用于在剃刮过程中引导用户的系统和方法

摘要

本申请涉及一种用于在剃刮过程中引导用户的剃刮引导系统(10)，该系统包括图像传感器(30)，其被配置为记录用户身体的部位的图像；图像数据分析器(41)，其被配置为基于图像中的数据确定局部毛发生长方向；控制器(40)，其被配置成依赖于所确定的局部毛发生长方向生成关于毛发切割装置(20)待被移动的方向的指示；和反馈系统(130)，其被配置成提供指令给用户。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在剃刮过程中引导用户的剃刮导引系统。本发明还涉及一种在剃刮过程中引导用户的方法。

背景技术

许多不同类型的装置用于切割体毛是已知的。毛发可以使用剪刀进行切割，但为了最小化毛发长度，其他类型的装置被使用，诸如剃刮装置和修剪器。在早期的日子里，男人用刀片剃刮他们的胡须。后来，电动剃刮开始流行，其也适于女性。如今，电动毛发切割装置多样化，从用于修整面部毛发的修剪器，到用于剃刮胡须或身体的其它部位的电动剃刮刀。

剃刮时，通常的目标是实现可能的最接近剃刮同时最小化皮肤刺激。大多数面部毛发剃刮由男性完成，但女人也可以剃刮自己身体或面部的毛发。

传统的剃刮由使用刀片切割面部毛发构成。在这一领域在几个世纪中几种技术已经被开发，从而有可能实现无刺激的贴近剃刮。主要原理是切割毛发而不会割破皮肤。这可能需要在剃刮过程中的几个阶段。首先，皮肤毛发被调节以启动剃刮过程。目标是优化毛发和皮肤特性以实现最佳剃刮。调节可由湿润和/或加热皮肤/毛发组成。接着，毛发被反复切割直到能够实现安全的逆纹理剃刮。这可以由首先在其生长方向上切割毛发，即仅切割毛发而不触及皮肤。剃刮的第二阶段是垂直其生长方向切割毛发，为最后切割阶段准备毛发。最后，在最后阶段，逆其生长方向切割毛发的其余部分。在所有这些阶段，保持皮肤润湿并且刀片保持在距皮肤的最小距离，从而最小化皮肤损伤。

在剃刮后程序期间，用户应闭合剃刮后所敞开的毛孔，并最小化由剃刮操作引起的任何感染的可能性。这是通过降低面部温度实现的，从而导致毛孔自然闭合，并通过(化学)消毒剂的应用，破坏可能已经由剃刮过程造成的任何感染原因。

虽然所描述的剃刮过程对于实现无刺激贴近剃刮是非常有效的，该过程通常被认为是耗时和困难的，因为它需要在面部各部分的毛发生长的独特知识和剃刮顺序的精确应用。对于不同的人，面部毛发根据不同的模式进行生长。虽然有些人在他们的脸上呈现非常均匀自上而下的毛发生长模式，多数人在此模式中存在一些变化。模式的差异可能包括相对于皮肤的不同局部方向的毛发生长，在毛发汇聚的地方形成漩涡、分枝或下沉。

在毛发切割过程中帮助用户的几个交互式毛发切割系统是已知的。公开WO2013/096572描述了一种为用户提供引导的系统。指示毛发切割装置相对于身体部位的位置的信息被产生并用于指导用户。在电子计算装置上的照相机可以收集用户的图像，并评估其存在的毛发长度和风格，并确定用户的毛发所可能的样式和长度。然而，在WO2013/096572中描述的系统无法确定用于优化剃刮结果的毛发生长方向。

因此，需要一种向用户提供关于剃刮过程期间的最佳剃刮顺序的引导的系统。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在剃刮过程中引导用户的剃刮引导系统。

根据本发明，提供了一种用于在剃刮过程中引导用户的剃刮引导系统，该系统包括图像传感器，其被配置为记录用户身体部位的图像；图像数据分析器，其被配置为基于图像中的数据确定局部毛发生长方向；控制器，其被配置成依赖于所确定的局部毛发生长方向生成关于毛发切割装置待在身体上移动的方向的指令；和反馈系统，其被配置成提供指令给用户。

根据本发明的剃刮引导系统能够分析并确定用户皮肤上的独特毛发生长模式，并且基于所确定的毛发生长模式，在剃刮过程中向用户提供关于最佳剃刮顺序的引导。最佳的剃刮效果需要局部毛发生长方向的知识，即毛发生长方向作为用户身体上的局部位置的函数，其在面部或身体的不同部位上可能是不同的，并且对不同的人可能是不同的。图像数据分析器将确定局部毛发生长方向，并且用户只需要遵循由系统所提供的指令，以获得最佳的剃刮效果。

成像模块可以被配置为创建2D图像，其中每一根所检测的毛发由2D图像的线表示。图像数据分析器可以被配置为使用传播算法确定局部毛发生长方向，并且使用代表毛发的每根线的定向和它们相对于初始化区域或之前所处理的区域的相对位置，确定与初始化区域紧挨着的或与之部分重叠的相邻区域内的毛发生长方向，该算法从利用在已知毛发生长方向上的启发式信息确定在初始化区域内的毛发生长方向开始。

该系统还包括照明单元，其被配置成照亮身体部位以便在用户的皮肤上产生毛发的阴影，其中在2D图像中每根检测到的毛发由表示毛发的第一线和表示毛发的阴影的第二线所表示，图像数据分析器被配置成使用第一和第二线的交汇点确定毛发的局部毛发生长方向。成像模块可以被配置为自动记录2D图像的序列，其中图像数据分析器被配置成使用2D图像的序列创建身体部位的3D图像，图像数据分析器进一步被配置为通过分析3D图像确定局部毛发生长方向。

在一个实施例中，成像模块被配置为创建3D图像，其中每一根检测到的毛发由3D线表示。图像数据分析器可以然后进一步被配置为通过分析3D图像确定局部毛发生长方向。

在根据本发明的剃刮引导系统的一个实施例中，控制器被配置成基于所确定的局部毛发生长方向确定用户所要遵循的移动优选顺序，其中，指令涉及的移动优选顺序内的步骤。在本实施例中，用户可接收有关在整个剃刮过程中该毛发切割装置待被移动的方向的信息的配方。

在根据本发明的剃刮引导系统的一个实施例中，控制器被配置为使用关于在用户身体某些位置的已知毛发生长方向的启发式信息确定局部毛发生长方向。例如，当使用光学记录技术从图像确定局部毛发生长方向时，所记录的图像可以只指示毛发的定向，而不是毛发的实际生长方向。关于在面部或身体某些位置的已知毛发生长方向的启发式信息在这种情况下通过使用记录的图像将改善控制器对毛发生长方向的确定。例如，鬓角和小胡子通常生长在相对于面部的向下方向。

在根据本发明的剃刮引导系统的一个实施例中，该系统包括位置识别器，其被配置为产生指示毛发切割装置相对于身体部位的位置的位置信息。位置信息可以被控制器使用，以对用户进行实时引导。控制器可被配置为使用位置信息监视毛发切割装置的轨迹。这使控制器能够储存及使用轨迹历史，其可以用于生成用于剃刮过程的不同阶段的所优选的指令。例如，用户可以被指示在第一阶段期间在皮肤表面沿毛发生长方向上移动剃刀，并在第二阶段沿与毛发生长方向相反的方向(“逆纹理”)上移动剃刀，并第一和第二阶段之间可能垂直于毛发生长方向移动剃刀。

在根据本发明的剃刮引导系统的进一步的实施例中，控制器被配置为操作反馈系统，以基于位置信息为用户提供毛发切割装置的期望路径和/或定向角度的指示。这将为用户提供非常友好的反馈，其不仅指示在毛发切割装置的瞬时位置的运动优选方向，而且指示在随后位置的优选方向，这将使用户能够正确地遵循指示即使当他以相对高速移动毛发切割装置时。呈现的优选定向角度将帮助用户在定向对最佳剃刮重要的面部或身体区域中优化剃刮。

在根据本发明的剃刮引导系统的进一步的实施例中，反馈系统包括显示模块，其被配置成显示身体部位的表示和表示指令的视觉符号。这会为用户提供非常用户友好的反馈，使用户能够容易地理解关于将要处理的脸部或身体部位的指令。

可替换地或另外，反馈系统可以包括音频模块，其被配置以产生音频格式的指令。音频指令可以在剃刮过程中帮助例如视觉障碍的人。

可替换地或另外，反馈系统可以包括触觉模块，其被配置以产生触觉格式的指令。这种触觉反馈可以通过在毛发切割装置本身中的振动模块形成，以便指导用户。

在根据本发明的剃刮引导系统的一个实施例中，剃刮引导系统是混合剃刮引导系统，其包括基座单元和毛发切割装置。基座单元和毛发切割装置可被配置为使用有线或无线通信方式交换信息和/或指令。

在根据本发明的混合剃刮引导系统的一个实施例中，基座单元包括图像传感器和控制器，并且毛发切割装置包括反馈系统。在根据本发明的混合剃刮引导系统的一个替代实施例中，基座单元包括反馈系统，并且毛发切割装置包括图像传感器和控制器。

在根据本发明的混合剃刮引导系统的进一步的实施例中，基座单元由计算装置实施，诸如平板计算机，或通过移动电信装置，诸如智能手机。

在一个实施例中，整个剃刮引导系统是由计算装置、移动电信装置或手持电动毛发切割装置实施的。在计算装置或移动通信装置的情况下，用户被提供有引导用户的剃刮引导装置，而不需要适配的毛发切割装置。

在该系统中是手持式电动毛发切割装置的情况下，用户可以通过毛发切割装置本身被引导，而不需要任何附加的基座单元，诸如适配的计算装置或移动电信装置。

根据本发明的另一方面，提供一种在剃刮过程中引导用户的方法，该方法包括形成用户的身体部位的图像，使用图像确定用户身体上的局部毛发生长方向，依赖于所确定的局部毛发生长方向生成关于毛发切割装置待在身体上移动的方向的指令，和提供指令给用户。

参照下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是显而易见的并得以阐述。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的剃刮引导系统的示意图；

图2示意性示出了根据图1的实施例的剃刮引导系统的毛发切割装置的一个示例；

图3示意性示出了根据本发明的剃刮引导系统的另一实施例；

图4示意性示出了作为根据本发明的一个实施例的剃刮引导装置的智能手机；

图5示意示出了作为根据本发明的一个实施例的剃刮引导装置的毛发切割装置；

图6示意性示出了图5的毛发切割装置的面向用户皮肤的一侧。

图7示出了由图像传感器形成的2D图像的示例，其中每根所检测到的毛发由2D图像中的线所表示；

图8示出了图7中的图像的面部连同使用启发法确定毛发方向的初始化区域；

图9示出了图8的面部连同初始化区域及待处理的相邻图像区域；

图10示出具有表示鬓角上的毛发的线和表示毛发阴影的线的图像的一个示例，并且

图11示出了图10的面部，其中图像数据分析器已经使用第一和第二线的交汇点确定一些毛发的局部毛发生长方向。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的剃刮引导系统10的示意图。该系统10包括基座单元50和毛发切割装置20。基座单元50包括图像传感器30和控制器40。在本实施例中，基座单元还包括通信模块52，用于与毛发切割装置20无线通信；和照明单元53，其被配置为照亮身体的一部分，以便在用户的皮肤上产生毛发的阴影。

基座单元50可以是平板计算机、笔记本计算机、个人计算机或任何其他合适的计算装置。可替代地，基座单元50可以是智能手机，平板手机或任何其它类型的移动电信设备，诸如谷歌眼镜。图像传感器30被配置为记录用户80的身体的部位81的图像。在图1的示例中，图像传感器30将记录用户80的面部。控制器40可以包括图像数据分析器41，其被配置为基于图像数据确定局部毛发生长方向。值得注意的是，该图像数据分析器41可以是加载在控制器40上或通过控制器40加载的软件程序，或者它可以从控制器40分开，从而是与控制器40通信的单独的硬件组件。图像数据分析器41可使用不同的图像处理方法确定在用户面部81上的局部毛发生长方向，如将在下面参照图7-9更详细地进行说明的。

图2示意地示出了根据图1的实施例的毛发切割装置20的示例。毛发切割装置20可以是手持电动剃刮装置。然而，将显而易见的是，毛发切割装置20可具有可替换布置。例如，毛发切割装置20可以是手持式电动毛发修剪装置。可替代地，毛发切割装置20可以是用于脱毛(拔毛)的毛发移除装置。

毛发切割装置20可在用户的身体部位上移动，例如面部81移动以剃刮胡须。该毛发切割装置20包括主体21和在主体21一端的切割头22。主体21限定手柄部23。主体21和切割头22被布置成使得手柄部23可以由用户握持。切割头22具有切割单元24。切割单元24被配置为剃刮毛发。切割单元24由驱动器29驱动。驱动器29在驱动动作中动作以驱动切割单元24。在本实施例中，驱动器29是电动机。

毛发切割装置20还包括控制器400、触觉反馈系统160和用于与基座单元50的通信模块52无线通信的通信模块26。控制器400被配置成控制驱动器29、通信模块26和触觉反馈系统160。

在图1的实施例中，基座单元50上的图像传感器30作为用于记录用户80身体的部位81的图像的装置。可替换地或另外地，图像传感器30可充当位置识别器，其被配置为产生指示毛发切割装置20相对于待处理身体部位的位置的信息。即，位置识别器能够产生指示毛发切割装置20相对于身体的记录部位81的位置的信息。应当理解，可以使用产生指示毛发切割装置20的位置的信息的替代方式或补充方式。这样的位置识别器的示例包括电磁场检测系统、微波检测系统、惯性测量系统和/或超声检测系统。

在上述实施例中，图像传感器30和控制器40形成基座单元50，例如平板计算机50的一部分。可替换地，图像传感器30和控制器40分离设置。在一个实施例中，在毛发切割装置20中的控制器40被配置为使用由图像传感器30产生的图像确定用户身体上的局部毛发生长方向，并依赖所确定的局部毛发生长方向生成关于毛发切割装置20所要移动的方向的指令。

图像传感器30、控制器40和毛发切割装置20彼此通信。在本实施例中，图像传感器30和控制器40经由有线连接进行通信。控制器40和毛发切割装置20经由无线连接进行通信。其他布置可以被设想。例如，控制器40和毛发切割装置20可以通过有线连接而连接，和/或控制器40和图像传感器30可通过无线连接而连接。无线模块，例如无线电或红外发射器和接收器，用于以无线方式互连不同组件。应该理解的是，可以使用WiFi(TM)和蓝牙(TM)技术。

用作成像模块的图像传感器30，可以是深度或范围的图像传感器。也就是说，图像传感器30使用范围成像以确定视野范围内或图像传感器30的光学感测区域31内的元件位置(见图1)。图像传感器30可以产生二维图像，其具有在光学感测区域31内元件到特定位置(例如图像传感器本身)的距离的值。在本实施例中，图像传感器30被配置为采用结构化的光技术来确定在图像传感器30的光学传感区域31内的元件位置，包括距离。这样的技术使用特别设计的光模式照亮视场。这个实施例的一个优点是可以在任何给定时间仅使用反射光的单个图像来确定深度。可替代地，图像传感器30被配置为使用飞行时间技术来确定在图像传感器30的视野范围内的元件位置，包括距离。本实施例的优点在于运动部件的数量被最小化。其他技术包括回波图形技术、立体三角测量、片光三角测量、干涉测量法和编码孔径。

图像传感器30可以是能够产生表示由相机传感器接收到的场景的图像数据的数码相机。该图像数据可以被用来捕捉连续帧作为视频数据。光学感测区域31是其中从物体反射或由物体发射的光波得以被图像传感器检测的视野。图像传感器30可以检测光谱中可见部分的光，但它也可以是红外图像传感器。

充当成像模块的图像传感器30，可以被配置为生成指示在光学感测区域31内的元件位置的信息。图像传感器30基于由图像传感器产生的图像数据生成信息。充当成像模块的图像传感器30可以生成具有深度的视觉图像，例如RGB-D地图。图像传感器30可以产生视觉图像，其具有元件位于图像传感器30的光学感测区域31内的深度图。预期有产生指示元件在光学感测区域31内的位置的信息的替代装置。例如，图像传感器30可以产生元件在光学感测区域31内的深度图像(D-地图)。

图像传感器30可以被配置为以每分钟30帧生成具有深度图的视觉图像。此外，图像传感器30可以具有640×480的分辨率。深度范围可以为0.4m至1.5m。视野角度可以在40度至50度之间。这为用户提供了适当区域以被定位在光学感测区域31内。深度分辨率可以被配置为在光学感测区域31内的约1.5mm。

虽然上述参数已被发现足以精确地确定用于切割毛发的位置，但可以理解，可以使用替代的参数。例如，过滤器(未示出)可用于增强可用分辨率的精度。

在一个实施例中，该系统可以适配于所使用的特定剃须刀。在独特毛发方向上切割的电动剃须刀的情况下，如果模型配备有可见光通信系统，该模型可通过控制器40被自动检测，该系统由用于识别用户面部的图像传感器30所检测。

图3示意性示出了系统10的另一个实施例。系统10包括通过有线连接彼此通信的基座单元50和毛发切割装置20。基座单元50包括图像传感器30和控制器40。基座单元10还包括用户输入90、非易失性存储器100、RAM110、扬声器120、显示器130和电源140。在此实施例中毛发切割装置20包括驱动器29、惯性测量单元(IMU)150和作为触觉反馈系统160的振动电动机160。

存储器100可以是非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。尤其地，非易失性存储器100存储操作系统。非易失性存储器100可以被远程地设置。控制器40能够涉及由存储器100存储的一个或多个对象，诸如一个或多个配置文件，并上传一个或多个所存储的对象到RAM110。

RAM110被控制器40用于临时的数据存储。操作系统可包含代码，其在控制器40结合RAM110执行时控制系统10的每个硬件组件的操作。控制器40可以能够使一个或多个对象——例如一个或多个配置文件——由非易失性存储器100远程或本地存储和/或存储到RAM110。

电源140可以是电池，其被配置为向基座单元50和毛发切割装置20供电。应当注意，毛发切割装置20可具有单独的电源单元(未示出)。在本实施例中，电源单元是内置的可再充电电池，但是应当理解的是，替代电源装置是可能的，例如，将系统10连接到外部电源的电源线。

控制器40可以采取任何合适的形式。例如，控制器40可以是一个微控制器、多个控制器、一个处理器或多个处理器。控制器40可以由一个或多个模块形成。

在本实施例中，扬声器120被设置在基座单元50内。可替代地，扬声器120可以在毛发切割装置20上或与其分开设置。在这样的布置中，扬声器120将靠近用户的头部设置，以使由扬声器120产生的可听信号能够被用户容易地听到。扬声器120能够响应于来自控制器40的信号进行操作以提供可听信号给用户。应当理解，在一些实施例中，扬声器120可以被省略。

在本实施例中，显示器130作为反馈系统被设置在基座单元50内。可替代地，显示器130可以被设置在毛发切割装置20上或与其分开设置。显示器130能够响应于来自控制器40的信号操作以产生视觉指示或信号，从而向用户提供引导指令。应当理解，在一些实施例中，显示器130可被省略。

反馈系统还可以包括振动电动机160，例如以提供触觉反馈给用户。振动电动机160，或另一触觉反馈装置被设置在切割单元20内。

在本实施例中，用户输入90包括一个或多个硬件键(未示出)，例如按钮或开关。用户输入90被设置在基座单元50上，但是将理解的是，用户输入90可以在毛发切割装置20或是它们的组合上。用户输入90可操作，例如以使用户选择操作模式来激活系统10和/或去激活系统10。

惯性测量单元150是在毛发切割装置20内。在本布置中，IMU150被容纳在毛发切割装置20的主体21内。IMU是已知的并且因此详细说明将在此省略。IMU150被配置以提供相对运动(平移和旋转)的六轴读数。IMU150被配置为生成指示毛发切割装置20的位置的信息。由IMU150产生的信息被提供给控制器40。

虽然在本实施例和其他描述的实施例中，位置识别器是成像模块，将理解的是可以使用产生指示待处理的身体部位81和毛发切割装置20的位置的信息的替代手段或补充方式。这样的位置识别器的示例包括电磁场检测、微波检测、惯性测量和/或超声检测。替代结构的详细描述被省略。作为位置识别器的图像传感器30也可以省略，并且IMU150可用于产生指示毛发切割装置20的位置的信息。采用这种布置，由IMU150产生的指示毛发切割装置20的位置的信息被提供给控制器40和/或由控制器40参考。

代替提供位置信息，IMU150也可以被用来产生指示毛发切割装置20的运动的信息。所记录的运动可以用来提供校正指令给用户。控制器40可以指示用户调整毛发切割装置20的运动方向，以获得相对于所确定的生长方向的装置所希望的运动。因此，在这种情况下，不需要毛发切割装置20的确切位置信息。

在替代实施例中，位置识别器具有或包括替代装置来产生指示一个或多个对象——特别地是待处理的身体部位和毛发切割装置20——的位置的信息。这样的替代装置可以被用来代替成像模块或IMU，或两者，或者与成像模块或IMU，或两者组合。例如，位置识别器可以被配置为基于声探测、超声波检测、红外信号、信号传播时间和/或角度的检测、和/或用于分析可以被使用的信号的另一技术，生成指示毛发切割装置20的位置的信息。

毛发切割装置20可包括一个或多个加速度计、陀螺仪或其它位置和/或定向监测传感器，以确定毛发切割装置20的位置和/或定向。

在一个实施例中，位置识别器被配置成基于电磁场检测生成指示处理装置20的位置的信息。在这样的实施例中，位置识别器包括一个或多个电磁场检测器(未示出)。一个或多个电磁场检测器被配置成检测电磁场的变化以基于所检测的电磁场产生指示处理装置相对于待处理的身体部位的位置的信息。

在一个实施例中，一个或多个位置指示器(未示出)——其可由位置识别器检测——可以被安装到身体部位，诸如待处理的身体部位上。这样的位置指示器可以是不激活的，或者它们可以被激活，在后一种情况下，它们例如发送由位置识别器检测的信号。这样的信号可以包括电磁信号、声信号、超声信号、红外信号、视觉信号和/或光学信号。

位置识别器可以被安装到待处理身体部位上，其基于从系统的另一部分，例如毛发切割装置20所接收的信号，生成指示待处理身体部位和/或毛发切割装置的位置的信息。位置识别器可以是在毛发切割装置20上。还可以想到用于产生指示毛发切割装置20相对于待处理身体部位的位置的信息的上述装置的任何组合。

图1的系统10可以通过在合适位置设置基座单元50用于切割毛发来进行操作。即，基座单元50被定位成使得用户能够在光学感测区域31内定位待处理的身体部位，例如头部。例如，图像传感器30被设置成与在系统10的操作过程中用户头部将被定位的大致相同高度。在一个实施例中，其中图像传感器30从基座单元50分离，或者其中基座单元50被省略，图像传感器30根据需要进行定位。手持式毛发切割装置20由用户握持。

图像传感器30被配置为记录用户的身体部位的图像，控制器40被配置成使用图像确定局部毛发生长方向，并且该反馈系统可以被包含在单一的装置中，诸如计算机装置或电信装置。图4示意性示出了充当根据本发明的一个实施例的剃刮引导装置的智能手机50。智能手机50包括充当反馈系统的显示器130，其被配置为依赖于所确定的局部毛发生长方向给用户提供关于毛发切割装置20将被移动的方向的指令。图像传感器30获取面部81的图像，并且控制器40使用图像处理装置确定局部胡须生长方向。局部胡须生长方向可以被转化成个性化的剃刮配方，其包括与优选移动顺序的步骤相关的指令。

毛发生长方向图案可以使用在其上使用线检测程序的局部内核(即扫描窗口)来确定。这样的程序的一个示例是霍夫(Hough)变换。通过在待剃刮的身体部位应用霍夫滤波器，可以得到提供毛发定向的地图。毛发生长方向可以例如使用关于在面部某些位置的已知毛发生长方向和常见毛发方向传播因子的启发法(heuristics)来确定。例如，鬓角和小胡子通常在相对面部向下的方向上生长，它可以被用作初始化点。内核沿着初始化方向以先前检测到的定向被反复移动。根据针对顺序所使用的目标刀片的大小，可以为内核分配不同的尺寸。滤波器的移动未覆盖的部位可以被插入至它们最近的值。

智能手机50可在其显示器130上通过呈现个性化指导的电影或增强具有显示了最佳剃刮模式的图形信息的图像来给出剃刮建议。这可以是一个静态过程。智能手机50还可以通过监视毛发切割装置20的轨迹跟踪剃刮过程，并提供下一个指令给用户。此外，轨迹也可以用于指示用户80应该改变毛发切割装置20的操作速度。

值得注意的是，代替适当编程的智能手机，另一种类型的电信装置可被使用，例如平板手机。此外，剃刮引导装置可以通过适当编程的计算机设备来实施，诸如膝上型电脑、笔记本电脑或个人计算机。

图5示意性示出了作为根据本发明的一个实施例的剃刮引导系统的毛发切割装置20。毛发切割装置20包括控制器40、驱动器29和触觉反馈系统160。毛发切割装置20还包括图像传感器25，其被布置在装置正常使用中毛发切割装置20面向用户的皮肤的一侧。图6示意性示出了在装置20正常使用中毛发切割装置20面向用户的皮肤的一侧。在本实施例中，图像传感器25被布置在剃刮箔片61的凹部内。这将能够记录毛发切割装置20目前处理的身体部位。应注意的是，图像传感器25可以被布置在毛发切割装置20的其它位置。

成像模块30可以是图像传感器30，其被配置为创建2D图像，其中每一根所检测的毛发由2D图像的线表示。这样的2D图像的一个示例在图7中被示出，见图像70。图像可以是包括身体部位，诸如面部的黑白图像。在脸上，毛发被检测并通过线71表示。在这个示例中，为简单起见，仅一些检测到的毛发71被示出。图像数据分析器41可被配置为使用传播算法确定毛发的局部毛发生长方向，其从初始化区域开始确定毛发生长方向，见图8中的方框81，图8示出了图7的面部。关于已知毛发生长方向的启发式信息被用来确定在该初始化区域81内的毛发生长方向。启发式信息的一个示例可以是男性的鬓角上的毛发向下生长。这意味着，在区域81内的线可以通过图像分析器41被转换成指向下方的箭头，见图9，其示出了图8中的面部。一旦初始化区域81已被转换，使用在相邻区域中代表毛发的每根线的定向和它们相对于初始化区域81或先前处理区域的相对位置，将挨着初始化区域81或与之部分重叠的相邻区域82内的线转换成箭头。这样的下一个步骤的结果示于图9。

在一个实施例中，该系统包括照明单元53，也参见图1，其被配置成照亮身体部位，以便在用户的皮肤上产生阴影，其中在2D图像中，每根检测到的毛发由表示毛发的第一线和表示毛发阴影的第二线所表示。图10示出了图像94的一个示例，其中线95表示鬓角上的毛发并且线96表示毛发的阴影。图11示出了图10中的面部，其中图像数据分析器41已使用第一和第二线的交汇点确定一些毛发的局部毛发生长方向。值得注意的是，该图像数据分析器41可立刻为整个画面确定毛发和相关联的阴影的交汇点，或者可替换地，图像数据分析器41可以使用传播算法来改善结果，因为不是所有的区域可以通过仅观察阴影进行处理，因为一些区域可能没有阴影，参见例如图10和11中的小胡子，这是由于照明单元53相对于检测到的毛发的非最佳定位。这里，值得注意的是，照明单元53可以被布置在基座单元50上和/或在毛发切割装置20本身上，这取决于所使用的应用和检测算法。

在一个实施例中，成像模块30被配置为自动记录2D图像的序列，其中图像数据分析器41被配置为使用2D图像的序列创建身体部位的3D图像。然后，图像数据分析器41将通过分析3D图像确定局部毛发生长方向。

成像模块30可以可替换地被配置为创建3D图像，其中每一根检测的毛发由3D线表示。然后，图像数据分析器41将通过分析3D图像确定局部毛发生长方向，并将3D图像转换成例如具有指示毛发的生长方向的箭头的地图。

上述确定的毛发生长方向可以被用于为用户创建指令。例如，在剃刮胡须的情况下，如果生长方向是向下的，用于面部该部位的指令可以是在第一阶段遵循生长方向(音频或视觉指示可以是“向下移动剃须刀”)，同时在下面的阶段在相反的方向上移动剃须刀，以便改善剃刮效果。

在一个实施例中，毛发切割装置20被配置成能够追踪其相对于该用户的脸部的位置。嵌入的图像传感器25使用图像处理装置确定局部毛发生长方向。该毛发切割装置的位置和局部毛发生长方向被转换成个性剃刮指令。毛发切割装置20可通过显示器(未示出)、触觉反馈系统160、音频信号或另一种用户交互的方式指示用户。值得注意的是，装置20的运动可以使用加速度计被重建，并且该剃刮引导装置也可以指示用户应改变毛发切割装置20的操作。

当使用常规毛发切割装置时，用户将在经验和常识的基础上确定剃刮轨迹。然而，许多用户不知道改善剃刮结果和经验的可能性。通过自动确定局部毛发生长方向，并使用所确定的局部毛发生长方向为用户提供用于最佳剃刮引导的指示，上述系统和/或装置将使用户能够改善剃刮效果，并减少了必要的剃刮时间。

在一个实施例中，系统10可操作以提供指示毛发切割装置相对于待处理身体部位的路径和/或定向角度的信息，并且操作反馈模块，基于通过控制器40所确定的处理装置的路径和/或定向角度提供反馈给用户。控制器40可以被配置为基于作为位置识别器的图像传感器30所产生的位置信息，确定毛发切割装置20的路径。特别地，控制器40可以被配置为通过监控由图像传感器30产生的信息以及通过基于在预定的时间段内所确定的毛发切割装置20相对于待处理身体部位的位置变化而确定毛发切割装置20相对于待处理身体部位的位置变化，来确定毛发切割装置20相对于待处理身体部位的路径。控制器40还可以，或可替代地，确定毛发切割装置20相对于待处理身体部位的定向角度。可替代地，或者与其组合，图像传感器30可以被配置为基于主体21和/或切割装置20的切割头22的特征定向，计算毛发切割装置20相对于待处理身体部位的定向的绝对角度。通过这样的布置，能够确定定向的角度，而无需检测毛发切割装置20相对于待处理身体部位的任何移动。

虽然在上述实施例中，身体部位的图像对应于待处理身体部位的图像，但可以理解的是本发明不限于此。例如，图像传感器30可以产生图像数据，其包括代表用户头部下部的数据，并且系统10可以外推该数据以产生指示用户头部上部的信息。

在一个实施例中，当图像传感器30不能提供指示毛发切割装置20的位置的信息时，或指示无法在表示由图像传感器的传感器所接收的在光学感测区域21中的场景的图象数据中找到该毛发切割装置20时，控制器40被配制为参照由IMU150提供的指示毛发切割装置20的位置的信息。IMU150被设置在毛发切割装置20内并可以在系统10的整个操作中进行操作，或仅当其由控制器40操作时进行操作，例如，当图像传感器30无法检测到处于图像传感器30的光学感测区域31外侧的毛发切割装置20时。

IMU150被配置为基于IMU150在毛发切割装置20内的自身位置生成指示毛发切割装置20的位置的信息。IMU150提供相对运动——平移和旋转——的6个轴的读数。IMU150被配置为生成指示毛发切割装置20相对于待处理身体部位的路径的信息。此外，或者可替代地，IMU150也被配置为生成指示毛发切割装置20相对于待处理身体部位的定向角度的信息。控制器40可以被配置为当毛发切割装置20在光学感测区域31内时，基于由图像传感器30生成的信息来校准IMU150。这有助于消除由于IMU150的读数随时间产生的定位误差。

尽管在本实施例中，控制器40被配置为当处理装置在成像模块的光学感测区域外时，参考由IMU150生成的信息，应当理解，控制器40可以被配置为在系统10的整个使用过程中，参考由成像模块和惯性导航系统模块生成的信息。在一个替代实施例中，IMU150可以省略。在这种实施例中，指示毛发切割装置20相对于待处理身体部位81的位置、路径和/或定向角度的信息可以由表示在光学感测区域21中的图像传感器的传感器所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可以被配置为提供反馈给用户，例如通过音频信号的方式，以引导用户改变相对于图像传感器30的视线方向，使得毛发切割装置20处于光学感测区域31内，并且图像传感器30能够产生表示图像传感器的传感器所接收的处于光学感测区域21内的场景的图像数据。

当指示待处理身体部位(在此情况下是用户的头部)的位置，和指示毛发切割装置20的信息被提供时，有可能基于身体部位和毛发切割装置20的图像确定毛发切割装置20相对于待处理身体部位的位置、路径和/或定向角度。相对位置可以基于矢量减法来计算。因此，该相对位置可以容易地确定。

控制器40可以被配置为参考待处理身体部位的参考配置文件。参考配置文件可以被存储在查阅表中。参考配置文件可以由存储器100存储。在这样的布置中，控制器40被配置为参照存储器100来访问该参考配置文件。在一个实施例中，参考配置文件由RAM110存储。参考配置文件提供待处理身体部位的信息。参考配置文件也可以提供毛发切割装置20的期望路径和/或定向角度的信息。参考配置文件可以被传输并参考坐标系存储。在这样的配置中利用了极坐标系，其中待处理身体部位的每个位置是通过距固定点的距离和从固定方向的角度确定的。另一种配置采用了笛卡尔坐标系。对于每个点，给出操作特性的一个条件，例如一个值。可替换地，参考配置文件可以限定待处理的用户身体部位的地图。在一个实施例中，地图被分成预定义区域，并且对于每个区域给出了操作特性的条件。

控制器40可被配置成跟踪毛发切割装置20相对于待处理身体部位的路径。控制器40可以被配置为记录毛发切割装置20的路径轨迹。也就是说，控制器40可以被配置为确定毛发切割装置20的路径，并通过RAM110存储指示毛发切割装置20的路径的信息。可替换地，控制器40被配置成使信息由存储器100存储。

控制器40可以被配置为比较指示毛发切割装置20的路径的信息与提供指示待处理身体部位的信息的参考配置文件。因此，控制器40能够确定待处理身体部位的已处理过的面积。也就是说，控制器40能够基于毛发切割装置20的确定路径和可选地切割单元24的宽度和/或占用空间，确定已经处理的待处理身体部位的面积。采用这种布置，控制器40能够确定毛发切割装置20的切割单元24已经通过的面积。控制器40可以被配置为当确定切割单元24已经沿相对于身体部位的任何路径通过时，记录已经处理的待处理身体部位的面积。在替代实施例中，控制器40被配置为当控制器40确定该切割单元24已经沿一个或多个预定路径通过时，记录已被处理的待处理身体部位的面积。

在一个实施例中，其中控制器40被配置为当控制器40确定切割单元24已经沿相对于待处理身体部位的一个或多个预定路径通过时，记录已经处理的待处理身体部位的面积，一个或多个预定路径由控制器40参照参考配置文件确定。参考配置文件针对毛发切割装置20相对于待处理身体部位的每个位置，提供指示跨待处理身体部位的毛发生长方向的信息。由参考配置文件存储的信息可以预测或记录。虽然在本实施例中，参考配置文件提供毛发生长方向的信息，在另一实施例中，参考配置文件仅为毛发切割装置20相对于待处理身体部位的每个位置提供所需的路径。由参考配置文件存储的信息被传递并参照坐标系被存储。在一个这样的配置中，利用了极坐标系，其中待处理身体部位上的每个位置通过距固定点的距离和从固定方向的角度确定。另一种配置采用了笛卡尔坐标系。对于坐标系的每个点，给出指示毛发生长方向的信息。可替换地，参考配置文件可以确定用户身体的待处理部位的地图。在一个实施例中，地图被分成预定义区域并且给出针对每个区域的指示毛发生长方向的信息。

虽然在上述实施例中，图像传感器是深度图像传感器，将理解，可以使用替代的成像模块。例如，可使用充当成像模块的替代视觉系统。这种替代视觉系统可以包括无范围的图像传感器，例如使用对象重建技术、或立体视觉、重构范围数据并检测头部位置和毛发切割装置位置的视频时间分析、热图像传感器图像的分析、来自超声波传感器的数据分析、和/或来自电容传感器的数据分析。

在本文所述的实施例中，系统10参照系统10的用户——被治疗人员——描述。也就是说，用户使用该系统来切割/剃刮自己的毛发。然而，可以理解的是，在替代实施例中，用户是使用该系统10以切割/剃刮另一个人的体毛的人。

可以想象其中使用混合系统的另一替代实施例，其中反馈系统为用户提供了关于毛发切割装置20被放置的粗位置，并且更小规模的致动方向例如通过触觉反馈方式被设置在毛发切割装置20上。

应当理解的是，术语“包括”不排除其他单元或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”并不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一单纯事实并不表示这些措施的组合不能被利用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合进行了表述，但应该理解的是，本发明的公开范围还包括在此明确或隐含地公开的任何新颖特征或特征的任何新颖组合，或者它们的任何概括，不论它是否涉及在任何权利要求中所当前请求保护的相同发明，以及是否如母申请一样缓解任何或所有相同的技术问题。申请人特此提示，在本申请的或从其衍生的任何其它申请的审查过程中，可以针对这些特征和/或特征的组合表述新的权利要求。