模式、启动系统10和/或禁用系统10。用户输入90还可以包括机械部件以允许系统10的一个或多个元件的手动调节。

惯性测量单元150是在切割单元20中。在本布置中，IMU150被接收在切割装置20的主体21内。IMU是已知的并且所以这里将省略详细描述。IMU150被配置成提供相对运动(平移和转动)的六个轴的读数。IMU150被配置成生成指示出切割装置20的位置的信息。由IMU150生成的信息被提供至控制器40。

图1的系统10通过将基本单元50布置在用于切割毛发的合适定位来操作。也就是，基本单元50被定位成使得用户能够将身体的待处理部位、例如头部定位在光学感测区31内。例如，照相机30被布置在系统10的操作期间用户的头部位置所在的高度附近。在照相机30与基本单元50分开或省略基本单元的实施例中，照相机30根据需要定位。手持切割装置20由用户握持。

系统10通过用户操作用户输入90而被致动。控制器40控制驱动器29，以使驱动单元24以切割模式操作。应该理解的是，切割单元24可以具有一个以上的处理模式。控制器40控制致动器28以确定切割单元24相对于引导面26的位置。

当系统被致动时，切割装置20在其中切割单元24与引导面26之间的距离处于最小值的最小条件和其中切割单元24与引导面26之间的距离处于最大值的最大条件处，或者在两者之间。控制器40初始移动至最大条件，使得毛发不能被意外地切割至比期望的短的长度。

用户通过握持手持切割装置20并使切割装置20在身体的毛发待从其上切割的部位的区域上面移动而使用系统10。切割头部22的引导面26被抵着皮肤平坦放置，并且穿过引导件25所接收的并与切割单元24交叉的毛发被切割。例如，为了修剪用户的头部81的头皮区域中的毛发，用户将引导面26抵着头皮定位并且使切割装置20在皮肤81上面移动，待修剪的毛发从皮肤81伸出。用户可以使切割装置20在头皮的表面附近移动。随着切割装置20在皮肤81上面移动而被切割的毛发将取决于接近皮肤布置的引导件25的引导面26的尺寸和形状并且还取决于切割头部22的切割单元24的尺寸、形状和布置。

利用传统的修剪器，修剪器的切割动作的程度难以预测和控制并且用户依赖于他们的技巧和稳定的手以使装置以适当的方式移动。此外，待切割的毛发的长度依赖于用户对装置的引导面与用户的皮肤之间的距离控制，使得毛发的修剪长度被切割或者通过将引导件移动到期望的位置以设定切割长度的用户。这可能在握持装置时是困难的，因为皮肤或手的任何过度运动都会引起错误。此外，当装置处于使用中时装置和/或用户的手或臂可能会妨碍用户的视线，并且这可以导致装置以不期望的方式移动并引起不准确或错误。因此，难以使用这样的装置来获得毛发的准确切割。

如权利要求中所限定的发明提供了一种用于处理身体的待处理部位、包括切割毛发的系统，其允许施加至身体的待处理部位的诸如切割毛发等的处理上的变化依赖于处理装置相对于身体的待处理部位的位置。系统可操作成提供指示出处理装置相对于身体的待处理部位的位置的信息，并且以依赖于所提供的信息来改变处理装置的切割单元24与引导面26之间的距离。

使用系统10的方法包括用户(可以是切割他们自己的身体的部位上毛发或另一用户的身体的部位上的毛发)将切割装置20相对于待在其上切割毛发的身体部位(例如用户的头部)进行定位的初始步骤。充当成像模块的照相机30可操作成生成指示出切割装置20的位置以及身体的待处理部位的信息。在本实施例中，照相机30生成代表由在光学感测区31内的由照相机传感器所接收到的场景的图像数据。利用这样的实施例，照相机30产生光学感测区31内的对象的深度图、例如具有深度图的视觉图像。

照相机30可操作成基于光学感测区31内的对象产生的图像而生成指示出身体的待处理部位的信息。例如，照相机30可操作成基于包括了用户的头部的光学感测区31内产生的图像而生成指示出用户的头部的信息。照相机30被配置成生成指示出用户的头部的位置和/或定向的信息。为了从光学感测区31内的对象的可得到的图有效地确定用户的头部的定位，识别出用户的头部的特征。

在这样的实施例中，照相机30被配置成检测用户的头部的注视方向。也就是头部相对于照相机30指向的方向。用户的头部的注视方向的检测是基于用户的头部和处理装置的图像中的一个或多个对象的检测，并且任选地是基于用户的头部和处理装置的图像中的用户的鼻子和/或耳朵的检测。已发现用户的鼻子和/或耳朵可容易确定在光学感测区31中的对象产生的图像中定位。因为用户的鼻子和耳朵从用户的头部的其余部位突出，所以对于照相机30，已发现这些对象中的一个或多个可容易确定在包括用户的头部的图像中定位。

用户的头部的特征、例如用户的鼻子和/或耳朵通过照相机30来识别。已发现鼻子和耳朵可以使用已知的检测方法(例如3D图像匹配)在由充当成像模块的照相机30所产生的深度图中被迅速地且连续地检测到。虽然在本布置中，照相机30被配置成识别用户的鼻子和/或耳朵，但应该理解的是照相机30可以被配置成检测光学感测区31中的身体部位的一个或多个可替代的特征。例如，照相机30可以被配置成检测用户的头部的形状、眼睛、嘴唇、瑕疵、疤痕、胎记和/或其他面部特征。这样的特征可以通过照相机30来识别并且通过控制器40被存储在存储器100中用于在系统10的使用期间或者在系统10的将来的使用期间参考。

照相机30被配置成基于用户的头部的图像中的用户的耳朵和鼻子的检测来检测用户的头部的注视方向的优点在于，这三个特征中的两个或多个通常在身体部位的图像中可识别的，而不管用户的头部的注视方向如何。因此，从这三个特征的总体位置和定向，可以生成指示出头部的位置在横跨不同头部位置相对于照相机30的范围内的位置的信息。因此，在系统的使用期间可以包容头部的移动。

照相机30可操作成生成指示出充当处理装置的切割装置20的信息。切割装置20的形状是已知的并且可以例如通过存储器100被存储以在照相机30的操作期间来参考。切割装置20的位置以与身体的待处理部位的位置类似的方式来确定。为了从光学感测区31内的对象的可得到的图有效地确定切割装置20的定位，识别切割装置20的特征。切割装置20可以设置有可容易由照相机30识别的标记(未示出)。

照相机30被配置成包容切割装置20的在光学感测区31内的对象所产生的图像中被遮蔽的部分。也就是，照相机30被配置成识别切割装置20的一个或多个特征使得：即使当切割装置20的特征中的一个或多个在光学感测区31内的对象所产生的图像中被另一对象、例如用户的手遮挡时，照相机也能够从光学感测区31内的对象的可得到的图确定切割装置20的定位。

虽然在上面的实施例中产生图像的身体部位的图像对应于身体的待处理部位的图像，但应该理解的是发明不限于此。例如，照相机30可以生成包括了代表用户的头部的下部分的数据的图像数据，并且系统10可以外推该日期以生成指示出用户的头部的上部分的信息。

虽然照相机30能够在当切割装置20的特征中的至少一个是在光学感测区31内的对象所产生的图像中可识别时从光学感测区31内的对象的可得到的图来确定切割装置20的位置，但已发现切割装置20可能在图像中被完全遮挡、例如当切割装置20被布置成处理用户的头部的后面并且用户注视方向朝向照相机30时。

当照相机30不能提供指示出切割装置20的位置的信息时，或者指示出在代表着光学感测区31内的由照相机传感器所接收到的场景的图像数据内没有发现处理装置20时，控制器40被配置成参考指示出由IMU150提供的切割装置20的位置的信息。IMU150被布置在切割装置20中并且可以贯穿系统10的使用或者仅当由控制器40操作时(例如当照相机30不能检测切割装置20、也就是在照相机30的光学感测区31之外时)可操作。

IMU150被配置成基于切割装置20中的IMU自己的位置而生成指示出切割装置20的位置的信息。IMU150提供相对运动—平移和转动的6个轴的读数。

控制器40可以被配置成基于当切割装置20在光学感测区31内时由照相机30生成的信息来校准IMU150。这有助于去除归因于IMU150的读数随着时间的推移的定位误差。

虽然在本实施例中控制器40被配置成当处理装置在成像模块的光学感测区之外时参考由IMU150生成的信息，但应该理解的是，控制器40可以被配置成贯穿系统10的使用而参考由成像模块和惯性导航系统模块生成的信息。在可替代的实施例中，IMU150可以省略。在这样的实施例中，指示出切割装置相对于身体的待处理部位的位置的信息可以通过代表在光学感测区31内的由照相机传感器接收到的场景的图像数据的外推法来确定。可替代地，控制器40可以被配置成提供反馈给用户、例如通过听觉信号，以引导用户改变他们的相对于照相机30的注视方向，使得切割装置20在光学感测区31内，并且照相机能够生成代表着光学感测区31内的由照相机传感器接受到的场景的图像数据。

利用身体的待处理部位、在该情况中是用户的头部的位置和以充当成像模块的照相机30而知道切割装置20，可以基于身体部位和切割装置20的图像来确定切割装置20相对于身体的待处理部位的位置。相对位置可以基于向量减法计算出。因此，相对位置可以容易地确定。

虽然在上面所描述的实施例中切割装置20与待处理的用户头部部分的相对位置由照相机30确定，但是应该理解的是，由照相机30生成的指示出切割装置20与待处理的用户头部部分的位置的信息可以被提供至控制器40，或者系统10的被配置成基于所提供的信息来确定切割装置20与用户的头部部分的相对位置的另一组成部件。

当用户将切割装置20抵着用户的头部放置并使装置在用户的头部上面移动时，系统10能够基于身体部位和切割装置的由照相机30生成的图像数据来确定切割装置20相对于身体的待处理部位的相对位置。控制器40从照相机30接收数据并且控制器40被配置成响应于所接收到的数据来调节操作特性。在该实施例中，操作特性是切割单元24与引导面26之间的距离。

虽然在本实施例中由控制器40改变的操作特性是切割单元24与引导面26之间的距离，但应该理解的是，切割装置20的其他操作特性也可以被改变。应该领会的是，被改变的装置的第二操作特性取决于装置的目的和功能和如权利要求中所限定的方法并且不限于用于处理毛发和/或皮肤的任何特定类型的装置。因此，控制器可以被配置成依赖于由成像模块生成的信息来更改装置的任何特性。

控制器40被配置成参考身体的待处理部位的参考轮廓。参考轮廓可以被存储在查找表中。参考轮廓可以由存储器100存储。在这样的布置中，控制器40被配置成参考存储器100以访问参考轮廓。

参考轮廓提供了针对切割装置20相对于身体的待处理部位的各位置用于待由控制器更改的操作特性、在该情况中是切割单元24与引导面26之间的距离的期望的设定的信息。这样的信息被通信并且参照坐标系被存储。一个这样的配置使用如下极坐标系：其中身体的待处理部位上的各位置由与固定点相距的距离和从固定方向的角度来确定。另一配置使用直角坐标系。对于各点给出了操作特性的条件、诸如值。可替代地，参考轮廓可以限定出被分成预定区域的用户身体的待处理部位的图并且对于各区域给出操作特性的条件。

虽然在一个布置中每一个可能的位置可以被分配了操作特性的条件，但在可替代的实施例中，有限数量的位置被分配了条件，并且控制器40被配置成基于一个或多个给定的有限数量的位置对用于其他位置的条件进行外推和内插。在这样的布置中，用于确定的位置的条件上的改变可以是步进改变。可替代地，控制器40可以将改变配置成连续的和逐渐的。这样的途径的优点在于可以获得均匀的发式。

控制器40被配置成如下地调节用于切割单元24与引导面26之间的距离的设定：通过将指示出处理装置相对于身体的待处理部位的位置的所提供的信息与由参考轮廓所提供的参考信息进行比较，并且通过调节切割单元24与引导面26之间的距离以对应于参考数据。

控制器40操作致动器28以调节切割单元24与引导面26之间的距离。当切割单元24在身体的待处理部位上面移动时，控制器被配置成依赖于切割装置20相对于身体的待处理部位的确定的位置来改变切割单元24与引导面26之间的距离。应该理解的是，切割单元24与引导面26两者会有将在其上面提供处理的操作区。也就是，切割单元24会有处理区，当被定位在身体的待处理部位中的一段上面时将影响所述一段上的处理(例如毛发切割)。因此，处理区可以与具有第一操作特性的不同期望条件的一个或多个位置重叠。为了帮助防止不期望的处理，诸如防止毛发被切割得太短，在这样的情况下控制器40被配置成选择最接近默认条件的条件。例如，在本实施例中，控制器40被配置成选择由两个或多个期望的条件所提供的在切割单元24与引导面26之间的最大距离。其他条件或多个条件将随后通过切割装置20的在身体的待处理部位上面的重复但稍微不同的通过来满足。

一旦身体的待处理部位的完全横跨已完成，用户就能够使切割装置20移动远离身体的待处理部位。应该理解的是，切割单元20可以在处理期间被移动远离身体的待处理部位，并且当切割装置20被朝向身体的待处理部位移回时系统10将能够继续操作。

虽然在上面所描述的实施例中使用一个参考轮廓，但应该理解的是控制器40可以被配置成响应于用户输入或者响应于基于身体部位的图像由照相机所生成的信息而从两个或多个参考轮廓中选择。例如，控制器40可以被配置成基于如由照相机30所确定的用户的头部的尺寸来选择参考轮廓。

在图中未示出的可替代的实施例中，控制器不是依赖于由成像模块生成的信息来调节致动器的性能，而是经由一个或多个反馈模块、例如扬声器120和/或显示器130告知切割装置的用户。例如，当切割装置处于使用中时，控制器将依赖于由成像模块生成的信息来更改反馈单元的操作特性以告知用户使得他们可以采取适当的动作。反馈模块可以提供呈诸如蜂鸣声等的听觉声音形式的声学信号。可替代地，反馈模块可以提供呈经由装置的手柄由用户感觉到的振动形式的触觉反馈。可替代地，反馈模块可以提供诸如闪烁的灯或其他光学指示器等的光学信号。应该领会的是，反馈模块也可以依赖于由成像模块所生成的信息而提供上面提到的信号中的一个以上。

虽然在上面所描述的实施例中照相机是深度照相机，但应该理解的是可以使用可替代的成像模块。例如，可以使用充当成像模块的可替代的视觉系统。这样的可替代的视觉系统可以包括非范围照相机，例如使用对象重建技术，或立体视觉、视频的以重建范围数据和检测头部位置与切割装置位置的时间分析、热照相机图像的分析、来自超声波传感器的数据的分析和/或来自电容传感器的数据的分析。

虽然在上面所描述的实施例中，系统和方法被描述为用于切割身体部位上的毛发的系统和切割身体部位上的毛发的方法，但应该理解的是发明不限于此。例如，系统和方法可以被用作身体的待处理部位的可替代的处理。依赖于由成像模块生成的信息而更改的操作特性将取决于装置的目的和功能。

应该领会到是，如权利要求中所限定的系统和/或方法可以被用于处理毛发或皮肤的任何方法。例如，装置可以是脱毛器、剃刮器、修剪器、去角质器、激光毛发切割装置、保湿器或与用户的毛发和/或皮肤交互的任何其他的动力装置。可替代地，装置可以将诸如着色剂、洗发液、医疗物质或任何其他物质等的物质施加至用户的毛发或皮肤。可能的可替代的使用包括包含诸如牙刷、剃刮器、除切割之外的可替代类型的毛发去除、皮肤清洁、皮肤晒黑和/或皮肤年轻化等的一个或多个非侵入式或侵入式处理的系统。在这样的实施例中，身体部位的处理可以包括光的施加、洗液或其他液体的施加和/或穿孔。

装置可以具有两个或多个切割单元。在这样的布置中，控制器可以被配置成以不同方式调节不同切割单元的操作特性。例如，在具有两个切割单元的布置中，切割单元中的一个的切割高度可以独立于切割单元中的另一个而变更。因此，应该领会到是，存在有控制器能够调节具有多个切割单元的装置的操作特性的很多方式。

应该领会到是，术语“包括”不排除其他单元或步骤并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这个纯粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记都不应该解释为限制权利要求的范围。

虽然已经在该申请中将权利要求制定为特征的特定组合，但应该理解的是，本发明的公开的范围也包括在这里或者明确地或者暗示地公开的任何新颖的特征或特征的任何新颖的组合或者其任何概括，无论其是否涉及与任何权利要求中目前要求保护的发明相同的发明且无论其是否减轻了与母发明所减轻的技术问题相同的技术问题中的任何一个或所有。申请人特此发出声明：新的权利要求可以在本申请的或由其衍生的任何进一步申请的审查期间被制定为这样的特征和/或特征的组合。

Claims (15)

1.一种用于处理身体的待处理部位的系统(10)，包括：

手持处理装置(20)，具有处理单元(24)，

成像模块(30)，被配置成基于所述身体的部位和所述处理装置的图像而生成指示出所述处理装置相对于所述身体的待处理部位的位置的信息，和

引导面(26)，被配置成将所述处理单元与所述身体的待处理部位间隔开，

其中控制器(40)被配置成依赖于由所述成像模块所生成的所述信息来改变所述处理单元与所述引导面之间的距离。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中用于处理身体的待处理部位的所述系统是用于切割身体的待处理部位上的毛发的系统，所述处理装置(20)是切割装置，并且所述处理单元(24)是切割单元。

3.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述处理装置包括主体(21)，所述引导面(26)在所述主体上并且所述处理单元(24)相对于所述主体可移动以调节所述引导面与所述处理单元之间的所述距离。

4.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述处理装置(20)包括主体(21)，所述处理单元(24)在所述主体(21)上并且所述引导面(26)相对于所述主体可移动以调节所述引导面与所述处理单元之间的所述距离。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述处理单元(24)进一步包括致动器(28)，其中所述控制器(40)被配置成依赖于由所述成像模块(30)生成的所述信息来调节所述致动器以改变所述处理单元与所述引导面(26)之间的所述距离。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述身体的部位和所述处理装置(20)的图像是所述身体的待处理部位和所述处理装置的图像。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述身体的部位和所述处理装置(20)的图像是用户的头部(81)和所述处理装置的图像，其中所述成像模块(30)被配置成基于所述用户的头部和所述处理装置的图像来检测所述用户的头部的注视方向。

8.根据权利要求8所述的系统(10)，其中所述成像模块(30)被配置成基于所述用户的头部和所述处理装置(20)的图像中的一个或多个对象的检测并且可选地基于所述用户的头部和所述处理装置的图像中的所述用户的鼻子和/或耳朵的检测来检测所述用户的头部(81)的注视方向。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，进一步包括被配置成生成指示出所述处理装置(20)的位置的信息的惯性测量单元(150)。

10.根据权利要求9所述的系统(10)，其中所述控制器(40)被配置成依赖于由所述成像模块(30)和所述惯性测量单元(150)生成的信息来改变所述处理单元(24)与所述引导面(26)之间的距离。

11.根据权利要求9或10所述的系统(10)，其中所述控制器(40)被配置成基于由所述成像模块(30)生成的信息来校准所述惯性测量单元(150)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述成像模块(30)被配置成基于所述身体的部位和所述处理装置的图像而生成指示出所述处理装置(20)相对于所述身体的待处理部位的定向的信息。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述控制器(40)被配置成基于针对相对位置的在所述处理单元与所述引导面之间的预定距离来确定出在该相对位置处所述处理单元(24)与所述引导面(26)之间的距离。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中所述处理单元(24)与所述引导面(26)之间的距离是所述控制器(40)被配置成改变的第一操作特性，所述控制器被配置成依赖于由所述成像模块生成的信息来改变所述处理装置(20)的第二操作特性。

15.一种使用处理装置(20)处理身体的待处理部位的方法，包括：

使用成像模块(30)基于所述身体的部位和所述处理装置的图像而生成指示出所述处理装置相对于所述身体的待处理部位的位置的信息，

依赖于由所述成像模块生成的所述信息来改变处理单元(24)与引导面(26)之间的距离，所述引导面被配置成将所述处理单元与所述身体的待处理部位间隔开。