CN114468992B - 组织成分测量方法、装置及可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了组织成分测量方法、装置及可穿戴设备。该方法包括:确定定位特征;根据定位特征,确定测量区域,其中,测量区域是满足测量再现性条件的区域;将测量探头设置于与测量区域对应的位置;利用测量探头进行组织成分测量。
Description
技术领域
本公开实施例涉及光谱检测技术领域,更具体地,涉及一种组织成分测量方法、装置及可穿戴设备。
背景技术
人体的体液中包含有多种组织成分,如血糖、脂肪和白细胞等,每种组织成分的浓度需在其对应的浓度范围内,才能保证人体的健康运转。但是,针对某些个体来说,由于其组织成分易出现失衡情况,即组织成分的浓度不在数值范围内,进而导致身体罹患疾病,危害健康甚至生命,因此,针对这类对象,需要对组织成分进行实时测量。在组织成分测量过程中,为了保证测量精度,需要确保测量条件再现性。
在实现本公开构思的过程中,发明人发现相关技术中至少存在如下问题:采用相关技术较难以实现测量条件再现性。
发明内容
有鉴于此,本公开实施例提供了一种组织成分测量方法、装置及可穿戴设备。
本公开实施例的一个方面提供了一种组织成分测量方法,该方法包括:确定定位特征;根据上述定位特征,确定测量区域,其中,上述测量区域是满足测量再现性条件的区域;将上述测量探头设置于与上述测量区域对应的位置;以及,利用上述测量探头进行组织成分测量。
本公开实施例的另一个方面提供了一种组织成分测量装置,该装置包括:第一确定模块,用于确定定位特征;第二确定模块,用于根据上述定位特征,确定测量区域,其中,上述测量区域是满足测量条件再现性的区域;设置模块,用于将测量探头设置于与上述测量区域对应的位置;以及,测量模块,利用上述测量探头进行组织成分测量。
本公开实施例的另一个方面提供了一种可穿戴设备,该设备包括如上所述的组织成分测量装置。
根据本公开的实施例,通过确定定位特征,根据定位特征,确定满足测量再现性条件的测量区域,将测量探头设置于与测量区域对应的位置,并利用测量探头进行组织成分测量,实现了测量区域的较为精确地定位,进而实现了测量条件再现性的有效控制。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本公开实施例的一种组织成分测量方法的流程图;
图2示意性示出了根据本公开实施例的一种基于光学方法实现测量区域的定位的示意图;
图3示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于光学方法实现测量区域的定位的示意图;
图4示意性示出了根据本公开实施例的一种基于图像匹配方法实现测量区域的定位的示意图;
图5示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于图像匹配方法实现测量区域的定位的示意图;
图6示意性示出了根据本公开实施例的一种成像方法实现测量区域的定位的示意图;
图7示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于成像方法实现测量区域的定位的示意图;
图8示意性示出了根据本公开实施例的一种基于光学方法实现测量姿势的定位的示意图;
图9示意性示出了根据本公开实施例的一种图像匹配方法实现测量姿势的定位的示意图;
图10示意性示出了根据本公开实施例的一种基于成像方法实现测量姿势的定位的示意图;
图11示意性示出了根据本公开实施例的一种在发生抖动时采用较小面积的感光面接收出射光的示意图;
图12示意性示出了根据本公开实施例的一种在发生抖动时采用较大面积的感光面接收出射光的示意图;
图13示意性示为根据本公开实施例的一种基于蒙特卡罗模拟方法得到的测量结果的示意图;
图14示意性示出了根据本公开的实施例的一种组织成分测量装置的框图;
图15示意性示出了根据本公开实施例的一种测量探头和固定部的位置关系的示意图;
图16示意性示出了根据本公开实施例的一种固定部的示意图;
图17示意性示出了根据本公开实施例的一种第一配合件的示意图;
图18示意性示出了根据本公开实施例的另一种第一配合件的示意图;
图19示意性示出了根据本公开实施例的一种区域定位部的示意图;
图20示意性示出了根据本公开实施例的另一种区域定位部的示意图;
图21示意性示出了根据本公开实施例的一种第一图像采集部的示意图;
图22示意性示出了根据本公开实施例的一种第一姿势定位部的示意图;
图23示意性示出了根据本公开实施例的另一种第一姿势定位部的示意图;
图24示意性示出了根据本公开实施例的一种第三图像采集部的示意图;
图25示意性示出了根据本公开实施例的一种测量姿势和测量区域定位的示意图;
图26示意性示出了根据本公开实施例的另一种测量姿势和测量区域定位的示意图;
图27示意性示出了根据本公开实施例的一种可穿戴设备的示意图;
图28示意性示出了根据本公开实施例的一种可穿戴设的装配过程的示意图;
图29示意性示出了根据本公开实施例的一种在可穿戴设备与皮肤抖动规律保持一致的情况下使得测量探头接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的示意图;以及
图30示意性示出了根据本公开实施例的一种在可穿戴设备使得测量区域处的皮肤的移动幅度小于或等于移动幅度阈值的情况下测量探头接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的示意图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B或C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。
基于光学方法进行活体组织成分测量的研究至今已经经历了近五十年的发展,虽然大量的科研院所和公司在该领域投入了极大的研究热情,但由于被测组织成分本身吸收通常较弱,被测对象自身的被测组织成分浓度的变化范围通常也不大,因此,被测组织成分信号通常比较微弱,并且测量条件的变动等干扰会轻易淹没微弱的被测组织成分信号,而至今尚未出现实现可靠的活体组织成分测量的方案。由此,活体组织成分测量是一个亟待解决的世界难题。其中,组织成分可以包括血糖、脂肪和白细胞等。被测组织成分信号表示被测组织成分的浓度变化引起的输出光强变化。测量条件可以理解为是影响光在组织内的传输路径的条件。测量条件可以包括可控测量条件和不可控测量条件。可控测量条件是指在每次活体组织成分测量过程中,能够通过采用有效控制方法控制其保持在预设变化范围内(即保持不变或基本保持不变)的测量条件。不可控测量条件是指具有难以预知和不可控的特性的测量条件。可控测量条件可以包括温度、压力、测量区域和测量姿势等。不可控测量条件可以包括生理背景变动和测量装置漂移等。
针对控制可控测量条件,发明人发现由于可控测量条件的变动影响测量结果的机理各不相同,因此,难以通过采用数学算法的方式抑制其对测量结果的影响,但可以采用有效控制方法,保证此类测量条件的再现性,从而将可控测量条件的变动对测量结果的影响降低到可以忽略的程度,即使得可控测量条件的变动对测量结果的影响与随机噪声对测量结果的影响的水平相当。由此,发明人提出针对可控测量条件的处理,合理的处理方法是采用有效控制方法对其进行控制以实现其再现性,其中,有效控制方法可以配合硬件设计实现。可控测量条件的再现性可以指在每次组织成分测量时,可控测量条件保持在预设变化范围内,使得可控测量条件保持不变或基本保持不变。
在本公开实施例中,主要针对测量姿势再现性和测量区域再现性。其中,测量姿势是指支撑测量部位肢体的姿势。并且在相关技术中,未发现针对测量姿势的相关内容。
其一,测量区域再现性。测量区域的定位偏差是由组织分布的非均匀性以及皮肤表面平坦状态的差异导致的,当测量探头与测量区域之间的相对位置发生偏差便会改变光在组织内的传输路径。由此可见,为了实现可控测量条件的再现性,需要尽量保证测量区域再现性。
其二,测量姿势再现性。在组织成分测量中,被测对象很难保持同一测量姿势不变,而由于测量姿势变化会导致测量区域的皮肤状态发生变化,进而导致光在组织内的传输路径发生变化,因此,测量姿势变化将产生定位误差而影响获取真实的被测组织成分信号的可能性,其中,皮肤状态可以包括皮肤表面形状和皮肤内部结构,由此可见,实现测量姿势再现性是很有必要的。测量姿势定位的目的在于使得进行组织成分测量时的测量姿势为目标测量姿势,即在进行组织成分测量时,如果当前测量姿势不为目标测量姿势,则需要将当前测量姿势调整为目标测量姿势,目标测量姿势是满足可控测量条件的再现性的测量姿势。
但实际上,实现测量姿势再现性的重要性往往是被忽略的,体现在如下两个方面。
其一,未发现测量姿势再现性是影响获取真实的被测组织成分信号的一个重要原因。在相关技术中,通常认为在可控测量条件方面,影响可控测量条件再现性的主要原因在于测量区域再现性,即如果实现了测量区域再现性,便可以实现从可控测量条件方面提高获取真实的被测组织成分信号的可能性而无需再考虑其它原因。换句话说,在相关技术中,改进方向是围绕如何提高测量区域的定位精度展开的,并没有发现在可控测量条件方面,测量姿势再现性也是获取真实的被测组织成分信号的可能性的一个重要原因。
并且,根据上述分析可知,即便实现了测量区域再现性,但由于当支撑测量部位肢体的姿势发生变化时,测量区域处的皮肤内部结构也会发生变化,导致光在组织内的传输路径发生了变化,因此,也影响了获取真实的被测组织成分信号的可能性。换句话说,仅确保测量区域再现性而忽视测量姿势再现性,也不利于真实的被测组织成分信号的获取可能性的提高。
其二,未采取有效的方式实现测量姿势再现性。由于未对影响获取真实的被测组织成分信号的因素进行深入研究,没有认识到实现测量姿势再现性的重要性,因此,在组织成分测量中,认为采用由被测对象自身通过保持身体稳定的方式即可实现测量姿势的控制,即被测对象自身如果认为其身体状态没有变化,则测量姿势得到了较好的控制。但在多数情况下,测量姿势的变化并不能被被测对象感知,由此该种实现测量姿势再现性的方式的误差较大,会对测量结果造成较大干扰。即即使采取方式控制测量姿势,但由于未认识到实现测量姿势再现性的重要性,该方式实质上也无法保证测量姿势再现性。
由此可见,为了实现测量区域再现性,需要尽量保证测量姿势再现性,即实现测量姿势的准确定位。基于上述,测量区域再现性需要以测量姿势再现性为前提,由此,测量区域的定位需要以测量姿势的定位为前提。
沿着这个思路,本公开实施例提供一种组织成分测量方案,即根据定位特征,确定测量区域,测量区域是满足测量再现性条件的区域,将测量探头设置于与测量区域对应的位置,并利用测量探头进行组织成分测量,其中,定位特征用于实现测量姿势和/或测量区域的定位。下面将结合具体实施例进行说明。
图1示意性示出了根据本公开实施例的一种组织成分测量方法的流程图。
如图1所示,该方法包括操作S110~S140。
在操作S110,确定定位特征。
根据本公开的实施例,在定位过程中,可以根据定位特征进行定位。其中,定位特征可以包括姿势定位特征和区域定位特征,姿势定位特征用于进行测量姿势的定位,区域定位特征用于进行测量区域的定位。姿势定位特征可以设置于被测对象或非被测对象,区域定位特征可以设置于被测对象或非被测对象,非被测对象可以包括测量探头或其它装置。定位特征可以包括人为设置的定位特征或被测对象上的固有特征,其中,被测对象上的固有特征可以包括掌纹、指纹、胎记、痣或痦子等。
根据本公开的实施例,如果采用人为设置定位特征的方式,则由于人为设置的定位特征通常会随着时间的推移而逐渐褪色,因此,需要再次进行设置,由此可能会引入新的误差而影响了定位精度。而被测对象上的固有特征具有较好的稳定性,不易产生设置误差。
为了降低定位的复杂度,提高定位精度,可以采用将被测对象上的固有特征作为定位特征的设置方式。但即使采用将被测对象上的固有特征作为姿势定位特征的设置方式,由于皮肤内部结构会受到测量姿势变动的影响,这也会产生测量区域的定位偏差,因此,将定位特征设置于被测对象上的哪个位置并不是任意的,需要根据测量部位和测量部位与周边部位之间的骨骼与肌肉关系进行确定。示例性的,如测量部位为前臂伸侧,其周边部位包括手腕。针对前臂伸侧,由于手腕状态的改变会极大地影响前臂伸侧的皮肤状态,因此,为了提高定位精度,可以在前臂伸侧和手背上分别设置定位特征。需要说明的是,如果不存在可以作为定位特征的被测对象上的固有特征,则可以人为设置定位特征。示例性的,如定位特征可以为点状标记点或图形标记点,图形标记点可以包括十字标记点。
在操作S120,根据定位特征,确定测量区域,其中,测量区域是满足测量再现性条件的区域。
在操作S130,将测量探头设置于与测量区域对应的位置。
在操作S140,利用测量探头进行组织成分测量。
根据本公开的实施例,基于定位特征确定的测量区域即是满足测量条件再现性的区域。利用设置于与测量区域对应的位置的测量探头进行组织成分测量,即以至少一个预设波长的入射光照射测量区域,每束入射光从入射位置入射后从测量区域上的至少一个出射位置出射形成至少一束出射光,获取由测量探头采集的与每束出射光对应的光强值,得到T个输出光强,其中,测量探头包括M个感光面,每个输出光强是根据一个或多个感光面采集到的出射光的光强值处理得到的,并根据与至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度。
根据本公开实施例的技术方案,通过确定定位特征,根据定位特征,确定满足测量再现性条件的测量区域,将测量探头设置于与测量区域对应的位置,并利用测量探头进行组织成分测量,实现了测量区域的较为精确地定位,进而实现了测量条件再现性的有效控制。
根据本公开的实施例,定位特征包括第一姿势定位特征和区域定位特征。根据定位特征,确定测量区域,可以包括如下操作。
根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,其中,目标测量姿势是满足测量条件再现性的测量姿势。在当前测量姿势为目标测量姿势的情况下,根据区域定位特征,确定测量区域。
根据本公开的实施例,在进行测量姿势和测量区域的定位时,实现测量区域的定位的前提是实现测量姿势的定位,在完成测量区域定位后的后续测量过程中,通常测量区域无需再定位,可能还存在需要进行测量姿势定位的情况。其中,完成测量姿势定位的条件是当前测量姿势为目标测量姿势,目标测量姿势是满足测量条件再现性的测量姿势。
根据本公开的实施例,上述所述的可能还存在需要进行测量姿势定位的情况的原因在于,为了给被测对象带来更好的使用体验,可以采用在非测量时允许测量部位在一定范围内进行活动,测量时进行测量姿势定位的策略,而在测量时,需要保证当前测量姿势为目标测量姿势,由此,如果当前测量姿势不为目标测量姿势,则需要进行测量姿势的调整以保证当前测量姿势为目标测量姿势。
基于上述,可以将定位分为首次测量姿势定位、测量区域定位和再次测量姿势定位。其中,首次测量姿势定位可以理解为配合实现测量区域的测量姿势定位。再次测量姿势定位可以理解为将测量探头设置于与测量区域对应的位置之后且测量姿势不为目标测量姿势的情况下所进行的测量姿势定位。
根据本公开的实施例,区域定位特征用于进行测量区域定位。将首次测量姿势定位所采用的姿势定位特征称为第一姿势定位特征。将再次测量姿势定位所采用的姿势定位特征称为第二姿势定位特征。第一姿势定位特征和第二姿势定位特征均用于进行测量姿势定位。区域定位特征、第一姿势定位特征和第二姿势定位特征可以不同、部分相同或全部相同。区域定位特征、第一姿势定位特征和第二姿势定位特征的数量可以包括一个或多个。
在进行首次测量姿势定位和测量区域定位时,可以根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势使得第一姿势定位特征与预设特征相匹配,在第一姿势定位特征与预设特征匹配的情况下,可以确定当前测量姿势即为目标测量姿势。在当前测量姿势为目标测量姿势的情况下,根据区域定位特征,确定测量区域。由此,完成了测量姿势和测量区域的定位。
需要说明的是,针对根据区域定位特征确定测量区域,可以理解为将与区域定位特征对应的区域确定为测量区域,其包括将区域定位特征所在的区域确定为测量区域。或将与区域定位特征具有关联关系的另一区域确定为测量区域。
通过根据第一姿势定位特征和区域定位特征,实现了同步完成测量区域的定位和测量姿势的定位。
根据本公开的实施例,将测量探头设置于与测量区域对应的位置,可以包括如下操作。
通过固定部将测量探头设置于与测量区域对应的位置,其中,固定部与测量探头是一体的、部分分立的或全部分立的。
根据本公开的实施例,固定部用于固定测量探头,固定部与测量探头可以是一体的、部分分立的或全部分立的,即固定部可以作为测量探头的组成部分,可以与测量探头是相互独立的两个部分,还可以部分是测量探头的组成部分,部分与测量探头是相互独立的部分。固定部可以包括固定座和第一配合件,或,固定部可以包括第二配合件。第一配合件用于将固定座设置于与测量区域对应的位置,固定座用于设置测量探头。第二配合件用于将测量探头设置于与测量区域对应的位置。
如果固定部包括固定座和第一配合件,则固定座与测量探头是分立的,第一配合件与固定座是一体的或分立的。如果固定部包括第二配合件,则第二配合件与测量探头是一体的或分立的。
根据本公开的实施例,固定部包括固定座和第一配合件。
通过固定部将测量探头设置于与测量区域对应的位置,可以包括如下操作。
通过第一配合件将固定座设置于与测量区域对应的位置。将测量探头设置于固定座。
根据本公开的实施例,测量探头并不是直接设置于与测量区域对应的位置,而是通过固定座设置于与测量区域对应的位置。
在组织成分测量过程中,如果测量探头通过固定座设置于与测量区域对应的位置,则由于固定座可以较长时间设置于测量区域而不脱离测量区域,因此,可以实现测量探头在测量时设置于固定座,非测量时脱离固定座。并且,由于固定座设置于与测量区域对应的位置,因此,在测量探头脱离固定座,后再设置于固定座时,仍然可以维持较好的定位精度,并且降低了测量探头的定位难度。
根据本公开的实施例,测量区域处皮肤的皮肤状态在通过第一配合件将固定座设置于与测量区域对应的位置的过程中满足第一预设条件。
根据本公开的实施例,测量区域处皮肤的皮肤状态在测量探头设置于固定座的过程中满足第二预设条件。
根据本公开的实施例,由于固定固定座的动作会对对应位置处的皮肤的皮肤状态产生影响,进而影响测量区域的定位精度,因此,为了保证测量区域的定位精度,可以使得第一配合件在固定固定座的过程中,保证测量区域处的皮肤的皮肤状态满足第一预设条件。其中,第一预设条件可以指在第一配合件固定固定座的过程中,对应位置的皮肤的皮肤状态产生的变化在第一预设范围内。皮肤状态产生的变化可以包括皮肤形变。相应的,第一预设范围可以包括第一预设形变范围。
根据本公开的实施例,由于固定测量探头的动作会对对应位置处的皮肤的皮肤状态产生影响,进而影响测量区域的定位精度,因此,为了保证测量区域的定位精度,可以使得固定座在固定测量探头的过程中,保证测量区域处的皮肤的皮肤状态满足第二预设条件。其中,第二预设条件可以指在固定座固定测量探头的过程中,对应位置的皮肤的皮肤状态产生的变化在第二预设范围内。皮肤状态产生的变化可以包括皮肤形变。相应的,第二预设范围可以包括第二预设形变范围。
根据本公开的实施例,测量探头在固定座中不产生移动。
根据本公开的实施例,当测量探头固定于固定座时,也会出现因固定不牢固而影响测量条件再现性的问题。为了解决该问题,可以尽量保证在组织成分测量过程中,测量探头在固定座中不产生移动。
根据本公开的实施例,固定部包括第二配合件。
通过固定部将测量探头设置于与测量区域对应的位置,可以包括如下操作。
通过第二配合件将测量探头设置于与测量区域对应的位置。
根据本公开的实施例,针对测量探头设置于与测量区域对应的位置的方式,除了可以采用上述所述的通过固定座将测量探头设置于与测量区域对应的位置的方式外,还可以采用直接将测量探头设置于与测量区域对应的位置的方式,即无需固定座,需要第二配合件配合实现。
需要说明的是,上述无需固定座可以包括如下两种理解,其一,测量探头上设置有与其一体的起到与独立的固定座相同作用的结构。其二,测量探头上未设置起到与独立的固定座相同作用的结构。
根据本公开的实施例,测量区域处皮肤的皮肤状态在通过第二配合件将测量探头设置于与测量区域对应的位置的过程中满足第三预设条件。
根据本公开的实施例,由于固定测量探头的动作会对对应位置处的皮肤的皮肤状态产生影响,进而影响测量区域的定位精度,因此,为了保证测量区域的定位精度,可以使得第二配合件在固定测量探头的过程中,保证测量区域处的皮肤的皮肤状态满足第三预设条件。其中,第三预设条件可以指在第二配合件固定测量探头的过程中,对应位置的皮肤的皮肤状态产生的变化在第三预设范围内。皮肤状态产生的变化可以包括皮肤形变。相应的,第三预设范围可以包括第三预设形变范围。
根据本公开的实施例,根据区域定位特征,确定测量区域,可以包括如下操作。
获取第一投影特征。在确定区域定位特征与第一投影特征不匹配的情况下,调整测量探头和/或固定部的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配。在确定区域定位特征与第一投影特征匹配的情况下,将与测量探头和/或固定部对应的区域确定为测量区域。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量区域定位的精度,可以采用光学方法实现,即将区域定位特征与第一投影特征进行匹配,根据匹配结果,确定测量区域,其中,第一投影特征是根据光学方法形成的,即由光源投射预设形状的光斑,光斑的形状可以根据区域定位特征确定。示例性的,如预设形状的光斑为十字光斑。
根据本公开的实施例,采用用于投射第一投影特征的结构获得第一投影特征后,确定区域定位特征与第一投影特征是否匹配,在确定区域定位特征与第一投影特征不匹配的情况下,可以调整测量探头和/或固定座的位置,使得区域定位特征与第一投影特征匹配,直至区域定位特征与第一投影特征匹配。在确定区域定位特征与第一投影特征匹配的情况下,可以说明测量探头和/或固定座当前所在的区域即为测量区域。
根据本公开的实施例,用于投射第一投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。区域定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。下面从用于投射第一投影特征的结构的设置位置,与区域定位特征的设置位置两个角度说明基于光学方法实现的调整过程。
从用于投射第一投影特征的结构的设置位置角度说明。
其一,如果用于投射第一投影特征的结构设置于被测对象,则区域定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。需要说明的是,如果区域定位特征设置于被测对象或其他对象,则可以通过如下方式实现测量区域的定位,即根据区域定位特征与第一投影特征,调整测量探头和/或固定座的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配,这里所述的区域定位特征与第一投影特征匹配是指区域定位特征被测量探头和/或固定座遮挡,而使得第一投影特征无法投射至区域定位特征所在的位置。如果区域定位特征与第一姿势定位特征不匹配,则至少存在一个第一投影特征可以投射至区域定位特征所在的位置。
其二,如果用于投射第一投影特征的结构设置于测量探头,则区域定位特征不能设置于测量探头,可以设置于被测对象、固定座或其他对象。需要说明的是,如果区域定位特征设置于固定座,并且采用的是通过设置有固定座的固定部将测量探头设置于与测量区域对应的位置的方式实现的测量探头的定位,则为了能够实现测量区域的定位,可以通过如下方式实现,即调整固定座的位置。在未实现区域定位特征与第一投影特征匹配之前,测量探头的位置是固定不变的,根据区域定位特征与第一投影特征,调整固定座的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配,在两者匹配的情况下,将与固定座对应的区域确定为测量区域,由此,可以将测量探头设置于固定座。
其三,如果用于投射第一投影特征的结构设置于固定座,则区域定位特征不能设置于固定座,可以设置于被测对象、测量探头或其他对象。需要说明的是,如果区域定位特征设置于测量探头,并且采用的是通过设置有固定座的固定部将测量探头设置于与测量区域对应的位置的方式实现的测量探头的定位,则为了能够实现测量区域的定位,可以通过如下方式实现,即调整固定座的位置。在未实现区域定位特征与第一投影特征匹配之前,测量探头的位置是固定不变的,根据区域定位特征与第一投影特征,调整固定座的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配,在两者匹配的情况下,将与固定座对应的区域确定为测量区域,由此,可以将测量探头设置于固定座。
其四,如果用于投射第一投影特征的结构设置于其他对象,则区域定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。需要说明的是,如果区域定位特征设置于被测对象或其他对象,则可以采用与将用于投射第一投影特征的结构设置于被测对象,区域定位特征设置于被测对象或其他对象的类似的方式实现测量区域的定位,在此不再赘述。
从区域定位特征的设置位置角度说明。
其一,如果区域定位特征设置于被测对象,则用于投射第一投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第一投影特征的结构设置于被测对象或其他对象,则可以通过如下方式实现测量区域的定位,即根据区域定位特征与第一投影特征,调整测量探头和/或固定座的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配,这里所述的区域定位特征与第一投影特征匹配是指区域定位特征被测量探头和/或固定座遮挡,而使得第一投影特征无法投射至区域定位特征所在的位置。如果区域定位特征与第一姿势定位特征不匹配,则至少存在一个第一投影特征可以投射至区域定位特征所在的位置。
其二,如果区域定位特征设置于测量探头,则用于投射第一投影特征的结构与测量探头是分立的,可以设置于被测对象、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第一投影特征的结构设置于固定座,则可以参见上文对应部分的说明,在此不再赘述。
其三,如果区域定位特征设置于固定座,则用于投射第一投影特征的结构与固定座是分立的,可以设置于被测对象、测量探头或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第一投影特征的结构设置于测量探头,则可以参见上文对应部分说明,在此不再赘述。
其四,如果区域定位特征设置于其他对象,则用于投射第一投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第一投影特征的结构设置于被测对象或其他对象,则可以参见上文对应部分说明,在此不再赘述。
示例性的,图2示意性示出了根据本公开实施例的一种基于光学方法实现测量区域的定位的示意图。图2中区域定位特征设置于测量探头。图3示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于光学方法实现测量区域的定位的示意图。图3中区域定位特征设置于被测对象。
通过光学方法实现测量区域的定位,一方面由于光源的位置与角度能够灵活调节,使得其可以较为容易地与区域定位特征匹配,因此,区域定位特征可以灵活设置,从而降低了区域定位特征设置的难度。另一方面也能够通过调节出射光斑的形状,更好地实现与区域定位特征的匹配,提高定位精度。
根据本公开的实施例,根据区域定位特征,确定测量区域,可以包括如下操作。
获取第一目标图像。获取第一模板图像,其中,第一模板图像包括区域定位特征。在确定第一目标图像与第一模板图像不匹配的情况下,调整测量探头和/或固定部的位置,以获取新的第一目标图像,直至新的第一目标图像与第一模板图像匹配。在确定第一目标图像与第一模板图像匹配的情况下,将与测量探头和/或固定部对应的区域确定为测量区域。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量区域定位的精度,可以采用图像匹配方法实现,即将第一目标图像与第一模板图像进行匹配,根据匹配结果,确定测量区域。其中,第一模板图像可以包括区域定位特征且区域定位特征在第一模板图像中的位置为预设位置。在第一目标图像与第一模板图像匹配的过程中,第一目标图像可能是未包括区域定位特征的目标图像,也可能是包括区域定位特征但区域定位特征在第一目标图像的位置不为预设位置的目标图像,还可能是包括区域定位特征且区域定位特征在第一目标图像的位置为预设位置的目标图像。由于第一模板图像包括位于预设位置的区域定位特征,因此,如果第一目标图像与第一模板图像匹配,则可以说明第一目标图像包括区域定位特征且区域定位特征在第一目标图像中的位置为预设位置。换句话说,将第一目标图像与第一模板图像进行匹配的目的在于,使得获取到的第一目标图像包括区域定位特征且区域定位特征在第一目标图像中的位置为预设位置。
根据本公开的实施例,在确定第一目标图像与第一模板图像匹配的情况下,可以说明测量探头和/或固定座当前所在的区域即为测量区域。其中,确定第一目标图像与第一模板图像是否匹配可以包括确定第一目标图像与第一模板图像的相似度。在相似度大于或等于相似度阈值的情况下,确定第一目标图像与第一模板图像匹配。在相似度小于相似度阈值的情况下,确定第一目标图像与第一模板图像不匹配。确定第一目标图像与第一模板图像的相似度可以包括对第一目标图像与第一模板图像进行相关分析,得到相关系数,根据相关系数确定第一目标图像与第一模板图像的相似度。
根据本公开的实施例,用于采集第一目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。区域定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第一目标图像的结构和区域定位特征的描述,可以参见针对用于投射第一投影特征的结构和区域定位特征的描述,在此不再赘述。所不同的是,如果用于采集第一目标图像的结构设置于测量探头,则区域定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。如果用于采集第一目标图像的结构设置于固定座,则区域定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。
示例性的,图4示意性示出了根据本公开实施例的一种基于图像匹配方法实现测量区域的定位的示意图。图4中区域定位特征设置于测量探头。图5示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于图像匹配方法实现测量区域的定位的示意图。图5中区域定位特征设置于被测对象。
根据本公开的实施例,根据区域定位特征,确定测量区域,可以包括如下操作。
获取第二目标图像,其中,第二目标图像包括区域定位特征。在确定第二目标图像中区域定位特征的位置不为第一预设位置的情况下,调整测量探头和/或固定部的位置,以获取新的第二目标图像,直至新的第二目标图像中区域定位特征的位置为第一预设位置。在确定新的第二目标图像中区域定位特征的位置为第一预设位置的情况下,将与测量探头和/或固定部对应的区域确定为测量区域。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量区域定位的精度,可以采用成像方法实现,即如果区域定位特征在第二目标图像中的位置为第一预设位置,则可以说明完成了测量区域的定位。
根据本公开的实施例,采用成像方法实现测量区域定位的过程即是确定区域定位特征在第二目标图像中的位置是否为第一预设位置的过程,如果区域定位特征在第二目标图像中的位置不为第一预设位置,则可以调整测量探头和/或固定座的位置,以获取新的第二目标图像,直至区域定位特征在新的第二目标图像中的位置为第一预设位置。在新的第二目标图像中区域定位特征的位置为第一预设位置的情况下,可以说明测量探头和/固定座当前所在的区域即为测量区域。
根据本公开的实施例,用于采集第二目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。区域定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第二目标图像的结构和区域定位特征的描述,可以参见针对用于投射第一投影特征的结构和区域定位特征的描述,在此不再赘述。
示例性的,图6示意性示出了根据本公开实施例的一种成像方法实现测量区域的定位的示意图。图6中区域定位特征设置于测量探头。图7示意性示出了根据本公开实施例的另一种基于成像方法实现测量区域的定位的示意图。图7中区域定位特征设置于被测对象。图7中测量探头和固定座的移动使得两者与区域定位特征的相对位置发生变化,进而使得呈现在图像中的区域定位特征的位置位于第一预设位置。
根据本公开的实施例,根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第二投影特征。在确定第一姿势定位特征与第二投影特征不匹配的情况下,调整当前测量姿势,直至第一姿势定位特征与第二投影特征匹配。在确定第一姿势定位特征与第二投影特征匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用光学方法实现,即将第一姿势定位特征与第二投影特征进行匹配,根据匹配结果,确定目标测量姿势,其中,第二投影特征是根据光学方法形成的,即由光源投射预设形状的光斑形成第二投影特征,光斑的形状可以根据第一姿势定位特征确定。即针对被测对象,根据第一姿势定位特征设置与其匹配的第二投影特征,使得第一姿势定位特征与第二投影特征匹配的当前测量姿势即为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,用于投射第二投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第一姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。下面从用于投射第二投影特征的结构的设置位置,与第一姿势定位特征的设置位置两个角度说明基于光学方法实现的调整过程。
从用于投射第二投影特征的结构的设置位置角度说明。
其一,如果用于投射第二投影特征的结构设置于被测对象,则第一姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。需要说明的是,如果第一姿势定位特征设置于测量探头,为了实现测量姿势的定位,则需要使得在首次测量姿势定位阶段,测量探头的位置是固定不变的。同理,如果第一姿势定位特征设置于固定座,为了实现测量姿势的定位,则需要使得在首次测量姿势定位阶段,固定座的位置是固定不变的。
其二,如果用于投射第二投影特征的结构设置于测量探头,则第一姿势定位特征不能设置于测量探头,可以设置于被测对象、固定座或其他对象。需要说明的是,需要使得在首次测量姿势定位阶段,测量探头的位置是固定不变的。此外,如果第一姿势定位特征设置于固定座,则可以通过如下方式实现首次测量姿势的定位,即根据第一姿势定位特征与第二投影特征,调整被测对象的当前测量姿势,直至第一姿势定位特征与第二投影特征匹配,这里所述的第一姿势定位特征与第二投影特征匹配是指第一姿势定位特征被被测对象遮挡,而使得第二投影特征无法投射至第一姿势定位特征所在的位置。如果第一姿势定位特征与第二姿势定位特征不匹配,则至少存在一个第二投影特征可以投射至第一姿势定位特征所在的位置。如果第一姿势定位特征设置于其他对象,则可以采用与将第一姿势定位特征设置于固定座类似的方式实现测量姿势的定位,在此不再赘述。
其三,如果用于投射第二投影特征的结构设置于固定座,则第一姿势定位特征不能设置于固定座,可以设置于被测对象、测量探头或其他对象。需要说明的是,需要使得在首次测量姿势定位阶段,固定座的位置是固定不变的。此外,如果第一姿势定位特征设置于测量探头或其他对象,则可以采用与将用于投射第二投影特征的结构设置于测量探头,第一姿势定位特征设置于固定座或其他对象类似的方式实现测量姿势的定位,在此不再赘述。
其四,如果用于投射第二投影特征的结构设置于其他对象,则第一姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。需要说明的是,如果第一姿势定位特征设置于测量探头、固定座或其他对象,则可以采用与将用于投射第二投影特征的结构设置于测量探头,将第一姿势定位特征设置于固定座或其他对象类似的方式实现测量姿势的定位,在此不再赘述。
从第一姿势定位特征的设置位置角度说明。
其一,如果第一姿势定位特征设置于被测对象,则用于投射第二投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第二投影特征的结构设置于测量探头,则需要使得在首次测量姿势定位阶段,测量探头的位置是固定不变的。同理,如果用于投射第二投影特征的结构设置于固定座,则需要使得在首次测量姿势定位阶段,固定座的位置是固定不变的。
其二,如果第一姿势定位特征设置于测量探头,则用于投射第二投影特征的结构与测量探头是分立的,可以设置于被测对象、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第二投影特征的结构设置于被测对象、固定座或其他对象,则可以参见上文对应部分的说明,在此不再赘述。
其三,如果第一姿势定位特征设置于固定座,则用于投射第二投影特征的结构与固定座是分立的,可以设置于被测对象、测量探头或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第二投影特征的结构设置于被测对象、测量探头或其他对象,则可以参见上文对应部分的说明,在此不再赘述。
其四,如果第一姿势定位特征设置于其他对象,则用于投射第二投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第二投影特征的结构设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象,则可以参见上文对应部分的说明,在此不再赘述。
示例性的,图8示意性示出了根据本公开实施例的一种基于光学方法实现测量姿势的定位的示意图。图8中第一姿势定位特征设置于被测对象。
通过光学方法实现测量姿势的定位,一方面由于光源的位置与角度能够灵活调节,使得其可以较为容易地与第一姿势定位特征匹配,因此,第一姿势定位特征可以灵活设置,从而降低了第一姿势定位特征设置的难度。另一方面也能够通过调节出射光斑的形状,更好地实现与第一姿势定位特征的匹配,提高定位精度。
根据本公开的实施例,根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第三目标图像。获取第二模板图像,其中,第二模板图像包括第一姿势定位特征。在确定第三目标图像与第二模板图像不匹配的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第三目标图像,直至新的第三目标图像与第二模板图像匹配。在确定新的第三目标图像与第二模板图像匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用图像匹配方法实现,即将第三目标图像与第二模板图像进行匹配,根据匹配结果,确定目标测量姿势。其中,第二模板图像可以包括第一姿势定位特征且第一姿势定位特征在第二模板图像中的位置为预设位置。在第三目标图像与第二模板图像匹配的过程中,第三目标图像可能是未包括第一姿势定位特征的目标图像,也可能是包括第一姿势定位特征但第一姿势定位特征在第三目标图像的位置不为预设位置的目标图像,还可能是包括第一姿势定位特征且第一姿势定位特征在第三目标图像的位置为预设位置的目标图像。由于第二模板图像包括位于预设位置的第一姿势定位特征,因此,如果第三目标图像与第二模板图像匹配,则可以说明第三目标图像包括第一姿势定位特征且第一姿势定位特征在第三目标图像中的位置为预设位置。换句话说,将第三目标图像与第二模板图像进行匹配的目的在于,使得获取到的第三目标图像包括第一姿势定位特征且第一姿势定位特征在第三目标图像中的位置为预设位置。
根据本公开的实施例,用于采集第三目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第一姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第三目标图像的结构和第一姿势定位特征的描述,可以参见针对用于投射第二投影特征的结构和第一姿势定位特征的描述,在此不再赘述。所不同的是,如果用于采集第三目标图像的结构设置于测量探头,则第一姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。如果用于采集第三目标图像的结构设置于固定座,则第一姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。
示例性的,图9示意性示出了根据本公开实施例的一种图像匹配方法实现测量姿势的定位的示意图。图9中第一姿势定位特征设置于被测对象。
根据本公开的实施例,根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第四目标图像,其中,第四目标图像包括第一姿势定位特征。在确定第四目标图像中第一姿势定位特征的位置不在第二预设位置的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第四目标图像,直至新的第四目标图像中第一姿势定位特征的位置在第二预设位置。在确定新的第四目标图像中第一姿势定位特征的位置在第二预设位置的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用成像方法实现,即如果第一姿势定位特征在第四目标图像中的位置为第二预设位置,则可以说明完成了测量姿势的定位。
根据本公开的实施例,采用成像方法实现测量姿势定位的过程即是确定第一姿势定位特征在第四目标图像中的位置是否为第二预设位置的过程,如果第一姿势定位特征在第四目标图像中的位置不为第二预设位置,则可以调整当前测量姿势,以获取新的第四目标图像,直至第一姿势定位特征在新的第四目标图像中的位置为第二预设位置。在新的第四目标图像中第一姿势定位特征的位置为第二预设位置的情况下,可以说明当前测量姿势即为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,用于采集第四目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第一姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第四目标图像的结构和第一姿势定位特征的描述,可以参见针对用于投射第二投影特征的结构和第一姿势定位特征的描述,在此不再赘述。
示例性的,图10示意性示出了根据本公开实施例的一种基于成像方法实现测量姿势的定位的示意图。图10中第一姿势定位特征设置于被测对象。
根据本公开的实施例,该方法还可以包括如下操作。
如果测量探头设置于与测量区域对应的位置,则在确定当前测量姿势不为目标测量姿势的情况下,确定第二姿势定位特征。根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势至目标测量姿势。
根据本公开的实施例,如果测量探头已设置于与测量区域对应的位置,则在确定当前测量姿势不为目标测量姿势的情况下,需要进行上文所述的再次测量姿势定位。即完成测量区域的定位后,如果当前测量姿势不为目标测量姿势,则需要进行上文所述的再次测量姿势定位。可以根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势,直至当前测量姿势为目标测量姿势。第二姿势定位特征可以与第一姿势定位特征相同或不同。
根据本公开的实施例,根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第三投影特征。在确定第二姿势定位特征与第三投影特征不匹配的情况下,调整当前测量姿势,直至第二姿势定位特征与第三投影特征匹配。在确定第二姿势定位特征与第三投影特征匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用光学方法实现,即将第二姿势定位特征与第三投影特征进行匹配,根据匹配结果,确定目标测量姿势,其中,第三投影特征是根据光学方法形成的,即由光源投射预设形状的光斑形成第三投影特征,光斑的形状可以根据第二姿势定位特征确定。即针对被测对象,根据第二姿势定位特征设置与其匹配的第三投影特征,使得第二姿势定位特征与第三投影特征匹配的当前测量姿势即为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,用于投射第三投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第二姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。下面从用于投射第三投影特征的结构的设置位置,与第二姿势定位特征的设置位置两个角度说明基于光学方法实现的调整过程。
从用于投射第三投影特征的结构的设置位置角度说明。
其一,如果用于投射第三投影特征的结构设置于被测对象,则第二姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。
其二,如果用于投射第三投影特征的结构设置于测量探头,则第二姿势定位特征不能设置于测量探头和固定座,可以设置于被测对象或其他对象,这是由于在将测量探头设置于与测量区域对应的位置之后,测头探头设置于固定座所导致的。
其三,如果用于投射第三投影特征的结构设置于固定座,则第二姿势定位特征不能设置于测量探头和固定座,可以设置于被测对象或其他对象。同样是由于在将测量探头设置于与测量区域对应的位置之后,测头探头设置于固定座所导致的。
其四,如果用于投射第三投影特征的结构设置于其他对象,则第二姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。需要说明的是,如果第二姿势定位特征设置于其他对象,则可以通过如下方式实现测量姿势的定位,即在确定第二姿势定位特征与第三投影特征不匹配的情况下,调整当前测量姿势,直至第二姿势定位特征与第三投影特征匹配,在确定第二姿势定位特征与第三投影特征匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。这里所述的第二姿势定位特征与第三投影特征匹配是指第二姿势定位特征被被测对象遮挡,而使得第三投影特征无法投射至第二姿势定位特征所在的位置,如果第二姿势定位特征与第三投影特征匹配不匹配,则至少存在一个第三投影特征可以投射至第二姿势定位特征所在的位置。
从第二姿势定位特征的设置位置角度说明。
其一,如果第二姿势定位特征设置于被测对象,则用于投射第三投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。
其二,如果第二姿势定位特征设置于测量探头,则用于投射第三投影特征的结构与测量探头和固定座是分立的,可以设置于被测对象或其他对象,这是由于在将测量探头设置于与测量区域对应的位置之后,测头探头设置于固定座所导致的。
其三,如果第二姿势定位特征设置于固定座,则用于投射第三投影特征的结构与测量探头和固定座是分立的,可以设置于被测对象或其他对象。同样是由于在将测量探头设置于与测量区域对应的位置之后,测头探头设置于固定座所导致的。
其四,如果第二姿势定位特征设置于其他对象,则用于投射第三投影特征的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。需要说明的是,如果用于投射第三投影特征的结构设置于其他对象,则参见上文对应部分说明,在此不再赘述。
通过光学方法实现测量姿势的定位,一方面由于光源的位置与角度能够灵活调节,使得其可以较为容易地与第二姿势定位特征匹配,因此,第二姿势定位特征可以灵活设置,从而降低了第二姿势定位特征设置的难度。另一方面也能够通过调节出射光斑的形状,更好地实现与第二姿势定位特征的匹配,提高定位精度。
根据本公开的实施例,根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第五目标图像。获取第三模板图像,其中,第三模板图像包括第二姿势定位特征。在确定第五目标图像与第三模板图像不匹配的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第五目标图像,直至新的第五目标图像与第三模板图像匹配。在确定新的第五目标图像与第三模板图像匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用图像匹配方法实现,即将第五目标图像与第三模板图像进行匹配,根据匹配结果,确定目标测量姿势。其中,第三模板图像可以包括第二姿势定位特征且第二姿势定位特征在第三模板图像中的位置为预设位置。在第五目标图像与第三模板图像匹配的过程中,第五目标图像可能是未包括第二姿势定位特征的目标图像,也可能是包括第二姿势定位特征但第二姿势定位特征在第五目标图像的位置不为预设位置的目标图像,还可能是包括第二姿势定位特征且第二姿势定位特征在第五目标图像的位置为预设位置的目标图像。由于第三模板图像包括位于预设位置的第二姿势定位特征,因此,如果第五目标图像与第三模板图像匹配,则可以说明第五目标图像包括第二姿势定位特征且第二姿势定位特征在第五目标图像中的位置为预设位置。换句话说,将第五目标图像与第三模板图像进行匹配的目的在于,使得获取到的第五目标图像包括第二姿势定位特征且第二姿势定位特征在第五目标图像中的位置为预设位置。
根据本公开的实施例,在确定第五目标图像与第三模板图像匹配的情况下,可以说明当前测量姿势即为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,用于采集第五目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第二姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第五目标图像的结构和第二姿势定位特征的描述,可以参见针对用于投射第三投影特征的结构和第二姿势定位特征的描述,在此不再赘述。所不同的是,如果用于采集第五目标图像的结构设置于测量探头,则第二姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。如果用于采集第五目标图像的结构设置于固定座,则第二姿势定位特征可以设置于被测对象、测量探头、固定座和其他对象中的至少一种。
根据本公开的实施例,根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势至目标测量姿势,可以包括如下操作。
获取第六目标图像,其中,第六目标图像包括第二姿势定位特征。在确定第六目标图像中第二姿势定位特征的位置不在第三预设位置的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第六目标图像,直至新的第六目标图像中第二姿势定位特征的位置在第三预设位置。在确定新的第六目标图像中第二姿势定位特征的位置在第三预设位置的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,为了保证使用的灵活性和测量姿势定位的精度,可以采用成像方法实现,即如果第二姿势定位特征在第六目标图像中的位置为第三预设位置,则可以说明完成了测量姿势的定位。
根据本公开的实施例,采用成像方法实现测量姿势定位的过程即是确定第二姿势定位特征在第六目标图像中的位置是否为第三预设位置的过程,如果第二姿势定位特征在第六目标图像中的位置不为第三预设位置,则可以调整当前测量姿势,以获取新的第六目标图像,直至第二姿势定位特征在新的第六目标图像中的位置为第三预设位置。在新的第六目标图像中第二姿势定位特征的位置为第三预设位置的情况下,可以说明当前测量姿势即为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,用于采集第六目标图像的结构可以设置于被测对象、测量探头、固定座或其他对象。其他对象可以表示除测量探头、固定部和被测对象以外的对象。第二姿势定位特征可以设置于测量探头、固定座、被测对象和其他对象中的至少一种。针对用于采集第六目标图像的结构和第二姿势定位特征的描述,可以参见针对用于投射第三投影特征的结构和第二姿势定位特征的描述,在此不再赘述。
根据本公开的实施例,该方法还可以包括如下操作。
生成提示信息,其中,提示信息用于提示测量姿势定位和/或测量区域定位完成,提示信息的形式包括图像、语音或震动中的至少一种。
根据本公开的实施例,为了使用户可以及时获知测量姿势定位和/或测量区域定位是否完成,可以在完成测量姿势定位和/或测量区域定位之后,生成提示信息。其中,提示信息的具体表现形式可以包括图像、语音和震动中的至少一种。
根据本公开的实施例,该方法还可以包括如下操作。
在确定固定座设置于与测量区域对应的位置且测量探头未设置于固定部的情况下,将测量探头设置于固定座。在确定固定座未设置于与测量区域对应的位置的情况下,通过第一配合件将固定座设置于与测量区域对应的位置,并将测量探头设置于固定座。
根据本公开的实施例,如果测量探头通过固定座设置于与测量区域对应的位置,则在组织成分测量过程中,固定座可以脱离测量区域,测量探头可以脱离固定座,在需要测量时,如果固定座未设置于与测量区域对应的位置,则可以通过第一配合件将固定座设置于与测量区域对应的位置,并将测量探头设置于固定座。如果固定座设置于与测量区域对应的位置且测量探头未设置于固定座,则可以将测量探头设置于固定座。
示例性的,如针对短期的随时测量,可以使得固定座设置于与测量区域对应的位置,测量探头可以脱离固定座,在需要进行测量时,再将测量探头设置于固定座。针对长期测量,固定座可以脱离测量区域,测量探头可以脱离固定座,在需要测量时,再通过第一配合件将固定座设置于与测量区域对应的位置,并将测量探头设置于固定座。
根据本公开的实施例,该方法还可以包括如下操作。
在确定测量探头未设置于与测量区域对应的位置的情况下,通过第二配合件将测量探头设置于与测量区域对应的位置。
根据本公开的实施例,如果测量探头直接设置于与测量区域对应的位置,则在组织成分测量过程中,测量探头可以脱离测量区域,在需要测量时,再通过第二配合件将测量探头设置于与测量区域对应的位置。
根据本公开的实施例,利用测量探头进行组织成分测量,可以包括如下操作。
以至少一个预设波长的入射光照射测量区域,其中,每束入射光从入射位置入射后从测量区域上的至少一个出射位置出射形成至少一束出射光。获取由测量探头采集的与每束出射光对应的光强值,得到T个输出光强,其中,测量探头包括M个感光面,每个输出光强是根据一个或多个感光面采集到的出射光的光强值处理得到的,1≤T≤M。根据与至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度。
根据本公开的实施例,由于不同测量部位具有不同的皮肤特性,可以包括光滑程度、有无毛发、平坦状态、皮肤厚度和柔软程度等,因此,需要根据实际情况,如测量探头的结构,选择合适的测量部位。测量部位可以包括手指、手掌、手臂、额头和耳垂中的至少一种。测量区域可以为测量部位上的区域。
根据本公开的实施例,预设波长可以为对被测组织成分敏感的波长。预设波长所属的波段可以包括紫外波段、可见光波段、近红外波段、中红外波段或远红外波段。示例性的,如被测组织成分为血糖,相应的,单个预设波长可以为对血糖敏感的波长,具体可以为1550nm或1609nm。入射光可以为准直光或非准直光。入射光的入射位置可以包括一个或多个。
根据本公开的实施例M个感光面中的各个感光面可以单独使用、部分结合使用或全部结合使用,结合使用的含义是输出一个输出光强。在本公开的实施例中,将用于输出一个输出光强的感光面称为同类感光面,同类感光面可以包括一个或多个感光面。其中,不同感光面结合使用的条件可以为各个感光面接收的出射光的平均光程在平均光程范围内。平均光程范围可以为由大于或等于第一平均光程阈值且小于或等于第二平均光程阈值组成的范围。第一平均光程阈值和第二平均光程阈值可以是根据光程平均值和光程变化幅度确定的。光程平均值是根据同类感光面的各个感光位置接收到的出射光的平均光程计算得到的平均值。示例性的,如光程平均值为a,光程变化幅度为±30%,则第一平均光程阈值可以为0.7a,第二平均光程阈值可以为1.3a。
针对平均光程进行如下说明。光在组织中的传输路径可以用光程和穿透深度来表示,其中,光程用于表示光在组织中传输的总距离,穿透深度用于表示光在组织中能到达的最大纵向距离。针对确定的源探距离,平均光程用于表示光在组织中光程的平均值。光程的概率分布函数可以理解是源探距离和组织光学参数的函数,其中,源探距离表示入射光的中心与感光面的中心之间的径向距离。相应的,在数学表达式上,平均光程可以理解是源探距离和组织光学参数的函数,其中,组织光学参数可以包括吸收系数、散射系数和各向异性因子。影响平均光程的因素可以包括吸收系数、散射系数、各向异性因子和源探距离。
根据本公开的实施例,同类感光面可以为环形感光面或非环形感光面。同类感光面为环形感光面,可以包括在同类感光面包括一个感光面的情况下,同类感光面为独立环形感光面。在同类感光面包括多个感光面的情况下,同类感光面是根据多个感光面组合形成的环形感光面。同类感光面为非环形感光面,可以包括在同类感光面包括一个感光面的情况下,同类感光面为独立非环形感光面。在同类感光面包括多个感光面的情况下,同类感光面是根据多个感光面组合形成的非环形感光面。
在获得与预设波长对应的至少一个输出光强后,可以采用差分测量方法处理至少一个输出光强,以确定被测组织成分的浓度。差分测量方法可以包括时间差分测量方法、位置差分测量方法或波长差分测量方法。或者,还可以采用非差分测量方法处理至少一个输出光强,以确定被测组织成分的浓度。
根据本公开的实施例,根据与至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度,可以包括如下操作。
针对至少一个预设波长中的每个预设波长,从与预设波长对应的两个输出光强中确定第一输出光强和第二输出光强。将与预设波长对应的第一输出光强和第二输出光强进行差分处理,得到差分信号。根据与各个预设波长对应的差分信号,确定被测组织成分的浓度。
根据本公开的实施例,第一输出光强对应的出射光的平均光程与第二输出光强对应的出射光的平均光程不同。将与预设波长对应的第一输出光强和第二输出光强进行差分处理中的差分处理可以包括硬件方面的处理方式和软件方面的处理方式。其中,硬件方面的处理方式可以包括采用差分电路进行处理。软件方面的处理方式可以包括采用差分算法进行差分运算。差分算法可以包括直接差分运算和对数差分运算。其中,直接差分运算是指直接将两个参数进行作差处理。对数差分运算是指先对两个参数进行取对数运算,得到取对数后的参数,再将两个取对数后的参数进行作差处理。
根据本公开的实施例,每个感光面能够采集到与感光面对应的预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值。
根据本公开的实施例,在实现本公开构思的过程中,发明人还发现如果在其它条件不变的情况下,仅改变入射光照射至测量区域的光斑的强度分布,则得到的测量结果不同。如果将感光面设置于靠近血管得到的测量结果,与在其它条件不变的情况下,将同一感光面设置于远离血管得到的测量结果相比,则远离血管设置得到的测量结果优于靠近血管设置得到的测量结果,其中,测量结果可以用感光面接收出射光的光强值的相对变化量或光强值的标准差表征,光强值的相对变化量越小,测量结果越优,光强值的标准差越小,测量结果越优。在研究测量结果不同的原因时,发现改变入射光照射至测量区域的光斑的强度分布可以表征光源照射的随机性,测量区域与血管的远近可以表征脉搏跳动的强弱,而光源照射的随机性和脉搏跳动都是导致抖动的来源。由此,发现导致测量精度不高的原因之一在于抖动。
在对抖动研究的基础上,发现根据引起抖动来源的不同,可以将其分为内部来源和外部来源。其中,内部来源除了可以包括脉搏跳动外,还可以包括生理背景变动。外部来源除了可以包括光源照射的随机性,还可以包括入射光本身传输的不确定性。光源照射的随机性可以由入射光照射至测量区域的强度的分布体现。并发现无论是内部来源导致的抖动,还是外部来源导致的抖动,均会影响光在组织内的传输路径,进而影响出射光在测量区域上的强度分布。
为了解决由抖动导致的难以获取到真实的被测组织成分信号的问题,发明人发现可以采用具有大面积感光面采集出射光的光强值的方案,以有效抑制抖动对测量结果造成的不利影响。即大面积感光面可以有效抑制抖动造成的不利影响,所谓“大面积感光面”可以理解为感光面的面积使得感光面能够采集到预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值。下面将具体说明为什么采用大面积感光面采集出射光的输出光强的方案,可以有效抑制抖动对测量结果造成的不利影响。
由于大面积感光面提高感光面中能够稳定接收出射光的面积占该感光面的面积的比例,因此,能够提高接收出射光的稳定性,进而能够降低由抖动导致的出射光的强度分布的变化的不利影响,从而提高获取真实的被测组织成分信号的可能性。其中,稳定性可以用感光面接收出射光的光强值的相对变化量或光强值的标准差表征,光强值的相对变化量越小,稳定性越高,光强值的标准差越小,稳定性越高。
示意性的,以脉搏跳动导致的抖动为例进行说明。脉搏跳动可以通过血管状态反映。图11示意性示出了根据本公开实施例的一种在发生抖动时采用较小面积的感光面接收出射光的示意图。图12示意性示出了根据本公开实施例的一种在发生抖动时采用较大面积的感光面接收出射光的示意图。图11和图12发生的抖动相同。图11中感光面A的面积小于图12中感光面B的面积。感光面A和感光面B均为正方形感光面。图11和图12中血管状态1表示血管收缩状态,血管状态2表示血管舒张状态,皮肤状态1表示与血管状态1对应的皮肤状态,皮肤状态2表示与血管状态2对应的皮肤状态。皮肤状态1到皮肤状态2体现抖动。
在发生相同抖动的情况下,比较采用不同面积的感光面获得的测量结果。测量结果用感光面在预设时间段内接收出射光的光强值的相对变化量或光强值的标准差表征。其中,光强值的相对变化量可以通过如下方式确定:计算预设时间段内的最大光强值和最小光强值的差值,计算预设时间段内的出射值的平均值,计算差值与平均值的比值,将该比值作为光强值的相对变化量。预设时间段可以为一个脉动周期。
测量结果也显示无论采用感光面接收出射光的光强值的相对变化量表征测量结果,还是采用感光面接收出射光的光强值的标准差表征测量结果,采用感光面B获得的测量结果均优于采用感光面A获得的测量结果。
由于感光面B的面积大于感光面A的面积,因此,可以说明大面积感光面能够提高接收出射光的稳定性,进而能够降低由抖动导致的出射光的强度分布的变化的不利影响,从而提高获取真实的被测组织成分信号的可能性。
需要说明的是,本公开实施例所述的大面积感光面能够在距测量区域的表面的距离较小的情况下,即能够在贴近测量区域的表面的情况下,实现较高的接收出射光的稳定性和效率。这是采用单点光纤接收和多个单根光纤联合接收所无法实现的,原因在于,其一,受限于光纤的数值孔径的约束;其二,受限于光纤的状态变化。光纤的状态变化易受到环境的影响,其对接收出射光的稳定性有较大影响。
还需要说明的是,通常为了提高输出光强的信噪比,可以采用大面积感光面。换句话说,大面积感光面不仅可以起到提高输出光强的效率的作用,还可以起到有效抑制抖动的作用。
为了提高获取真实的被测组织成分信号的可能性,需要尽量确保每个感光面能够采集与该感光面对应的预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值,这就要求感光面的面积尽可能的大。每个感光面具有对应的预设防抖动范围,不同感光面的预设防抖动范围相同或不同。下面将结合示例从三个方面说明感光面的面积越大,抑制抖动的效果越好。预先设定感光面A的面积小于感光面B的面积。感光面A和感光面B均为正方形感光面。
其一,抑制由脉搏跳动导致的抖动。将感光面A和感光面B分别设置于测量区域上的同一位置,该位置为靠近血管的位置。在其它条件相同的情况下,比较采用感光面A和采用感光面B获得的测量结果,其中,测量结果用感光面在一个脉动周期内接收出射光的光强值的相对变化量或光强值的标准差表征。光强值的相对变化量的计算方式如上文所述,在此不再赘述。发现感光面B接收出射光的光强值的相对变化量小于感光面A接收出射光的光强值的相对变化量,感光面B接收出射光的光强值的标准差小于感光面A接收出射光的光强值的标准差。由此可以得出,无论采用感光面接收出射光的光强值的相对变化量表征测量结果,还是采用感光面接收出射光的光强值的标准差表征测量结果,采用感光面B获得的测量结果均优于采用感光面A获得的测量结果。
由于采用感光面B获得的测量结果优于采用感光面A获得的测量结果,同时感光面B的面积大于感光面A的面积,因此,可以说明感光面的面积越大,抑制由脉搏跳动导致的抖动的效果越好。
其二,抑制由入射光照射至测量区域的光斑的强度分布变化导致的抖动。在其它条件不变的情况下,仅改变入射光照射至测量区域的光斑的强度分布。比较采用感光面A和采用感光面B获得的测量结果,其中,测量结果用感光面在预设时间段内接收出射光的光强值的相对变化量或光强值的标准差表征。光强值的相对变化量的计算方式如上文所述,在此不再赘述。发现感光面B接收出射光的光强值的变化量小于感光面A接收出射光的光强值的变化量,感光面B接收出射光的光强值的标准差小于感光面A接收出射光的光强值的标准差。由此可以得出,无论采用感光面接收出射光的光强值的相对变化量表征测量结果,还是采用感光面接收出射光的光强值的标准差表征测量结果,采用感光面B获得的测量结果均优于采用感光面A获得的测量结果。
由于采用感光面B获得的测量结果优于采用感光面A获得的测量结果,同时感光面B的面积大于感光面A的面积,因此,可以说明感光面的面积越大,抑制由入射光照射至测量区域的光斑的强度分布变化导致的抖动的效果越好。
其三,抑制由入射光本身传输的不确定性导致的抖动。采用蒙特卡罗模拟方法。以光子数为1015的入射光进行中心入射,感光面A和感光面B分别设置于距入射光的中心为2.4mm处,模拟次数为22次。比较采用感光面A和感光面B获得的测量结果,其中,测量结果以单位面积出射光子数的标准差表征,单位面积出射光子数的标准差越小,说明抑制效果越好。图13示意性示为根据本公开实施例的一种基于蒙特卡罗模拟方法得到的测量结果的示意图。发现与感光面B对应的单位面积出射光子数的标准差小于与感光面A对应的单位面积出射光子数的标准差。即采用感光面B获得的测量结果优于采用感光面A获得的测量结果。
由于采用感光面B获得的测量结果优于采用感光面A获得的测量结果,同时感光面B的面积大于感光面A的面积,因此,可以说明采用感光面的面积越大,抑制由入射光本身传输的不确定性导致的抖动的效果越好。
通过以上三方面的示例,说明了感光面的面积越大,抑制抖动对测量结果造成的不利影响的效果越好。
根据本公开的实施例,每个感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,其中,总光程为出射光在测量区域内传输的总距离。
根据本公开的实施例,被测对象的组织模型通常是层状结构,即可分为一层或多层。而不同组织层所携带的被测组织成分的信息不同,为了提高获取真实的被测组织成分信号的可能性,需要尽量使得出射光的传输路径是主要通过携带被测组织成分的信息较为丰富的组织层的。目标组织层可以理解为是携带被测组织成分的信息较为丰富的组织层,或者,是被测组织成分的主要来源的组织层。下面以被测对象为人体,被测组织成分为血糖为例进行说明。
人体的皮肤组织模型可以理解为是三层模型,由外向内分别是表皮层、真皮层和皮下脂肪层。其中,表皮层包含少量的组织液,不包含血浆以及淋巴液。真皮层包含大量的组织液,并且由于存在丰富的毛细血管,因此,还包含较多的血浆和少量的淋巴液。皮下脂肪层包含少量的细胞液,并且由于存在静脉与动脉等血管,因此,包含大量的血浆和少量的淋巴液。由此可见,不同组织层携带的被测组织成分的信息不同。
由于表皮层包含少量的组织液,因此,表皮层并不是合适的血糖信息来源。虽然皮下脂肪层包含大量的血浆和相对少量的组织液,但由于受到入射光穿透深度的限制,因此,皮下脂肪层也不是合适的血糖信息来源。由于真皮层包含丰富的毛细血管以及大量的组织液,并且入射光可以较为容易地到达真皮层,因此,真皮层可以作为血糖信息的主要来源。相应的,目标组织层可以为真皮层。
根据本公开的实施例,可以根据光程和穿透深度,确定出射光在每个组织层中的平均光程。
为了尽量确保出射光的传输路径主要是经过目标组织层的出射光,需要使得每个感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,其中,总光程可以为出射光在测量区域内传输的总距离,即入射光从进入测量区域,在测量区域内传输直至到达出射位置所经历路径的总距离。其中,比例阈值与感光面的中心与入射光的中心之间的源探距离和组织光学参数相关。
需要说明的是,由于本公开实施例对感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例进行了限定,因此,本公开实施例的感光面的面积不能过大,其是在面积范围内的大面积。
根据本公开的实施例,该方法还可以包括如下操作。
根据测量区域内的组织结构特征确定同类感光面的总面积,其中,同类感光面包括一个或多个感光面,同类感光面用于输出一个输出光强。
根据本公开的实施例,同类感光面的总面积可以根据测量区域内的组织结构特征确定。其中,组织结构特征可以理解为测量区域所具有的结构特征。
示例性的,如测量区域为三条血管交叉的区域,如果将同类感光面设置于三条血管交叉的区域,则同类感光面的总面积受限于三条血管交叉的区域的面积,即同类感光面的总面积需要根据三条血管交叉的区域的面积确定。
又如测量区域为手指所在的区域,如果将同类感光面设置于手指所在的区域,则同类感光面的总面积受限于手指所在区域的面积,即同类感光面的总面积需要根据手指所在区域的面积确定。
需要说明的是,由于本公开实施例中感光面的面积可以根据组织结构特征确定,而通常根据组织结构特征确定的面积不能过大,因此,本公开实施例的感光面的面积不能过大,其是在面积范围内的大面积。
根据本公开的实施例,每个感光面的面积与感光面的周长的比值大于或等于比值阈值。
根据本公开的实施例,为了降低由入射光传输的不确定性、光源的随机性、生理背景变动以及脉搏跳动导致的抖动对出射光在测量区域上的分布的影响,可以使感光面的面积与感光面的周长的比值尽量大的原因在于。
为了便于说明,下面将感光面分为两部分,即边缘部分和非边缘部分(或内部部分)。通常抖动主要影响的是边缘部分采集的出射光,而非边缘部分受到的影响小,即非边缘部分能够较为稳定地采集出射光。换个角度理解,在存在抖动的情况下,由于测量区域的出射光的强度分布会发生细微的变化,因此,被边缘部分所接收的出射光的光强值会随着出射光的强度分布的变化而发生较大的变化,而由于位于非边缘部分的出射光大部分可以较为稳定地被感光面采集到,因此,被非边缘部分所接收的出射光的光强值能够保持相对稳定。由此,为了有效抑制抖动对测量结果造成的不利影响,可以使得非边缘部分所对应的面积与感光面的面积的比值尽量大,比值越大削弱不利影响的效果越好。其中,边缘部分可以用感光面的周长表示,非边缘部分可以用感光面的面积表示。由此,可以使感光面的面积与感光面的周长的比值尽量大。
示例性的,如感光面1为圆形感光面,感光面2为正方形感光面,在周长相同的情况下,由于感光面1的面积大于感光面2的面积,因此,感光面1的面积与周长的比值大于感光面2的面积与周长的比值,由此,感光面1削弱不利影响的效果较感光面2削弱不利影响的效果好。
需要说明的是,针对感光面的面积与感光面的周长的比值大于或等于比值阈值是在满足感光面的面积大于或等于面积阈值这一条件进行说明。针对大多数形状的感光面,通常如果感光面的面积与感光面的周长的比值大于或等于比值阈值,则实际上也对感光面的面积的大小进行了限定。这是由于通常针对大多数形状的图形,图形的面积与周长的比值和面积的大小具有正相关关系,即图形的面积与周长的比值越大,图形的面积也越大。
示例性的,如圆形,圆形的面积为πR2,圆形的面积与周长的比值为R/2,其中,R表示半径。由于圆形的面积与周长的比值大小仅与半径有关,圆形的面积的大小仅与半径有关,因此,圆形的面积与周长的比值和面积的大小具有正相关关系,如果限定了圆形的面积与周长的比值,则也限定了圆形的面积的大小。又如正方形,正方形的面积为a2,正方形的面积与周长的比值为a/4,a表示边长。由于正方形的面积与周长的比值大小仅与边长有关,正方形的面积的大小仅与边长有关,因此,正方形的面积与周长的比值和面积的大小具有正相关关系,如果限定了正方形的面积与周长的比值,则也限定了正方形的面积的大小。
根据本公开的实施例,比值阈值大于或等于0.04mm。
根据本公开的实施例,本公开的感光面的面积是一个相对的大面积,即感光面的面积是在面积范围内的大面积。下面针对该情况进行说明。
其一,感光面的面积不能过小。由于本公开实施例的大面积感光面是指感光面的面积使得感光面能够采集到预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值,因此,本公开实施例的大面积感光面中的大面积是用于实现防抖动的大面积,同时,由于可以用感光面的面积与感光面的周长的比值来表征感光面的面积使得感光面能够采集到预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值,而在通常情况下,感光面的面积与周长的比值和感光面的面积具有正相关关系,因此,如果感光面的面积与感光面的周长的比值大于或等于比值阈值,则实际上也对感光面的面积的大小进行了限定,即通过感光面的面积与周长的比值大于或等于比值阈值也可以限定感光面的面积不能过小。
其二,感光面的面积不能过大。本公开实施例要求感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,和/或感光面的面积根据组织结构特征确定,上述说明感光面的面积不能过大。
由此可以说明,本公开实施例的感光面的面积是一个相对的大面积,即是在面积范围内的大面积。
此外,可能存在虽然感光面的面积较大,但由于感光面的周长也较大所导致的感光面的面积与感光面的周长的比值并不大的情况,即感光面的面积与感光面的周长的比值小于比值阈值,因此,绝对的大面积的感光面可能也难以满足防抖动的要求。还可能存在由于感光面的面积过小,感光面的周长较大,使得感光面的面积与感光面的周长的比值小于比值阈值的情况,因此,感光面的面积过小也难以满足防抖动的要求。
图14示意性示出了根据本公开的实施例的一种组织成分测量装置的框图。
如图14所示,组织成分测量装置1400包括第一确定模块1410、第二确定模块1420、设置模块1430和测量模块1440。
第一确定模块1410,用于确定定位特征。
第二确定模块1420,用于根据定位特征,确定测量区域,其中,测量区域是满足测量条件再现性的区域。
设置模块1430,用于将测量探头1450设置于与测量区域对应的位置。
测量模块1440,利用测量探头1450进行组织成分测量。
根据本公开实施例的技术方案,通过确定定位特征,根据定位特征,确定满足测量再现性条件的测量区域,将测量探头设置于与测量区域对应的位置,并利用测量探头进行组织成分测量,实现了测量区域的较为精确地定位,进而实现了测量条件再现性的有效控制。
根据本公开的实施例,定位特征包括第一姿势定位特征和区域定位特征。
第二确定模块1420包括第一调整单元和第一确定单元。
第一调整单元,用于根据第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,其中,目标测量姿势是满足测量条件再现性的测量姿势。第一确定单元,用于在当前测量姿势为目标测量姿势的情况下,根据区域定位特征,确定测量区域。
如图15所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括固定部1460,固定部1460用于将测量探头1450设置于与测量区域对应的位置,其中,固定部1460与测量探头1450是一体的、部分分立的或全部分立的。
根据本公开的实施例,图15中固定部1460和测量探头1450可以是一体的或分立的。
如图16所示,根据本公开的实施例,固定部1460包括固定座1461和第一配合件1462。
第一配合件1462,用于将固定座1461设置于与测量区域对应的位置。固定座1461,用于固定测量探头1450。
根据本公开的实施例,第一配合件1462的硬度包括第一硬度和第二硬度,其中,第一硬度小于第二硬度,第一硬度是第一配合件1462固定固定座1461的过程中所对应的硬度,第二硬度是第一配合件1462固定固定座1461后所对应的硬度。
根据本公开的实施例,为了使第一配合件1462能够对固定座1461起到固定作用,需要第一配合件1462较为坚硬。同时,为了尽可能降低第一配合件1462固定固定座1461时产生的影响,又需要第一配合件1462具有一定的柔性。由此可见,上述对第一配合件1462的硬度提出了要求。
为了解决上述问题,可以采用改变第一配合件1462的硬度的方式,即第一配合件1462的硬度包括第一硬度和第二硬度。其中,第一硬度表示第一配合件1462固定固定座1461的过程中所对应的硬度,第二硬度表示第一配件件固定固定座1461后所对应的硬度,第一硬度小于第二硬度,上述可以尽量保证第一配件件既可以起到固定的作用,又可以尽可能降低第一配合件1462固定固定座1461时所产生的影响。
根据本公开的实施例,第一配合件1462包括第一魔术贴或第一松紧带。
示例性的,图17示意性示出了根据本公开实施例的一种第一配合件的示意图。图17中第一配合件1462为魔术贴。由于魔术贴的毛面的材质非常柔软,因此,可以降低第一配合件1462固定固定座1461时产生的影响,此时,第一配合件1462的硬度为第一硬度。同时,为了使其可以起到固定作用,可以在第一配合件1462将固定座1461固定后,将勾面粘贴在毛面上,使第一配合件1462的硬度增加,此时,第一配合件1462的硬度为第二硬度。
根据本公开的实施例,由于第一配合件1462固定固定座1461的过程中所对应的硬度为第一硬度,其可以降低第一配合件1462固定固定座1461时所产生的影响,因此,可以尽量保证测量区域处皮肤的皮肤的皮肤状态在通过第一配合件1462将固定座1461设置于与测量区域对应的位置的过程中满足第一预设条件。
根据本公开的实施例,第一配合件1462的表面设置有孔。
根据本公开的实施例,第一配合件1462的硬度大于或等于第一硬度阈值小于或等于第二硬度阈值。
根据本公开的实施例,为了满足第一配合件1462的硬度要求,除了可以采用上文所述的方式外,还可以采用硬度大于或等于第一硬度阈值且小于或等于第二硬度阈值的材质来制作第一配合件1462的方式,同样也可以实现第一配合件1462能够对固定座1461起到固定作用,且尽可能降低第一配合件1462固定固定座1461时产生的影响。需要说明的是,第一硬度阈值和第二硬度阈值可以根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。
如图18所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括磁性部1470,第一配合件1462的全部或部分为金属铰链,并且磁性部1470配合第一配合件1462以固定固定座1461。
根据本公开的实施例,为了满足第一配合件1462的硬度要求,除了可以采用上文所述的方式外,还可以采用第一配合件1462的全部或部分为金属铰链的方式,同样也可以实现第一配合件1462能够对固定座1461起到固定作用,且尽可能降低第一配合件1462固定固定座1461时产生的影响。
针对固定作用,实现方式如下。在第一配合件1462完成对固定座1461的固定后,可以将磁性部1470吸附至第一配合件1462,以使磁性部1470配合第一配合件1462固定固定座1461,上述可以起到固定作用。可以参见图18。图18示意性示出了根据本公开实施例的另一种第一配合件1462的示意图。图18中第一配合件1462的全部为金属铰链。可以在第一配合件1462完成对固定座1461的固定后,将磁性部1470吸附至第一配合件1462。磁性部1470可以为微型电磁性部1470。
此外,由于金属铰链是铁磁性金属,而金属易吸热,金属铰链与皮肤直接接触会对皮肤温度产生较大影响,因此,为了避免金属吸热对皮肤温度产生的影响,可以采用在金属铰链下面放置隔热物的方式。可选地,隔热物可以为绒布。
上述可以实现的原因在于,由于金属铰链的柔性较好,因此,可以降低第一配合件1462固定固定座1461时所产生的影响。同时,在第一配合件1462完成对固定座1461的固定后,由于第一配合件1462上吸附有磁性部,两者的配合使得第一配合件1462变得较坚硬,因此,可以实现固定作用。
需要说明的是,由于第一配合件1462的全部或部分为金属铰链,而金属铰链的柔性较好,其可以降低第一配合件1462固定固定座1461时所产生的影响,因此,可以尽量保证测量区域处皮肤的皮肤的皮肤状态在通过第一配合件1462将固定座1461设置于与测量区域对应的位置的过程中满足第一预设条件。
根据本公开的实施例,通过如下至少一种方式将测量探头1450固定于固定座1461:测量探头1450通过胶带固定于固定座1461。测量探头1450通过紧固件固定于固定座1461测量探头1450通过磁力固定于固定座1461。测量探头1450与固定座1461之间的摩擦系数大于或等于摩擦系数阈值。
根据本公开的实施例,为了实现测量探头1450固定于固定座1461,并保证测量探头1450在固定座1461中不产生移动,可以采用如下至少一种方式。
方式一,可以通过胶带将测量探头1450固定于固定座1461。方式二,可以通过紧固件将测量探头1450固定于固定座1461。方式三,可以通过磁力将测量探头1450固定于固定座1461。方式四,测量探头1450与固定座1461之间的摩擦系数大于或等于摩擦系数阈值。可选地,固定座1461的材质为橡胶。
根据本公开的实施例,固定部1460包括第二配合件。
第二配合件,用于将测量探头1450设置于与测量区域对应的位置。
根据本公开的实施例,第二配合件的硬度包括第三硬度和第四硬度,其中,第三硬度小于第四硬度,第三硬度是第二配合件固定测量探头1450的过程中所对应的硬度,第四硬度是第二配合件固定测量探头1450后所对应的硬度。
根据本公开的实施例,第二配合件包括第二魔术贴或第二松紧带。
根据本公开的实施例,第二配合件的表面设置有孔。
根据本公开的实施例,第二配合件的硬度大于或等于第三硬度阈值小于或等于第四硬度阈值。
根据本公开的实施例,针对第二配合件的相关说明可以参见上文对第一配合件1462的说明,在此不再具体赘述。所不同的是,第二配合件用于固定测量探头1450。
根据本公开的实施例,第一确定单元,用于:获取第一投影特征。在确定区域定位特征与第一投影特征不匹配的情况下,调整测量探头1450和/或固定部1460的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配。在确定区域定位特征与第一投影特征匹配的情况下,将与测量探头1450和/或固定部1460对应的区域确定为测量区域。
如图19~图20所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括区域定位部1480,区域定位部1480设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,区域定位部1480用于投射第一投影特征。
根据本公开的实施例,在确定区域定位部1480设置于测量探头1450的情况下,区域定位特征未设置于测量探头1450。在确定区域定位部1480设置于固定部1460的情况下,区域定位特征未设置于固定部1460。
根据本公开的实施例,图19示意性示出了根据本公开实施例的一种区域定位部1480的示意图。图19中未示出测量探头1450和固定部1460,区域定位部1480用于投射第一投影特征,第一投影特征为十字光斑。区域定位特征为十字标记点。
图20示意性示出了根据本公开实施例的另一种区域定位部1480的示意图。图20中区域定位部1480与测量探头1450和固定部1460是一体的,区域定位特征设置于被测对象的手背。区域定位部1480用于投射第一投影特征,第一投影特征为十字光斑。
根据本公开的实施例,区域定位部1480包括第一激光器。
根据本公开的实施例,第一激光器可以投射预设形状的光斑,以形成第一投影特征。
根据本公开的实施例,第一确定单元,用于:获取第一目标图像。获取第一模板图像,其中,第一模板图像包括区域定位特征。在确定第一目标图像与第一模板图像不匹配的情况下,调整测量探头1450和/或固定部1460的位置,以获取新的第一目标图像,直至新的第一目标图像与第一模板图像匹配。在确定第一目标图像与第一模板图像匹配的情况下,将与测量探头1450和/或固定部1460对应的区域确定为测量区域。
如图21所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第一图像采集部1490,第一图像采集部1490设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第一图像采集部1490用于采集第一目标图像。
根据本公开的实施例,图21示意性示出了根据本公开实施例的一种第一图像采集部的示意图。图21中第一图像采集部1490与测量探头1450和固定部1460是一体的,区域定位特征设置于被测对象的手背。第一图像采集部1490用于采集第一目标图像。第一图像采集部1490可以为图像传感器。
根据本公开的实施例,第一确定单元,用于:取第二目标图像,其中,第二目标图像包括区域定位特征。在确定第二目标图像中区域定位特征的位置不为第一预设位置的情况下,调整测量探头1450和/或固定部1460的位置,以获取新的第二目标图像,直至新的第二目标图像中区域定位特征的位置为第一预设位置。在确定新的第二目标图像中区域定位特征的位置为第一预设位置的情况下,将与测量探头1450和/或固定部1460对应的区域确定为测量区域。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第二图像采集部,第二图像采集部设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第二图像采集部用于采集第二目标图像。
根据本公开的实施例,在确定第二图像采集部设置于测量探头1450的情况下,区域定位特征未设置于测量探头1450。在确定第二图像采集部设置于固定部1460的情况下,区域定位特征未设置于固定部1460。
根据本公开的实施例,第二图像采集部与第一图像采集部1490相同或不同。
根据本公开的实施例,第一调整单元,用于:获取第二投影特征。在确定第一姿势定位特征与第二投影特征不匹配的情况下,调整当前测量姿势,直至第一姿势定位特征与第二投影特征匹配。在确定第一姿势定位特征与第二投影特征匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
如图22~图23所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第一姿势定位部1500,第一姿势定位部1500设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第一姿势定位部1500用于投射第二投影特征。
根据本公开的实施例,在确定第一姿势定位部1500设置于测量探头1450的情况下,第一姿势定位特征未设置于测量探头1450。在确定第一姿势定位部1500设置于固定部1460的情况下,第一姿势定位特征未设置于固定部1460。
根据本公开的实施例,图22示意性示出了根据本公开实施例的一种第一姿势定位部的示意图。图22中未示出测量探头1450和固定部1460,第一姿势定位部1500用于投射第二投影特征,第二投影特征为十字光斑。第一姿势定位特征为十字标记点。
图23示意性示出了根据本公开实施例的另一种第一姿势定位部的示意图。图23中第一姿势定位部1500与测量探头1450和固定部1460是一体的,第一姿势定位特征设置于被测对象的手背。第一姿势定位部1500用于投射第二投影特征,第二投影特征为十字光斑。
根据本公开的实施例,第一姿势定位部1500包括第二激光器。
根据本公开的实施例,第二激光器可以投射预设形状的光斑,以形成第二投影特征。
根据本公开的实施例,第一调整单元,用于:获取第三目标图像。获取第二模板图像,其中,第二模板图像包括第一姿势定位特征。在确定第三目标图像与第二模板图像不匹配的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第三目标图像,直至新的第三目标图像与第二模板图像匹配。在确定新的第三目标图像与第二模板图像匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
如图24所示,根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第三图像采集部1510,第三图像采集部1510设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第三图像采集部1510用于采集第三目标图像。
根据本公开的实施例,图24示意性示出了根据本公开实施例的一种第三图像采集部的示意图。图24中第三图像采集部1510与测量探头1450和固定部1460是一体的,第一姿势定位特征设置于被测对象的手背。第三图像采集部1510用于采集第三目标图像。第三图像采集部1510可以为图像传感器。
根据本公开的实施例,第三图像采集部1510、第一图像采集部1490和第二图像采集部可以不同、部分相同或全部相同。
根据本公开的实施例,第一调整单元,用于:获取第四目标图像,其中,第四目标图像包括第一姿势定位特征。在确定第四目标图像中第一姿势定位特征的位置不在第二预设位置的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第四目标图像,直至新的第四目标图像中第一姿势定位特征的位置在第二预设位置。在确定新的第四目标图像中第一姿势定位特征的位置在第二预设位置的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第四图像采集部,第四图像采集部设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第四图像采集部用于采集第四目标图像。
根据本公开的实施例,第四图像采集部、第三图像采集部1510、第一图像采集部1490和第二图像采集部可以不同、部分相同或全部相同。
根据本公开的实施例,在确定第四图像采集部设置于测量探头1450的情况下,第一姿势定位特征未设置于测量探头1450。在确定第四图像采集部设置于固定部1460的情况下,第一姿势定位特征未设置于固定部1460。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第三确定模块和调整模块。
第三确定模块,用于如果测量探头1450设置于与测量区域对应的位置,则在当前测量姿势不为目标测量姿势的情况下,确定第二姿势定位特征。调整模块,用于根据第二姿势定位特征,调整当前测量姿势至目标测量姿势。
根据本公开的实施例,调整模块包括第一获取单元、第二调整单元和第二确定单元。
第一获取单元,用于获取第三投影特征。第二调整单元,用于在确定第二姿势定位特征与第三投影特征不匹配的情况下,调整当前测量姿势,直至第二姿势定位特征与第三投影特征匹配。第二确定单元,用于在确定第二姿势定位特征与第三投影特征匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第二姿势定位部,第二姿势定位部设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第二姿势定位部用于投射第三投影特征。
根据本公开的实施例,在确定第二姿势定位部设置于测量探头1450的情况下,第二姿势定位特征未设置于测量探头1450和固定部1460。在确定第二姿势定位部设置于固定部1460的情况下,第二姿势定位特征未设置于测量探头1450和固定部1460。
根据本公开的实施例,第二姿势定位部与第一姿势定位部1500相同或不同。
根据本公开的实施例,第二姿势定位部包括第三激光器。
根据本公开的实施例,第三激光器可以投射预设形状的光斑,以形成第三投影特征。
根据本公开的实施例,调整模块包括第二获取单元、第三获取单元、第三调整单元和第三确定单元。
第二获取单元,用于获取第五目标图像。第三获取单元,用于获取第三模板图像,其中,第三模板图像包括第二姿势定位特征。第三调整单元,用于在确定第五目标图像与第三模板图像不匹配的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第五目标图像,直至新的第五目标图像与第三模板图像匹配。第三确定单元,用于在确定新的第五目标图像与第三模板图像匹配的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第五图像采集部,第五图像采集部设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第五图像采集部用于采集第五目标图像。
根据本公开的实施例,调整模块包括第四获取单元、第四调整单元和第四确定单元。
第四获取单元,用于获取第六目标图像,其中,第六目标图像包括第二姿势定位特征。第四调整单元,用于在确定第六目标图像中第二姿势定位特征的位置不在第三预设位置的情况下,调整当前测量姿势,以获取新的第六目标图像,直至新的第六目标图像中第二姿势定位特征的位置在第三预设位置。第四确定单元,用于在确定新的第六目标图像中第二姿势定位特征的位置在第三预设位置的情况下,确定当前测量姿势为目标测量姿势。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括第六图像采集部,第六图像采集部设置于被测对象、测量探头1450、固定部1460或其他对象,第六图像采集部用于采集第六目标图像。
根据本公开的实施例,在确定第六图像采集部设置于测量探头1450的情况下,第二姿势定位特征未设置于测量探头1450和固定部1460。在确定第六图像采集部设置于固定部1460的情况下,第二姿势定位特征未设置于测量探头1450和固定部1460。
根据本公开的实施例,第六图像采集部、第五图像采集部、第四图像采集部、第三图像采集部1510、第一图像采集部1490和第二图像采集部可以不同、部分相同或全部相同。
根据本公开的实施例,当采用光学方法进行测量区域和测量姿势的定位时,区域定位部1480、第一姿势定位部1500和第二姿势定位部可以是全部相同的、部分相同的或全部不同的,所述的部分相同是指上述三种结构中存在两种是相同的。如果三种结构是全部相同的,则可以说明同一结构可以用于产生第一投影特征、第二投影特征和第三投影特征。上述方式可以实现简化定位结构的复杂度。
当采用图像匹配方法进行测量区域和测量姿势的定位时,用于第一图像采集部1490、第三图像采集部1510和第五图像采集部可以是全部相同的、部分相同的或全部不同的,所述的部分相同是指上述三种结构中存在两种是相同的。如果三种结构是全部相同的,则可以说明同一结构可以用于生成第一目标图像、第三目标图像和第五目标图像。上述方式可以实现简化定位结构的复杂度。
当采用成像方法进行测量区域和测量姿势的定位时,第二图像采集部、第四图像采集部和第六图像采集部可以是全部相同的、部分相同的或全部不同的,所述的部分相同是指上述三种结构中存在两种是相同的。如果三种结构是全部相同的,则可以说明同一结构可以用于产生第二目标图像、第四目标图像和第六目标图像。上述方式可以实现简化定位结构的复杂度。下面以光学方法为例进行说明。
针对区域定位部1480、第一姿势定位部1500和第二姿势定位部是同一结构。第二姿势定位特征与区域定位特征是完全相同的,与第一姿势定位特征是部分相同的。测量区域为前臂伸侧。
图25示意性示出了根据本公开实施例的一种测量姿势和测量区域定位的示意图。区域定位部1480、第一姿势定位部1500和第二姿势定位部均包括激光器1和激光器2。激光器1和激光器2设置于测量探头1450。
在进行首次测量姿势定位时,测量探头1450设置于基座,在未完成首次测量姿势定位前,测量探头1450的位置是固定不变的。根据第一姿势定位特征与第二投影特征,调整当前测量姿势,直至第一姿势定位特征与第二投影特征匹配,在两者匹配的情况下,说明完成首次测量姿势定位。
在进行测量区域定位时,测量探头1450设置于被测对象,根据区域定位特征与第一投影特征,调整测量探头1450的位置,直至区域定位特征与第一投影特征匹配,在两者匹配的情况下,说明完成测量区域定位。
在测量探头1450设置于被测对象之后,如果当前测量姿势不为目标姿势,则在测量之前,需要进行再次测量姿势定位。根据第二姿势定位特征与第三投影特征,调整当前测量姿势,直至第二姿势定位特征与第三投影特征匹配,在两者匹配的情况下,说明完成再次测量姿势定位。
针对区域定位部1480、第一姿势定位部1500以及第二姿势定位部是同一结构。区域定位特征与第二姿势定位特征完全相同,与第一姿势定位特征部分相同。测量区域为前臂伸侧。
图26示意性示出了根据本公开实施例的另一种测量姿势和测量区域定位的示意图。图26中区域定位部1480和第二姿势定位部均包括激光器3和激光器4。第一姿势定位部1500包括激光器5和激光器6。激光器3和激光器4设置于测量探头1450。激光器5和激光器6设置于基座。
根据本公开的实施例,该组织成分测量装置1400还包括提示模块。
提示模块,用于生成提示信息,其中,提示信息用于提示测量姿势定位和/或测量区域定位完成,提示信息的形式包括图像、语音或震动中的至少一种。
根据本公开的实施例,测量模块包括光源单元、采集单元和第七确定单元。
光源单元,用于以至少一个预设波长的入射光照射测量区域,其中,每束入射光从入射位置入射后从测量区域上的至少一个出射位置出射形成至少一束出射光。采集单元,用于获取由测量探头1450采集的与每束出射光对应的光强值,得到T个输出光强,其中,测量探头1450包括M个感光面,每个输出光强是根据一个或多个感光面采集到的出射光的光强值处理得到的,1≤T≤M。第七确定单元,用于根据与至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度。
根据本公开的实施例,第七确定单元用于:针对至少一个预设波长中的每个预设波长,从与预设波长对应的至少两个输出光强中确定第一输出光强和第二输出光强。将与预设波长对应的第一输出光强和第二输出光强进行差分处理,得到差分信号。根据与各个预设波长对应的差分信号,确定被测组织成分的浓度。
根据本公开的实施例,每个感光面能够采集到与感光面对应的预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值。
根据本公开的实施例,每个感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,其中,总光程为出射光在测量区域内传输的总距离。
根据本公开的实施例,同类感光面的总面积是根据测量区域内的组织结构特征确定的,其中,同类感光面包括一个或多个感光面,同类感光面用于输出一个输出光强。
根据本公开的实施例,每个感光面的面积与感光面的周长的比值大于或等于比值阈值。
根据本公开的实施例,比值阈值大于或等于0.04mm。
根据本公开的实施例,感光面与测量区域的表面接触或非接触。
根据本公开的实施例,感光面距测量区域的表面的距离小于或等于距离阈值且感光面接收出射光的效率大于或等于效率阈值。
根据本公开的实施例的模块、单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Arrays,PLA)、片上***、基板上的***、封装上的***、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,根据本公开实施例的模块、单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
例如,测量模块中的任意多个可以合并在一个模块/单元中实现,或者其中的任意一个模块/单元可以被拆分成多个模块/单元。或者,这些模块/单元中的一个或多个模块/单元的至少部分功能可以与其他模块/单元的至少部分功能相结合,并在一个模块/单元中实现。根据本公开的实施例,测量模块中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上***、基板上的***、封装上的***、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,测量模块中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
需要说明的是,本公开的实施例中组织成分测量装置与本公开的实施例中组织成分测量方法部分是相对应的,组织成分测量装置部分的描述具体参考组织成分测量方法部分,在此不再赘述。
图27示意性示出了根据本公开实施例的一种可穿戴设备的示意图。图27示出的可穿戴设备2700仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图27所示,可穿戴设备2700包括组织成分测量装置1400。
根据本公开实施例的技术方案,通过确定定位特征,根据定位特征,确定满足测量再现性条件的测量区域,将测量探头1450设置于与测量区域对应的位置,并利用测量探头1450进行组织成分测量,实现了测量区域的较为精确地定位,进而实现了测量条件再现性的有效控制。
如图28所示,根据本公开的实施例,可穿戴设备2700还包括卡扣部2710和本体2720。卡扣部2710和本体2720用于配合实现固定组织成分测量装置1400。
根据本公开的实施例,图28示意性示出了根据本公开实施例的一种可穿戴设备的装配过程的示意图。
根据本公开的实施例,可穿戴设备2700的质量小于或等于质量阈值,以实现可穿戴设备2700的移动规律与测量区域处的皮肤抖动规律保持一致。
根据本公开的实施例,为了提高测量结果的可靠性,可以使得可穿戴设备2700的质量较轻,以实现当将可穿戴设备2700设置于与测量区域对应的位置时,可穿戴设备2700能够跟随测量区域处的皮肤抖动,即可穿戴设备2700的移动规律可以与测量区域处的皮肤抖动规律保持一致,由此,使得测量探头1450接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内。上述可以实现测量探头1450接收到的出射光的平均光程在测量区域处的皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的原因在于,如果可穿戴设备2700能够跟随测量区域处的皮肤抖动,则可以实现测量探头1450在测量区域上的相对位置保持不变或基本不变,由此,测量探头1450能够接收到从固定的出射位置出射的出射光,这里所述的固定的出射位置表示与测量区域的相对位置保持不变或基本保持不变的出射位置。同时,在测量区域处的皮肤抖动过程中,入射光的入射位置在测量区域上的相对位置能够保持不变或基本不变,由此,在入射光的入射位置和出射光的出射位置确定的情况下,可以尽量保证出射光的平均光程保持不变。
示例性的,图29示意性示出了根据本公开实施例的一种在可穿戴设备与皮肤抖动规律保持一致的情况下使得测量探头接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的示意图。在皮肤抖动过程中,测量探头1450(图29未示出)能够稳定地接收到入射光从测量区域处的入射位置A入射后从测量区域处的出射位置B所出射的出射光。皮肤的移动幅度用ζ1表示,测量探头1450的移动幅度用ζ2表示,ζ1=ζ2。
根据本公开的实施例,可穿戴设备2700使得测量区域处的皮肤的移动幅度小于或等于移动幅度阈值。
根据本公开的实施例,为了提高测量结果的可靠性,可以使得可穿戴设备2700的质量较大,当将可穿戴设备2700设置于与测量区域对应的位置时,能够压住测量区域处的皮肤抖动,即测量区域处的皮肤的移动幅度小于或等于移动幅度阈值,由此,使得测量探头1450接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内。上述可以实现测量探头1450接收到的出射光的平均光程在测量区域处的皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的原因在于,如果可穿戴设备2700能够压住测量区域处的皮肤抖动,则可以尽量保证测量探头1450在测量区域上的相对位置保持不变或基本不变,由此,测量探头1450能够接收到从固定的出射位置出射的出射光。同时,在测量区域处的皮肤抖动过程中,入射光的入射位置在测量区域上的相对位置能够保持不变或基本不变,由此,在入射光的入射位置和出射光的出射位置确定的情况下,可以尽量保证出射光的平均光程保持不变。
示例性的,图30示意性示出了根据本公开实施例的一种在可穿戴设备使得测量区域处的皮肤的移动幅度小于或等于移动幅度阈值的情况下测量探头接收的出射光的平均光程在皮肤抖动过程中保持在预设光程范围内的示意图。图30中测量区域处的皮肤的移动幅度接近于零。
根据本公开的实施例,组织成分测量装置的具体说明可以参见上文对应部分,在此不再具体赘述。此外,组织成分测量装置包括处理器,其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RandomAccess Memory,RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM中,存储有组织成分测量装置操作所需的各种程序和数据。处理器、ROM以及RAM通过总线彼此相连。处理器通过执行ROM和/或RAM中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意,所述程序也可以存储在除ROM和RAM以外的一个或多个存储器中。处理也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例,可穿戴设备还可以包括输入/输出(I/O)接口,输入/输出(I/O)接口也连接至总线。可穿戴设备还可以包括连接至I/O接口的以下部件中的一项或多项:包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LiquidCrystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/***中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置/***中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(Computer Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
例如,根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM和/或RAM和/或ROM和RAM以外的一个或多个存储器。
本公开的实施例还包括一种计算机程序产品,其包括计算机程序,该计算机程序包含用于执行本公开实施例所提供的方法的程序代码。
在该计算机程序被处理器执行时,执行本公开实施例的***/装置中限定的上述功能。根据本公开的实施例,上文描述的***、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中,该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中,该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发,并通过通信部分被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
根据本公开的实施例,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例提供的计算机程序的程序代码,具体地,可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java,C++,python,“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(Local Area Network,LAN)或广域网(Wide Area Networks,WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
Claims (85)
1.一种基于光学测量的活体组织成分测量方法,包括:
确定定位特征;
根据所述定位特征,确定测量区域,其中,所述测量区域是满足测量再现性条件的区域;
将测量探头设置于与所述测量区域对应的位置;以及
利用所述测量探头进行组织成分测量;
所述定位特征包括第一姿势定位特征和区域定位特征;
所述根据所述定位特征,确定测量区域,包括:
根据所述第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,其中,所述目标测量姿势是满足测量条件再现性的测量姿势;以及
在所述当前测量姿势为所述目标测量姿势的情况下,根据所述区域定位特征,确定所述测量区域。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述将测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,包括:
通过固定部将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,其中,所述固定部与所述测量探头是一体的、部分分立的或全部分立的。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述固定部包括固定座和第一配合件;
所述通过固定部将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,包括:
通过所述第一配合件将所述固定座设置于与所述测量区域对应的位置;以及
将所述测量探头设置于所述固定座。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述测量区域处皮肤的皮肤状态在通过所述第一配合件将所述固定座设置于与所述测量区域对应的位置的过程中满足第一预设条件。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述测量区域处皮肤的皮肤状态在所述测量探头设置于所述固定座的过程中满足第二预设条件。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述测量探头在所述固定座中不产生移动。
7.根据权利要求2所述的方法,其中,所述固定部包括第二配合件;
所述通过固定部将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,包括:
通过所述第二配合件将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述测量区域处皮肤的皮肤状态在通过所述第二配合件将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置的过程中满足第三预设条件。
9.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述区域定位特征,确定所述测量区域,包括:
获取第一投影特征;
在确定所述区域定位特征与所述第一投影特征不匹配的情况下,调整所述测量探头和/或所述固定部的位置,直至所述区域定位特征与所述第一投影特征匹配;以及
在确定所述区域定位特征与所述第一投影特征匹配的情况下,将与所述测量探头和/或所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
10.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述区域定位特征,确定所述测量区域,包括:
获取第一目标图像;
获取第一模板图像,其中,所述第一模板图像包括所述区域定位特征;
在确定所述第一目标图像与所述第一模板图像不匹配的情况下,调整所述测量探头和/或所述固定部的位置,以获取新的第一目标图像,直至所述新的第一目标图像与所述第一模板图像匹配;以及
在确定所述第一目标图像与所述第一模板图像匹配的情况下,将与所述测量探头和/或所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
11.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述区域定位特征,确定所述测量区域,包括:
获取第二目标图像,其中,所述第二目标图像包括所述区域定位特征;
在确定所述第二目标图像中所述区域定位特征的位置不为第一预设位置的情况下,调整所述测量探头和所述固定部的位置,以获取新的第二目标图像,直至所述新的第二目标图像中所述区域定位特征的位置为所述第一预设位置;以及
在确定所述新的第二目标图像中所述区域定位特征的位置为所述第一预设位置的情况下,将与所述测量探头和所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
12.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,包括:
获取第二投影特征;
在确定所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,直至所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征匹配;以及
在确定所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
13.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,包括:
获取第三目标图像;
获取第二模板图像,其中,所述第二模板图像包括所述第一姿势定位特征;
在确定所述第三目标图像与所述第二模板图像不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第三目标图像,直至所述新的第三目标图像与所述第二模板图像匹配;以及
在确定所述新的第三目标图像与所述第二模板图像匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
14.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,包括:
获取第四目标图像,其中,所述第四目标图像包括所述第一姿势定位特征;
在确定所述第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置不在第二预设位置的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第四目标图像,直至所述新的第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置在所述第二预设位置;以及
在确定所述新的第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置在所述第二预设位置的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
15.根据权利要求2所述的方法,还包括:
如果所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,则在确定所述当前测量姿势不为所述目标测量姿势的情况下,确定第二姿势定位特征;以及
根据所述第二姿势定位特征,调整所述当前测量姿势至所述目标测量姿势。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述根据所述第二姿势定位特征,调整所述当前测量姿势至所述目标测量姿势,包括:
获取第三投影特征;
在确定所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,直至所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征匹配;以及
在确定所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述根据所述第二姿势定位特征,调整所述当前测量姿势至所述目标测量姿势,包括:
获取第五目标图像;
获取第三模板图像,其中,所述第三模板图像包括所述第二姿势定位特征;
在确定所述第五目标图像与所述第三模板图像不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第五目标图像,直至所述新的第五目标图像与所述第三模板图像匹配;以及
在确定所述新的第五目标图像与所述第三模板图像匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,所述根据所述第二姿势定位特征,调整所述当前测量姿势至所述目标测量姿势,包括:
获取第六目标图像,其中,所述第六目标图像包括所述第二姿势定位特征;
在确定所述第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置不在第三预设位置的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第六目标图像,直至所述新的第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置在所述第三预设位置;以及
在确定所述新的第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置在所述第三预设位置的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
19.根据权利要求15所述的方法,还包括:
生成提示信息,其中,所述提示信息用于提示测量姿势定位和/或测量区域定位完成,所述提示信息的形式包括图像、语音或震动中的至少一种。
20.根据权利要求3所述的方法,还包括:
在确定所述固定座设置于与所述测量区域对应的位置且所述测量探头未设置于所述固定部的情况下,将所述测量探头设置于所述固定座;
在确定所述固定座未设置于与所述测量区域对应的位置的情况下,通过所述第一配合件将所述固定座设置于与所述测量区域对应的位置,并将所述测量探头设置于所述固定座。
21.根据权利要求7所述的方法,还包括:
在确定所述测量探头未设置于与所述测量区域对应的位置的情况下,通过所述第二配合件将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置。
22.根据权利要求1所述的方法,其中,所述利用所述测量探头进行组织成分测量,包括:
以至少一个预设波长的入射光照射测量区域,其中,每束所述入射光从入射位置入射后从所述测量区域上的至少一个出射位置出射形成至少一束出射光;
获取由所述测量探头采集的与每束所述出射光对应的光强值,得到T个输出光强,其中,所述测量探头包括M个感光面,每个所述输出光强是根据一个或多个所述感光面采集到的出射光的光强值处理得到的,1≤T≤M;以及
根据与所述至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述根据与所述至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度,包括:
针对所述至少一个预设波长中的每个预设波长,从与所述预设波长对应的至少两个输出光强中确定第一输出光强和第二输出光强;
将与所述预设波长对应的第一输出光强和第二输出光强进行差分处理,得到差分信号;以及
根据与各个所述预设波长对应的差分信号,确定所述被测组织成分的浓度。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,每个所述感光面能够采集到与所述感光面对应的预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值。
25.根据权利要求22所述的方法,其中,每个所述感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,其中,所述总光程为所述出射光在所述测量区域内传输的总距离。
26.根据权利要求22所述的方法,还包括:
根据所述测量区域内的组织结构特征确定同类感光面的总面积,其中,所述同类感光面包括一个或多个所述感光面,所述同类感光面用于输出一个所述输出光强。
27.根据权利要求22所述的方法,其中,每个所述感光面的面积与所述感光面的周长的比值大于或等于比值阈值。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述比值阈值大于或等于0.04mm。
29.根据权利要求24或25所述的方法,其中,所述感光面与所述测量区域的表面接触或非接触。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,所述感光面距所述测量区域的表面的距离小于或等于距离阈值且所述感光面接收出射光的效率大于或等于效率阈值。
31.一种基于光学测量的活体组织成分测量装置,包括:
第一确定模块,用于确定定位特征;
第二确定模块,用于根据所述定位特征,确定测量区域,其中,所述测量区域是满足测量条件再现性的区域;
设置模块,用于将测量探头设置于与所述测量区域对应的位置;以及
测量模块,利用所述测量探头进行组织成分测量;
所述定位特征包括第一姿势定位特征和区域定位特征;
所述第二确定模块,包括:
第一调整单元,用于根据所述第一姿势定位特征,调整被测对象的当前测量姿势至目标测量姿势,其中,所述目标测量姿势是满足所述测量条件再现性的测量姿势;以及
第一确定单元,用于在所述当前测量姿势为所述目标测量姿势的情况下,根据所述区域定位特征,确定所述测量区域。
32.根据权利要求31所述的装置,还包括固定部,所述固定部用于将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,其中,所述固定部与所述测量探头是一体的、部分分立的或全部分立的。
33.根据权利要求32所述的装置,其中,所述固定部包括固定座和第一配合件;
所述第一配合件,用于将所述固定座设置于与所述测量区域对应的位置;以及
所述固定座,用于固定所述测量探头。
34.根据权利要求33所述的装置,其中,所述第一配合件的硬度包括第一硬度和第二硬度,其中,所述第一硬度小于所述第二硬度,所述第一硬度是所述第一配合件固定所述固定座的过程中所对应的硬度,所述第二硬度是所述第一配合件固定所述固定座后所对应的硬度。
35.根据权利要求34所述的装置,其中,所述第一配合件包括第一魔术贴或第一松紧带。
36.根据权利要求33所述的装置,其中,所述第一配合件的表面设置有孔。
37.根据权利要求34所述的装置,其中,所述第一配合件的硬度大于或等于第一硬度阈值小于或等于第二硬度阈值。
38.根据权利要求34所述的装置,还包括磁性部,所述第一配合件的全部或部分为金属铰链,并且所述磁性部配合所述第一配合件以固定所述固定座。
39.根据权利要求33所述的装置,其中,通过如下至少一种方式将所述测量探头固定于所述固定座:
所述测量探头通过胶带固定于所述固定座;
所述测量探头通过紧固件固定于所述固定座;
所述测量探头通过磁力固定于所述固定座;
所述测量探头与所述固定座之间的摩擦系数大于或等于摩擦系数阈值。
40.根据权利要求32所述的装置,其中,所述固定部包括第二配合件;
所述第二配合件,用于将所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置。
41.根据权利要求40所述的装置,其中,所述第二配合件的硬度包括第三硬度和第四硬度,其中,所述第三硬度小于所述第四硬度,所述第三硬度是所述第二配合件固定所述测量探头的过程中所对应的硬度,所述第四硬度是所述第二配合件固定所述测量探头后所对应的硬度。
42.根据权利要求41所述的装置,其中,所述第二配合件包括第二魔术贴或第二松紧带。
43.根据权利要求40所述的装置,其中,所述第二配合件的表面设置有孔。
44.根据权利要求41所述的装置,其中,所述第二配合件的硬度大于或等于第三硬度阈值小于或等于第四硬度阈值。
45.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一确定单元,用于:
获取第一投影特征;
在确定所述区域定位特征与所述第一投影特征不匹配的情况下,调整所述测量探头和/或所述固定部的位置,直至所述区域定位特征与所述第一投影特征匹配;以及
在确定所述区域定位特征与所述第一投影特征匹配的情况下,将与所述测量探头和/或所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
46.根据权利要求45所述的装置,还包括区域定位部,所述区域定位部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述区域定位部用于投射所述第一投影特征。
47.根据权利要求46所述的装置,其中,在确定所述区域定位部设置于所述测量探头的情况下,所述区域定位特征未设置于所述测量探头;
在确定所述区域定位部设置于所述固定部的情况下,所述区域定位特征未设置于所述固定部。
48.根据权利要求46所述的装置,其中,所述区域定位部包括第一激光器。
49.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一确定单元,用于:
获取第一目标图像;
获取第一模板图像,其中,所述第一模板图像包括所述区域定位特征;
在确定所述第一目标图像与所述第一模板图像不匹配的情况下,调整所述测量探头和/或所述固定部的位置,以获取新的第一目标图像,直至所述新的第一目标图像与所述第一模板图像匹配;以及
在确定所述第一目标图像与所述第一模板图像匹配的情况下,将与所述测量探头和/或所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
50.根据权利要求49所述的装置,还包括第一图像采集部,所述第一图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第一图像采集部用于采集所述第一目标图像。
51.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一确定单元,用于:
获取第二目标图像,其中,所述第二目标图像包括所述区域定位特征;
在确定所述第二目标图像中所述区域定位特征的位置不为第一预设位置的情况下,调整所述测量探头和/或所述固定部的位置,以获取新的第二目标图像,直至所述新的第二目标图像中所述区域定位特征的位置为所述第一预设位置;以及
在确定所述新的第二目标图像中所述区域定位特征的位置为所述第一预设位置的情况下,将与所述测量探头和/或所述固定部对应的区域确定为所述测量区域。
52.根据权利要求51所述的装置,还包括第二图像采集部,所述第二图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第二图像采集部用于采集所述第二目标图像。
53.根据权利要求52所述的装置,其中,在确定所述第二图像采集部设置于所述测量探头的情况下,所述区域定位特征未设置于所述测量探头;
在确定所述第二图像采集部设置于所述固定部的情况下,所述区域定位特征未设置于所述固定部。
54.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一调整单元,用于:
获取第二投影特征;
在确定所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,直至所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征匹配;以及
在确定所述第一姿势定位特征与所述第二投影特征匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
55.根据权利要求54所述的装置,还包括第一姿势定位部,所述第一姿势定位部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第一姿势定位部用于投射所述第二投影特征。
56.根据权利要求55所述的装置,其中,在确定所述第一姿势定位部设置于所述测量探头的情况下,所述第一姿势定位特征未设置于所述测量探头;
在确定所述第一姿势定位部设置于所述固定部的情况下,所述第一姿势定位特征未设置于所述固定部。
57.根据权利要求55所述的装置,其中,所述第一姿势定位部包括第二激光器。
58.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一调整单元,用于:
获取第三目标图像;
获取第二模板图像,其中,所述第二模板图像包括所述第一姿势定位特征;
在确定所述第三目标图像与所述第二模板图像不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第三目标图像,直至所述新的第三目标图像与所述第二模板图像匹配;以及
在确定所述新的第三目标图像与所述第二模板图像匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
59.根据权利要求58所述的装置,还包括第三图像采集部,所述第三图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第三图像采集部用于采集所述第三目标图像。
60.根据权利要求32所述的装置,其中,所述第一调整单元,用于:
获取第四目标图像,其中,所述第四目标图像包括所述第一姿势定位特征;
在确定所述第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置不在第二预设位置的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第四目标图像,直至所述新的第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置在所述第二预设位置;以及
在确定所述新的第四目标图像中所述第一姿势定位特征的位置在所述第二预设位置的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
61.根据权利要求60所述的装置,还包括第四图像采集部,所述第四图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第四图像采集部用于采集所述第四目标图像。
62.根据权利要求61所述的装置,其中,在确定所述第四图像采集部设置于所述测量探头的情况下,所述第一姿势定位特征未设置于所述测量探头;
在确定所述第四图像采集部设置于所述固定部的情况下,所述第一姿势定位特征未设置于所述固定部。
63.根据权利要求32所述的装置,还包括:
第三确定模块,用于如果所述测量探头设置于与所述测量区域对应的位置,则在所述当前测量姿势不为所述目标测量姿势的情况下,确定第二姿势定位特征;以及
调整模块,用于根据所述第二姿势定位特征,调整所述当前测量姿势至所述目标测量姿势。
64.根据权利要求63所述的装置,其中,所述调整模块,包括:
第一获取单元,用于获取第三投影特征;
第二调整单元,用于在确定所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,直至所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征匹配;以及
第二确定单元,用于在确定所述第二姿势定位特征与所述第三投影特征匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
65.根据权利要求64所述的装置,还包括第二姿势定位部,所述第二姿势定位部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第二姿势定位部用于投射所述第三投影特征。
66.根据权利要求65所述的装置,其中,在确定所述第二姿势定位部设置于所述测量探头的情况下,所述第二姿势定位特征未设置于所述测量探头和所述固定部;
在确定所述第二姿势定位部设置于所述固定部的情况下,所述第二姿势定位特征未设置于所述测量探头和所述固定部。
67.根据权利要求65所述的装置,其中,所述第二姿势定位部包括第三激光器。
68.根据权利要求63所述的装置,其中,所述调整模块,包括:
第二获取单元,用于获取第五目标图像;
第三获取单元,用于获取第三模板图像,其中,所述第三模板图像包括所述第二姿势定位特征;
第三调整单元,用于在确定所述第五目标图像与所述第三模板图像不匹配的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第五目标图像,直至所述新的第五目标图像与所述第三模板图像匹配;以及
第三确定单元,用于在确定所述新的第五目标图像与所述第三模板图像匹配的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
69.根据权利要求68所述的装置,还包括第五图像采集部,所述第五图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第五图像采集部用于采集所述第五目标图像。
70.根据权利要求63所述的装置,其中,所述调整模块,包括:
第四获取单元,用于获取第六目标图像,其中,所述第六目标图像包括所述第二姿势定位特征;
第四调整单元,用于在确定所述第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置不在第三预设位置的情况下,调整所述当前测量姿势,以获取新的第六目标图像,直至所述新的第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置在所述第三预设位置;以及
第四确定单元,用于在确定所述新的第六目标图像中所述第二姿势定位特征的位置在所述第三预设位置的情况下,确定所述当前测量姿势为所述目标测量姿势。
71.根据权利要求70所述的装置,还包括第六图像采集部,所述第六图像采集部设置于所述被测对象、所述测量探头、所述固定部或其他对象,所述第六图像采集部用于采集所述第六目标图像。
72.根据权利要求71所述的装置,其中,在确定所述第六图像采集部设置于所述测量探头的情况下,所述第二姿势定位特征未设置于所述测量探头和所述固定部;
在确定所述第六图像采集部设置于所述固定部的情况下,所述第二姿势定位特征未设置于所述测量探头和所述固定部。
73.根据权利要求63所述的装置,还包括:
提示模块,用于生成提示信息,其中,所述提示信息用于提示测量姿势定位和/或测量区域定位完成,所述提示信息的形式包括图像、语音或震动中的至少一种。
74.根据权利要求31所述的装置,其中,所述测量模块包括光源单元、采集单元和第七确定单元;
所述光源单元,用于以至少一个预设波长的入射光照射测量区域,其中,每束所述入射光从入射位置入射后从所述测量区域上的至少一个出射位置出射形成至少一束出射光;
所述采集单元,用于获取由所述测量探头采集的与每束所述出射光对应的光强值,得到T个输出光强,其中,所述测量探头包括M个感光面,每个所述输出光强是根据一个或多个所述感光面采集到的出射光的光强值处理得到的,1≤T≤M;以及
所述第七确定单元,用于根据与所述至少一个预设波长对应的至少一个输出光强,确定被测组织成分的浓度。
75.根据权利要求74所述的装置,其中,所述第七确定单元用于:
针对所述至少一个预设波长中的每个预设波长,从与所述预设波长对应的至少两个输出光强中确定第一输出光强和第二输出光强;
将与所述预设波长对应的第一输出光强和第二输出光强进行差分处理,得到差分信号;以及
根据与各个所述预设波长对应的差分信号,确定所述被测组织成分的浓度。
76.根据权利要求74所述的装置,其中,每个所述感光面能够采集到与所述感光面对应的预设防抖动范围内的出射位置所出射的出射光的光强值。
77.根据权利要求74所述的装置,其中,每个所述感光面接收到的出射光在目标组织层中的平均光程占总光程的比例大于或等于比例阈值,其中,所述总光程为所述出射光在所述测量区域内传输的总距离。
78.根据权利要求74所述的装置,其中,同类感光面的总面积是根据所述测量区域内的组织结构特征确定的,其中,所述同类感光面包括一个或多个所述感光面,所述同类感光面用于输出一个所述输出光强。
79.根据权利要求74所述的装置,其中,每个所述感光面的面积与所述感光面的周长的比值大于或等于比值阈值。
80.根据权利要求79所述的装置,其中,所述比值阈值大于或等于0.04mm。
81.根据权利要求76或77所述的装置,其中,所述感光面与所述测量区域的表面接触或非接触。
82.根据权利要求81所述的装置,其中,所述感光面距所述测量区域的表面的距离小于或等于距离阈值且所述感光面接收出射光的效率大于或等于效率阈值。
83.一种可穿戴设备,包括权利要求31~82中任一项所述的组织成分测量装置。
84.根据权利要求83所述的可穿戴设备,其中,所述可穿戴设备的质量小于或等于质量阈值,以实现所述可穿戴设备的移动规律与测量区域处的皮肤抖动规律保持一致。
85.根据权利要求83所述的可穿戴设备,其中,所述可穿戴设备使得所述测量区域处的皮肤的移动幅度小于或等于移动幅度阈值。
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