CN108698241A - 用于处理身体的部分的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种处理系统，所述处理系统包括：控制器；以及处理设备，所述处理设备包括：处理单元，用于处理对象的身体的部分；以及成像装置，被配置为获取图像数据；其中所述控制器被配置为：分析所述图像数据以便识别对象的身体的部分与所述身体的所述部分周围的环境之间的边界；以及基于所述图像数据中的所述边界的位置来确定所述处理设备相对于所述对象的所述身体的所述部分的位置。

Description

用于处理身体的部分的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于处理待被处理的身体的部分的系统。例如本发明涉及一种用于在待被处理的身体的部分上切割毛发的系统。本发明还涉及一种用于处理待被处理的身体的部分的方法。

背景技术

用于处理身体的部分(例如通过在待被处理的身体(诸如人体或者动物体)的部分上切割毛发)的系统包括上电手持设备(例如修剪器)，该上电手持设备被放置在用户或对象的身体的部分上，并且在毛发待被切割的区域之上移动。这种系统包括机械毛发切割设备。该系统的用户通常通过调节或者选择引导器(诸如梳子或者防护设备)来选择切割长度，引导器在刀片之上延伸，并且然后通过恰当地定位和移动设备来选择切割毛发的区域和不应切割的区域。

当切割用户自己的毛发或者其他人的毛发时，需要重要技能来创建特定发型或者提供像样的结果。因此，正在尝试提供能够自动地切割毛发且创建特定发型的系统。一些类型的设备在使用期间由对象或者用户握持，并且毛发切割长度是根据设备在身体的部分上的位置而自动地被调节。因此，这些类型的设备需要一些构件以使得设备能够确定其在身体的部分上的位置。

WO 2013/096572描述了一种这种自动化毛发切割系统，在该自动化毛发切割系统中，定位结构被放置在用户身上并且毛发切割设备与定位结构相互作用，以确定毛发切割设备相对于参考点的位置。

发明内容

应理解，诸如在WO 2013/096572中示出的那些需要由用户佩戴或者被放置在用户身上的结构的系统不是特别方便对象使用，并且令人期望的是提供一种用于处理待被处理的身体的部分的系统和/或方法，该系统和/或方法大体上减轻或者克服上述问题，并且不需要与待被使用的手持设备分离开的定位结构。

根据第一方面，提供了一种包括控制器和处理设备的处理系统，处理设备包括：处理单元，用于处理对象的身体的部分；以及成像装置，被配置为获取图像数据；其中控制器被配置为：分析图像数据，以识别对象的身体的部分与该身体的该部分周围的环境之间的边界；以及基于图像数据中的边界的位置来确定处理设备相对于对象的身体的该部分的位置。

在一些实施例中，控制器被包括在处理设备中。在备选实施例中，控制器被包括在用于处理设备的基本单元中，并且处理设备被配置为将图像数据传输至基本单元中的控制器。

在一些实施例中，成像装置包括温度传感器或温度传感器阵列、热或红外线传感器或热或红外线传感器阵列、IR传感器或IR传感器阵列。在这些实施例中，控制器可以被配置为基于由对象发出的热量与由周围环境发出的热量之间的差异来识别边界。

在备选实施例中，成像装置包括可见光传感器或可见光传感器阵列。在这些实施例中，控制器被配置为基于身体的部分的颜色和/或形状与周围环境的颜色和/或形状之间的差异来识别边界。

在一些实施例中，控制器被配置为基于边界与源自图像数据的图像的边缘相隔的距离来确定处理设备的位置。

在一些实施例中，对象的身体的部分是对象的头部，并且控制器被配置为基于边界与源自图像数据的图像的上边缘或下边缘相隔的距离来确定处理设备在头部上的高度。

在一些实施例中，对象的身体的部分是对象的头部，并且控制器被配置为：在图像数据中识别对象的耳朵，以及(i)基于边界与图像的上边缘或下边缘相隔的距离和图像中的耳朵的位置来确定处理设备在头部上的高度；以及/或者(ii)基于源自图像数据的图像中的耳朵的位置来确定处理设备是在头部的侧面还是后面。

在备选实施例中，成像装置包括一个或多个距离传感器，该一个或多个距离传感器被配置为测量从成像装置至在一个或多个预先定义的方向上距离成像装置最近物体的距离。在这些实施例中，控制器可以被配置为基于所测量距离中的超过阈值的那一个测量距离来识别边界。

在备选实施例中，成像装置包括一个或多个接近传感器，该一个或多个接近传感器被配置为检测从成像装置的一个或多个预先定义的方向上到成像装置的阈值距离内是否存在物体。在这些实施例中，控制器可以被配置为基于预先确定的方向中的在阈值距离内检测到物体的那一个预先确定的方向来识别边界。

在一些实施例中，控制器还被配置为：确定在处理设备的确定位置处针对对象的身体的部分的处理动作；以及向处理单元输出控制信号以将处理单元配置为执行所确定的处理动作。

在一些实施例中，控制器还被配置为：确定在处理设备的确定位置处针对对象的身体的部分是否需要处理动作；以及向处理单元输出控制信号以根据是否需要处理动作来激活或停用处理单元。

在一些优选实施例中，处理系统是毛发切割系统，处理设备是切割设备，并且处理单元是用于在对象身上切割毛发的切割单元。

在这些实施例中，切割单元的毛发切割长度可以是可基于来自控制器的控制信号来配置，并且控制器还可以被配置为：在毛发切割设备的确定位置处确定对象的毛发的毛发长度；以及向切割单元输出控制信号以将切割单元配置为将毛发切割至所确定的毛发长度。

在这些实施例中，控制器可以被配置为根据预先确定的模式来确定对象的毛发的毛发长度，该预先确定的模式在毛发切割设备的多个可能位置处在对象的身体的部分上指定毛发长度。

在这些实施例中，对象的身体的部分可以是对象的头部，并且控制器可以被配置为：与在毛发切割设备被确定为处于头部的顶部上的情况下的毛发长度相比，在毛发切割设备被确定为处于头部的侧面的情况下，确定对象的毛发的更短毛发长度。

在这些实施例中，对象的身体的部分可以是对象的头部，并且控制器可以被配置为：当毛发切割设备被确定为接近或者处于对象的头部的侧面或者后面的发线处时，确定对象的毛发的第一毛发长度，以及当毛发切割设备被确定为远离头部的侧面和后面的发线时，确定毛发的第二毛发长度，其中第一毛发长度短于第二毛发长度。

根据第二方面，提供了一种用于确定处理系统的处理设备的位置的方法，处理设备包括：处理单元，用于处理对象的身体的部分；该方法包括：使用成像装置获取图像数据；分析图像数据以便识别对象的身体的部分与身体的该部分周围的环境之间的边界；以及基于图像数据中的边界的位置来确定处理设备相对于对象的身体的部分的位置。

在一些实施例中，成像装置包括温度传感器或温度传感器阵列、热或红外线传感器或热或红外线传感器阵列、IR传感器或IR传感器阵列。在这些实施例中，分析的步骤可以包括：基于由对象发出的热量与由周围环境发出的热量之间的差异来识别边界。

在备选实施例中，成像装置包括可见光传感器或可见光传感器阵列。在这些实施例中，分析的步骤可以包括：基于身体的部分的颜色和/或形状与周围环境的颜色和/或形状之间的差异来识别边界。

在一些实施例中，确定的步骤可以包括：基于边界与源自图像数据的图像的边缘相隔的距离来确定处理设备的位置。

在一些实施例中，对象的身体的部分是对象的头部，并且确定的步骤可以包括：基于边界与源自图像数据的图像的上边缘或下边缘相隔的距离来确定处理设备在头部上的高度。

在一些实施例中，对象的身体的部分是对象的头部，并且该方法还包括如下步骤：在图像数据中识别对象的耳朵，并且其中确定的步骤包括：基于边界与图像的上边缘或下边缘相隔的距离和图像中的耳朵的位置来确定处理设备在头部上的高度。

在一些实施例中，对象的身体的部分是对象的头部，并且该方法还包括如下步骤：在图像数据中识别对象的耳朵，并且确定的步骤包括：基于源自图像数据的图像中的耳朵的位置来确定处理设备是在头部的侧面还是后面。

在备选实施例中，成像装置包括一个或多个距离传感器，该一个或多个距离传感器被配置为测量从成像装置至在一个或多个预先定义的方向上距离成像装置最近物体的距离。在这些实施例中，分析的步骤可以包括：基于超过阈值的那一个测量距离来识别边界。

在备选实施例中，成像装置包括一个或多个接近传感器，该一个或多个接近传感器被配置为检测在从成像装置的一个或多个预先定义的方向上到成像装置的阈值距离内是否存在物体。在这些实施例中，分析的步骤可以包括：基于预先确定的方向中的在阈值距离内检测到物体的那一个预先确定的方向来识别边界。

在一些实施例中，该方法还包括如下步骤：确定在处理设备的确定位置处针对对象的身体的部分的处理动作；以及向处理单元输出控制信号以将处理单元配置为执行所确定的处理动作。

在一些实施例中，该方法还包括如下步骤：确定在处理设备的确定位置处针对对象的身体的部分是否需要处理动作；以及向处理单元输出控制信号以根据是否需要处理动作来激活或停用处理单元。

在一些优选实施例中，处理系统是毛发切割系统，处理设备是切割设备，并且处理单元是用于在对象身上切割毛发的切割单元。

在这些实施例中，切割单元的毛发切割长度可以是可基于控制信号来配置，并且该方法还可以包括如下步骤：在毛发切割设备的确定位置处确定对象的毛发的毛发长度；以及向切割单元输出控制信号以将切割单元配置为将毛发切割至所确定的毛发长度。

在这些实施例中，确定毛发长度的步骤可以包括：根据预先确定的模式来确定对象的毛发的毛发长度，该预先确定的模式在毛发切割设备的多个可能位置处在对象的身体的部分上指定毛发长度。

在这些实施例中，对象的身体的部分可以是对象的头部，并且确定毛发长度的步骤可以包括：与在毛发切割设备被确定为处于头部的顶部上的情况下的毛发长度相比，在毛发切割设备被确定为处于头部的侧面的情况下，确定对象的毛发的更短毛发长度。

在这些实施例中，对象的身体的部分可以是对象的头部，并且确定毛发长度的步骤可以包括：当毛发切割设备被确定为接近或者处于对象的头部的侧面或者后面的发线处时，确定对象的毛发的第一毛发长度，以及当毛发切割设备被确定为远离头部的侧面和后面的发线时，确定毛发的第二毛发长度，其中第一毛发长度短于第二毛发长度。

根据第三方面，提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，计算机可读介质具有体现在其中的计算机可读代码，计算机可读代码被配置为使得：在由合适的计算机或者处理器执行时，使计算机或者处理器执行上述方法中的任一个。

附图说明

现在将参照附图仅仅通过示例的方式对本发明的实施例进行描述，在附图中：

图1是根据实施例的系统的框图；

图2是根据实施例的手持切割设备的示意图；

图3是图示了根据本发明的实施例的方法的流程图；

图4图示了在对象上使用的设备、以及通过成像装置在对象身上的第一位置和第二位置处获取的对应图像；

图5图示了根据另一实施例的通过成像装置在不同位置处获取的图像数据；

图6是根据实施例的手持切割设备的示意图；

图7图示了针对对象的头部处于四个不同位置处的切割设备；以及

图8图示了根据备选实施例的针对对象的头部处于四个不同位置处的切割设备。

具体实施方式

如上文所描述的，令人期望的是提供用于切割毛发或者对身体执行另一类型处理的自动化系统，该自动化系统能够确定其相对于待被处理的身体的部分的位置，而不需要使用必须由对象佩戴、携带、或者如以其它方式被放置在对象身上的定位结构或者另一件单独的设备。

因此，本发明提供一种技术，该技术使得与待被处理的身体的部分近距离或者接触使用的设备能够仅使用在该设备上的成像装置来确定其相对于对象的身体的部分的位置。具体地，使用成像装置获取图像数据，并且该图像数据被分析，以便识别对象的身体的部分与身体的该部分周围的环境之间的边界。图像数据中的边界的位置将基于设备相对于身体的部分的位置而发生变化，并且因此边界位置可以与设备相对于身体的部分的位置有关。

例如，在图像数据是使用红外线(IR)摄像机获取的IR图像或者指示温度差的其它图像数据的情况下，图像数据可以被分析，以便确定图像数据的与对象的身体的部分相对应的“温暖”部分、以及图像数据的与对象周围的环境相对应的“寒冷”部分。图像数据中的这些温暖部分与寒冷部分之间的边界的位置可以用于确定设备相对于对象的身体的部分的位置。在备选实施例中，图像数据可能非常“粗糙”(即，包括非常少的“像素”)，其可以是使用一个或多个距离传感器或者接近传感器来获取，这些传感器用于测量在传感器的多个预先定义的方向上与最近物体相隔的距离。图像数据可以被分析以便确定图像数据的与对象的身体的部分相对应的接近部分、以及图像数据的与对象周围的环境相对应的遥远部分。图像数据中的接近部分与遥远部分之间的边界的位置可以用于确定设备相对于对象的身体的部分的位置。下文参照图4至图8对上述实施例进行更加详细的描述。

图1示出了根据本发明的一般实施例的用于处理待被处理的身体的部分的系统2。系统2包括手持处理设备4，手持处理设备4可以由用户握持，并且用在对象的身体的部分上。对象可以是使用和操作设备4的人(即，用户在自己身上使用设备4)，或者对象可以是与设备4的用户不同的人。在上文描述的实施例中，假定系统2/处理设备4的用户是被处理的人(即，用户使用系统2来处理其自己)。

处理设备4包括处理单元6，处理单元6在待被处理的身体的部分上执行处理动作。在优选实施例中，处理动作是在身体的部分上切割毛发(例如用户头部、面部、胸部、腿部等上的毛发)，在这种情况下，处理单元6是切割单元。在最优选的实施例中，身体的部分是头部，并且处理动作是切割毛发。在备选实施例中，处理动作是按摩身体的部分，在这种情况下，处理单元6可以包括用于向身体的部分施加压力和/或操纵身体的部分的一个或多个部件。在其它备选实施例中，处理动作是给身体的部分刺文身，在这种情况下，处理单元6可以包括用于将墨水应用至身体的部分的皮肤上或者中的一个或多个部件(例如针)。本领域的技术人员将意识到，可以用在根据本发明的系统2中的其它类型的处理动作和处理单元。

系统2还包括控制器8，控制器8被配置为执行根据本发明的方法，并且在一些实施例中根据本发明来控制处理设备4的操作。在一些实施例中，控制器8是处理设备4的部分，但在其它实施例中，控制器8处于系统2的与处理设备4不同的部分中。例如系统2可以包括基本单元(例如用于处理设备4的坞站和/或充电站)并且控制器8可以是该基本单元的部分。在控制器8处于系统2的与处理设备4分离开的部分中的实施例中，处理设备4可以包括相应控制器和/或其它电路(例如收发器电路)，这些电路可以被配置为与控制器8交换控制信号和/或其它信息或者数据(例如图像数据)，并且相应地控制处理设备4的操作。控制器8可以是任何合适类型的电子部件，诸如处理器、控制单元、处理单元、多核处理器等。尽管未在图1中示出，但控制器8可以具有相关联存储单元，相关联存储单元可以用于储存可以由控制器8执行的用以执行本文所描述的方法的程序代码。

处理设备4还包括成像装置10，成像装置10位于处理设备4中或者位于处理设备4上，并且用于获取图像数据。成像装置10定位在处理设备4上，以便使得其可以获取与处理单元6周围的区域相对应的图像数据，例如包括待被处理的对象的身体的部分、以及在处理设备4被使用时在处理设备4周围的环境。

成像装置10可以是任何合适类型的设备或者部件，其使得能够在待被处理的对象的身体的部分与对象周围的环境之间识别出对照。如上文所指出的，根据本发明的位置感测技术使用该对照来识别图像数据中的对象与环境之间的边界的位置，并且边界的位置用于确定处理设备4的位置。

在一些实施例中，成像装置10可以包括红外线(IR)传感器(或者IR传感器阵列)或者IR摄像机、热传感器(或者热感测阵列)、可见光传感器(或者传感器阵列)或者摄像机、一个或多个接近传感器(其使得能够确定在处理设备4的一个或多个方向上与物体相隔的接近度)或者一个或多个距离传感器(其使得能够测量或者确定在处理设备4的一个或多个方向上与最近物体相隔的距离)。(多个)接近传感器和/或(多个)距离传感器可以是基于任何合适的技术，例如使用光(例如激光)或者声音(例如超声波)进行的飞行时间距离测量，或者基于超声波、红外线、温度/热量、激光等的接近度。本领域的技术人员将理解，在本发明的备选实施例中可以使用除了所描述的那些之外的其它类型的成像装置10。

在该详细描述的余下部分中，将参照系统2对本发明进行描述，系统2包括用于切割或者修刮毛发的切割设备4。然而，本领域的技术人员将理解，在如下描述中对实施例的教导以及尤其是用于确定对象的身体上的切割设备4的位置的技术也可容易地适应于用于在身体的部分上执行其它类型的处理的系统，例如给皮肤刺文身、按摩皮肤等。

因此，图2图示了包括手持毛发切割设备4的毛发切割系统2。在该图示的实施例中，控制器8是切割设备4的部分。如上文所指出的，切割设备4还包括切割单元6和成像装置10。在使用中，切割设备4在对象的身体的部分(例如其头部)的皮肤之上移动，以便切割、修剪或者修刮身体的该部分上的毛发。

控制器8在切割设备4的使用期间接收来自成像装置10的图像数据并且控制切割单元6的操作(例如控制切割动作和/或控制切割单元6的切割长度)。在本实施例中，控制器8、成像装置10和切割单元6经由有线连接进行通信，但也设想了备选布置。例如，控制器8、成像装置10和切割单元6可以通过无线连接进行连接(并且应理解，无线连接可以用在控制器8不是切割设备4的部分的实施例中)。无线模块(未在图2中示出，例如无线电或红外线发射器和接收器)用于无线地连接系统2的不同部件。合适的无线技术包括蓝牙、Zigbee、Wi-Fi等。控制器8还可以无线地连接至系统外部的其它设备或者部件。

成像装置10被配置在切割设备4中以便获取针对至少切割设备4前面的区域(即，从成像装置10朝向且超过切割单元6)的图像数据，以便使得在使用中，来自成像装置10的图像数据将包括与待被/正被处理的身体的部分以及/或者在待被/正被处理的身体的部分周围的环境有关的图像数据。

切割设备4包括主要机体12，其中切割单元8处于主要机体12的一个端部处。主要机体12限定出把手部14。机体12和切割单元6被布置为使得把手部14能够由用户握持。

切割单元6被配置为修剪或者切割毛发并且可以包括用于切割毛发的任何合适机构。例如切割单元6可以包括具有固定处理元件(例如固定刀片)和由驱动器或致动器(例如电动马达)移动的可移动处理元件(例如可移动刀片)的切割机构，驱动器或致动器使可移动处理元件相对于固定处理元件移动。毛发突出超过固定处理元件，并且通过由于可移动处理元件的移动而引起的切割动作被切割。作为另一示例，切割单元6可以包括箔片，毛发突出通过该箔片，并且移动刀片在箔片上移动，以切割突出的毛发。

在该图示的实施例中，切割设备4具有引导器16，引导器16具有引导面18。引导面18形成端部表面。在使用中，引导面18设置为抵靠待在其上切割毛发的身体的部分。引导面18与切割单元6间隔开。然而，在一些实施例中，切割单元6和/或引导器16可以是可调节的，以便使得引导面16和切割单元6彼此共面。引导面18被布置为使切割单元6与身体的在其上切割毛发的部分(例如对象的头部的皮肤)间隔开，以便控制在切割之后留下的毛发的长度。在另一实施例中，引导器16可以被省略。

在一些实施例中，引导器16是梳子。引导器16具有多个平行的但间隔开的梳齿(未在图2中示出)。间隔开的梳齿允许毛发在其间穿过，以便使得毛发暴露于切割单元6并且由切割单元6切割。每个齿的远离主要机体12的远端表面形成引导面18。引导器16可以被安装至主要机体12或者切割单元6。引导器16可以可移除地被安装至主要机体12。引导器16可以与另一引导器互换以及/或者被更换，以便调节在切割之后留下的毛发的长度。

在一些实施例中，切割单元6的切割长度可以根据来自控制器8的控制信号自动地被调节。例如切割单元6与引导面18之间的距离可以被调节，以实现切割长度的变化。本领域的技术人员将意识到各种类型的切割单元6/切割设备4，其中切割长度可以自动地被控制。

应理解，在图1和图2中示出的系统2的部件和特征并不是详尽的，并且系统2的实际实施方案将包括除了上文所示出和所描述的那些之外的其它部件和特征。例如切割设备4可以包括电源(诸如电池)或者用于将切割设备4连接至电源的构件。备选地或者此外，切割设备4或者系统2的其它部分可以包括一个或多个按钮、控件或者其它用户界面元件，以便允许用户控制系统2的操作。

图3示出了根据本发明的用于确定切割设备4的位置的方法的流程图。如上文所指出的，尽管参照切割设备4对方法进行了描述，但应理解，该方法可适用于任何类型的处理设备4。同样如上文所指出的，用于使得控制器8能够执行该方法的程序代码可以被储存在与控制器8相关联的存储单元中。

还参照图4描述了图3中的方法，图4图示了本发明所采用的一般概念。图4示出了在切割设备4与对象30的头部接触时的用于切割设备4的成像装置10，其处于相对于对象30的头部的两个不同位置中。图4(a)示出了处于位置A中的成像装置10，在该位置A中，成像装置10大约与对象30的耳朵的部分对准，并且图4(b)示出了处于位置B中的成像装置10，在该位置B中，成像装置10在对象30的耳朵上方。为了易于图示，切割设备4并未在图4中示出。

在步骤101中，图像数据由成像装置10获取。如上文所指出的，图像数据将涉及切割设备前面的面积或者区域31(即，在对象的方向上)。所获取的图像数据的类型将取决于切割设备4中或者切割设备4上的成像装置10的类型，如下文更加详细的描述的。步骤101可以包括：操作成像装置10以获取图像数据、经由有线或者无线连接从成像装置10接收图像数据、或者从存储单元检索先前获取的图像数据。

在图4(c)中示出了在位置A中获取的图像数据的图像代表32(例如源自图像数据32的图像)，并且在图4(d)中示出了在位置B中获取的图像数据的图形代表32。

控制器8接收图像数据，并且在步骤103中，控制器8分析该图像数据以便识别对象的身体的部分与身体的该部分周围的环境之间的边界。具体地，控制器8基于在图像数据中在待被处理的对象的身体的部分与对象周围的环境之间的对照来识别边界。

因此，在步骤103中，控制器8识别图像数据的对照部分34、36，并且具体地将部分34识别为对象30的身体的部分周围的环境，并且将部分36识别为对象30的身体的部分。控制器8将边界识别为在这些部分34、36之间伸展的线38。可以看到，线38通常与图像数据22中的对象30的头部的轮廓线相对应。

接着，在步骤105中，控制器8基于图像数据中的边界的位置来确定毛发切割设备4相对于待被/正被处理的身体的部分的位置。具体地，图像数据中的边界的位置将基于切割设备4相对于身体的部分的位置而发生变化，并且因此边界位置可以与切割设备4相对于身体的部分的位置有关。

因此，在位置A中，可以在图4(c)中看到，对象30的头部几乎完全填充成像装置10的视野，并且边界38比图4(d)中的边界38更接近图像数据的图形代表32的顶部，在图4(d)中，对象30的头部并未同样多地填充成像装置10的视野。该差异是由于成像装置10相对于对象30的头部的不同高度。边界38与图像32的顶部(或者与图像32的底部，更优选的那一个)相隔的距离可以用于确定切割设备4相对于对象30的头部的高度。应理解，切割设备4相对于对象30的头部的高度可以就切割设备4与头部的顶部相隔的竖直距离来给出。

在一些实施例中，步骤105可以涉及查找表的使用，该查找表使从边界38至图像32的顶边缘或底边缘的距离与切割设备4相对于头部的位置(例如竖直高度)相关。查找表中的数据可以是预先定义的，或者其可以通过校准程序来确定，在校准程序中，使切割设备4在对象30的头部上的不同位置之间移动，其中在每个位置处获取图像数据32并对其分析，以便确定边界38在该位置处处于哪里。

如上文所指出的，在一些实施例中，成像装置10可以包括温度传感器或温度传感器阵列、热或红外线(IR)传感器或热或红外线传感器阵列(例如IR摄像机)，并且可以基于由对象发出的热量与由周围环境发出的热量来识别对象与环境之间的对照。在图4中示出的示例中，对象部分36可以被识别为图像数据32的更温暖或者最温暖部分，并且环境部分34可以被识别为图像数据32的寒冷或者更寒冷部分。对于本领域的技术人员而言，用于对IR图像数据进行分析以识别图像数据32的更温暖部分与更寒冷部分之间的边界38的技术是已知的。

在备选实施例中，成像装置10可以包括可见光传感器(或可见光传感器阵列)或者摄像机，该可见光传感器(或可见光传感器阵列)或者摄像机基于可见光来获取图像，并且可以基于对象相对于周围环境的颜色和/或形状来识别对照。在图4中示出的实施例中，可以基于与图像数据32的其余部分的(多种)颜色相比的相同或者相似颜色(即，毛发的颜色)的区域来识别对象部分36，该其余部分将被识别为环境部分34。备选地(或者此外)，可以识别图像数据中的形状，并且基于这些形状来识别边界38。

如下文所描述的，以及确定切割设备4相对于对象30的头部的竖直位置或者高度，可以使用边界38的位置和/或图像数据32的其它特征来确定切割设备4在对象的头部上的水平或横向位置。例如可以确定切割设备4是处于对象的头部的侧面(即，左侧或右侧)还是后面。具体地，取决于在切割设备4中使用的成像装置10的类型，可以在图像数据中识别对象的耳朵(例如通过毛发与耳朵之间的对照，例如在温度、外观、光强度、形状等上的对照)，并且图像数据32中的耳朵的位置可以用于识别切割设备4的水平或横向位置。同样，可以在图像数据中识别其它面部特征(例如眼睛、鼻子、嘴巴、前额等)或者身体的其它特征，并且使用这些特征的位置来识别切割设备4的水平或横向位置。还应理解，图像或者图像数据32中的耳朵(或者其它特征)的位置可以与边界38的位置组合使用，以便确定切割设备4相对于对象30的头部的竖直位置或者高度。

图5示出了如何能够使用可见光传感器阵列来识别根据一个实施例的切割设备4的竖直位置和水平位置。图5(a)示出了呈摄像机传感器的形式的成像装置10，其中128个光传感器被布置在一条线上以形成1×128阵列，该阵列定位在对象30的头部的侧面，大约在对象的耳朵39的高度处。光传感器分别测量入射光的强度或者亮度。图5(a)中的曲线图是该阵列中的128个传感器中的每一个的光强度值的图。较低编号的传感器与在阵列的顶部处的那些相对应(并且因此使头部的顶部部分成像)，并且较高编号的传感器与在阵列的底部处的那些相对应(并且因此使头部的较低部分和耳朵成像)。可以在图5(a)中看到，边界38可以被识别出，入射光的亮度或者强度在此变得明显比图像数据的相邻部分更高(即，在图像数据32中存在对照的地方)，并且由于来自耳朵39的光的光强度与来自毛发的光相比的差异(以及与耳朵的结构的光强度的差异)，所以可以识别出耳朵39。距离H_head是头部上的毛发的高度或者距离(即，从耳朵的顶部至头部的顶部的距离)。因此，从该光强度数据，由于耳朵在图像数据32中是可检测的，所以能够确定切割设备4处于对象30的头部的侧面。在一些实施例中，耳朵的竖直位置可以与边界39的位置一起被考虑，以便确定切割设备4在对象30的头部上的竖直位置。

图5(b)示出了定位在头部的后面在对象30的发线处的相同成像装置10。图5(b)中的曲线图是在阵列中的128个传感器中的每一个的光强度值的图(再次，较低编号的传感器使头部的上部成像，并且较高编号的传感器使头部的下部成像)。可以在图5(b)中看到，边界38可以被识别出，入射光的亮度或者强度在此变得明显比图像数据的相邻部分更高(即，与头部上的毛发相对应的图像数据)，并且由于来自颈部的皮肤的光强度增加，所以可以识别出颈部。在该示例中，距离H_head是头部上的毛发的高度或者距离(即，从发线至头部的顶部的距离)。对光强度轮廓的分析将表明在图像数据32中耳朵是不可见的(例如，如在图5(a)中)。因此，从该光强度轮廓，由于耳朵是无法被检测到，所以能够确定切割设备4处于对象30的头部的后面。

应理解，可以使用红外线传感器阵列来实现与在图5中示出的那些相似的轮廓。

在其它实施例中，可以基于对在一个或多个已知方向上与最近物体相隔的距离(或者与物体相隔的接近度)的测量，来识别对照并因此识别边界38。(多个)接近传感器和/或(多个)距离传感器可以是基于任何合适的技术，例如使用光(例如激光)或者声音(例如超声波)进行的飞行时间距离测量，或者基于超声波、红外线、温度/热量、激光等的接近度。参照图6、图7和图8对距离/接近度的实施例进行更加详细的描述。

具体地，图6示出了包括成像装置10的手持切割设备4的侧视图，成像装置10用于在多个方向上测量距离或者接近度。在图6中示出了四个测量“方向”，其相对于彼此成不同角度，被标记为40a、40b、40c和40d。因此，成像装置10在各个方向40a至40d中测量与最近物体相隔的距离。在如下讨论中，假定方向40a至40d仅仅在其针对水平面的角度上不同，这使得控制器8能够确定切割设备4的竖直位置或者高度，但应理解，在一些实施例中，基于距离或者接近度的成像装置10也可以测量在偏离竖直面的方向上的距离，以便使得控制器8能够确定切割设备4相对于对象30的头部的水平或者横向位置。

图7图示了针对对象30的头部处于四个不同位置处的切割设备。具体地，切割设备4从图7(a)至图7(d)沿着路径42从侧面向上移动且越过头部的顶部。随着切割设备4移动越过头部，在一些或者全部测量方向上测量出的距离会改变，并且具体地，根据头部的曲率，随着设备4从头部的侧面向上移动，在一些方向上的测量距离可能大幅改变。

例如在图7(a)中，在方向40a、40b和40c上测量出的距离十分短(例如几厘米)，这是因为该距离是从成像装置10至对象30的头部(切割设备4与其形成对照)的距离，而在方向40d上测量出的距离将大得多，这是因为其代表从成像装置10至对象30周围的环境的部分的距离。相反，在图7(b)中，切割设备4在头部的侧面上比在图7(a)中更高，并且因此由于头部的曲率，所以在该高度下仅仅在方向40a和40b上测量出的距离十分短，并且在方向40c和40d上测量出的距离将大得多。在图7(c)和图7(d)中示出的位置中，由于头部的曲率，所以仅仅在方向40a中测量出的距离将相对较短。

在每个方向上测量出的距离形成图像数据(例如每个测量距离被看作是图像的“像素”)，并且控制器8分析图像数据，以便识别哪个方向或者哪些方向指示接近物体(即，对象的头部)、以及哪个方向或者哪些方向指示遥远物体(即，环境)，并且边界38被确定为处于在测量距离存在较大变化的相邻方向之间(例如在距离测量之间的差异大于例如10厘米的情况下)。

因此，在图7(a)中示出的位置中，边界38将被确定为处于方向40c与40d之间，而在图7(b)中示出的位置中，边界38将被识别为处于方向40b与40c之间，并且在图7(c)中示出的位置中，边界38将被识别为处于方向40a与40b之间。基于边界38的位置，控制器8可以确定切割设备4在对象30的头部上的位置。

与上文的IR实施例和可见光实施例一样，步骤105可以涉及查找表的使用，该查找表使得在其间找出边界38的方向与切割设备4相对于头部的位置(例如竖直高度)相关。如之前一样，查找表中的数据可以是预先定义的，或者其可以通过校准程序来确定，在校准程序中，使切割设备4在对象30的头部上的不同位置之间移动，其中在每个位置处获取图像数据32并对其分析，以便确定边界38在该位置处处于哪里。

应理解，如在图7中示出的四个测量方向的使用仅仅是示例性的，并且可以使用更多或者更少的方向。更多测量方向的使用可以是有利的，因为这会提高边界识别的分辨率，并且因此提高位置确定的准确性。

图8图示了成像装置10在单个方向44上测量距离的简单实施例。在图8中，切割设备4被示出为处于在其沿着路径42从对象30的头部的侧面移动至头部的顶部时的四个不同的位置中。可以看到，在图8(a)和图8(b)中示出的位置中，在方向44上测量出的距离将较短(因为该距离是从成像装置10至头部的距离)，但在图8(c)和图8(d)中示出的位置中，在方向44上测量出的距离将大得多，因为其是与环境相隔的距离的测量(这是由于在切割设备4的这些位置处头部的曲率)。因此，尽管该实施例不一定能使得精确地确定切割设备4的位置，但仍能够确定切割设备4是处于头部的侧面(例如，如在图8(a)和图8(b)中)还是不处于头部的侧面(例如，如在图8(c)和图8(d)中)。

在其中成像装置10是用于在一个或多个测量方向上测量物体是否接近传感器的接近传感器的实施例中，对图像数据的分析与上文针对距离或者范围传感器描述的分析是相似的，只是边界38被确定为处于其中存在从检测到接近物体至没有检测到接近物体的变化的相邻测量方向之间。例如在图7(a)中，接近传感器将在测量方向40a、40b和40c上检测到接近物体，但在测量方向40d上没有检测到。因此，边界38将被确定为处于测量方向40c与40d之间。

应理解，成像装置10可以将多种类型的传感器组合起来，以便提高位置确定的准确性。例如成像装置10可以包括IR传感器、可见光传感器、距离传感器和接近传感器中的两个或者更多个。

在本发明的特定实施方案中，毛发切割系统2用于根据期望风格自动地切割毛发，并且控制器8使用通过使用上文描述的位置感测技术所确定的位置，来确定切割单元6在对象的头部上在该位置处的切割长度，以及/或者确定是应该激活还是停用切割单元6的切割动作。

例如，期望发型(或者期望发型的部分)可以包括在耳朵周围和在颈部区域中(即，在对象的发线周围)的“渐少(fade out)”，其中毛发长度逐渐地被减小至0。当前，毛发切割设备的用户需要手动地改变毛发切割设备上的梳子的大小，以便改变切割长度，或者以其他方式手动地改变切割单元的切割长度，以便改变在切割单元6已经经过毛发之后留下的毛发的长度。当用在可以自动地控制切割单元6的切割长度的切割设备4中时，本发明使得切割设备4能够确定其在对象的头部上的位置并且自动地创建具有不同长度的发型，诸如包括“渐少”的那些长度。

因此，再次参照图3中的方法，在确定切割设备4的位置的步骤105之后，控制器在毛发切割设备的确定位置处确定对象的毛发的毛发长度(步骤107)。

控制器8然后向切割单元6输出控制信号，以将切割单元配置为将毛发切割至所确定的毛发长度(步骤109)。

备选地或者此外，在步骤107中，控制器可以确定在毛发切割设备4的确定位置处是否应该执行对毛发的任何切割，并且向切割单元6输出控制信号，以便根据需要启用或者禁用切割动作。

在一些实施例中，系统2的用户可以在使用之前选择预先定义的发型。预先定义的发型可以包括预先确定的模式，该预先确定的模式在对象的头部上的不同位置处指定创建期望发型所需要的毛发长度(以及/或者在对象的头部上的不同位置处是否需要任何切割动作)。因此，在步骤105中，控制器8可以从用于期望发型的预先确定的模式来确定当前位置的毛发长度/毛发切割动作。

在切割设备4要在对象的发线周围创建“渐少”的实施例中，当发现毛发切割设备4接近(即，在阈值距离内)或者处于头部的侧面和/或后面(或者尤其是头部的侧面和/或后面的较低部分)时，与当毛发切割设备4被确定为处于头部的顶部上时相比，控制器8可以控制切割单元6将毛发切割至较短(第一)长度，在头部的顶部处，例如可以将毛发切割至第二(较长)长度或者完全停用切割动作。

应理解，这些实施例并不限于仅仅两种毛发长度，并且能够在使切割设备4移动远离头部的侧面和/或后面上的发线时通过将切割单元6设定为将毛发切割至越来越长的长度，来创建逐渐“渐少”。

应理解，基于确定位置对切割单元6的激活和停用的控制并不限于毛发切割系统2，并且能够使控制器8在处理系统中基于处理设备4的确定位置来控制对处理单元的激活和停用(以及因此控制处理动作的激活和停用)。

因此，提供了一种处理系统和方法，该处理系统和方法使得能够在不需要使定位结构与待被使用的处理设备分离开的情况下确定出处理设备的位置。

本领域的技术人员在研究了附图、公开内容和所附权利要求书之后在实践所要求的发明时可以理解并且实现所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不会排除多个。单个处理器或者其它单元可以实现在权利要求书中叙述的多个物品的功能。在互不相同的从属权利要求中叙述特定措施这个不争事实并不表示不可以有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被储存/分布在合适的介质上，诸如与其它硬件一起供应的或者作为其它硬件的部分的光储存介质或者固态介质，但也可以以其它形式进行分布，诸如经由因特网或者其它有线或无线远程通信系统。

在权利要求书中的任何附图标记都不应被理解为限制范围。

Claims (15)

1.一种处理系统，包括：

控制器；以及

处理设备，所述处理设备包括：

处理单元，用于处理对象的身体的部分；以及

成像装置，被配置为获取图像数据；

其中所述控制器被配置为：

分析所述图像数据，以识别对象的身体的部分与所述身体的所述部分周围的环境之间的边界；以及

基于所述图像数据中的所述边界的位置来确定所述处理设备相对于所述对象的所述身体的所述部分的位置。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述成像装置包括温度传感器或温度传感器阵列、热或红外线传感器或热或红外线传感器阵列、IR传感器或IR传感器阵列，并且其中所述控制器被配置为基于由所述对象发出的热量与由所述周围环境发出的热量之间的差异来识别所述边界。

3.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述成像装置包括可见光传感器或可见光传感器阵列，并且其中所述控制器被配置为基于所述身体的所述部分的颜色和/或形状与所述周围环境的颜色和/或形状之间的差异来识别所述边界。

4.根据权利要求1、2或3所述的处理系统，其中所述控制器被配置为基于所述边界与源自所述图像数据的图像的边缘相隔的距离来确定所述处理设备的所述位置。

5.根据权利要求4所述的处理系统，其中所述对象的所述身体的所述部分是所述对象的头部，并且其中所述控制器被配置为基于所述边界与源自所述图像数据的图像的上边缘或下边缘相隔的距离来确定所述处理设备在所述头部上的高度。

6.根据权利要求4或5所述的处理系统，其中所述对象的所述身体的所述部分是所述对象的所述头部，并且其中所述控制器被配置为：在所述图像数据中识别所述对象的耳朵，以及(i)基于所述边界与所述图像的上边缘或下边缘相隔的距离和所述图像中的所述耳朵的位置来确定所述处理设备在所述头部上的高度；以及/或者(ii)基于所述图像中的所述耳朵的位置来确定所述处理设备是在所述头部的侧面还是后面。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述成像装置包括一个或多个距离传感器，所述一个或多个距离传感器被配置为测量从所述成像装置至在一个或多个预先定义的方向上距离所述成像装置最近物体的距离。

8.根据权利要求7所述的处理系统，其中所述控制器被配置为基于所测量距离中的超过阈值的那一个测量距离来识别所述边界。

9.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述成像装置包括一个或多个接近传感器，所述接近传感器被配置为检测在从所述成像装置的一个或多个预先定义的方向上到所述成像装置的阈值距离内是否存在物体。

10.根据权利要求9所述的处理系统，其中所述控制器被配置为基于所述预先确定的方向中的在所述阈值距离内检测到物体的那一个预先确定的方向来识别所述边界。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的处理系统，其中所述控制器还被配置为：

确定在所述处理设备的所述确定位置处针对所述对象的所述身体的所述部分的处理动作；以及

向所述处理单元输出控制信号，以将所述处理单元配置为执行所确定的处理动作。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的处理系统，其中所述控制器还被配置为：

确定在所述处理设备的所述确定位置处针对所述对象的所述身体的所述部分是否需要处理动作；以及

向所述处理单元输出控制信号，以根据是否需要处理动作来激活或停用所述处理单元。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的处理系统，其中所述处理系统是毛发切割系统，所述处理设备是切割设备，并且所述处理单元是用于切割毛发的切割单元，并且所述切割单元的毛发切割长度能够基于来自所述控制器的控制信号来配置，并且其中所述控制器还被配置为：

在所述毛发切割设备的所述确定位置处确定所述对象的所述毛发的毛发长度；以及

向所述切割单元输出控制信号，以将所述切割单元配置为将毛发切割至所确定的毛发长度。

14.一种用于确定处理系统的处理设备的位置的方法，所述处理设备包括用于处理对象的身体的部分的处理单元；所述方法包括：

使用成像装置来获取图像数据；

分析所述图像数据，以便识别对象的身体的部分与所述身体的所述部分周围的环境之间的边界；以及

基于所述图像数据中的所述边界的位置来确定所述处理设备相对于所述对象的所述身体的所述部分的位置。

15.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有实施在其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置为使得：在由合适的计算机或者处理器执行时，使所述计算机或者处理器执行根据权利要求14所述的方法。