本發(fā)明涉及手持式個(gè)人護(hù)理設(shè)備(例如，處理設(shè)備或治療設(shè)備)領(lǐng)域，并且具體涉及捕獲對(duì)象表面的圖像的手持式個(gè)人護(hù)理設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、手持式個(gè)人護(hù)理設(shè)備，諸如刷牙/梳頭設(shè)備、剃須設(shè)備和吸奶器，經(jīng)常被使用。近年來(lái)，相機(jī)和其他成像傳感器已被集成到手持式設(shè)備中，以捕獲靠近設(shè)備末端執(zhí)行器(例如，刷毛、絲狀物、剃須刀蓋等)的用戶表面的圖像。

2、圖像捕獲能夠?qū)崿F(xiàn)基于圖像的遠(yuǎn)程診斷、增強(qiáng)型位置感測(cè)、治療計(jì)劃和/或處理監(jiān)測(cè)。如今，捕獲這些圖像的過(guò)程正逐漸無(wú)縫集成到用戶的常規(guī)個(gè)人護(hù)理設(shè)備和日常護(hù)理中，而無(wú)需使用諸如智能手機(jī)、牙科內(nèi)窺鏡或手持式口內(nèi)掃描儀等獨(dú)立設(shè)備。這種無(wú)縫集成可以避免用戶的額外麻煩，并能夠立即向用戶提供基于圖像的反饋，因?yàn)闊o(wú)需使用基于智能手機(jī)的圖像捕獲，也無(wú)需進(jìn)行額外的個(gè)人護(hù)理日常工作流程(諸如刷牙后單獨(dú)拍攝圖像)。

3、然而，眾所周知，終端執(zhí)行器在使用設(shè)備過(guò)程期間，通常會(huì)在由用戶施加的力的作用下變形。因此，終端執(zhí)行器很容易侵占相機(jī)的圖像視場(chǎng)，使圖像解讀更加困難(有時(shí)甚至無(wú)法解讀)。因此，通常在獲取有用的圖像之前需要獲取大量圖像。這會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)傳輸，而其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)上述圖像捕獲的優(yōu)勢(shì)而言相對(duì)無(wú)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明由權(quán)利要求書限定。

2、根據(jù)本發(fā)明一方面的示例，提供了一種手持式個(gè)人護(hù)理設(shè)備，包括：

3、多個(gè)末端執(zhí)行器，用于與對(duì)象的表面的一部分接合；

4、圖像捕獲設(shè)備，被配置為捕獲對(duì)象的表面的圖像；

5、傳感器單元，被配置為在圖像被捕獲的同時(shí)確定多個(gè)末端執(zhí)行器的負(fù)載狀態(tài)；以及

6、控制單元，被配置為根據(jù)負(fù)載狀態(tài)確定圖像的質(zhì)量值，并基于質(zhì)量值選擇性地控制圖像的傳輸。

7、本文提出了方案、解決方案、概念、設(shè)計(jì)、方法和系統(tǒng)，涉及輔助和/或改進(jìn)手持式設(shè)備對(duì)對(duì)象的表面的一部分的圖像獲取，該手持式設(shè)備具有用于與對(duì)象的表面的一部分接合的多個(gè)末端執(zhí)行器。具體而言，所述末端執(zhí)行器在給定負(fù)載狀態(tài)下的變形可能導(dǎo)致一些末端執(zhí)行器侵占用戶表面的圖像捕獲的視場(chǎng)。因此，本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，可以利用在圖像捕獲過(guò)程期間確定/估計(jì)/預(yù)測(cè)的末端執(zhí)行器的負(fù)載狀態(tài)來(lái)確定圖像質(zhì)量。因此，可以根據(jù)圖像質(zhì)量選擇性地控制圖像的傳輸。以此方式，可以通過(guò)忽略質(zhì)量較差(即，被高度遮擋)圖像的傳輸來(lái)降低整體數(shù)據(jù)傳輸速率。

8、舉例來(lái)說(shuō)，由手持式設(shè)備捕獲的用戶表面的一部分的圖像經(jīng)常被末端執(zhí)行器遮擋/侵占，該手持式設(shè)備具有用于與用戶的(相同)表面接合的末端執(zhí)行器。這是因?yàn)?，?dāng)末端執(zhí)行器與用戶表面接觸時(shí)，它們會(huì)經(jīng)歷負(fù)載狀態(tài)(即，由于力/壓力)，使其偏轉(zhuǎn)/變形/被迫進(jìn)入圖像捕獲設(shè)備的視場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)然，在末端執(zhí)行器侵占程度較高的情況下，用戶表面甚至可能在圖像中不可見(jiàn)。此外，除了末端執(zhí)行器侵占相機(jī)的視場(chǎng)之外，高負(fù)載狀態(tài)還會(huì)影響圖像捕獲設(shè)備本身，從而降低圖像質(zhì)量。

9、此類圖像可能對(duì)進(jìn)一步處理沒(méi)有用處(或用處不大)。所述進(jìn)一步處理可能包括基于遠(yuǎn)程圖像的診斷、增強(qiáng)型位置感測(cè)、治療計(jì)劃和/或處理監(jiān)測(cè)。

10、因此，每幅圖像都會(huì)被選擇性地傳輸。實(shí)際上，這意味著質(zhì)量較差的圖像可能不會(huì)被傳輸(或以高壓縮比傳輸)，而那些能夠提供用戶表面的清晰視圖的圖像則會(huì)被傳輸(或無(wú)損傳輸或低壓縮比傳輸)。這意味著用于傳輸捕獲圖像所需的帶寬、接收器處的存儲(chǔ)以及接收器處所需的處理都會(huì)被降低，同時(shí)不會(huì)過(guò)度降低圖像捕獲設(shè)備所獲取的數(shù)據(jù)的整體有用性/質(zhì)量。

11、此外，可以直接測(cè)量/確定負(fù)載狀態(tài)，或者估計(jì)末端執(zhí)行器處于負(fù)載狀態(tài)的可能性/概率。末端執(zhí)行器的負(fù)載狀態(tài)提供了一種高效(即，快速且計(jì)算復(fù)雜度低)的用于確定/估計(jì)/預(yù)測(cè)圖像的質(zhì)量的方法。雖然使用圖像處理技術(shù)直接評(píng)估用戶表面的圖像可以提供對(duì)圖像質(zhì)量的高度準(zhǔn)確的評(píng)估，但這種解決方案可能計(jì)算量大且速度慢，而且這種精度可能沒(méi)有必要。對(duì)于尺寸、功率和處理能力有限的手持式設(shè)備來(lái)說(shuō)，這可能并不理想。因此，利用負(fù)載狀態(tài)作為評(píng)估圖像質(zhì)量的間接手段，可以促進(jìn)改進(jìn)(即，更高效、更快速)的用于圖像選擇性傳輸?shù)姆椒ā?/p>

12、此外，本發(fā)明提出了圖像的選擇性傳輸，而非圖像的選擇性捕獲。響應(yīng)于控制信號(hào)而選擇性地捕獲圖像通常需要復(fù)雜的圖像捕獲設(shè)備，這本身就需要考慮成本、功率和空間。相比之下，簡(jiǎn)單地重復(fù)捕獲圖像(即，以固定/隨機(jī)的時(shí)間間隔)的圖像捕獲設(shè)備是廣泛可用、體積小巧且價(jià)格低廉的。因此，本發(fā)明所提出的是捕獲圖像，隨后評(píng)估質(zhì)量(基于所確定的/所檢測(cè)的/所測(cè)量的負(fù)載狀態(tài))。因此，這有助于降低手持式設(shè)備的總成本。

13、在一些實(shí)施例中，質(zhì)量值可以指示對(duì)象表面的圖像被多個(gè)末端執(zhí)行器遮擋的程度。

14、圖像的質(zhì)量與末端執(zhí)行器在圖像中的存在程度有關(guān)。當(dāng)然，這會(huì)直接影響圖像的有用性，因?yàn)楸桓叨日趽醯膱D像可能不包含足夠的信息進(jìn)行進(jìn)一步處理。換句話說(shuō)，圖像中存在的多個(gè)末端執(zhí)行器會(huì)充當(dāng)噪點(diǎn)，因此末端執(zhí)行器遮擋圖像的程度決定了圖像的噪點(diǎn)程度(即，質(zhì)量)。

15、因此，以這種方式定義質(zhì)量可能會(huì)帶來(lái)更有效的選擇性傳輸。

16、在示例性實(shí)施例中，負(fù)載狀態(tài)可以描述多個(gè)末端執(zhí)行器中的至少一個(gè)末端執(zhí)行器的變形水平。

17、不同的負(fù)載狀態(tài)指示多個(gè)末端執(zhí)行器變形/偏轉(zhuǎn)的不同程度/水平/級(jí)別(從而表示末端執(zhí)行器可能變形到圖像捕獲設(shè)備的成像視場(chǎng)的程度)。施加到末端執(zhí)行器上的負(fù)載狀態(tài)越大(即，力或壓力越大)導(dǎo)致末端執(zhí)行器的變形/偏轉(zhuǎn)就越大。當(dāng)然，這種變形程度表明了末端執(zhí)行器存在于圖像捕獲設(shè)備的視場(chǎng)中的可能性。

18、具體而言，負(fù)載狀態(tài)還可以描述多個(gè)末端執(zhí)行器中的至少一個(gè)末端執(zhí)行器的變形方向和變形模式中的至少一項(xiàng)。

19、通常情況下，偏轉(zhuǎn)不止一個(gè)方向，也不止一種類型。通常情況下，末端執(zhí)行器可能從靜止軸向任何徑向方向變形，也可能自由變形(即，與用戶表面輕微接觸時(shí))、以約束的方式變形(即，末端執(zhí)行器的兩端都被卡住/固定時(shí))、以受困的方式變形(即，末端執(zhí)行器無(wú)法移動(dòng))，或者由于機(jī)械不穩(wěn)定性(雙穩(wěn)態(tài)躍變或屈曲)而動(dòng)態(tài)變形。所有這些因素都會(huì)影響根據(jù)負(fù)載狀態(tài)得出的捕獲圖像的質(zhì)量的預(yù)測(cè)/確定。因此，這些信息可以提供更準(zhǔn)確的質(zhì)量值。

20、在另外的實(shí)施例中，傳感器單元可以包括傳感器，該傳感器被配置為檢測(cè)由至少一個(gè)末端執(zhí)行器施加在對(duì)象表面的一部分上的力。在這種情況下，負(fù)載狀態(tài)可以基于檢測(cè)到的力或壓力。

21、確定末端執(zhí)行器的負(fù)載狀態(tài)的一種方法是直接評(píng)估/檢測(cè)/測(cè)量由末端執(zhí)行器施加于對(duì)象表面的力。由于許多設(shè)備已經(jīng)集成了此類傳感器(例如，一些電動(dòng)牙刷)，這或許可以提供一種經(jīng)濟(jì)便捷的用于評(píng)估負(fù)載狀態(tài)的手段。

22、備選地或附加地，在一些實(shí)施例中，傳感器單元可以包括至少一個(gè)變形感測(cè)元件，該變形感測(cè)元件被耦合到多個(gè)末端執(zhí)行器中的一個(gè)末端執(zhí)行器，或者作為多個(gè)末端執(zhí)行器中的一個(gè)末端執(zhí)行器，該變形感測(cè)元件被配置為檢測(cè)對(duì)應(yīng)的末端執(zhí)行器的變形值。然后，負(fù)載狀態(tài)可以基于檢測(cè)到的變形值。

23、另一種可以確定負(fù)載狀態(tài)的方法是通過(guò)直接測(cè)量末端執(zhí)行器的變形。這可以通過(guò)根據(jù)其經(jīng)歷的變形程度來(lái)改變屬性和/或輸出信號(hào)的設(shè)備/傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，將這些感測(cè)元件耦合到末端執(zhí)行器(或?qū)⒏袦y(cè)元件調(diào)整為末端執(zhí)行器本身)，可以直接根據(jù)末端執(zhí)行器的變形來(lái)確定負(fù)載狀態(tài)。因此，這可以提供一種高精度的用于評(píng)估負(fù)載狀態(tài)的手段。

24、具體地，至少一個(gè)變形感測(cè)元件可以是以下中的一項(xiàng)：壓電聚合物纖維、光纖布拉格光柵、法布里-珀羅傳感器或壓力敏感材料。

25、此外，傳感器單元還可以包括光學(xué)接近傳感器，其被配置為檢測(cè)手持式設(shè)備鄰近末端執(zhí)行器的部分與對(duì)象表面之間的距離值。因此，負(fù)載狀態(tài)可以根據(jù)檢測(cè)到的距離值。

26、另一種通過(guò)其確定負(fù)載狀態(tài)的方法是基于在手持式設(shè)備在末端執(zhí)行器基座處的部分與對(duì)象的表面之間檢測(cè)到的距離。本質(zhì)上，這意味著可以確定由末端執(zhí)行器(當(dāng)與對(duì)象的表面接觸時(shí))所占據(jù)的距離。當(dāng)然，當(dāng)該距離減小到小于末端執(zhí)行器的長(zhǎng)度時(shí)，負(fù)載狀態(tài)可以被認(rèn)為在增加。一種經(jīng)濟(jì)高效、低功率且便捷的用于評(píng)估距離的手段是使用光學(xué)接近傳感器，它可以在多個(gè)位置處評(píng)估距離。

27、在一些實(shí)施例中，手持式設(shè)備還可以包括振動(dòng)致動(dòng)器，其適于使多個(gè)末端執(zhí)行器中的至少一個(gè)末端執(zhí)行器振動(dòng)。在這種情況下，傳感器單元可以包括傳感器，該傳感器被配置為檢測(cè)多個(gè)末端執(zhí)行器中的至少一個(gè)末端執(zhí)行器的振動(dòng)值，并且負(fù)載狀態(tài)可以基于檢測(cè)到的振動(dòng)值來(lái)確定。

28、很多情況下，手持式設(shè)備包括振動(dòng)的組件，以便輔助設(shè)備的功能(例如，用于輔助刷牙、按摩或剃須)。因此，可以通過(guò)利用傳感器(諸如加速度計(jì))來(lái)評(píng)估振動(dòng)的程度。事實(shí)上，振動(dòng)可能會(huì)影響末端執(zhí)行器上的負(fù)載狀態(tài)，更普遍地，還會(huì)影響由圖像捕獲設(shè)備捕獲的圖像質(zhì)量(例如，通過(guò)使末端執(zhí)行器在視場(chǎng)內(nèi)模糊或移動(dòng))。

29、在一些實(shí)施例中，控制單元可以被配置為響應(yīng)于質(zhì)量值來(lái)傳輸圖像，該質(zhì)量值基于與預(yù)定范圍的可接受負(fù)載狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的負(fù)載狀態(tài)。

30、情況可能是圖像的質(zhì)量是可接受的負(fù)載狀態(tài)是已知的。該范圍(可能不連續(xù))可能因設(shè)備而異，因此可以在設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試階段期間確定。因此，當(dāng)確定末端執(zhí)行器在圖像捕獲期間的負(fù)載狀態(tài)可接受時(shí)，圖像就會(huì)被傳輸(并可能被存儲(chǔ)并經(jīng)受進(jìn)一步處理/分析)。

31、更具體地，在一些實(shí)施例中，預(yù)定范圍的可接受負(fù)載狀態(tài)可以由預(yù)定的最小負(fù)載狀態(tài)和預(yù)定的最大負(fù)載狀態(tài)來(lái)界定，預(yù)定的最小負(fù)載狀態(tài)可以指示多個(gè)末端執(zhí)行器中的至少一個(gè)末端執(zhí)行器與對(duì)象表面的部分接觸，并且預(yù)定的最大負(fù)載狀態(tài)可以指示圖像中存在的對(duì)象的未遮擋表面的最小可接受量。

32、因此，圖像在末端執(zhí)行器與對(duì)象的表面接觸但未被過(guò)度遮擋時(shí)(即，當(dāng)圖像質(zhì)量仍然較高時(shí))被傳輸。這可以有效利用手持式設(shè)備用于傳輸圖像的帶寬和功率，因?yàn)橛糜谔幚淼膱D像會(huì)被傳輸(而其他圖像可能會(huì)被丟棄、以高壓縮比發(fā)送或本地存儲(chǔ))。

33、在一些實(shí)施例中，多個(gè)末端執(zhí)行器中的每一個(gè)末端執(zhí)行器可以是彈性可變形的末端執(zhí)行器或通過(guò)彈性可變形基座安裝在手持式設(shè)備上的剛性末端執(zhí)行器中的一項(xiàng)。

34、末端執(zhí)行器有很多不同的類型。其中特別值得關(guān)注的兩種類型是：柔性/彈性可變形末端執(zhí)行器，以及安裝或包括柔性/彈性可變形部件的末端執(zhí)行器。由于這些類型的末端執(zhí)行器具有可變形的特性，它們?cè)谔囟ㄘ?fù)載狀態(tài)下可能會(huì)侵占圖像捕獲設(shè)備的視場(chǎng)。因此，配備此類末端執(zhí)行器的手持式設(shè)備可能尤其受益于本發(fā)明的實(shí)施例。

35、在一些實(shí)施例中，手持個(gè)人護(hù)理設(shè)備可以是處理設(shè)備或治療設(shè)備。

36、也就是說(shuō)，手持式設(shè)備可以執(zhí)行處理或治療個(gè)人護(hù)理功能。

37、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于選擇性地控制由手持式個(gè)人護(hù)理設(shè)備獲取的對(duì)象表面的圖像的傳輸?shù)姆椒ǎ撌殖质絺€(gè)人護(hù)理設(shè)備包括用于與對(duì)象表面的一部分接合的多個(gè)末端執(zhí)行器，該方法包括：捕獲對(duì)象表面的圖像；在圖像被捕獲的同時(shí)確定多個(gè)末端執(zhí)行器的負(fù)載狀態(tài)；基于負(fù)載狀態(tài)來(lái)確定圖像的質(zhì)量值；以及基于質(zhì)量值來(lái)選擇性地控制圖像的傳輸。

38、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，包括計(jì)算機(jī)程序代碼裝置，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，該計(jì)算機(jī)程序代碼裝置適于實(shí)施所提出的實(shí)施例的方法。

39、本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)并且將參考下文描述的實(shí)施例進(jìn)行闡明。