CN105829018B - 利用光谱分析的皮肤感测 - Google Patents

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Abstract

一种动力工具，包括运动器具、器具止动机构、光发射器、光检测器和控制器。所述控制器启动第一发射器以将波长在800 nm和1100 nm之间的光引导至物体上，并且由来自所述光检测器的反射比信号确定物体的第一反射比水平。所述控制器启动第二发射器以将波长在1350 nm和1800 nm之间的光引导至所述物体上，并且由所述光检测器确定第二反射比水平。如果对应于确定的所述第一反射比水平和确定的所述第二反射比水平的比率超过预定阈值，那么所述控制器启动器具止动机构以防止所述物体与所述运动器具之间的接触。

Description

利用光谱分析的皮肤感测
优先权声明
本申请要求于2013年12月18日提交的、题目为“Skin Sensing Using SpectralAnalysis”的印度临时申请No. 5929/CHE/2013的优先权，该申请的全部内容特此通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及动力工具，并且更具体地，涉及用于检测人与动力工具中的运动器具之间的接近度的系统和方法。
背景技术
已经研发出用于各种种类的制造设备和动力工具的检测或者感测系统。这种检测系统能够操作成通过检测或感测操作者的某些附属肢体与设备的某些部分的接触来触发反应装置。例如，本领域已知的台锯中的电容性接触感测系统检测操作者与锯片之间的接触，并且反应装置（诸如制动器或退刀装置），或者中止锯片的运动或者移除锯片使其不与人接触。
现有的检测系统通常构造成在中止锯片的运动之前，确定动力工具的运动部分（诸如锯片）与人类的附属肢体或其它部分之间的接触。现有的系统通过在不多于几毫米的距离处的电容耦合检测与人类附属肢体的直接接触或者与人类附属肢体的极端接近度中的任一者。给定最小检测距离，则现有系统通常需要高精度的机构以在非常短的时间段中（诸如在1毫秒内）中止运动的锯片或其它器具。由于这些不足，对检测系统的改进使得能够在不需要人类附属肢体与器具之间的直接接触的情况下确定人类附属肢体与动力工具中的运动器具之间的潜在接触将是有益的。
发明内容
在一个实施例中，已经研发出动力工具。该动力工具包括：器具；构造成在该动力工具的操作期间使该器具运动的致动器；器具止动机构；构造成发射波长在800 nm至1100nm之间的光的第一发射器；构造成发射波长在1350 nm至1800 nm之间的光的第二发射器；构造成接收来自从第一发射器和第二发射器接收光的物体的反射信号的光检测器；以及操作性地连接至致动器、器具止动机构、第一发射器、第二发射器和光检测器的控制器。控制器被构造成：操作致动器以使器具运动；仅启动第一发射器；当仅启动第一发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号确定来自物体的第一反射比水平；仅启动第二发射器；当仅启动第二发射器时，参照由光检测器接收的第二反射信号，确定来自物体的第二反射比水平；以及，在器具响应于对应于第一确定的反射比水平和第二确定的反射比水平的比率超过第一预定阈值而处于运动中的同时，启动器具止动机构以防止物体与器具之间的接触。
在另一实施例中，已经研发出一种操作动力工具的方法。该方法包括：操作致动器以使器具运动；用控制器启动仅第一发射器，以发射波长在800 nm至1100 nm之间的光；当仅启动第一发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号，用控制器确定来自物体的第一反射比水平；用控制器启动仅第二发射器，以发射波长在1350 nm至1800 nm之间的光；当仅启动第二发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号，用控制器确定来自物体的第二反射比水平；以及，在器具响应于与第一确定的反射比水平和第二确定的反射比水平对应的比率超过第一预定阈值而处于运动中的同时，用控制器启动器具止动机构以防止物体与器具之间的接触。
附图说明
图1是带有检测接近运动锯片的人类皮肤的存在的光传感器的台锯的示意图。
图2是图1的锯中的光传感器的示意图。
图3是描绘了光传感器将光引导向目标物体的图。
图4是图1的传感器和锯中的部件的示意图。
图5是描绘了人类皮肤对不同波长的光的反射比水平的曲线图。
图6是描绘了对两个红外图像应用归一化差异皮肤指数（NDSI）和阈值处理之后在可见光谱中和红外光谱中的场景的一组照片。
图7描绘了动力工具的操作过程。
具体实施方式
出于促进对本文描述的实施例的原理的理解的目的，现在参照附图和以下书面说明书中的描述。这些参照不旨在限制主题的范围。本专利还涵盖了本文献所属领域的技术人员通常能够想到的对所图示的实施例的任何改变和修改，以及对所描述的实施例的原理的进一步应用。
如本文所使用的那样，术语“动力工具”指的是带有由致动器（诸如电动马达、内燃发动机、液压缸或气压缸等）使其运动的一个或多个运动零件的任何工具。例如，动力工具包括，但不限于，斜面锯、斜切锯、台锯、圆锯、往复锯、曲线锯、带锯、冷锯、切割器、冲击起子、角向磨光机、钻、刨（jointer）、打钉器、磨沙机、修剪器和刳刨机。如本文所使用的那样，术语“器具”指的是在动力工具的操作期间至少部分地露出的动力工具的运动部分。动力工具中的器具的示例包括，但不限于，旋转和往复锯片、钻头、刳钻、研磨盘、研磨轮等。如下文所描述的那样，监测系统识别人类操作者的皮肤并且启动器具止动机构，以在与人类操作者接触之前中止器具或者退出器具。
如本文所使用的那样，术语“器具止动机构”指的是包括制动器和回缩机构的一系列装置，该制动器和回缩机构使运动器具停止，使运动器具从该器具能够接触人类操作者的位置回缩，或者两者兼有。例如，锯中的锯片制动机构在短时间段内使运动锯片的运动停止。锯片下降或者叶片回缩装置使锯片运动离开锯片能够接触人类操作者的位置。在台锯的实施例中，锯片下降系统将运动锯片拉到台锯中的工作台的水平下方，以防止锯片与操作者之间的接触。锯片回缩系统也可选地包括锯片制动机构。
如本文所使用的那样，术语“光”指的是处于红外光谱、可见光谱和紫外光谱中的电磁辐射的形式。如下文更详细地描述的那样，光发射器（诸如发光二极管或其它电磁发射器）生成不同波长的光，包括红外辐射波长、可见光波长和紫外光波长。动力工具确定发射器产生的不同波长的光的反射比水平，以确定人类皮肤或其它物体（诸如工具中的器具周围的区域中的工件）。
图1描绘了台锯100。该台锯100包括工作台104，该工作台104包括开口105，锯片108延伸通过该开口105以便切割工件（诸如，木块）。台锯100还包括电动马达112、劈刀116、光传感器120、体现为锯片制动器132的器具止动机构，和控制器140。本领域已知用于切割工件的工作台104、锯片108和马达112的总体构造，并且不在本文更详细地描述。另外，本领域已知与劈刀116相似的劈刀，但是现有的劈刀不包含诸如光传感器120的传感器。为了简洁起见，从图1中省略了在台锯中通常使用的一些部件，诸如用于工件的引导件、锯片高度调整机构和锯片保护罩。
在锯100中，光传感器120在锯片108的一部分的上方安装于劈刀116。光传感器120包括将在下文更详细描述的红外发射器和红外检测器。光传感器120生成处于从劈刀116延伸的区域150中的物体的图像数据。该区域150近似是圆锥形状并且沿锯片108的长度在工作台104上方延伸。在锯100中，劈刀116位于距锯片108预定距离处，并且当在操作期间调整锯片108时，劈刀116与锯片108一起运动。
控制器140操作性地连接至马达112、光传感器120和制动器132。控制器140包括一个或多个数字逻辑装置，该数字逻辑装置包括通用中央处理单元（CPU）、微控制器，现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）和适合于锯100的操作的任何其它数字逻辑装置。控制器140包括存储器142，该存储器142储存用于控制器140的操作的程序指令，并且可选地储存从光传感器120接收的数据。在一种构造中，存储器142储存区域150中的一个或多个物体的反射比数据，以随时间追踪物体运动方向和运动速率。
在操作期间，控制器140从光传感器120接收数据，该数据对应于区域150中的一个或多个物体对所发射的一个或多个波长的光的反射率。如下文更详细描述的那样，控制器140停用马达112，并且如果从光传感器120接收的数据表明人类操作者的附属肢体或者其它部分处于邻近锯片108的预定目标位置处，那么操作制动器132。该制动器132是以迅速方式使锯片108停止运动的器具止动机构的示例。在另一实施例中，锯100包括锯片回缩机构，该锯片回缩机构将锯片108拉到工作台104的水平面下方，以防止手指164与运动锯片之间的接触。
在操作期间，马达112使锯片108如图1所示的那样旋转。操作者使一个或多个工件（诸如，木块160）朝向旋转锯片108运动以便切割。人类操作者通常用附属肢体（诸如图1中所描绘的手指164、或一只或多只手）推动工件。光传感器120生成对应于木工件160和手指164两者的红外反射率数据。如下文所讨论的，控制器140基于木块160和手指164反射不同波长的红外辐射的不同倾向来区分木块160与手指164。如果手指164保持在距锯片108预定距离之外，并且如果手指164接近锯片108的速率保持足够低，那么当工件160接触锯片108以便切割时，马达112继续使锯片108旋转。
虽然图1描绘了台锯作为动力工具的说明性示例，但是替代性实施例在广泛的动力工具中包含光传感器120，其中广泛的动力工具包括，但不限于，手持电钻、钻床、手持圆锯、往复锯、带锯、刳刨机、研磨机，和带有运动器具的任何其它动力工具。在替代性实施例中，一个或多个光传感器安装在各种动力工具的外壳或支撑件上，以使得能够监测在操作期间人的手或其它部分可以接近器具的邻近器具的区域。
图2更详细地描绘了传感器120。传感器120包括两个发射器的阵列，其中发射器产生两种不同波长的红外辐射。在图2的实施例中，发射器是发光二极管（LED），其中对于LED204A-204C，发射波长为1080 nm的红外辐射，并且对于LED 208A-208C，发射波长为1580 nm的红外辐射。传感器120包括光检测器212，其接收来自反射来自发射器204A-204C和208A-208C的红外辐射的物体的反射红外信号。光检测器120例如是光电二极管（PD）、电荷耦合装置（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS），或者构造成检测对应于发射器204A-204C和208A-208C的波长的波长的反射光的水平的任何其它检测器。在操作期间，传感器120以交替的顺序启动发射器204A-204C和208A-208C，使得在操作期间的任何时间，传感器120仅发出1080nm或者1580 nm的红外辐射。在包括不同波长的额外光发射器的传感器120的替代性实施例中，控制器140通过使用时分复用技术在不同时间操作多个发射器，以检测一个或多个物体的反射比水平。例如，控制器140操作包括多个LED的光传感器，其中多个LED发射波长近似为540 nm、660 nm、860 nm、1080 nm和1580 nm的光，并且在不同时间操作每个发射器以使光传感器120能够单独检测每个波长的反射比水平。
光检测器212在不同时间检测反射的红外辐射的样本，以生成这两种波长的反射率测量。在图2的构造中，发射器204A-204C和208A-208C以环形构造设置在光检测器212周围。如图3中所描绘的，传感器120中的LED发射器204A-204C和208A-208C以预定角度对齐，以在距光检测器212预定距离处汇聚于目标304上。在锯100中，传感器120检查处于锯片108附近的位置中的目标。当目标是工件时，锯100继续操作。然而，如果启动锯马达112并且目标是手指、手或其它人体部分，那么控制器140启动锯片制动器132或锯片下降机构以防止运动锯片108与人体部分之间的接触。
图4描绘了传感器120中的所选部件的示意图。传感器120通过使用跨阻抗放大器424从光检测器112生成输出电压信号，并且用运算放大器428生成模拟电压输出。模数转换器（ADC）432将模拟信号转换成数字数据，并且数字控制器140接收数字数据以便用于在传感器120的视野中识别人体部分。
在操作期间，控制器140接收来自传感器120的图像数据。在一个实施例中，图像数据能够包括单个像素，该单个像素对应于反射来自发射器204A-204C和208A-208C的红外辐射的小目标位置。在另一实施例中，传感器120以与数码摄像机类似的方式生成带有像素阵列的二维图像数据。该二维图像数据描绘来自传感器120前方的场景中的不同物体的反射光。在锯100中，当在一个图像中用1080 nm的波长辐射照亮场景时并且当在另一个图像中用1580 nm的波长辐射照亮场景时，控制器140生成对应于场景的至少两个图像。
在系统100中，在操作期间，控制器140在来自传感器120的图像数据中识别对应于人类皮肤的物体，同时忽略其它物体（包括锯100切割的工件）。在标准可见光谱中，人类皮肤具有肤色色调，并且许多色调可能与非人类物体混淆。然而在红外光谱中，人类皮肤在从近似800 nm到1100 nm的波长范围中具有较高的反射比水平，并且在波长大于1400 nm的红外波段中具有较低的反射比水平。无论可见光谱中人的肤色如何，在800 nm到1100 nm的波段中都会出现高反射率，这被认为至少部分地是由于人类皮肤中黑色素的存在。如本领域中众所周知的，水在1400 nm的波长附近具有高吸收率，并且由于人类皮肤具有高水平的含水量，因此人类皮肤倾向于对波长接近1400 nm的范围具有低反射率。
图5描绘了在红外光谱中不同肤色（类型I-类型VI）的反射比水平的曲线图500。在图500中，1080 nm的波长504对于所有肤色都具有高反射比水平，同时1580 nm的波长508对于所有肤色都具有低反射比水平。图5描绘了从近似1350 nm至1800 nm的波长范围，在该范围中，人类皮肤的红外反射率实质上低于在800 nm至1100 nm的波长范围中的反射比水平。
在锯100中，控制器140使用1080 nm和1580 nm两种波长的图像数据，以基于不同波长下的反射比参数确定图像数据中一个或多个物体的归一化差异皮肤指数（DNSI）参数。以下等式提供了NDSI：。反射比参数是指源发射器的功率与如由光检测器检测到的反射功率之比。因此，NDSI项对应于物体在两种不同波长下的反射比水平之间的差异。在人类皮肤的情况中，1080 nm的更短波长产生更高水平的反射，1058 nm的更长波长产生更低水平的反射。在一些实施例中，控制器140还使用额外的光谱参数，包括归一化差异红绿指数（Normalized Differenced Red-Green Index，NDGRI）和归一化差异植被指数（Normalized Differenced Vegetation Index，NDVI），以区分人类皮肤与各种物体（包括尘土、岩石和植被）。以与测量NDSI参数相似的方式测量NDGRI参数，但是在以下等式中设定的不同光波长下测量反射比水平：，其中，660 nm波长对应于红光，并且540 nm波长对应于绿光，虽然替代性实施例可以采用不同的波长来确定NDGRI。相似地，通过使用在以下等式：中提出的两种不同的光波长来确定NDVI参数。通用的NDSI、NDGRI和NDVI参数是本领域已知的并且这些参数由Maj.Abel S. Nunez在“A Physical Model of Human Skin and Its Application for Searchand Rescue”中公开。表1描述了一组常见材料与对应的NDSI和NDGRI参数。
材料 NDVI NDSI NDGRI
白皙皮肤 0.04 0.77 -0.25
深色皮肤 0.51 0.66 -0.34
草 0.88 0.53 0.37
叶子 0.9 0.27 0.41
塑料玩偶 0.04 0.24 -0.28
纸袋 0.27 0.15 -0.27
纸板 0.3 0.14 -0.33
红色皮肤 -0.01 -0.01 -0.47
土 0.37 -0.1 -0.18
表1。
在锯100中，存储器142储存用于在锯100的操作期间由光传感器120检测的人类皮肤和可选地其它材料的NDSI、NDVI和NDGRI参数中的一个或多个的一组预定的参数数据。控制器140使用NDVI、NDSI和NDGRI度量标准中的一个或多个来确定来自传感器120的图像数据对应于人类操作者的皮肤还是对应于另一物体。不同的指数值使得控制器140能够区分物体，即使物体具有与皮肤相似的视觉外观。例如，图6描绘了可视图像600中的场景和对应的图像650，图像650通过使用在1080 nm和1580 nm波长下获取的场景的两个图像在图像中描绘像素的NDSI。场景600包括四只可见的手602、606、608和612。场景600也包括不是人体的部分的若干其它物体。具体地，场景600包括视觉上近似人类皮肤的玩偶620、由动物毛皮形成的皮靴624和草628。图像650通过使用在1080 nm和1580 nm的波长下获取的两个不同图像中的每个像素的NDSI值，描绘了图像600的场景。图像650是二值图像，其中将NDSI参数水平低于预定NDSI阈值的任何像素描绘为白色像素，并且将超过NDSI阈值的像素描绘为黑色像素。在图6的说明性示例中，NDSI阈值参数选择为=0.6。通过使用该阈值，图像650包括分别对应于图像600中的手602、606、608和614的可见手652、656、658和664。场景的其余部分保持为白色，因为场景中其它物体的NDSI参数全部低于预定NDSI阈值水平。
在一些动力工具实施例中，传感器120还包括LED或产生适合于确定NDGRI和NDVI参数中的一者或两者的波长的光的其它发光元件。例如，传感器120检测来自生成近似540nm和660 nm的波长的光发射器的反射光，以确定NDGRI参数。在一个实施例中，传感器120包括至少两个额外LED或者产生在近似500-600 nm和600-700 nm的波长范围中的光的其它发光元件，以便检测NDGRI参数中的两种反射比水平。传感器120检测来自生成近似660 nm和860 nm的波长的光发射器的反射光。在一个实施例中，传感器120包括至少两个额外的LED或者产生在近似600-700 nm和800-900 nm的波长范围中的光的其它发光元件，以便检测NDVI参数中的两种反射比水平。虽然传感器120的说明性实施例使用带有不同发射波长的多个LED来照射锯片108周围的区域，但是替代性实施例使用单个照射源，该单个照射源可重构为基于不同波长下的光的反射比水平，发射生成NDSI、NDGRI和NDVI参数所需的不同波长中的每种波长的光。控制器140可选地通过使用时分多路复用操作模式来操作单个光源，从而以预定速率改变来自单个光源的发射光的波长。
在锯100中，控制器140使用预定阈值，并且比较所确定的来自传感器120的图像数据的NDSI水平，以确定目标是NDSI水平低于预定阈值的物体还是NDSI水平超过阈值的人类操作者的皮肤。如上文所描述的，当控制器140检测到人类皮肤时，如果锯100处于操作中，并且如果物体在器具的预定距离内，或者以大于预定速率朝向器具运动，那么控制器140启动器具止动机构，诸如锯片制动器132或者锯片回缩机构，以防止人类操作者与运动锯片108之间的接触。
图7描绘了过程700，其用于操作带有运动器具的动力工具以在运动器具周围的区域中的物体上检测人类皮肤，并且如果物体运动到器具的预定距离内或者以大于预定速率朝向器具运动，则启动器具止动机构。在下文的讨论中，提及过程700执行功能或作用指的是执行控制器中储存的程序指令，以结合动力工具中的其它部件执行功能或作用。出于说明性目的，结合图1的台锯100描述过程700。
过程700开始于控制器140操作马达112以使器具（诸如在锯100的示例中是锯片108）运动（框704）。在锯100的操作期间，锯片108切割一个或多个工件，诸如木块160。
在锯100的操作期间，传感器120中的发光元件将多个波长的光发射到位于锯100中的工作台104的表面上方的锯片108周围的区域150内（框708）。如上文在图2中所述的，安装在劈刀116上的光传感器120包括发射多个波长的光的光电二极管。光传感器120中的光检测器检测来自传感器120的视野中的一个或多个物体的不同波长的反射光（框712）。例如，在图1中光传感器120检测来自木块160和可选地来自手指164的光的反射比水平。
过程700继续为控制器140基于来自传感器120的视野中的物体的反射比水平确定至少一个反射比参数值（框716）。如上文所述，控制器140基于来自物体的反射比值确定NDSI、NDGRI和NDVI参数中的一个或多个，并且基于储存在存储器142中的预定反射比参数数据确定参数中的一个或多个是否对应于人类皮肤。在一个实施例中，控制器140参照两个测量到的针对在800 nm至1100 nm的范围中发射的光和在1350 nm和1800 nm的范围中发射的光的反射比水平来确定NDSI。
在过程700期间，控制器140确定传感器120的视野中的物体的反射比参数是否对应于人类皮肤（框720）。如果物体的NDSI值超过预定阈值，诸如表1的说明性示例中的0.6，那么控制器140确定皮肤，这表明物体是人体的一部分。在一些实施例中，控制器140也参照两个测量到的针对在600 nm至700 nm的范围中发射的光和在800 nm至900 nm的范围中发射的光的反射比值来确定NDVI参数。在一些实施例中，控制器140也参照两个测量到的针对在500 nm至600 nm的范围中发射的光和在600 nm至700 nm的范围中发射的光的反射率值来确定NDGRI参数。在一种构造中，控制器140使用所确定的NDVI和NDGRI参数值中的一者或两者来减小NDSI参数的假阳性判断（false-positive reading）的可能性。例如，控制器140确定NDVI参数值小于第一预定阈值（例如，基于图1的表为0.6）并且NDGRI参数小于第二预定阈值（例如，基于图1的表为-0.15），以确认当NDSI水平超过预定阈值时，物体的反射比水平与皮肤对应。
在过程700期间，如果控制器140不确定带有对应于人类皮肤的反射比参数值的物体（框720），那么锯100继续操作，并且过程700返回参照框704所描述的处理。然而，如果在框720的处理期间，控制器140确定在传感器120的视野中的物体具有对应于人类皮肤的反射比水平，则控制器140进一步确定物体是在锯片108的预定距离内还是以大于最大预定速度运动（框724）。在一些实施例中，光传感器120被定位成带有在锯片周围的视野，在该视野中人类皮肤的任何检测都在锯片108的最小距离内，并且控制器140响应于检测到带有对应于人类皮肤的反射比值的物体来启动锯片止动机构132（框728）。在其它实施例中，光传感器120追踪物体与锯片108之间的距离和物体的速度中的一者或两者。只要物体与锯片108之间的距离保持大于第一预定阈值并且物体的速度保持低于第二预定阈值，锯100就继续操作（框704）。例如，在一个实施例中，只要检测到的物体（诸如手指164）保持距离锯片大于20 cm并且手指164朝向锯片108运动的速度保持低于10 cm/sec，控制器140就继续锯100的操作。然而，如果手指164在预定距离阈值内运动或者朝向锯片108以超过预定的最大速度运动，那么控制器140启动锯片止动机构（框728）。
将认识到的是，上文所描述的和其它的特征及功能的变型，或其替代方案可以根据期望结合成许多其它的不同系统、应用或方法。本领域技术人员可以随后做出各种当前未预见到的或未曾预料到的替代方案、修改、变型或改进，并且这些替代方案、修改、变型或改进也旨在由以下实施例涵盖。

Claims (8)

1.一种操作动力工具的方法，包括：
操作致动器以使器具运动；
用控制器仅启动第一发射器，以发射波长在800 nm和1100 nm之间的光；
当仅启动所述第一发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号，用所述控制器确定来自物体的第一反射比水平；
用所述控制器仅启动第二发射器，以发射波长在1350 nm和1800 nm之间的光；
当仅启动所述第二发射器时，参照由所述光检测器接收的第二反射信号，用所述控制器确定来自物体的第二反射比水平；
用所述控制器仅启动第三发射器，以发射波长在500 nm和600 nm之间的光；
当仅启动所述第三发射器时，参照由所述光检测器接收的第三反射信号，用所述控制器确定来自所述物体的第三反射比水平；
用所述控制器仅启动第四发射器，所述第四发射器构造成发射波长在600 nm和700 nm之间的光；
当仅启动所述第四发射器时，参照由所述光检测器接收的第四反射信号，用所述控制器确定来自所述物体的第四反射比水平；
当所述器具响应于对应于确定的所述第一反射比水平和确定的所述第二反射比水平的第一比率超过第一预定阈值，并且对应于确定的所述第三反射比水平和确定的所述第四反射比水平的第二比率低于第二预定阈值而处于运动中时，用所述控制器启动器具止动机构以防止所述物体与所述器具之间的接触，
其中，所述控制器进一步被构造成：
通过以下等式参考第一反射比水平σ1和第二反射比水平σ2将所述第一比率确定为归一化差异皮肤指数NDSI参数γ：
；以及
响应于所述NDSI参数超过所述第一预定阈值，启动所述器具止动机构。
2.根据权利要求1所述的方法，启动所述器具止动机构还包括：
用所述控制器启动所述器具止动机构，以使锯片回缩至台锯中工作台的表面下方。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
用所述控制器将所述第一比率确定为归一化差异皮肤指数NDSI参数；
用所述控制器将所述第二比率确定为归一化差异红绿指数NDGRI参数；以及
响应于所述NDSI参数超过所述第一预定阈值和所述NDGRI参数低于所述第二预定阈值，用所述控制器启动所述器具止动机构。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
用所述控制器仅启动第五发射器，以发射波长在800 nm和900 nm之间的光；
当仅启动所述第五发射器时，参照由所述光检测器接收的第五反射信号，用所述控制器确定来自所述物体的第五反射比水平；
参照所述第四反射比水平和所述第五反射比水平，用所述控制器确定所述物体的归一化差异植被指数NDVI参数；以及
响应于所述NDSI参数超过所述第一预定阈值、所述NDGRI参数低于所述第二预定阈值和所述NDVI参数低于第三预定阈值，用所述控制器启动所述器具止动机构。
5.一种操作动力工具的方法，包括：
操作致动器以使器具运动；
用控制器仅启动第一发射器，以发射波长在800 nm和1100 nm之间的光；
当仅启动所述第一发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号，用所述控制器确定来自物体的第一反射比水平；
用所述控制器仅启动第二发射器，以发射波长在1350 nm和1800 nm之间的光；
当仅启动所述第二发射器时，参照由所述光检测器接收的第二反射信号，用所述控制器确定来自物体的第二反射比水平；
用所述控制器仅启动第三发射器，以发射波长在600 nm和700 nm之间的光；
当仅启动所述第三发射器时，参照由所述光检测器接收的第三反射信号，用所述控制器确定来自所述物体的第三反射比水平；
用所述控制器仅启动第四发射器，所述第四发射器被构造成发射波长在800 nm和900nm之间的光；
当仅启动所述第四发射器时，参照由所述光检测器接收的第四反射信号，用所述控制器确定来自所述物体的第四反射比水平；
参照所述第一反射比水平和所述第二反射比水平，用所述控制器将第一比率确定为所述物体的归一化差异皮肤指数NDSI参数；以及
参照所述第三反射比水平和所述第四反射比水平，用所述控制器将第二比率确定为所述物体的归一化差异植被指数NDVI参数；以及
当所述器具响应于所述NDSI参数超过第一预定阈值和所述NDVI参数低于第二预定阈值而处于运动中时，用所述控制器启动器具止动机构以防止所述物体与所述器具之间的接触，
其中，所述控制器进一步被构造成：
通过以下等式参考第一反射比水平σ1和第二反射比水平σ2将所述第一比率确定为归一化差异皮肤指数NDSI参数γ：
；以及
响应于所述NDSI参数超过所述第一预定阈值，启动所述器具止动机构。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
参照所述第一反射信号和所述第二反射信号，用所述控制器确定所述物体与所述运动器具之间的距离；以及
响应于确定的所述距离小于预定阈值，用所述控制器启动所述器具止动机构。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：
参照所述第一反射信号和所述第二反射信号，用所述控制器确定所述物体的速度；以及
响应于确定的所述速度大于预定阈值，用所述控制器启动所述器具止动机构。
8.一种操作动力工具的方法，包括：
操作致动器以使器具运动；
用控制器仅启动第一发射器，以发射波长在800 nm和1100 nm之间的光；
当仅启动所述第一发射器时，参照由光检测器接收的第一反射信号，用所述控制器确定来自物体的第一反射比水平；
用所述控制器仅启动第二发射器，以发射波长在1350 nm和1800 nm之间的光；
当仅启动所述第二发射器时，参照由所述光检测器接收的第二反射信号，用所述控制器确定来自物体的第二反射比水平；
参照所述第一反射信号和所述第二反射信号，用所述控制器确定所述物体的速度；
当所述器具响应于对应于确定的所述第一反射比水平和确定的所述第二反射比水平的比率超过第一预定阈值而处于运动中时，用所述控制器启动器具止动机构以防止所述物体与所述器具之间的接触；以及
响应于确定的所述速度大于预定阈值，用所述控制器启动所述器具止动机构，
其中，所述控制器进一步被构造成：
通过以下等式参考第一反射比水平σ1和第二反射比水平σ2将所述比率确定为归一化差异皮肤指数NDSI参数γ：
；以及
响应于所述NDSI参数超过所述第一预定阈值，启动所述器具止动机构。
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