CN114845653A - 提供关于对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈 - Google Patents

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Abstract

根据一个方面，提供了一种用于与处理设备一起使用的装置，用于向用户提供关于对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈，其中处理设备被配置为向身体部位的皮肤施加光脉冲以执行处理操作，其中施加到皮肤的光脉冲处理皮肤的区域。该装置包括处理单元，处理单元被配置为从第一传感器接收第一测量信号，第一测量信号包括关于处理设备随时间的位置和/或运动的信息；对于在处理操作期间由处理设备先前施加到身体部位的光脉冲，处理第一测量信号以将先前处理位置估计为当光脉冲被生成时处理设备相对于身体部位的位置；针对先前施加的光脉冲并且基于所估计的先前处理位置，估计针对光脉冲的先前处理区域，该先前处理区域对应于当处理设备处于先前处理位置处时光脉冲被施加到的身体部位的皮肤区域；处理第一测量信号以估计处理设备相对于身体部位的当前位置；基于所估计的处理设备的当前位置，估计当前处理区域，该当前处理区域对应于当处理设备在处于当前位置处时将施加光脉冲的皮肤区域；以及生成用于反馈单元的反馈控制信号，其中反馈控制信号被配置为使反馈单元生成反馈，该反馈指示当前处理区域是否对应于或基本上对应于先前处理区域。

Description

提供关于对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈
技术领域
本公开涉及提供关于在受试者的身体部位上执行的处理操作的反馈，并且具体地涉及提供关于其中将光脉冲施加到身体部位上的皮肤的处理操作的反馈。
背景技术
去除不需要的毛发的技术包括剃毛、电解、拔毛、激光和光疗法(称为光脱毛)和注射处理性抗雄激素。基于光的技术也在其它类型的皮肤病学处理使用，包括减少毛发生长和处理痤疮。
通过使用光能的适当配置，即在波长、强度和/或脉冲持续时间方面(如果光是脉冲的)，可以实现对发根的选择性加热和随后对毛囊的暂时或永久损伤。家用光脱毛装置，例如飞利浦Lumea装置，使用来自高强度光源的强脉冲光(IPL)，例如产生宽光谱光的高输出脉冲的氙闪光灯。
光脱毛处理的特征在于，光脱毛装置的用户为了去除毛发而处理相对较小的皮肤区域。光脱毛处理使用强光来加热毛发和毛发根中的黑色素，这将毛囊置于静止期，防止毛发再生长。为了将该技术有效地用于毛发去除，用户必须完全处理皮肤而不留下任何间隙。由于该效应持续时间有限，必须定期重复处理：常规地，在约两个月的初始期(每两周一次执行处理)后的维持期中每4至8周一次。
WO 2019/224273 A1公开了一种用光脉冲处理人体部位的装置。该装置包括用于向身体部位施加光脉冲的手持件。手持件能够相对于身体部位运动，并且包括出射窗，光脉冲经由该出射窗施加到身体部位。手持件还具有光学、电容或惯性运动检测器。该装置还包括用于在手持件运动期间以基于由运动检测器提供的信息确定的速率来控制光脉冲发射的系统。该装置还可以具有被配置为示出以下特征中的一个或多个的显示器：相机提供的在身体部位上的手持件的位置；正被处理的身体部位的区域和/或未被处理的身体部位的区域；以及基于由温度传感器提供的信息的皮肤的历史温度。
在常规的光脱毛处理中，光脱毛装置的用户必须重复地手动地将光脱毛装置定位在皮肤上并触发光脉冲以覆盖整个身体部位(例如手臂、腿等)。然而，由于光脱毛装置通常不向用户提供关于已经被处理的区域的任何反馈，并且在施加光脉冲时或在施加光脉冲之后不久对皮肤或毛发没有或几乎没有用户可察觉的变化，因此用户难以完全覆盖身体部位和/或避免过度处理身体部位的某些区域。此外，一些类型的处理设备可以利用不同的附件来处理身体的不同部位，并且这些附件可以改变用每个光脉冲处理的皮肤区域的大小。这使得用户更难以确定皮肤的哪些部分已经被处理。
因此，希望能够确定并向处理设备的用户提供关于在受试者的身体部位上执行的处理操作的反馈。
发明内容
根据第一特定方面，提供了一种与处理设备一起使用的装置，用于向用户提供关于对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈，其中所述处理设备被配置为向所述身体部位的皮肤施加光脉冲以执行所述处理操作，其中施加到所述皮肤的光脉冲处理所述皮肤的区域。所述装置包括处理单元，所述处理单元被配置为从第一传感器接收第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；针对在所述处理操作期间由所述处理设备先前施加到所述身体部位的光脉冲，处理所述第一测量信号以将先前处理位置估计为当所述光脉冲被生成时所述处理设备相对于所述身体部位的位置；用于所述先前施加的光脉冲；基于所估计的先前处理位置，估计对应于当处理设备在先前处理位置时光脉冲被施加到的身体部位的皮肤面积的光脉冲的先前处理面积；处理所述第一测量信号以估计所述处理设备相对于所述身体部位的当前位置；基于所估计的所述处理设备的当前位置，估计当前处理区域，该当前处理区域对应于当所述处理设备处于所述当前位置处时将施加光脉冲的皮肤区域；以及生成用于反馈单元的反馈控制信号，其中所述反馈控制信号被配置为使所述反馈单元生成反馈，该反馈指示所述当前处理区域是否对应于或基本上对应于先前处理区域。
在一些实施例中，第一传感器是以下项中的一项：运动传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、气压传感器和成像单元。
在一些实施例中，传感器是成像单元，第一测量信号是多个图像或视频序列，并且多个图像或视频序列被处理以识别处理设备随时间的位置和/或运动。在这些实施例中，处理单元可以被配置为：识别所述图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征；监测图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征随时间的运动；以及根据图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征的运动来确定处理设备相对于身体部位的位置和/或运动。在这些实施例中，处理单元还可以被配置为从运动传感器接收第二测量信号，该第二测量信号包括关于处理设备随时间的位置和/或运动的信息；处理单元可以被配置为处理第一测量信号和第二测量信号以估计先前的处理位置和当前位置。
在一些实施例中，反馈控制信号是显示控制信号，并且反馈单元是显示单元。在这些实施例中，显示控制信号可以被配置为使显示单元生成图形显示，该图形显示包括覆盖在身体部位上的先前处理区域和当前处理区域的图形表示。在这些实施例中，显示单元可以是显示屏，并且显示控制信号可以包括其上叠加有图形表示的身体部位的多个图像或视频序列。在备选实施例中，显示单元可以是投影仪，并且显示控制信号可以被配置为使投影仪根据所估计的先前处理区域和当前处理区域来将图形表示投影到受试者的身体部位上。在其他备选实施例中，显示单元可以被配置为将图形表示显示为身体部位的增强现实显示的一部分。
在一些实施例中，处理单元被配置为基于以下来估计先前处理区域并估计当前处理区域：(i)光脉冲穿过的处理设备中的孔口的尺寸；以及(ii)附件中的孔口的尺寸，该附件被附接到所述处理设备。
在一些实施例中，处理单元还被配置为识别光脉冲何时被施加到身体部位的皮肤。在这些实施例中，处理单元被配置为通过以下来识别光脉冲何时被施加到身体部位的皮肤：处理第一测量信号或接收到的图像或视频序列以识别由于光脉冲而增加的亮度。
在一些实施例中，所述处理单元还被配置为：如果所确定的当前处理区域与先前处理区域中的任一个不重叠或基本不重叠，则产生致动信号，该致动信号将使处理设备中的光源产生光脉冲。
在一些实施例中，处理单元还被配置为基于处理设备中的光脉冲从其通过而被施加到皮肤的孔口的位置分别与该处理设备的所估计的先前处理位置和所估计的当前位置之间的预定关系来分别估计先前处理区域和当前处理区域。
在一些实施例中，该装置是处理设备的一部分。在备选实施例中，该装置与处理设备分离。
在一些实施例中，该装置包括第一传感器。在备选实施例中，该装置与第一传感器分离。
根据第二方面，提供了一种系统，包括：处理设备，包括用于对皮肤执行处理操作的一个或多个光源；第一传感器，用于输出第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；以及根据第一方面或其任何实施例的装置。
根据第三特定方面，提供了一种用于向用户提供关于由处理设备对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈的计算机实现的方法，其中，所述处理设备被配置为向所述身体部位的皮肤施加光脉冲以执行所述处理操作，其中被施加到所述皮肤的光脉冲处理所述皮肤的区域。所述方法包括从第一传感器接收第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；针对在所述处理操作期间由所述处理设备先前施加到所述身体部位的光脉冲，处理所述第一测量信号以将先前处理位置估计为当所述光脉冲被生成时所述处理设备相对于所述身体部位的位置；针对先前施加的光脉冲并且基于所估计的先前处理位置，估计针对光脉冲的先前处理区域，该先前处理区域对应于当处理设备处于先前处理位置处时光脉冲被施加到的身体部位的皮肤区域；处理所述第一测量信号以估计所述处理设备相对于所述身体部位的当前位置；基于所估计的所述处理设备的当前位置，估计当前处理区域，该当前处理区域对应于当所述处理设备处于所述当前位置处时将施加光脉冲的皮肤区域；以及生成用于反馈单元的反馈控制信号，其中所述反馈控制信号被配置为使所述反馈单元生成反馈，该反馈指示所述当前处理区域是否对应于或基本上对应于先前处理区域的。
在一些实施例中，第一传感器是以下项中一项：运动传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、气压传感器和成像单元。
在一些实施例中，传感器是成像单元，第一测量信号是多个图像或视频序列，并且多个图像或视频序列被处理以识别处理设备随时间的位置和/或运动。在这些实施例中，该方法还可以包括：识别所述图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征；监测图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征随时间的运动；以及根据图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征的运动来确定处理设备相对于身体部位的位置和/或运动。在这些实施例中，该方法还可以包括从运动传感器接收第二测量信号，该第二测量信号包括关于处理设备随时间的位置和/或运动的信息；处理第一测量信号以估计先前的处理位置和处理第一测量信号以估计当前位置的步骤可以包括处理第一测量信号和第二测量信号以估计先前的处理位置和当前位置。
在一些实施例中，反馈控制信号是显示控制信号，并且反馈单元是显示单元。在这些实施例中，显示控制信号可以被配置为使显示单元生成图形显示，该图形显示包括覆盖在身体部位上的先前处理区域和当前处理区域的图形表示。在这些实施例中，显示单元可以是显示屏，并且显示控制信号可以包括其上叠加有图形表示的身体部位的多个图像或视频序列。在备选实施例中，显示单元可以是投影仪，并且显示控制信号可以被配置为使投影仪根据所估计的先前处理区域和当前处理区域来将图形表示投影到受试者的身体部位上。在其他备选实施例中，显示单元可以被配置为将图形表示显示为身体部位的增强现实显示的一部分。
在一些实施例中，估计先前处理区域和估计当前处理区域的步骤可以包括基于以下来估计先前处理区域以及估计当前处理区域：(i)光脉冲穿过的处理设备中的孔口的尺寸；以及(ii)附件中的孔的尺寸，该附件被附接到所述处理设备。
在一些实施例中，该方法还包括识别何时将光脉冲施加到身体部位的皮肤。在这些实施例中，识别何时将光脉冲施加到皮肤的步骤可以包括通过以下来识别何时将光脉冲施加到身体部位的皮肤：处理第一测量信号或接收到的图像或视频序列以识别由于光脉冲而增加的亮度。
在一些实施例中，该方法还包括：如果所确定的当前处理区域与先前处理区域中的任何区域不重叠或基本上不重叠，则生成致动信号，以致使处理设备中的光源生成光脉冲。
根据第四方面，提供了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在由合适的计算机或处理单元执行时，使该计算机或处理单元执行根据第三方面或其任何实施例的方法。
这些和描述的实施例，这些和其它方面将是显而易见的并被阐明。
附图说明
图1是能够与本发明一起使用的示例性处理设备的图示；
图2是根据各种实施例的包括成像单元和装置的示例性系统的框图；
图3示出了在施加多个光脉冲之后手臂的红外图像；
图4是示出根据本文所述技术的示例性方法的流程图；
图5示出了由成像单元获得的两个图像；
图6是可以根据本文所述技术的实施例提供的视觉反馈的图示；以及
图7是示出可以根据本文所述技术的实施例提供的示例性视觉反馈的图像。
具体实施方式
如上所述，本文所述的技术可用于确定和提供对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈。特别地，反馈可以指示处理设备在身体部位的皮肤上的当前位置是否是已经被处理的皮肤(即，已经施加了光脉冲)。在特定实施例中，反馈可以是图形显示，其包括先前已被处理的任何皮肤区域的图形表示和在处理设备的当前位置将被处理的皮肤区域的指示。
这里描述的技术可以由处理设备(例如，由处理设备中的处理单元)来实现，或者由单独的装置(例如，智能电话、平板计算机、智能手表、膝上型计算机、计算机、服务器等)中的处理单元来实现。需要一个或多个传感器来提供处理设备随时间的位置(包括取向)和/或运动的信息。在一些实施例中，该一个或多个传感器包括一个或多个运动传感器，例如加速计\陀螺仪等。在这些实施例中，该一个或多个运动传感器可以替代地被称为惯性测量单元(IMU)。在一些实施例中，一个或多个传感器包括成像单元(例如相机)，其获得受试者上的皮肤区域的多个图像或视频序列。在运动传感器(例如加速度计)的情况下，运动传感器可以是处理设备的一部分。在成像单元的情况下，成像单元可以是处理设备的一部分、与实施本文所述技术的处理设备分开的装置的一部分、或者与处理设备和实施本文所述技术的任何装置分开。应当理解，在一些实施例中，一个或多个传感器可以包括一个或多个运动传感器和成像单元。
图1是可用于向皮肤区域施加光脉冲的示例性处理设备2的图示。应当理解，图1中的处理设备2仅作为本发明可与之一起使用的手持式处理设备2的示例，并且处理设备2不限于图1中所示的形式或作为手持式处理设备。处理设备2用于受试者(例如人或动物)的身体上，并且在使用期间被握在用户的一只或两只手中。当处理设备2与受试者的身体部位接触或接近时，处理设备2将使用一个或多个光脉冲对受试者的皮肤或身体执行一些处理操作。处理操作可以是通过激光和/或光疗法(称为光脱毛处理或强脉冲光IPL处理)去除不需要的毛发。备选地，处理操作可以是激光和/或光疗法，其原因不同于去除或防止毛发生长，例如皮肤病学(皮肤)处理、处理痤疮、用于其它类型皮肤状况的光疗处理、皮肤复壮、皮肤绷紧或葡萄酒色斑处理。
如本文所述，处理设备2由“用户”操作或使用，并且处理设备2在“受试者”的身体上使用。在一些情况下，用户和受试者是同一个人，即处理设备2握在手中并由用户自己使用(例如用在他们腿上的皮肤上)。在其他情况下，用户和受试者是不同的人，例如处理设备2被握在手中并由用户在其他人身上使用。在任一情况下，由于在施加光脉冲时或在施加光脉冲之后不久对皮肤存在很少或不存在用户可感知的变化，因此对于用户来说难以达到对身体部位的完全覆盖和/或避免过度处理身体部位的某些区域。
示例性处理设备2包括外壳4，外壳4至少包括手柄部分5和头部部分6。手柄部分5被成形为使得用户能够用一只手握住处理设备2。头部6位于外壳4的头端8处，并且头部6被放置成与受试者接触，以便在头部6与身体或皮肤接触的位置处对受试者的身体或皮肤执行处理操作。
处理设备2用于使用光脉冲执行处理操作。因此，在图1中，头部6包括布置在壳体4中或壳体4上的孔口10，使得孔口10可以邻近受试者的皮肤放置或放置在受试者的皮肤上(即与受试者的皮肤接触)。处理设备2包括一个或多个光源12，所述光源12用于产生光脉冲，所述光脉冲将经由孔口10被施加到受试者的皮肤并实现处理操作。一个或多个光源12被布置在外壳4中，使得光脉冲从一个或多个光源12通过孔口10被提供。孔口10可以是在壳体4的头端8处的开口的形式，或者它可以是对于光脉冲透明或半透明的窗口(包括波导)的形式(即，光脉冲可以通过该窗口)。
在图1所示的示例性实施例中，孔口10具有大致矩形形状，这在皮肤上产生大致矩形形状的皮肤处理区域。应当理解，孔口10可以具有任何其它期望的形状。例如，孔口10可以是正方形、椭圆形、圆形或任何其它多边形。
尽管在图1中未示出，但是处理设备2可以具有用于处理设备2的头部6的一个或多个可拆卸附件，每个附件包括孔口10。附件可用于不同的身体部位，并且具有不同尺寸的孔口10。例如，一个附件可以在大的身体部位例如腿上使用，因此具有大的孔口10，而另一个附件可以在上唇上方的皮肤/毛发上使用，因此具有小的孔口10。
一个或多个光源12可以产生任何合适的或期望的波长(或波长范围)和/或强度的光脉冲。例如，光源12可以产生可见光，红外(IR)光和/或紫外(UV)光。每个光源12可以包括任何合适类型的光源，例如一个或多个发光二极管(LED)、(氙)闪光灯、一个或多个激光器等。光源12可以提供光谱含量在560－1200纳米(nm)范围内持续约2.5毫秒(ms)的光脉冲，因为这些波长通过吸收来加热毛发和毛发根部中的黑色素，这将毛囊置于静止阶段，防止毛发再生长。
一个或多个光源12被配置为提供光脉冲。即，光源12被配置为在短持续时间(例如，小于1秒)内产生高强度的光。光脉冲的强度应当足够高，以在邻近孔口10的皮肤或身体部位上实现处理操作。
所示的处理设备2还可选地包括位于头部6上或头部6中的两个皮肤接触传感器14、16，其用于确定头部6是否与皮肤接触。皮肤接触传感器14、16测量指示头部6是否与皮肤接触的参数，并且产生包括参数测量的时间序列的相应测量信号。可以处理测量信号以确定头部6是否与皮肤接触。通常地，皮肤接触传感器在处理设备2中被使用，特别是光脱毛器中被使用，以确保在产生光脉冲之前处理设备2正确地与皮肤接触，以避免光脉冲被引导到用户或受试者的眼睛中。
在一些实施例中，参数可以是电容，并且因此皮肤接触传感器14、16可以经由头部6的表面上的相应的一对电触点或电极来测量电容，其中所测量的电容指示是否存在皮肤接触。在备选实施例中，参数可以是光的强度或水平，并且因此皮肤接触传感器14、16可以是测量入射到光传感器上的光的强度或水平的光传感器，其中所测量的强度或水平指示是否存在皮肤接触(例如，较少光/没有光可以指示皮肤接触，因为皮肤使光传感器14、16模糊，并且反之亦然)。在其它可选实施例中，参数可以是接触压力的测量值，因此皮肤接触传感器14、16可以经由相应的压力传感器或机械开关来测量接触压力，其中所测量的接触压力指示是否存在皮肤接触。
所示的处理设备2还包括位于头部6上或头部6中的可选肤色传感器18，该肤色传感器可用于确定头部6所接触的皮肤的肤色。肤色传感器18可以测量指示皮肤肤色的参数，并且生成包括参数测量的时间序列的测量信号。可以处理测量信号以确定头部6所接触的皮肤的肤色。通常地，在处理设备2中，特别是在光脱毛器中使用肤色传感器，以确保光脉冲具有适合于所处理的皮肤类型的强度，或者如果皮肤类型不适合于光脉冲(例如具有高得多的黑色素含量的较暗皮肤)，则甚至防止产生光脉冲。
在一些实施例中，可选的肤色传感器18可以是光传感器，并且由光传感器测量的参数可以是从皮肤反射的特定波长或多个波长的光的强度或水平。在特定波长的反射光的测量强度或水平可以指示肤色。所测量的反射光的强度或水平可以基于皮肤中黑色素的浓度，因此所测量的强度或水平可以指示黑色素浓度。黑色素浓度可以例如从660nm(红色)和880nm(红外)波长处的光反射的测量中得出。
所示的处理设备2还包括用户控制器20，用户控制器20可以由用户操作以启动处理设备2，使得头部6在受试者的身体上执行所需的处理操作(例如，由一个或多个光源12产生一个或多个光脉冲)。用户控制器20可以是开关、按钮、触摸板等形式。
如上所述，需要一个或多个传感器来提供关于处理设备随时间的位置(包括取向)和/或运动的信息，从而可以确定合适的反馈，并且在一些实施例中，一个或多个传感器可以是处理设备2的一部分或在处理设备2中。在传感器是一个或多个运动传感器(例如加速度计、陀螺仪等)的情况下，一个或多个运动传感器可以是处理设备2的一部分，例如在处理设备2内部(并且因此在图1中未示出)。在一个或多个传感器包括成像单元(例如相机)的实施例中，成像单元可以在处理设备2上或处理设备2中。如图1所示，成像单元22可以被布置在处理设备2的外壳4上，使得其能够获得位于处理设备2前面的皮肤或身体部位的图像或视频序列。即，成像单元22布置在处理设备2的外壳4上，使得其从大致平行于光源12通过孔口10发射光脉冲的方向的方向获得图像或视频序列。在一些实现方式中，成像单元22被布置在外壳4上，使得当头部6被放置成与受试者接触，使得光脉冲可以被施加到光源12通过孔口10可见的皮肤部分时，成像单元22不能看到与孔口10和头端6接触的皮肤部分。在成像单元22被布置在处理设备2的壳体4上或壳体4中的实施例中，成像单元22相对于处理设备2的其余部分处于固定的布置。
图2是示例性系统40的框图，该系统包括用于提供关于已经用光脉冲处理和未用光脉冲处理的皮肤区域的反馈的装置42。系统40还包括：一个或多个传感器44，用于提供测量信号，该测量信号包括关于处理设备2随时间的位置和/或运动的信息；以及反馈单元45，用于向用户和/或受试者提供关于已经/尚未用光脉冲处理的皮肤区域的反馈。在一些实现方式中，处理设备2可以被认为是系统40的一部分，尽管在图2中未示出处理设备2。如上所述，在一些实施例中，装置42可以是与处理设备2分离的装置，因此装置42可以是电子装置的形式，例如智能电话、智能手表、平板计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、远程服务器、智能反射镜等。在其它实施例中，装置42，特别是由装置42提供的根据本发明的功能是处理设备2的一部分。
如上所述，一个或多个传感器44可以是一个或多个运动传感器44，例如加速度计、陀螺仪、气压传感器(其可用于测量高度变化)、磁力计等，其测量处理设备2的运动并输出表示这些运动的测量信号。一个或多个运动传感器44可以是处理设备2的一部分或在处理设备2中。在一个或多个运动传感器44包括加速度计的情况下，加速度计44可以产生测量信号，该测量信号包括表示处理设备2在多个时刻的运动的多个加速度测量样本。加速度计44可以是测量三维加速度的加速度计，并且由加速度计44产生的测量信号可以包括表示三维加速度的各个测量信号。例如，加速度计44可以针对笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴中的每一个输出相应的测量信号。
一个或多个传感器44还可以包括或可选地是获得多个图像或视频序列的成像单元44(例如相机或事件相机)。事件相机是成像传感器，其中传感器的每个像素独立地指示事件发生时的亮度的变化。多个图像(包括由来自事件相机的亮度指示形成的图像)或视频序列作为测量信号输出，并且可以使用成像处理技术来处理测量信号(图像/视频序列)以识别处理设备2的运动。在一些实施例中，成像单元44被附接到处理设备2或处理设备2的一部分，在这种情况下，可以处理图像/视频序列以基于图像/视频序列中可见的受试者(例如身体部位或皮肤)的运动来提取处理设备2的运动。在其他实施例中，成像单元44可以与处理设备2分离，例如装置44中的成像单元4，或者分离的装置中的成像单元4，例如智能电话、智能手表、平板计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、智能反射镜等。在这种情况下，成像单元44能够从远处观察处理设备2和身体部位。成像单元44可以包括用于捕获图像的任何合适的部件，例如电荷耦合器件(CCD)和一个或多个透镜和/或反射镜。在一些实施例中，成像单元44是相机，例如数字相机或事件相机。如上所述，在一些实施例中，一个或多个传感器44可以包括一个或多个运动传感器和成像单元。
装置42包括处理单元46，其通常控制装置42的操作并使装置42能够执行本文所述的方法和技术。处理单元44接收来自传感器44的测量信号，处理该测量信号以确定关于处理操作要提供的反馈，并向反馈单元45提供反馈控制信号。因此，在传感器44是装置42的一部分的实施例中，处理单元46可以被配置为直接从一个或多个传感器44接收测量信号，或者在传感器44与装置42分离的实施例中，处理单元46可以被配置为经由另一部件从一个或多个传感器44接收测量信号。在任一情况下，处理单元46可以包括或包括用于接收测量信号的一个或多个输入端口或导线。处理单元46还可以包括或包括用于输出反馈控制信号的一个或多个输出端口或线缆。
处理单元46可以用软件和/或硬件以多种方式实现，以执行这里描述的各种功能。处理单元46可以包括一个或多个微处理器或数字信号处理器(DSP)，其可以使用软件或计算机程序代码编程以执行所需功能和/或控制处理单元46的组件以实现所需功能。处理单元46可以被实现为执行某些功能的专用硬件(例如放大器，前置放大器、模数转换器(ADC)和/或数模转换器(DAC))以及执行其它功能的处理器(例如一个或多个编程的微处理器、控制器、DSP和相关电路)的组合。可在本发明的各种实施例中采用的组件的示例包括(但不限于)常规微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)，用于实施神经网络的硬件和/或所谓的人工智能(AI)硬件加速器(即，处理器或能够与主处理器一起使用的专门设计用于AI应用的其它硬件)和/或专门设计用于同时定位和映射(SLAM)技术的硬件。
处理单元46可以包括存储器单元48或与存储器单元48相关联。存储器单元48可以存储数据、信息和/或信号(包括图像)，以供处理单元46在控制装置42的操作和/或在执行或进行本文所述的方法中使用。在一些实现中，存储器单元48存储可由处理单元46执行的计算机可读代码，使得处理单元46执行一个或多个功能，包括本文所述的方法。在特定实施例中，程序代码可以是用于智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机或服务器的应用的形式。存储器单元48可以包括任何类型的非暂态机器可读介质，诸如高速缓存或系统存储器，包括易失性和非易失性计算机存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)和电可擦除PROM(EEPROM)，并且存储器单元可以以存储器芯片、光盘(诸如光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘)、硬盘、磁带存储解决方案或固态装置(包括记忆棒、固态驱动器(SSD)、存储卡等)的形式来实现。
在图2所示的实施例中，由于装置42被示为与传感器44分离，装置42还包括接口电路50，以使装置42能够从传感器44接收测量信号。装置42中的接口电路50能够实现与其它装置的数据连接和/或数据交换，所述其它装置包括传感器44、处理设备2、服务器和数据库中的任何一个或多个。到传感器44(或任何电子装置，例如处理设备2)的连接可以是直接的或间接的(例如经由因特网)，并且因此接口电路50能够经由任何期望的有线或无线通信协议实现装置42和网络之间的连接，或者直接实现装置42和另一装置(例如传感器44和/或处理设备2)之间的连接。例如，接口电路50可以使用WiFi、蓝牙、Zigbee或任何蜂窝通信协议(包括但不限于全球运动通信系统(GSM)、通用运动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、高级LTE等)来操作。在无线连接的情况下，接口电路50(并且因此装置42)可以包括用于通过传输介质(例如，空气)进行发送/接收的一个或多个合适的天线。备选地，在无线连接的情况下，接口电路50可以包括使得接口电路50能够连接到装置42外部的一个或多个适当天线的装置(例如，连接器或插头)，以用于通过传输介质(例如，空气)进行发送/接收。接口电路50被连接到处理单元46。
尽管在图2中未示出，但是装置42可以包括一个或多个用户接口组件，所述用户接口组件包括使装置42的用户能够将信息、数据和/或命令输入到装置42中和/或使装置42能够将信息或数据输出到装置42的用户的一个或多个组件。用户接口可以包括任何合适的输入部件，包括但不限于键盘、小键盘、一个或多个按钮、开关或拨号盘、鼠标、跟踪板、触摸屏、指示笔、相机、麦克风等，并且用户接口可以包括任何合适的输出部件，包括但不限于显示单元或显示屏、一个或多个灯或灯元件、一个或多个扬声器、振动元件等。
反馈单元45用于产生指示当前处理区域是对应于还是基本上对应于先前处理区域的反馈。反馈可以是视觉、听觉和触觉中的任何一种或其任何组合。因此，反馈单元45可以包括任何一个或多个输出部件，包括但不限于显示单元(诸如显示屏，用于提供增强现实(AR)显示的显示屏/透明面板或投影仪，诸如微微投影仪或微机电系统(MEMS)微微投影仪)、一个或多个灯或灯元件、一个或多个扬声器、以及一个或多个振动元件。在优选实施例中，反馈单元45是显示单元，并且反馈是图形显示，其包括先前已经用光脉冲处理的皮肤区域的图形表示，以及根据处理设备2的当前位置用光脉冲处理的区域的图形表示。
在一些实施例中，反馈单元45被附接到处理设备2或处理设备2的一部分。在其它实施例中，反馈单元45是装置42的一部分。在这些实施例中，反馈单元45可以是装置42的用户接口组件的任何输出组件的一部分或利用其。在另外的实施例中，反馈单元45可以与处理设备2和装置42分离，例如在诸如智能电话，智能手表，平板计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机，台式计算机、智能反射镜等的分离装置中。
应当理解，装置42的实际实现可以包括图2所示的附加部件。例如，装置42还可以包括电源，例如电池，或用于使装置42能够连接到市电电源的部件。
如背景技术部分所述，在常规的基于光的处理中，处理设备2的用户必须重复地手动将处理设备2定位在皮肤上并触发光脉冲。然而，在施加光脉冲时或在施加光脉冲之后不久，对皮肤或毛发存在很少或不存在用户可感知的变化，因此对于用户来说难以通过在已经处理的皮肤区域上重复光脉冲来实现对身体部位的完全覆盖和/或避免过度处理身体部位的某些区域。为了说明在没有向处理设备2的用户提供任何反馈的情况下获得的通常处理覆盖，图3示出了在已经施加了多个光脉冲之后手臂60的红外图像。使用热成像相机获得该红外图像。应当理解，包括该图像是为了便于说明所公开的技术所解决的问题，并且处理设备2、装置42和系统40不包括热(红外)相机。在图3的图像中，图像的一部分的亮度取决于该部分的温度，较亮(较白)的部分对应于较高的温度，较暗(较黑)的部分对应于较低的温度。可以看出，在臂60上有多个亮区域62(在图3中仅标记了一些亮区域)，它们对应于较高温度的区域。这些区域由于最近由处理设备2施加的光脉冲而具有较高的温度。光脉冲将引起施加光脉冲的皮肤部分的温度的小的(暂时的)增加。从图3中可以看出，臂60的许多部分最近没有被光脉冲处理，特别是在亮区域62之间存在间隙(标记为64)。然而，光脉冲不可能引起皮肤的可见变化，因此处理设备2的用户将不能看到臂60的哪些部分已经施加了光脉冲。这说明了对处理设备2的用户的反馈的需要，使得他们能够识别身体部位的哪个或哪些部分已经用光脉冲处理。
简而言之，这里描述的技术允许通过在施加光脉冲时跟踪处理设备2相对于身体部位的位置，以及跟踪处理设备2相对于已经施加光脉冲的那些位置的当前位置，来识别或者区分已经施加光脉冲的皮肤区域和没有施加光脉冲的区域。可以产生用于反馈单元45(例如显示单元)的控制信号，该控制信号将使反馈单元45提供关于当前处理区域(即处理设备2当前定位的地方)是否对应于或基本上对应于先前处理区域的反馈。因此，反馈使得用户能够更好地确定下一个光脉冲应该施加在身体部位上的何处。
在反馈是视觉反馈的实施例中，视觉反馈可以是包括叠加身体部位上的先前处理区域和当前处理区域的图形表示的图形显示。这样，处理设备2的用户可以容易地看到身体部位的哪些部分已经被处理以及哪些部分仍然需要被处理。
图4中的流程图示出了根据本文所述技术的示例性方法。该方法的一个或多个步骤可以由装置42中的处理单元46结合存储器单元48、接口电路50和适当的用户接口中的任何一个来执行。处理单元46可以响应于执行可以存储在计算机可读介质(例如，存储器单元48)上的计算机程序代码来执行一个或多个步骤。
在步骤101中，从传感器44接收第一测量信号。第一测量信号包括关于处理设备2随时间的位置和/或运动的信息。如上所述，第一测量信号可以是来自运动传感器44的信号，或者第一测量信号可以是表示多个图像或视频序列的信号。在一些实施例中，步骤101可以包括从第一传感器44(例如运动传感器44)接收第一测量信号，以及从另一传感器44(例如成像单元)接收测量信号。
在步骤101中，第一测量信号可以直接从传感器44接收，例如当测量信号由传感器44产生时实时或接近实时地接收。备选地，第一测量信号可以先前已经由传感器44产生并且被存储用于随后的分析，例如被存储在存储器单元48中、在与处理设备2或传感器44相关联的存储器单元中、或在远程数据库中，在这种情况下，步骤101可以包括处理单元46从存储位置(例如从存储器单元48等)获得或检索第一测量信号。在这些可选实施例中，为了在适当的时间向用户提供反馈以使用户能够完成处理操作，应当在生成第一测量信号之后不久(例如，不长于几秒)获得或检索第一测量信号。
在步骤103中，对于在处理操作期间由处理设备2先前施加到身体部位的光脉冲，处理单元46处理第一测量信号，以在产生或施加该光脉冲时估计处理设备2相对于身体部位的位置。该估计位置被称为“先前处理位置”。
在传感器44是诸如加速度计的一个或多个运动传感器的实施例中，第一测量信号是运动测量信号，并且步骤103包括处理运动测量信号以识别处理设备2相对于身体部位的运动和位置。用于处理来自运动传感器的测量值以确定其中容纳有运动传感器44的装置的运动和位置的技术在本领域中是已知的，并且将不在此进一步描述。
在传感器44是成像单元并且第一测量信号是多个图像或视频序列的实施例中，步骤103包括处理图像或视频序列以识别处理设备2相对于身体部位的运动和位置。在成像单元44被附接到处理设备2的实施例中，处理单元46能够处理图像或视频序列以识别图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征，并且监测图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征的运动。所确定的图像或视频序列中的那些皮肤特征和/或身体部位特征的运动对应于处理设备2相对于身体部位的运动。成像单元44被固定在处理设备2中或处理设备2上，并且孔口10和成像单元44的视场之间的关系将是已知的，这使得处理单元46能够确定先前的处理位置，即在施加光脉冲时处理设备2相对于身体部位的位置。用于处理图像或视频序列以识别皮肤特征和/或身体部位特征的技术在成像处理领域中通常是已知的，尽管下面提供了一些进一步的细节。
在成像单元44与处理设备2分离并且能够从一定距离观察处理设备2和身体部位两者的备选实施例中，在步骤103中，处理单元46可以处理图像或视频序列以识别处理设备2和皮肤特征和/或身体部位特征，并且随时间监测它们的相对位置。用于处理图像或视频序列以识别处理设备2和皮肤特征和/或身体部位特征的技术在成像处理领域中通常是已知的，尽管下面提供了一些进一步的细节。
在一个或多个传感器44包括一个或多个运动传感器和成像单元的实施例中，步骤103可以包括处理来自运动传感器和成像单元中的一个的第一测量信号以及来自运动传感器和成像单元中的另一个的第二测量信号，以估计处理设备2相对于身体部位的位置。
在一些实施例中，例如在一个或多个传感器44包括一个或多个运动传感器和成像单元的上述实施例中，步骤103可以包括使用同时定位和映射(SLAM)技术来确定处理设备2相对于身体部位的位置。
在步骤103中，在已经处理了第一测量信号以估计处理设备2相对于身体部位随时间的运动和/或位置之后，将先前的处理位置确定为在生成或施加光脉冲时处理设备2相对于身体部位的估计位置。
在步骤105中，对于在步骤103中估计的光脉冲并且基于在步骤103中确定的先前处理位置，处理单元46估计光脉冲被施加到的身体部位的皮肤面积。该估计区域被称为当处理设备2处于先前处理位置时施加的光脉冲的“先前处理区域”。先前的处理位置通常与处理设备2的孔口10的位置具有已知的关系。这使得步骤105能够确定光脉冲被施加到的身体部位上的皮肤的适当区域。例如，如果先前的处理位置被估计为孔口10的几何中心，则先前的处理区域可以以相关的先前处理位置为中心。当光脉冲被施加时，处理设备2的取向用于确定皮肤上先前处理区域的取向。参考图3，在步骤105中估计或确定的先前处理区域总体应当对应于亮区域62。
先前处理区域的尺寸将取决于处理设备2中的孔口10的尺寸。在一些实施例中，孔口10的尺寸是固定的或预定的，并且处理单元46可以利用关于孔口10的尺寸(例如，孔口10的尺寸)的信息，以及可选地利用可能影响光脉冲所施加到的皮肤区域的尺寸的其他信息，诸如孔口10和光源12的相对位置，来确定先前处理区域的尺寸。备选地，处理单元46可以通过分析孔口10的图像来确定孔口10的大小(例如，如果在使用之前使用成像单元获得孔口10的图像)。
如上所述，在一些实施例中，处理设备2可以具有能够用于处理身体的不同部分的多个不同附件。这些附件可以具有不同尺寸的孔口10，以改变用每个光脉冲处理的皮肤区域的尺寸。在这种情况下，当确定先前处理区域的尺寸时，处理单元46可以利用关于孔口10的尺寸(例如，孔口10的尺寸)的信息，以及可选的其他信息，诸如当施加光脉冲时使用的孔口10和光源12的相对位置。在一些实施例中，在处理设备2上使用的附件可以由装置42检测，例如通过处理处理设备2的一个或多个图像或视频序列来识别处理设备2上的附件。在一个示例中，在使用处理设备2之前，由与处理设备2分离的成像单元获得孔口10的图像，并且处理单元46可以通过分析孔口10的图像来确定孔口10的尺寸。可以通过使用诸如边缘检测和(矩形)形状拟合的处理技术提取窗口/孔口10的尺寸来确定孔口10的尺寸。备选地，装置42能够接收指示附接到处理设备2的附件的信号。处理设备2可以响应于检测到附接到处理设备2的附接类型而提供信号。处理设备2可以以多种不同的方式检测附件的类型，例如自动地基于在处理设备2的主体和附件之间交换的信号，或者基于对处理设备2的用户设置输入，该用户设置输入指示所连接的附件的类型或者要被处理的身体部位的类型。作为另一种选择，不同的附件可以具有不同颜色的孔口10，并且当光脉冲被施加到身体部位时，装置42可以通过观察光脉冲的颜色来识别使用中的附件。一旦附件被识别或以其他方式已知，就例如从存储器单元48获得关于与所识别的附件相关联的孔口10的尺寸的信息，并且将其用于确定先前处理区域的尺寸。
步骤103和105可以在处理操作中对多个(或所有)先前的光脉冲执行。在优选实施例中，当在处理操作期间将反馈提供给用户以使得用户能够确定在哪里定位处理设备2以用于下一个光脉冲时，在向身体部位施加光脉冲时或之后不久执行步骤103和105。这样，可以响应于确定光脉冲已经由处理设备2施加到身体部位而执行步骤103和105。处理单元46可以确定光脉冲已经以多种不同方式中的一种(或多种)被施加到身体部位。在装置42是处理设备2的一部分的实施例中，处理单元46可以从光源12或从光源12的控制电路接收指示已经产生光脉冲的信号。备选地，在装置42与处理设备2分离的情况下，处理单元46可从处理设备2接收指示已产生光脉冲的信号。作为另一种选择，当传感器44是成像单元，或者成像单元以其它方式设置在系统40中时，可以处理来自成像单元的图像或视频序列以识别光脉冲。例如，图5示出了由成像单元获得的身体部位68的两个图像66。在图5(a)中的图像66(标记为66-1)中，处理设备2的一部分与身体部位68的皮肤一起可见。当该图像被获得时，处理设备2不向身体部位68施加光脉冲。当获得图5(b)中的图像66(标记为66-2)时，处理设备2向身体部位68施加光脉冲，并且这通过图像66-2的较亮的顶部部分可见。因此，在实施例中，处理单元46可以被配置为处理图像或视频序列以识别光脉冲的出现。光脉冲的出现可以通过计算每个图像(或图像系列)的平均亮度，并比较平均亮度以识别是否存在明显更亮(例如，更亮超过阈值量)的任何图像来识别。备选地，每个图像或一系列图像的平均亮度可以与阈值量进行比较，以确定亮度是否与已经施加的光脉冲一致。在一些实施例中，可以基于环境照明条件来调整阈值量。这些实施例的益处在于，装置42不需要通信地连接到处理设备2，并且装置42可以与常规的处理设备2一起使用。
在步骤107中，处理单元46处理第一测量信号以估计处理设备2相对于身体部位的当前位置。当产生或施加光脉冲时，步骤107中的处理可以与处理单元46在步骤103中用于估计处理设备2相对于身体部位的位置的处理相同。
在步骤109中，基于在步骤107中估计的处理设备2的当前位置，处理单元46估计在处理设备2的当前位置中将被施加光脉冲的身体部位的皮肤区域。该估计的区域被称为“当前处理区域”。步骤109中的处理可以与处理单元46在步骤105中所使用的相同，以估计先前光脉冲所施加到的身体部位的皮肤区域。如在步骤105中，在步骤109中，当估计当前处理区域的尺寸时，可以考虑孔口10的尺寸。
在步骤111中，处理单元46产生用于反馈单元45的反馈控制信号。反馈控制信号被产生，使得其引起反馈单元45产生指示当前处理区域是对应于还是基本上对应于先前处理区域的反馈。对应于或基本上对应于先前处理区域的当前处理区域可以是当前处理区域的至少X％与一个或多个先前处理区域重叠时。X可以是例如20％(即当当前处理区域的至少20％与一个或多个先前处理区域重叠时，当前处理区域基本上对应于先前处理区域)、50％、或在20％-50％范围内的值。在一些实施例中，X可以是小的值(例如在1％-5％的范围内)，以便基本上防止当前处理区域和任何先前处理区域之间的任何重叠。
该方法还可以包括向反馈单元45提供所生成的反馈控制信号，以便向用户提供反馈。如上所述，反馈单元45可以被配置为提供视觉、听觉和触觉反馈的任意组合，以指示处理设备2是否处于先前已经施加光脉冲的位置。处理设备2的用户将能够使用这些指示来确定是否在处理设备2的当前位置处触发光脉冲，这可以帮助用户改善处理操作在受试者皮肤上的覆盖。
例如，如果确定当前处理区域与先前处理区域重叠或与先前处理区域的太多重叠，则反馈控制信号可以使红光(例如在处理设备2上)被照亮。同样地，如果确定处理区域不与先前处理区域重叠或不与先前处理区域的太多重叠，则反馈控制信号可以使绿光(例如在处理设备2上)被照亮。作为另一示例，红/绿光可以由触觉反馈(例如处理设备2的振动)代替(或伴随有触觉反馈)，以指示当前处理区域是否与先前处理区域重叠或与先前处理区域的太多重叠。作为另一示例，红/绿光可以由听觉反馈(例如，噪声、听觉消息等)代替(或伴随有听觉反馈)，以指示当前处理区域是否与先前处理区域重叠或重叠太多。
在优选实施例中，反馈单元45是显示单元，例如显示屏、用于提供AR显示器的透明面板或投影仪。在这些实施例中，反馈信号是显示控制信号，其使得显示单元生成包括叠加身体部位上的先前处理区域和当前处理区域的图形表示的图形显示。
图6是根据本文所述技术的实施例的能够由显示单元提供的视觉反馈的说明。在这些实施例中，视觉反馈70包括第一部分72，其是使用成像单元(其可以是用于确定处理设备2的位置和运动的传感器44，或者在一个或多个传感器44是运动传感器的情况下是单独的成像单元)获得的身体部位74的图像或(实况)视频序列。备选地，第一部分72可以包括身体部位74上的图形表示。在图6中，身体部位74是受试者的前臂。在第一部分72中，先前处理区域的一个或多个图形表示76被叠加在身体部位74的图像或视频序列上。先前的处理区域76将叠加在身体部位74上施加那些光脉冲的相关位置上。因此，在产生显示控制信号时，处理单元46基于处理设备2相对于每个估计的先前处理位置的估计的当前位置来确定先前处理区域76在视觉反馈70中应位于何处。在图6中分别标记了几个先前处理区域76，特别是先前处理区域76-1、先前处理区域76-2和76-3(它们彼此部分重叠)以及先前处理区域76-4。
图6中的视觉反馈70还包括第二部分76。在成像单元位于处理设备2上的情况下(例如，如图1所示)，当处理设备2与皮肤接触时，成像单元将常规地不能观察到皮肤的特定部分(并且其对应于当前处理区域)，并且可能根据成像单元的视场观察到一些相邻的皮肤，包括处理设备2的一部分是否遮蔽了成像单元的视图。视觉反馈70的第二部分76用于显示当前处理区域的图形表示80，以及在由第二部分78表示的遮蔽区域内的任何先前处理区域的图形表示76。因此，先前的处理区域76-5显示在第一部分72和第二部分78之间的边界上(即，先前的处理区域76-5部分在第一部分72中并且部分在第二部分78中)。示出了完全在第二部分78中的先前处理区域76-6。
图7示出可以根据本文所述技术的实施例提供的示例性视觉反馈70。图7中的图像提供与图6中所示的实施例一致的反馈，并且因此图7示出了视觉反馈7，其具有第一部分72(臂74的视频序列)、在第一部分72中的臂74上的几个先前处理区域76、以及示出当前处理区域的图形表示80的第二部分78。
在显示单元是投影仪而不是在其上显示关于先前处理区域和当前处理区域的图形表示的身体部位的图像或视频序列的显示器的实施例中，投影仪可以在适当的位置将图形表示直接投影到身体部位上。以这种方式，用户能够直接在身体部位上看到先前处理的区域，这可以使他们更容易确定下一个光脉冲应该被施加到何处。
在显示单元是用于提供AR显示器的透明面板的实施例中，透明面板可以被定位在用户的视线中，使得它直接在用户和被处理的身体部位之间，使得用户能够通过透明面板观看身体部位。在一些实施例中，透明面板是一副眼镜中的一个或两个透镜。可以将先前处理区域和当前处理区域的图形表示投影或显示在透明面板上，使得从用户的视野来看，它们叠加在身体部位的正确位置上。这样，向用户呈现身体部位的AR视图，该AR视图能够使用户更容易地看到身体部位上的先前处理的区域。
在使用处理设备2期间提供反馈的实施例中(例如，当处理设备2在身体部位上运动并且施加光脉冲时)，步骤101-111可以总体上连续地执行。也就是说，在步骤101中，可以总体上连续地接收测量信号(例如，根据传感器44的采样率，或者根据从传感器44到装置42的传输速率(例如，分组速率))，并且可以总体上连续地执行步骤103-111以更新要提供给用户的反馈。
在传感器44是附接到处理设备2的成像单元并且处理单元46在步骤103和105中处理图像或视频序列以识别图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征的实施例中，处理单元46可以使用多种不同技术中的一种或多种来处理图像或视频序列。在一些实施例中，可以使用诸如Shi-Tomasi角检测方法和/或尺度不变特征变换(SIFT)方法的特征检测算法来检测皮肤特征。备选地，可以使用针对皮肤特征优化的基于AI的特征检测技术。为了估计处理设备2随时间的运动，可以通过匹配连续图像或连续视频帧之间的皮肤特征来随时间跟踪图像或视频序列中检测到的皮肤特征的位置。可以通过计算两个连续图像或视频帧的两组特征之间的单应性(homography)来确定处理两组特征之间的单应性来确定。当观察同一平面时，单应性确定两个成像单元位置和取向之间的关系。
随着时间的推移，由于测量和/或处理技术中误差的累积，在当前处理位置的位置计算中将存在漂移。为了减少或避免这种漂移，可以将皮肤特征的检测和运动跟踪扩展到两个图像或视频帧之外，从而在多个图像或视频帧上跟踪皮肤特征。
根据图像中示出的身体部位，适合于跟踪皮肤特征在非平面表面上的位置的图像处理技术，诸如同时定位和映射(SLAM)，可以用于单应性计算。
在图像或视频序列的背景中可见的特征或受试者可能在跟踪皮肤特征或处理设备2的位置时引起错误。为了减少这些误差，可以处理图像以从周围背景中识别和分割皮肤区域。与背景区域相关的图像部分被丢弃和/或不用于皮肤特征跟踪。
处理设备2或成像单元44的快速运动可能导致所获得的图像的模糊以及可检测到的皮肤特征的数量的减少。这可能导致无法确定和跟踪处理设备2的位置。可以通过使用成像单元44以更快/更高的帧速率和更低的曝光时间来减少图像模糊。
在一些实施例中，可以通过使用环路闭合来恢复面部跟踪失败和/或漂移误差。这可以通过基于先前已经识别并且已经运动到成像单元44的视图之外的皮肤特征来识别皮肤区域而将漂移复位在位置上。因此，装置42可以保持关于在图像或视频序列中识别的皮肤特征的信息，并且当在下一图像或视频序列中识别皮肤特征时使用该信息来确定皮肤区域先前是否已经被识别并且先前是否已经用光脉冲处理。
在一些实施例中，如果处理设备2的当前处理位置不对应于或基本上不对应于先前的处理区域，则处理设备2可以被配置为自动触发光脉冲。在这种情况下，装置42可以被配置为自动触发处理设备2以产生光脉冲。在一些实施例中，可以应用一个或多个另外的条件来触发光脉冲，例如处理设备2与皮肤接触，和/或处理设备2所接触的皮肤的色调适于接收光脉冲。如果可以在处理设备2的当前位置施加光脉冲，则处理单元46可以确定的致动信号以致动光源12，或者使处理设备2致动光源12的致动信号。
在获得其中光脉冲可见的一个或多个图像的实施例中，处理单元46还可以被配置为处理图像以确定光脉冲的亮度和/或颜色。处理单元46可以将所确定的光脉冲的亮度和/或颜色相互比较，以确定光脉冲的亮度和/或颜色是否随时间改变。光脉冲的亮度和/或颜色随时间的任何变化(例如亮度的降低)可以提供光源12的健康和/或衰减的指示。如果亮度和/或颜色满足阈值标准，则可以向用户提供光源12可能需要被更换的指示(如果光源12是可更换的)，或者处理设备2本身需要被更换。
在一些实施例中，提供给用户的反馈可以包括指示当前处理区域是对应于还是基本上对应于先前处理区域(包括先前处理操作中的那些先前处理区域)的反馈。在这些实施例中，遵循上述方法来估计在处理操作期间施加的光脉冲的先前处理位置和先前处理区域，关于这些先前处理位置和先前处理区域的信息被存储在例如存储器单元48中。在下一处理操作期间，该信息被检索并且用于形成下一处理操作中的反馈控制信号。例如，反馈可以指示来自先前处理操作的先前处理区域和来自当前处理操作的先前处理区域。
因此，提供了用于向处理设备的用户确定关于在受试者的身体部位上执行的处理操作的反馈的方法和装置。
本领域的技术人员在实践本文中所描述的原理和技术时，通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，可了解和实现所揭示实施例的变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储或分布在适当的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于与处理设备一起使用的装置，用于向用户提供关于对受试者的身体部位执行的处理操作的反馈，其中所述处理设备被配置为向所述身体部位的皮肤施加光脉冲以执行所述处理操作，其中被施加到所述皮肤的光脉冲处理所述皮肤区域，所述装置包括处理单元，所述处理单元被配置为：
从第一传感器接收第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；
针对在所述处理操作期间由所述处理设备先前施加到所述身体部位的光脉冲，处理所述第一测量信号以将先前处理位置估计为当所述光脉冲被生成时所述处理设备相对于所述身体部位的位置；
针对所述先前施加的光脉冲并且基于所估计的所述先前处理位置，估计针对所述光脉冲的先前处理区域，所述先前处理区域对应于当所述处理设备处于所述先前处理位置处时所述光脉冲被施加到的所述身体部位的所述皮肤区域；
处理所述第一测量信号，以估计所述处理设备相对于所述身体部位的当前位置；
基于所述处理设备的所估计的所述当前位置，估计当前处理区域，所述当前处理区域对应于当所述处理设备处于所述当前位置处时将施加光脉冲的皮肤区域；以及
生成用于反馈单元的反馈控制信号，其中所述反馈控制信号被配置为使所述反馈单元生成反馈，所述反馈指示所述当前处理区域是否对应于或基本上对应于先前处理区域。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器是成像单元，所述第一测量信号是多个图像或视频序列，并且所述多个图像或视频序列被处理以识别所述处理设备随时间的位置和/或运动。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述处理单元被配置为：
识别所述图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征；
监测所述图像或视频序列中的所述皮肤特征和/或身体部位特征随时间的运动；以及
根据所述图像或视频序列中的所述皮肤特征和/或身体部位特征的运动来确定所述处理设备相对于所述身体部位的位置和/或运动。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述处理单元还被配置为：从运动传感器接收第二测量信号，所述第二测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；以及
其中所述处理单元被配置为处理所述第一测量信号和所述第二测量信号，以估计所述先前处理位置和所述当前位置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述反馈控制信号是显示控制信号，并且所述反馈单元是显示单元。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述显示控制信号被配置为使所述显示单元生成图形显示，所述图形显示包括叠加在所述身体部位上的所述先前处理区域和所述当前处理区域的图形表示。
7.根据权利要求6所述的装置，其中以下项中的任一项：
显示单元为显示屏，并且所述显示控制信号包括叠加有所述图形表示的身体部位的多个图像或视频序列；
所述显示单元是投影仪，并且所述显示控制信号被配置为使所述投影仪根据所估计的所述先前处理区域和所述当前处理区域来将所述图形表示投影到所述受试者的所述身体部位上；以及
所述显示单元被配置为将所述图形表示显示为所述身体部位的增强现实显示的一部分。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中所述处理单元被配置为基于以下来估计所述先前处理区域并且估计所述当前处理区域：(i)所述光脉冲穿过的所述处理设备中的孔口的尺寸；以及(ii)附件中的孔口的尺寸，所述附件被附接到所述处理设备。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中所述处理单元还被配置为：
如果所确定的所述当前处理区域与所述先前处理区域中的任一个不重叠或基本不重叠时，产生致动信号，所述致动信号将使所述处理设备中的光源产生光脉冲。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其中所述处理单元还被配置为：基于所述处理设备中的孔口的位置分别与所述处理设备的所估计的所述先前处理位置和所估计的所述当前位置之间的预定关系，来分别估计所述先前处理区域和所述当前处理区域，所述光脉冲通过所述孔口被施加到所述皮肤。
11.一种系统，包括：
处理设备，包括一个或多个光源，用于对皮肤执行处理操作；
第一传感器，用于输出第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；以及
根据权利要求1-10中任一项所述的装置。
12.一种计算机实现的方法，用于向用户提供反馈，所述反馈关于由处理设备对受试者的身体部位执行的处理操作，其中所述处理设备被配置为向所述身体部位的皮肤施加光脉冲以执行所述处理操作，其中被施加到所述皮肤的光脉冲处理所述皮肤的区域，所述方法包括：
从第一传感器接收第一测量信号，所述第一测量信号包括关于所述处理设备随时间的位置和/或运动的信息；
针对在所述处理操作期间由所述处理设备先前施加到所述身体部位的光脉冲，处理所述第一测量信号以将先前处理位置估计为当所述光脉冲被生成时所述处理设备相对于所述身体部位的位置；
针对所述先前施加的光脉冲并且基于所估计的所述先前处理位置，估计针对所述光脉冲的先前处理区域，所述先前处理区域对应于当所述处理设备处于所述先前处理位置处时所述光脉冲被施加到的所述身体部位的所述皮肤区域；
处理所述第一测量信号以估计所述处理设备相对于所述身体部位的当前位置；
基于所述处理设备的所估计的所述当前位置，估计当前处理区域，所述当前处理区域对应于当所述处理设备处于所述当前位置处时将施加光脉冲的皮肤区域；以及
生成用于反馈单元的反馈控制信号，其中所述反馈控制信号被配置为使所述反馈单元生成反馈，所述反馈指示所述当前处理区域是否对应于或基本上对应于先前处理区域。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述传感器是成像单元，所述第一测量信号是多个图像或视频序列，并且所述多个图像或视频序列被处理以识别所述处理设备随时间的位置和/或运动。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括：
识别所述图像或视频序列中的皮肤特征和/或身体部位特征；
监测所述图像或视频序列中的所述皮肤特征和/或身体部位特征随时间的运动；以及
根据所述图像或视频序列中的所述皮肤特征和/或身体部位特征的运动来确定所述处理设备相对于所述身体部位的位置和/或运动。
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中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处理单元执行时，使所述计算机或处理单元执行根据权利要求12-14中任一项所述的方法。
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