ES2973050T3 - Sistema de tratamiento de la piel - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un sistema de tratamiento de la piel (1) que comprende un dispositivo de tratamiento (10) para tratar una región de tratamiento (TR) de un cuerpo de mamífero (B) actuando físicamente sobre el cuerpo en dicha región de tratamiento. El sistema de tratamiento de la piel comprende además una cámara (20) para capturar al menos una imagen de la piel del cuerpo del mamífero, teniendo dicha imagen una región de imagen (IR), y para proporcionar datos de imagen capturada (Id) representativos de al menos una capturada. imagen. La región de imágenes (IR) tiene una relación espacial predefinida con la región de tratamiento. El sistema de tratamiento de la piel (1) comprende además una instalación de almacenamiento (30) para almacenar datos de imágenes de referencia (Ir) indicativos de una imagen de referencia de la piel del cuerpo del mamífero (B). El sistema de tratamiento de la piel (1) comprende además una instalación de estimación de la orientación (40) para determinar qué parte de la imagen de referencia corresponde a al menos una imagen capturada, utilizando los datos de la imagen capturada (Id) y los datos de la imagen de referencia (Ir). y derivar de una orientación predeterminada de dicha parte correspondiente con respecto a la imagen de referencia una indicación de orientación (Io) indicativa de una orientación del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo (B). También se proporciona un método correspondiente para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel con respecto al cuerpo de un mamífero. Además, se proporciona un sistema de análisis de la piel y un método correspondiente de análisis de la piel para generar datos de imágenes de referencia para su uso en el sistema de tratamiento de la piel (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de tratamiento de la piel
Campo de la invención
La presente divulgación se refiere a un sistema de tratamiento de la piel que comprende un dispositivo de tratamiento para tratar el cuerpo de un mamífero y que comprende además un sistema de análisis de la piel para el análisis de la piel del cuerpo de un mamífero.
La presente divulgación se refiere además a un procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel con respecto al cuerpo de un mamífero y que comprende además un procedimiento para analizar la piel del cuerpo de un mamífero.
Antecedentes de la invención
Se conocen dispositivos de tratamiento personal que están equipados con una cámara y que usan imágenes capturadas de la cámara para controlar el funcionamiento del dispositivo. Un ejemplo del mismo es un aparato interactivo para el cuidado del cabello como se divulga en el documento US 20130021460. En funcionamiento, el aparato conocido captura imágenes del área objetivo, usa una superposición de diseño superpuesta translúcida para determinar si el estilo de cuidado es correcto y, si este no es el caso, ajusta automáticamente un recortador de cuidado. Esta forma de control es adecuada para el aseo, ya que resulta visible si un estilo de aseo observado cumple o no con un estilo de diseño predeterminado. De esta manera, se puede evitar fácilmente que un área sea tratada varias veces, ya que el procedimiento de control conocido determinaría a partir del grado de conformidad de las imágenes capturadas con la superposición de diseño si un área ya ha sido tratada o no.
Al contrario de este tratamiento conocido, muchos otros tratamientos de la piel, como por ejemplo la fotodepilación, no provocan un cambio directamente observable en el aspecto de la piel del cuerpo. Un usuario de un dispositivo que proporciona dicho tratamiento puede notar más tarde que algunas áreas no fueron tratadas. Por lo tanto, los usuarios pueden tender a tratar excesivamente la piel para evitarlo. Esto es indeseable, ya que implica que el usuario dedica más tiempo del habitual a realizar el tratamiento. Para los dispositivos que funcionan con baterías, implica que se puede realizar un número menor de tratamientos hasta que sea necesario recargar o reemplazar la batería. En determinados casos, un tratamiento excesivo también puede provocar irritación de la piel o incluso daños en la piel. Un procedimiento de control como el usado en el aparato conocido no podría evitar esto, ya que las imágenes de la cámara no proporcionan información que indique en qué medida se completó el tratamiento para el área en el campo de visión de la cámara.
El documento DE 10 2005 010723 A1 divulga un dispositivo para la irradiación UV de una estructura celular biológica, en particular células de la piel, que comprende una fuente de radiación UV, un dispositivo de exposición y un dispositivo de ajuste. El dispositivo comprende además medios para identificar estructuras celulares a irradiar y para adaptar una geometría de irradiación a una geometría determinada de la estructura celular a irradiar. Los medios para identificar estructuras celulares cuentan con una cámara óptica, un ordenador de control con un programa de control y un dispositivo de entrada de gráficos. Los medios para adaptar la geometría de irradiación comprenden un modulador de radiación UV que tiene una conexión operativa con el ordenador de control. El dispositivo tiene además medios para detectar un cambio en una posición de la estructura celular que se va a irradiar con respecto al dispositivo y medios para rastrear la geometría de irradiación hasta la posición cambiada, preferentemente con un circuito de control de posición para el seguimiento automático.
El documento WO 2007/072356 A2 divulga un sistema de posicionamiento para un sensor de monitoreo de pacientes o dispositivo de tratamiento, que comprende medios de obtención de imágenes para detectar una textura o patrón en la piel de un paciente para identificar una localización del sensor o dispositivo de tratamiento, una unidad de procesamiento de imágenes adaptada para aprender la localización requerida del sensor o dispositivo de tratamiento almacenando la textura o patrón local, y medios para guiar a un usuario del sensor o dispositivo de tratamiento para reposicionar el sensor o dispositivo de tratamiento en la localización deseada con referencia al patrón almacenado. La textura o patrón puede comprender un patrón natural de lunares o coloración de la piel o puede comprender marcadores artificiales. El sistema de posicionamiento puede adaptarse para proporcionar señales visibles o audibles al usuario para guiar el sensor o dispositivo de tratamiento a la posición deseada.
El documento US 2013/197357 A1 divulga un sistema y procedimiento para proporcionar guía de imágenes para la colocación de uno o más dispositivos médicos en una localización objetivo. El procedimiento comprende recibir información de emplazamiento de una pluralidad de dispositivos médicos dentro de un área predeterminada, calcular un ángulo de visión en un espacio virtual 3D de una pluralidad de dispositivos médicos virtuales correspondiente a la pluralidad de dispositivos médicos en base a al menos la información de emplazamiento de la pluralidad de dispositivos médicos, y hacer que un dispositivo de visualización visualice la pluralidad de dispositivos médicos virtuales en base a al menos el ángulo de visión calculado en el espacio virtual 3D. El procedimiento puede comprender además recibir información de emplazamiento de un dispositivo de obtención de imágenes médicas dentro del área predeterminada, recibir datos de imagen en base a al menos la información de emplazamiento del dispositivo de obtención de imágenes médicas, calcular un ángulo de visión en el espacio virtual 3D de los datos de imagen en base a al menos la información de emplazamiento del dispositivo de obtención de imágenes médicas, y hacer que el dispositivo de visualización visualice los datos de la imagen en base a al menos el ángulo de visión calculado en el espacio virtual 3D.
Sumario de la divulgación
La presente invención es tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Un primer objeto de la presente divulgación es proporcionar un sistema de tratamiento de la piel que comprende un dispositivo de tratamiento para tratar el cuerpo de un mamífero y que comprende además un sistema de análisis de la piel para el análisis de la piel del cuerpo de un mamífero, en el que el sistema de tratamiento de la piel facilita al usuario dosificar de manera adecuada el tratamiento y en el que el sistema de análisis de la piel es adecuado para proporcionar datos de referencia para ser usados por el sistema de tratamiento de la piel.
Un segundo objeto de la presente divulgación es proporcionar un procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel con respecto al cuerpo de un mamífero y que comprende además un procedimiento para analizar la piel del cuerpo de un mamífero, en el que el procedimiento de determinación de la orientación facilita al usuario dosificar adecuadamente el tratamiento y en el que el procedimiento de análisis de la piel es adecuado para proporcionar datos de referencia para ser usados por el procedimiento de determinación de la orientación.
De acuerdo con un primer aspecto de la divulgación, se proporciona un sistema de tratamiento de la piel como se reivindicó en la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la divulgación, se proporciona un procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel con respecto al cuerpo de un mamífero como se reivindicó en la reivindicación 13.
El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto y el procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel de acuerdo con el segundo aspecto se basan en el reconocimiento de que es posible usar imágenes capturadas para determinar directamente hasta qué punto un tratamiento cumple con un objetivo predeterminado, incluso si los efectos del tratamiento no son visibles en estas imágenes capturadas. En el sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto y el procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel de acuerdo con el segundo aspecto, esto es posible porque las imágenes capturadas se usan para determinar una orientación del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo. Para ello se usa la imagen de referencia como mapa de la piel del cuerpo o de una parte de la misma, y la imagen capturada se compara con la imagen de referencia para determinar la orientación. Comparando la imagen capturada con la imagen de referencia, el dispositivo de estimación de orientación determina qué parte de la imagen de referencia corresponde a la imagen capturada. En base a la orientación predeterminada de dicha parte correspondiente de la imagen de referencia con respecto a la imagen de referencia total, se puede determinar la orientación de la imagen capturada con respecto a la imagen de referencia y con respecto a la piel del cuerpo del mamífero. Posteriormente, en base a la relación espacial predefinida entre la región de obtención de imágenes y la región de tratamiento, se puede determinar la orientación de la región de tratamiento o del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo del mamífero. Los datos de imagen capturados y los datos de imagen de referencia que se van a comparar pueden comprender datos de imagen pertenecientes a características visibles en la piel, tales como pelos, características superficiales de la piel, tales como manchas coloreadas y relieve de la piel y características visibles en la piel, tales como vasos sanguíneos. Mediante la orientación se puede determinar en qué medida se ha tratado una parte del cuerpo correspondiente. Cabe señalar que la región de obtención de imágenes de la imagen capturada en un momento dado no necesita coincidir con la región de tratamiento en la que se está aplicando el tratamiento en ese momento. Es suficiente que la región de obtención de imágenes y la región de tratamiento presenten una relación espacial predefinida, es decir, conocida, que está determinada, por ejemplo, por posiciones mutuamente predefinidas, por ejemplo, fijadas entre sí, del dispositivo de tratamiento y de la cámara en el sistema de tratamiento de la piel. Puede ser ventajoso que la región de obtención de imágenes y la región de tratamiento apenas se superpongan o incluso no se superpongan en absoluto, ya que la región de tratamiento puede quedar más o menos oscurecida por el dispositivo de tratamiento. En ausencia de solapamiento, la luz ambiental puede llegar a la región de obtención de imágenes, de modo que la iluminación artificial de la región de obtención de imágenes es superflua.
La imagen de referencia usada por el sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto se obtiene mediante un sistema de análisis de la piel del sistema de tratamiento de la piel. El sistema de análisis de la piel del sistema de tratamiento de la piel para el análisis de la piel del cuerpo de un mamífero comprende:
- una cámara de obtención de imágenes de la piel que está configurada y dispuesta de manera que, en un estado operativo del sistema de análisis de la piel, la cámara de obtención de imágenes de la piel captura una pluralidad de imágenes de dicha piel y proporciona datos de imagen respectivos representativos de dicha pluralidad de imágenes,
- un dispositivo de determinación de orientación que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, el dispositivo de determinación de orientación proporciona datos de información de orientación respectivos representativos de una orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel,
- una unidad de mapeo de imágenes que está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, la unidad de mapeo de imágenes mapea dichos datos de imagen respectivos en función de la orientación de la cámara de obtención de imágenes de piel en la que se obtuvieron respectivamente los datos de imagen como se indica por dichos datos de información de orientación respectivos, y proporciona datos de imagen mapeados respectivos que representan el resultado de este mapeo, y
- una unidad de fusión de imágenes que está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, la unidad de fusión de imágenes prepara la imagen de referencia de la piel del cuerpo del mamífero a partir de los respectivos datos de imagen mapeados, y proporciona datos de imagen fusionados, que representa la imagen de referencia, para su uso como imagen de referencia.
De manera análoga, la imagen de referencia usada por el procedimiento de determinación de la orientación de acuerdo con el segundo aspecto se obtiene mediante un procedimiento de análisis de la piel del cuerpo de un mamífero que está comprendido por el procedimiento de determinación de la orientación. El procedimiento de análisis de la piel comprende los pasos de:
- capturar una pluralidad de imágenes de dicha piel por medio de una cámara de obtención de imágenes de piel y proporcionar datos de imagen respectivos representativos de dicha pluralidad de imágenes,
- proporcionar datos de información de orientación respectivos representativos de una orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel en la que se capturan respectivamente dicha pluralidad de imágenes,
- mapear dicha pluralidad de imágenes en función de la orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel en la que se obtuvieron los datos de imagen respectivos como lo indican dichos datos de información de orientación, y proporcionar datos de imagen mapeados respectivos que representan el resultado de este mapeo, - preparar la imagen de referencia de la piel del cuerpo del mamífero a partir de los datos de imagen mapeados respectivos, y proporcionar datos de imagen fusionados, que representan la imagen de referencia, para usar como imagen de referencia.
La imagen fusionada (también denominada imagen unida) para usar como imagen de referencia puede ser una imagen bidimensional que incluye los datos de la imagen sin procesar, tales como el color definido por un valor RGB o un valor YUV. Además, la imagen fusionada para usar como imagen de referencia puede especificar una distribución de características específicas sobre la piel. Tales características pueden ser el color, la densidad, la longitud y el grosor del cabello, pero, alternativamente, pueden ser características específicas de la propia piel, por ejemplo, manchas de pigmentación y un perfil de la piel. Además, se puede añadir al mapa la orientación observada de la normal de la piel. En consecuencia, la imagen de referencia puede proporcionarse como un vector que incluye uno o más valores indicativos de un color, características observadas y la normal de la superficie observada. Se observa que la normal de la superficie observada depende de la postura del cuerpo durante el análisis, postura que puede ser diferente durante el tratamiento. Sin embargo, siempre que la parte del cuerpo tratada no se mueva durante el tratamiento, el cambio de la normal de la superficie observada debe ser consistente con el desplazamiento del dispositivo de tratamiento sobre la piel, y puede usarse como una pista para localizar la orientación actual del dispositivo de tratamiento de la piel. Si la parte del cuerpo tratada no está en una posición estable, se puede usar la información de una cámara externa para estimar la contribución de los movimientos de la parte del cuerpo tratada a los cambios observados en la normal de la superficie.
El tratamiento del cuerpo puede implicar un tratamiento dirigido a un efecto debajo de la superficie de la piel. Por ejemplo, los músculos dolorosos pueden tratarse mediante la aplicación de radiación infrarroja (IR) o mediante vibración. Alternativamente, el tratamiento puede tener como objetivo un efecto en la piel, por ejemplo, un tratamiento de psoriasis mediante la aplicación de radiación UV. Aún como alternativa, el tratamiento puede dirigirse a una superficie de la piel, por ejemplo, aplicando una pintura o cambiando la longitud del cabello. También se pueden combinar varios tratamientos, como un tratamiento por radiación infrarroja (IR) y un masaje de músculos mediante la aplicación de vibraciones.
En cada momento durante el tratamiento, se actúa sobre el cuerpo en una región de tratamiento de acuerdo con una función de dispersión de puntos, que especifica la intensidad con la que se actúa físicamente sobre el cuerpo dentro de la región de tratamiento. La intensidad con la que el tratamiento afecta al cuerpo en la región de tratamiento puede ser homogénea. Alternativamente, la intensidad puede ser no homogénea, por ejemplo, puede disminuir desde un valor máximo en una posición central dentro de la región de tratamiento hasta cero en el borde de la región de tratamiento. Un rayo láser, por ejemplo, como se usa para fototerapia, típicamente tiene una distribución gaussiana. Como alternativa, un dispositivo de cuidado puede tener una función de extensión de puntos sustancialmente rectangular, en el que el ajuste de la longitud del cabello del dispositivo de cuidado se considera como la intensidad. El grado en que se ha completado un tratamiento en función de la posición sobre la piel puede determinarse mediante una convolución de la función de extensión de puntos, siendo la trayectoria seguida por el dispositivo de tratamiento la indicada por la indicación de orientación. La indicación de orientación incluye al menos información indicativa de la posición del dispositivo sobre la piel. Además, la información de orientación también puede incluir información indicativa de la posición angular del dispositivo de tratamiento, es decir, la inclinación del dispositivo de tratamiento con respecto a la superficie de la piel, y la rotación del dispositivo de tratamiento en el plano definido por dicha superficie. Esto último es particularmente relevante cuando la función de dispersión de puntos se desvía fuertemente de una forma rotacionalmente simétrica.
La indicación de tratamiento E(x,y) indica en qué medida se aplicó un tratamiento al cuerpo del mamífero en función de una posición en el cuerpo del mamífero. Esta puede ser una función binaria, por ejemplo, que indica si el tratamiento tuvo lugar o no en esa localización, por ejemplo, que indica si la longitud del cabello se recortó o no a la longitud deseada en esa posición. Alternativamente, ésta puede ser una función multivalor, por ejemplo, que especifica una exposición total a la radiación recibida en esa posición, es decir, la integral de la intensidad de la intensidad recibida a lo largo del tiempo. Este tiempo de integración puede ser la duración del tratamiento actual, pero también puede tener en cuenta tratamientos anteriores. De nuevo como alternativa, la indicación de tratamiento puede tener un conjunto limitado de valores, por ejemplo, un valor indicativo de tratamiento insuficiente, tratamiento adecuado y tratamiento excesivo, respectivamente. Alternativamente, se pueden aplicar más matices a esta escala.
En una realización, dicha indicación de tratamiento E(x,y) se puede proporcionar al usuario. Con ese fin, el sistema de tratamiento de la piel puede comprender además una pantalla (ya sea integrada en el dispositivo de tratamiento o como parte de un dispositivo separado, como un teléfono móvil) para proporcionar una representación visual de la indicación del tratamiento, por ejemplo. La indicación del tratamiento puede superponerse a una imagen de la (sub)región de la piel a tratar. Además, se puede mostrar una imagen global del cuerpo del mamífero o un modelo del mismo que incluye una indicación de la localización de la (sub)región de la piel a tratar. Se puede proporcionar un dispositivo de comparación para comparar dicho grado como lo indica la indicación del tratamiento con un objetivo a alcanzar y para proporcionar un indicador de cumplimiento representativo del grado de cumplimiento en función de la posición en la piel, en la que se usa el indicador de cumplimiento para proporcionar una representación visual de dicha indicación de tratamiento (E(x,y)). Alternativamente, la indicación puede representarse visualmente en forma de un mapa de colores o un mapa de valores en grises. De esta manera, el usuario puede monitorear el progreso del tratamiento en la pantalla y dosificar correctamente el tratamiento, sin omitir áreas ni tratar excesivamente áreas.
En una realización, se proporciona un controlador para controlar el dispositivo de tratamiento y el controlador está dispuesto para controlar el dispositivo de tratamiento de acuerdo con la indicación del tratamiento. También en esta realización, puede estar presente una pantalla para proporcionar una representación visual de la indicación del tratamiento.
Se puede proporcionar un dispositivo de comparación para comparar el alcance indicado por la indicación del tratamiento con un objetivo a alcanzar. El objetivo a alcanzar puede tener un valor fijo para toda la región de la piel a tratar. Alternativamente, el objetivo a alcanzar puede depender de la posición. Por ejemplo, el objetivo a alcanzar puede ser un patrón de corte de pelo deseado, que especifica una longitud de pelo deseada en función de la posición. Se puede proporcionar una unidad de almacenamiento para almacenar el patrón deseado. El dispositivo de comparación que puede integrarse en el controlador puede proporcionar un indicador de cumplimiento representativo del grado de cumplimiento en función de la posición sobre la piel, en el que el indicador de cumplimiento se usa para controlar el dispositivo de tratamiento. El controlador puede, por ejemplo, desconectar el dispositivo de tratamiento en zonas de la piel que hayan sido suficientemente tratadas. Alternativamente, el grado en el que el dispositivo de tratamiento aplica su efecto físico a la piel puede controlarse más gradualmente en un rango entre un mínimo y un máximo, en función del grado en que se complete el tratamiento. En determinadas circunstancias, el grado en el que el dispositivo de tratamiento aplica su efecto físico a la piel puede aumentar con el tiempo. Se pueden contemplar realizaciones, por ejemplo, en las que se aplica radiación de fotones a la piel y en las que la intensidad de dicha radiación de fotones se establece en un valor relativamente bajo durante los tratamientos iniciales, mientras que la intensidad se establece relativamente alta durante tratamientos posteriores.
El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto puede proporcionarse como una unidad. Es decir, todas sus partes pueden estar integradas en una carcasa prevista para el dispositivo de tratamiento. En una realización alternativa, el sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto se proporciona como una disposición de un módulo de tratamiento corporal y un módulo de procesamiento que están mutuamente acoplados funcionalmente y, al menos dentro de un rango operativo, se pueden mover independientemente uno con respecto al otro en el que el módulo de tratamiento corporal comprende al menos el dispositivo de tratamiento y la cámara integrada en el mismo, y en el que el módulo de procesamiento comprende al menos el dispositivo de almacenamiento y el dispositivo de estimación de orientación. La funcionalidad del módulo de procesamiento puede proporcionarse programando adecuadamente un dispositivo de uso general, tal como un ordenador portátil, una PDA o un teléfono móvil, usando el medio de almacenamiento. De este modo, el número de componentes del dispositivo de tratamiento puede ser modesto.
El rango operativo puede estar determinado por la longitud de un cable en el caso de un acoplamiento por cable entre el módulo de tratamiento de la piel y el módulo de procesamiento. En caso de que estos módulos estén funcionalmente acoplados de manera inalámbrica, el rango de transmisión puede determinar el rango operativo. Alternativamente, cada uno de los módulos puede estar acoplado a través de una red de comunicación general, tal como Internet. En este último caso, el módulo de procesamiento puede ser, por ejemplo, un servidor remoto.
Como se indicó anteriormente, el tratamiento puede afectar el cuerpo debajo de la superficie de la piel, en la superficie de la piel o por encima de la superficie de la piel, en función del resultado deseado.
En particular, se contempla una realización en la que el dispositivo de tratamiento es un dispositivo de radiación de fotones para irradiar la piel con radiación de fotones para afectar físicamente el cuerpo del mamífero en la región de tratamiento, por ejemplo, para fotodepilación o para tratamiento de psoriasis.
En particular, se contempla una realización adicional en la que el dispositivo de tratamiento es una máquina para cortar pelos dispuesto para cortar pelos de la piel en la región de tratamiento para afectar físicamente el cuerpo del mamífero en la región de tratamiento.
En una realización, el sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1 comprende además una unidad de actualización para recibir datos de imágenes capturadas y usar dichos datos de imágenes capturadas para actualizar dichos datos de imágenes de referencia.
La apariencia real de la piel puede cambiar gradualmente con el tiempo debido al envejecimiento, cambios de peso, cambios de color de la piel debido a la pigmentación como resultado de la radiación UV y similares. Esto puede tener el efecto de que con el tiempo resulte más difícil determinar qué parte de la imagen de referencia corresponde a la imagen capturada. Un enfoque para abordar este problema sería escanear el cuerpo de vez en cuando para preparar datos de imágenes de referencia nuevos. En una realización, el sistema incluye una unidad de actualización que usa dichos datos de imágenes capturadas para actualizar los datos de imágenes de referencia. La unidad de actualización puede observar cambios graduales de características en dichos datos de imágenes capturadas y adaptar los datos de imágenes de referencia de acuerdo con estas observaciones. De esta manera, las características de una imagen capturada siempre se parecerán mucho a las características de la porción correspondiente de la imagen de referencia, lo que permite la localización de una porción de imagen de referencia coincidente. Sin embargo, si los datos de la imagen de referencia no se actualizan, con el tiempo puede ocurrir una situación en la que la discrepancia entre las características observadas en la imagen capturada ya no coincida con una característica correspondiente en la imagen de referencia. Un ejemplo puede ser una característica representativa de una distancia entre dos poros de la piel. Como resultado del aumento de peso, dicha distancia aumentará. Los datos de la imagen de referencia se pueden actualizar para tener en cuenta este cambio gradual. Se puede usar un modelo del cuerpo del mamífero para mejorar la calidad de la actualización. Por ejemplo, un aumento de peso corporal tendrá un efecto global en el aspecto de la piel. Usando un modelo que predice este efecto global y usando las observaciones obtenidas en una gran área de la piel, se puede determinar con mayor precisión si un cambio observado en una característica se debe realmente a un cambio de peso o a otra causa, por ejemplo, ruido. Alternativa o adicionalmente, una unidad de actualización puede actualizar la imagen de referencia almacenada sobre la base de un modelo que especifica un desarrollo esperado a lo largo del tiempo de las características de la misma.
En una realización del sistema de tratamiento de la piel, el dispositivo de determinación de orientación del sistema de análisis de la piel comprende un giroscopio. Un giroscopio permite determinar con precisión la orientación absoluta en la que se capturan las imágenes. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo que determina la orientación puede comprender una cámara adicional, que tiene un campo de visión que incluye al menos una parte de la cámara de obtención de imágenes de la piel y al menos una parte del cuerpo del mamífero. Esta medida alternativa o adicional es particularmente útil si la parte del cuerpo a escanear no está en una posición estable. En una realización alternativa adicional, se puede determinar una orientación de las imágenes que se van a fusionar a partir de la orientación de las características en partes mutuamente superpuestas de la imagen que se va a fusionar y la imagen fusionada obtenida hasta ahora a partir de imágenes de la piel capturadas anteriormente.
Como se indicó anteriormente, la normal de la superficie puede ser una característica adicional en la imagen fusionada. La normal de la superficie de la piel observada durante el escaneo puede desviarse de la normal de la superficie real de la piel. Estas desviaciones pueden deberse a deformaciones causadas por la presión ejercida sobre la piel por el dispositivo de escaneo o por que el operador no sostiene el dispositivo de escaneo perpendicularmente a la superficie de la piel. En una realización, un perfil 3D obtenido a partir de los datos de imagen fusionados se compara con un perfil el cuerpo 3D genérico y se proporciona un perfil 3D corregido en base a esta comparación. El sistema de análisis de la piel del sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto puede comprender un dispositivo de corrección para este fin. El perfil el cuerpo 3D genérico puede proporcionar una expresión general de la forma de la piel de la parte del cuerpo que se va a escanear. Al ajustar los datos observados a esta expresión general, es posible una estimación más precisa de la normal de la superficie.
En una realización, el sistema de tratamiento de la piel que incluye el sistema de análisis de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación se proporciona como un único dispositivo de escaneo y tratamiento. El operador que realiza el procedimiento de escaneo para obtener la imagen de referencia podrá entregar el dispositivo único de escaneo y tratamiento al cliente, quien posteriormente podrá realizar el tratamiento con ese dispositivo. Esto sería ventajoso en el sentido de que varios componentes pueden tener un doble propósito. Por ejemplo, se puede usar una sola cámara para capturar las imágenes para obtener la imagen fusionada y para capturar imágenes durante el tratamiento para determinar una orientación instantánea del dispositivo. También se pueden combinar en un único dispositivo varias instalaciones de procesamiento de datos, así como instalaciones de almacenamiento.
Sin embargo, puede resultar ventajoso proporcionar el sistema de análisis de la piel como un dispositivo separado del sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto. Esto haría posible optimizar en gran medida el sistema de análisis de la piel del sistema de tratamiento de la piel, ya que una especie de este sistema puede usarse para la preparación de imágenes de referencia para una pluralidad de usuarios del sistema de tratamiento. El costo del sistema de tratamiento puede ser modesto, particularmente cuando partes (es decir, los dispositivos de procesamiento de datos) del sistema de tratamiento se implementan mediante dispositivos ya disponibles, como un teléfono móvil o un ordenador portátil. En consecuencia, una realización del sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto incluye un dispositivo de intercambio de datos para permitir la transferencia de dichos datos de imágenes fusionados a un dispositivo externo. El dispositivo de intercambio de datos puede proporcionarse, por ejemplo, en forma de una memoria extraíble que puede extraerse del sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto después de que se prepare la imagen fusionada que se va a usar como imagen de referencia, y cuya memoria extraíble puede acoplarse al sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto antes de su uso para el tratamiento. Alternativamente, la transferencia de la imagen fusionada desde el sistema de análisis de la piel del sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto puede tener lugar mediante una conexión inalámbrica o por cable. Una conexión inalámbrica se puede establecer de manera directa, por ejemplo, a través de una conexión Bluetooth, o indirectamente, por ejemplo, a través de Internet. Breve descripción de las figuras
Estos y otros aspectos se describen con más detalle con referencia a la figura. En la cual:
La Figura 1 ilustra una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
Las Figuras 2A, 2B, 2C ilustran ejemplos de una relación espacial entre una región de tratamiento y una región de obtención de imágenes,
La Figura 3 ilustra una parte de una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
Las Figuras 4A, 4B ilustran datos de imagen procesados de ejemplo,
La Figura 5 ilustra partes de una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 6 ilustra una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 7 ilustra una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 8 ilustra una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 9 ilustra una realización de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
Las Figuras 9A, 9B ilustran una operación de la realización de la figura 9,
La Figura 10 ilustra una realización de un sistema de análisis de la piel de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 11 ilustra una realización de un sistema de análisis de la piel de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
Las Figuras 11A, 11B ilustran una operación de la realización de la Figura 11,
La Figura 12 ilustra una realización de un sistema de análisis de la piel de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
La Figura 13 sirve para ilustrar una configuración espacial de un sistema de análisis de la piel como se muestra en la Figura 14,
La Figura 14 ilustra una realización de un sistema de análisis de la piel de un sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación,
Descripción detallada de las modalidades
Los símbolos de referencia similares en las distintas figuras indican elementos similares a menos que se indique de otra forma.
La Figura 1 muestra esquemáticamente un sistema de tratamiento de la piel 1 que comprende un dispositivo de tratamiento 10 para tratar una región de tratamiento TR, véanse las Figuras 2A-C, de un cuerpo de mamífero B actuando físicamente sobre el cuerpo en la región de tratamiento. En la realización mostrada, el sistema 1 se proporciona como una unidad de tratamiento 1a y una unidad de procesamiento 1b. Como se ejemplificará más adelante con referencia a las Figuras 6, 8 y 9, el sistema puede proporcionarse alternativamente como una sola unidad. El dispositivo de tratamiento 10 puede ser, por ejemplo, uno de: un dispositivo de tratamiento de masaje, un dispositivo de tratamiento por radiación, por ejemplo, aplicando radiación infrarroja o ultravioleta, o un dispositivo de cuidado.
Además del dispositivo de tratamiento 10, alojado en la unidad de tratamiento 1a, el sistema de tratamiento de la piel 1 comprende además una cámara 20 para capturar al menos una imagen de la piel S del cuerpo del mamífero, dicha imagen que tiene una región de obtención de imágenes IR delante 11 de la unidad 1a, consulte las Figuras 2A-C, y para proporcionar la identificación de los datos de la imagen capturada. Estos datos de imagen capturada son representativos de al menos una imagen capturada. La región de obtención de imágenes IR tiene una relación espacial predefinida, es decir, conocida, con respecto a la región de tratamiento TR, pero no es necesario que la región de obtención de imágenes IR y la región de tratamiento TR coincidan, como se indica en la Figura 2A. Alternativamente, estas regiones pueden superponerse parcialmente (Figura 2B) o incluso estar separadas (Figura 2C). Incluso es favorable si las regiones están separadas, ya que en el último caso no es un problema si el dispositivo de tratamiento ocluye la región de tratamiento TR. La relación espacial predefinida entre la región de obtención de imágenes IR y la región de tratamiento TR está determinada, por ejemplo, por las posiciones mutuamente predefinidas, por ejemplo, mutuamente fijas, del dispositivo de tratamiento 10 y la cámara 20 en la unidad de tratamiento 1a.
El sistema de tratamiento de la piel 1 incluye un elemento de control 12 para controlar el dispositivo de tratamiento 10. El elemento de control 12 puede ser un conmutador simple, un elemento de control de magnitud o un temporizador, pero como se describirá con más detalle más adelante, también puede incluir capacidades más avanzadas. En este caso, el elemento de control 12 está alojado en la unidad de tratamiento 1a, pero, alternativamente, puede estar alojado en la unidad de procesamiento 1b.
El sistema de tratamiento de la piel 1 también comprende un dispositivo de almacenamiento 30, aquí también alojada en la unidad de procesamiento 1b. El dispositivo de almacenamiento 30 almacena datos de imagen de referencia Ir, indicativos de una imagen de referencia de la piel del cuerpo B de mamífero. Los datos de imagen de referencia pueden comprender uno o más de: datos de imagen sin procesar, tales como datos RGB, datos HUV o datos de valor de grises, datos descriptores de características, que especifican la presencia de características específicas en la piel, de la piel o en la piel en función de la posición, y/o datos de normal de la superficie, indicativos de una normal de la superficie de la piel en función de la posición. Se usa aquí el término "indicativo", ya que generalmente no se sabe cuál es la orientación absoluta de la normal de la superficie de la piel, a menos que el cuerpo esté estabilizado en una posición de referencia. Sin embargo, los datos de la normal de la superficie pueden especificar cómo cambia la normal de la superficie de la piel con respecto a la posición de la piel para una parte del cuerpo particular.
El sistema de tratamiento de la piel 1 también incluye un dispositivo de estimación de orientación 40 para determinar qué parte de dicha imagen de referencia corresponde a al menos una imagen capturada, usando los datos de la imagen capturada Id y dichos datos de la imagen de referencia Ir. Usando esta información, el dispositivo de estimación de orientación proporciona una indicación de orientación o indicativa de una orientación del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo B.
En la realización mostrada, el dispositivo de estimación de orientación 40 es un procesador de propósito general, alojado en la unidad de procesamiento 1b, que está adecuadamente programado para identificar qué región en la imagen de referencia coincide con la región capturada desde la región de obtención de imágenes, y para devolver la localización de esta región en la piel del cuerpo B, que puede derivarse, por ejemplo, en base a una relación predefinida entre la región identificada de la imagen de referencia y la posición en la piel del cuerpo B. A partir de esta localización, la localización de la región de tratamiento TR se puede determinar, ya que tiene una relación espacial predefinida, por ejemplo, fija, con la región de obtención de imágenes IR. En la realización mostrada, los datos de la imagen capturada se transmiten a través del transmisor 60a del dispositivo de tratamiento 1a al receptor 60b de la unidad de procesamiento 1b, y se proporcionan al procesador de uso general 40. Alternativamente, esta transferencia de datos puede realizarse a través de una conexión por cable.
La localización de la región coincidente en la imagen de referencia se puede determinar de varias maneras. De acuerdo con un enfoque, se usa una imagen de referencia que comprende datos de imagen sin procesar y se compara con datos de imagen sin procesar disponibles en los datos de imagen capturada. La localización en este caso puede determinarse, por ejemplo, como la localización que tiene un mínimo local de la función de correlación normalizada. Un ejemplo de este enfoque se describe con más detalle en Lucas, BD, Kanade, T., y otros: An iterative image registration technique with an application to stereo vision, IJCAI, vol. 81, págs. 674 {679 (1981). De manera similar, se puede determinar de esta manera el ángulo con el que se obtuvo la imagen capturada. En caso de que la región de obtención de imágenes y la región de tratamiento coincidan y el efecto del tratamiento sea una función rotacionalmente simétrica, no es necesario conocer este ángulo.
De acuerdo con otro enfoque, en lugar de comparar datos de imágenes sin procesar, se realiza una comparación entre características predeterminadas detectadas en la imagen capturada y presentes en la imagen de referencia.
Hay varios algoritmos disponibles para la detección de dichas características. Típicamente, estos algoritmos seleccionan áreas de la imagen donde se encuentran grandes gradientes de intensidad. Ejemplos de este tipo de algoritmos se conocen como SIFT, FAST y ORB. Una descripción más detallada de los mismos está disponible, respectivamente, en:
Lowe, D.G.: Distinctive image features from scale-invariant key points. Revista internacional de visión por ordenador 60 (2), 91 {110 (2004).
Rosten, E., Drummond, T.: Machine learning for high-speed corner detection, Visión por ordenador {ECCV 2006, pp. 430{443. Springer, (2006), y
Rublée, E., Rabaud, V., Konolige, K., Bradski, G.: Orb: an efficient alternative to sift or surf, Visión por ordenador (ICCV), Conferencia Internacional IEEE 2011, págs. 2564{2571 (2011). IEEE.
Como resultado de esta detección, se obtiene un vector de características F en función de la posición de la imagen (x,y). Posteriormente, el vector de características Fd(x,y) para la imagen capturada y el vector de características Fr(x,y) para la imagen de referencia se comparan para determinar la localización donde se encuentra la mejor coincidencia y, opcionalmente, el ángulo para el cual se encuentra la mejor coincidencia se encuentra. Rublee y otros también describen un procedimiento para este propósito mencionado anteriormente.
El cálculo del vector de características Fd(x,y) para la imagen capturada se puede realizar en la unidad de tratamiento 1a, pero preferentemente se realiza en la unidad de procesamiento 1b, para usar de manera óptima los dispositivos de procesamiento disponibles en la unidad de procesamiento 1b. Para minimizar los requisitos de ancho de banda para la conexión entre la unidad de tratamiento 1a y la unidad de procesamiento 1b, se puede contemplar aplicar compresión de datos a los datos de imagen capturados Id antes de su transmisión y aplicar descompresión al recibirlos. También se pueden aplicar tecnologías de codificación y cifrado de canales a esta conexión.
En la Figura 3 se muestra una realización del procesador de datos del dispositivo de estimación de orientación 40 de la unidad de procesamiento 1b. El dispositivo de estimación de orientación 40 se muestra aquí como un primer módulo 42 del procesador de datos. Además, el dispositivo de estimación de orientación 40 incluye un dispositivo de análisis 44 que usa la indicación de orientación Io para proporcionar una indicación de tratamiento E(x,y). La indicación de tratamiento E(x,y) es indicativa de hasta qué punto se aplicó un tratamiento al cuerpo B del mamífero en función de la posición sobre el mismo. El dispositivo de análisis incluye una primera etapa 442, que calcula una indicación de seguimiento T(x,y), que es indicativa del rastro de localizaciones de tratamiento durante el tratamiento, y una segunda etapa 444 que convoluciona la indicación de seguimiento T(x,y) con la función de dispersión de puntos PSF(x,y) que especifica el efecto del dispositivo de tratamiento en las proximidades de la localización de tratamiento. Estos pasos se ilustran esquemáticamente en las Figuras 4A, 4B.
La Figura 4A muestra un ejemplo de un rastro seguido, como lo indica una indicación de seguimiento T(x,y). En este caso, el consumidor movió la unidad de tratamiento 1a sobre la piel S de acuerdo con un patrón serpenteante regular durante un intervalo de tiempo t1-t2, pero posteriormente se desvió de este patrón regular en el intervalo de tiempo t2-t3. La indicación de seguimiento T(x,y) puede ser una indicación binaria, que simplemente indica si una localización es parte del rastro o no. Alternativamente, la indicación de seguimiento T(x,y) puede especificar, para cada posición x,y, una duración de un intervalo de tiempo durante el cual la localización identificada Io coincidió con la posición x,y.
La segunda etapa 444 puede calcular la indicación de tratamiento E(x,y) mediante la siguiente operación:
si el efecto del tratamiento es proporcional a la intensidad con la que se actúa físicamente sobre el cuerpo como lo indica la función de dispersión de puntos PSF y la duración como lo indica la indicación de seguimiento T(x,y).
Si el efecto es una función no lineal f de estos términos, la indicación de tratamiento E(x,y) se puede calcular como:
En algunos casos, el efecto del tratamiento puede expresarse mediante una función binaria. Por ejemplo, cuando se arregla un pelambre hasta una longitud específica, no se produce ningún cambio adicional si la presencia del dispositivo de cuidado en el área de tratamiento excede un tiempo mínimo predeterminado.
En ese caso, la indicación de tratamiento E(x,y) podrá calcularse como:
en la que la función de dispersión de puntos PSF especifica la región de preparación como una función binaria, que es igual a 1 dentro de la región de preparación y 0 fuera de la región de preparación. Además, se aplica la siguiente función: BIN(z) = 0 si z < zt, y 1 si z>zt, en la que zt es el tiempo mínimo predeterminado.
A modo de ejemplo, la Figura 4B ilustra cómo se puede calcular la indicación de tratamiento E(x,y) a partir de la indicación de seguimiento T(x,y). Como se mencionó anteriormente, con referencia a la Figura 4A, en el intervalo de tiempo t1-t2, el usuario movió la unidad de tratamiento 1a sobre la piel de acuerdo con un patrón serpenteante regular. El patrón serpenteante incluye partes horizontales (que se extienden en la dirección x) y partes verticales durante las cuales el usuario pasa a la siguiente parte horizontal. Durante el primer intervalo de tiempo t1-t2, la distancia entre las partes horizontales se mantuvo en un valor correspondiente a una dimensión de la región de tratamiento TR en la dirección y. En consecuencia, se consigue con ello que el área de la piel en la que se mueve la unidad de tratamiento 1a durante el intervalo de tiempo t1-t2 quede completamente cubierta, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 4B para una parte de esa área. Para mayor claridad, se supone aquí que la función de dispersión puntual PSF(x,y) es una función que tiene un valor constante dentro de la región de tratamiento TR, y que es 0 fuera de la región de tratamiento. Alternativamente, cuando la función de dispersión de puntos PSF disminuye hacia los bordes de la región de tratamiento, el usuario puede realizar el movimiento serpenteante a lo largo de líneas horizontales que están dispuestas más estrechamente una con respeto a la otra.
Como también se señaló anteriormente, el usuario puede desviarse accidentalmente del patrón predeterminado, como se ilustra aquí para el intervalo de tiempo t2-t3. Como puede verse en la Figura 4B, esto tiene el efecto de que el área atravesada por la unidad de tratamiento 1a no se trata completamente, por ejemplo, como se ilustra en la porción S1 en la Figura 4B. Esto podría pasar desapercibido durante algún tiempo si el tratamiento tiene un efecto retardado. Este es, por ejemplo, el caso de un tratamiento de fotodepilación. El usuario podría intentar evitar esto repitiendo el tratamiento o minimizando el desplazamiento vertical del dispositivo de tratamiento cuando serpentea sobre la superficie de la piel. Sin embargo, esto le costaría al usuario más tiempo del estrictamente necesario para realizar el tratamiento y también podría provocar un tratamiento excesivo, lo que podría provocar irritación de la piel. De acuerdo con el sistema de tratamiento de la piel descrito en la presente invención, se calcula una indicación de orientación lo a partir de la imagen capturada por la cámara integrada en la unidad de tratamiento 1a. Usando esta indicación de orientación se puede calcular el efecto del tratamiento incluso si no es visible durante el tratamiento. En la realización mostrada en la Figura 1, el sistema de tratamiento de la piel 1 comprende además una pantalla 50 para proporcionar una representación visual de dicha indicación de tratamiento E(x,y). En este caso, la pantalla forma parte de la unidad de procesamiento 1b, por ejemplo, como pantalla de un teléfono móvil. Esta pantalla 50 permite al usuario monitorear el progreso del tratamiento. De esta manera, el usuario puede notar inmediatamente si ciertas regiones del área a tratar se han omitido o si es probable que se traten en exceso. Al notar esto, el usuario puede corregir la trayectoria del tratamiento para tratar las regiones omitidas y evitar o mitigar el tratamiento excesivo. Esto permite al usuario tratar eficientemente un área predeterminada.
La indicación de tratamiento E(x,y) se puede representar en la pantalla de varias maneras, por ejemplo, como una función binaria, que indica para cada posición si está o no tratada, un valor de grises, por ejemplo, con un brillo proporcional a la indicación de tratamiento E(x,y), o una indicación ternaria, por ejemplo, usando el color azul para indicar tratamiento insuficiente o ningún tratamiento, verde para indicar un tratamiento adecuado y rojo para indicar un tratamiento excesivo. La representación de la indicación de tratamiento E(x,y) puede superponerse a una imagen del cuerpo o de la parte del mismo a tratar.
En una realización como se muestra en la Figura 5, el sistema de tratamiento de la piel comprende además un controlador 12 para controlar el dispositivo de tratamiento 10 de acuerdo con dicha indicación de tratamiento E(x,y). Esta funcionalidad puede proporcionarse en lugar de o además de la funcionalidad proporcionada por el sistema de la Figura 1.
Como se muestra en la Figura 5, el sistema de tratamiento de la piel incluye un módulo de almacenamiento 16 en el que se almacena una especificación de requisitos de tratamiento TR(x,y), que especifica el grado en el que se debe aplicar un tratamiento en función de la posición x, y en la piel. El controlador 12 incluye un módulo 14 que compara la indicación de tratamiento E(x,y) con la especificación de requisitos de tratamiento TR(x,y) y proporciona señales de control C(x,y) que controlan el dispositivo de tratamiento 10 para que coincida de manera óptima con la especificación de requisitos del tratamiento TR(x,y). Esto se puede lograr de varias maneras. El módulo 14 puede, por ejemplo, simplemente apagar el dispositivo de tratamiento 10 si es probable que un área sea tratada en exceso, pero alternativamente puede moderar la intensidad con la que el dispositivo de tratamiento 10 actúa sobre el cuerpo en las proximidades de la localización x,y. Además, en algunas realizaciones, el controlador puede adaptar la función de dispersión de puntos PSF(x,y) del dispositivo de tratamiento 10. Cabe señalar que la especificación de requisitos de tratamiento TR(x,y) puede depender del tiempo. La especificación TR(x,y) puede especificar, por ejemplo, un aumento gradual de la intensidad con la que se actúa sobre el cuerpo y/o un cambio de la duración del tratamiento.
En caso de que el sistema de tratamiento de la piel 1 incluya un controlador para controlar automáticamente el dispositivo de tratamiento 10 de acuerdo con una indicación de tratamiento observada E(x,y) y una especificación de requisitos de tratamiento TR(x,y), no es necesario mostrar el tratamiento indicación E(x,y) al usuario. Sin embargo, es favorable si se combinan estas dos funcionalidades. Por ejemplo, si el dispositivo de tratamiento está controlado principalmente por el usuario, el controlador automático 12 puede anular el control del usuario, por ejemplo, apagando el dispositivo de tratamiento si el usuario, a pesar de la indicación de tratamiento mostrada E(x,y), accidentalmente está a punto de sobretratar una región. Alternativamente, si el dispositivo de tratamiento está controlado principalmente por el controlador 12, la pantalla 50 puede proporcionar al usuario información sobre el progreso del tratamiento.
La Figura 6 muestra un ejemplo de una realización del sistema de tratamiento de la piel 1, que se proporciona como una sola unidad. En este caso, los dispositivos de transferencia de señales (por ejemplo, 60a, 60b en la Figura 1) para transferir los datos Id de la imagen capturada, o versiones procesadas de los mismos, son superfluas, ya que los datos Id de la imagen capturada pueden proporcionarse directamente al dispositivo de estimación de orientación 40. Sin embargo, por lo demás, el sistema de tratamiento de la piel 1 como se muestra en la Figura 6 es equivalente al sistema 1 como se muestra en la Figura 1.
La Figura 7 muestra una realización del sistema de tratamiento de la piel 1, en el que el controlador 12 es capaz de controlar el dispositivo de tratamiento 10 de acuerdo con la indicación de tratamiento E(x,y). Como en las realizaciones descritas anteriormente, la cámara 20 proporciona datos de imagen capturada Id, que se usan para determinar una indicación de orientación. Los datos de imagen capturados Id o una versión procesada se transmiten mediante el transmisor 60a de la unidad de tratamiento 1a al receptor 60b de la unidad de procesamiento 1b. Y el dispositivo de estimación de orientación 40 usa estos datos para estimar la orientación del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo B, en términos de una posición sobre la piel. La orientación puede incluir adicionalmente información sobre el ángulo azimutal 0 y el ángulo polar 9 con respecto a la normal de la superficie a la piel, como se ilustra en la Figura 13. Las operaciones de procesamiento de datos necesarias para determinar cómo debe controlarse el dispositivo de tratamiento 10 para cumplir de manera óptima las especificaciones de los requisitos de tratamiento pueden ser realizadas por el procesador 40, por el controlador 12 o por una combinación de los mismos. Las señales intermedias se transmiten, desde el procesador 40, mediante el transmisor 65b de la unidad de procesamiento 1b a través del receptor 65a de la unidad 1a al controlador 12. Opcionalmente, la unidad de procesamiento 1b puede tener una pantalla 50 para permitir al usuario monitorear el progreso del tratamiento.
El sistema de la Figura 7 también se puede implementar en una sola unidad, como se ilustra en la Figura 8.
La Figura 9 muestra una realización adicional, en la que el sistema de tratamiento de la piel 1 comprende además una unidad de actualización 70 para actualizar, como se indica simbólicamente mediante la señal AIr, los datos de imagen de referencia Ir almacenados en el dispositivo de almacenamiento 30.
Con este fin, la unidad de actualización 70 puede observar cambios graduales de características en los datos de imagen capturados Id y adaptar los datos de imagen de referencia Ir almacenados en el dispositivo de almacenamiento 30 de acuerdo con estas observaciones. Alternativa o adicionalmente, la unidad de actualización 70 puede actualizar la imagen de referencia almacenada sobre la base de un modelo que especifica un desarrollo esperado a lo largo del tiempo de las características en la misma.
De esta manera, las características de una imagen capturada siempre se parecerán mucho a las características de la porción correspondiente de la imagen de referencia, lo que permite la localización de una porción de imagen de referencia coincidente. Sin embargo, si los datos de la imagen de referencia no se actualizan, puede ocurrir una situación, en un momento futuro, en la que la discrepancia entre las características observadas en la imagen capturada ya no coincida con una característica correspondiente en la imagen de referencia.
Se describen dos ejemplos que ilustran cómo puede ocurrir esto con referencia a las Figuras 9A y 9B, respectivamente. En ambas figuras, la línea continua ilustra el progreso real de una característica f en función del tiempo t. A modo de ejemplo, la característica f en la Figura 9A es una longitud de cabello que crece desde una localización particular. En la imagen de referencia preparada en el momento ti y almacenada en el dispositivo de almacenamiento 30, el valor para esta característica es f-i. Debido al crecimiento, la longitud del cabello ha aumentado a f2en el momento t2. Si esta característica f se usa cuando se busca localizar la imagen capturada en la imagen de referencia, la diferencia f2-f puede ser demasiado grande para usarse como evidencia para respaldar la coincidencia, lo que hace que esta característica no sea adecuada para su uso por el dispositivo de estimación de orientación. Sin embargo, si el valor actual de la característica f se predice sobre la base del valor anterior f y el crecimiento esperado, como lo ilustra la línea discontinua que se extiende en la dirección (t1.f1) a (tz, fe), una estimación más precisa fe del valor actual se obtiene de la característica f, facilitando un reconocimiento adecuado. Como otro ejemplo, la Figura 9B muestra cómo la unidad de actualización 70 puede actualizar los datos de la imagen de referencia en base a observaciones intermedias para la característica f. En este ejemplo, se supone que el valor Df es un umbral de reconocimiento para una característica f. Es decir, si y sólo si el valor absoluto de la diferencia entre el valor observado de la característica y el valor almacenado para dicha característica en la imagen de referencia es menor que este valor umbral, se determina que la característica coincide. En este ejemplo, se supone nuevamente que la característica f tiene un valor fi en el momento ti. Además, se supone que el usuario usa el sistema de tratamiento 1 en un momento intermedio ti2. En este momento intermedio, el valor de la característica f ha cambiado de fi a fi2. Como |fi2-fi| < Df, la característica f en la imagen capturada será reconocida como parte de la imagen de referencia almacenada en el dispositivo de almacenamiento 3o. Se supone que el usuario vuelve a usar el sistema de tratamiento 1 en el momento t2, y que el valor de la característica f ha cambiado a f2. Ahora |f2-fi| > Df, de modo que la característica f en la imagen capturada no será reconocida como parte de la imagen de referencia almacenada en el dispositivo de almacenamiento 30. Sin embargo, en la realización en la que el valor de la característica f se actualiza, mediante la unidad 70, al valor observado fi2, la característica f aún sería reconocida, como |f2-fi2| <Df.
Cabe señalar que, en la práctica, la decisión de si la imagen capturada y una parte de la imagen de referencia coinciden puede basarse en una comparación de los respectivos valores observados y almacenados para una pluralidad de características. Además, se puede aplicar una ponderación al resultado de esta comparación, que asigna más peso a características más confiables y/o más relevantes que a características menos confiables y/o menos relevantes. Sin embargo, también en este caso se puede obtener una determinación más confiable de la localización de la parte de la imagen de referencia que coincide con la imagen capturada si los datos en la imagen de referencia se actualizan sobre la base de observaciones intermedias y/o sobre la base de un modelo para el desarrollo de estas características en función del tiempo.
La Figura 10 muestra esquemáticamente un sistema de análisis de la piel 100 del sistema de tratamiento de la piel 1, proporcionado aquí en una única carcasa portátil, para el análisis de la piel S de un cuerpo de mamífero B.
El sistema de análisis de la piel 100 comprende una cámara de obtención de imágenes de la piel 110 para capturar una pluralidad de imágenes de la piel S y para proporcionar datos de imagen respectivos Id1 representativos de la pluralidad de imágenes. El sistema comprende además un dispositivo de determinación de orientación 120 para proporcionar datos de información de orientación respectivos R representativos de una orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel 110. Una unidad de mapeo de imágenes 130 mapea los datos de imagen respectivos de acuerdo con la orientación con la que se obtuvieron los datos de imagen como lo indican los datos de información de orientación y proporciona los respectivos datos de imagen mapeados I<r>que representan el resultado de este mapeo. El sistema comprende además una unidad de fusión de imágenes 140 para preparar una única imagen fusionada, es decir, la imagen de referencia de la piel del cuerpo de mamífero B como se mencionó aquí anteriormente, a partir de los respectivos datos de imagen mapeados, y para proporcionar datos de imagen fusionados iMque representa la imagen de referencia.
Cabe señalar que los componentes del sistema de análisis de la piel 100 no están necesariamente integrados en una carcasa. En realizaciones, varios componentes pueden disponerse de forma remota uno con respecto al otro e intercambiar datos entre sí a través de medios de comunicación cableados o inalámbricos.
Como otra alternativa, se puede integrar un sistema de análisis de la piel 100 con el sistema de tratamiento de la piel 1 en una carcasa común.
En la realización mostrada en la Figura 10, el dispositivo de determinación de orientación 120 es un sensor inercial, en particular un giroscopio. Alternativamente, el dispositivo de determinación de orientación 120 puede ser una cámara externa que registra la orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel 110, o puede calcular una orientación para la cual los datos de imagen capturados Id1 coincidan mejor con una porción de los datos de imagen fusionados Im, por ejemplo, de la manera descrita para el módulo 42 en la Figura 3.
En la realización mostrada en la Figura 10, el sistema tiene un dispositivo de intercambio de datos 150 que facilita una transferencia de los datos de imagen fusionados iMa un sistema de análisis de la piel 1.
Los datos de la imagen fusionada Im puede comprender datos de imagen sin procesar, tales como datos RGB, datos HUV o datos de valores de grises, datos de descriptores de características, que especifican la presencia de características específicas en la piel como una función de la posición, y/o datos de normal de la superficie indicativos de una normal de la superficie de la piel en función de la posición. Los datos de la normal de la superficie se pueden obtener del dispositivo de determinación de orientación l2o.
Una realización del sistema de análisis de piel 100, en el que los datos normales de la superficie se incluyen en los datos de imagen fusionados I<m>, se ilustra en la Figura 11. Además de los componentes descritos con referencia a la Figura 10, esta realización también incluye una función de corrección que comprende un módulo de corrección 170 para comparar un perfil 3D obtenido a partir de los datos de imagen fusionados IMcon un perfil el cuerpo 3D genérico almacenado en una unidad de almacenamiento 180 y para proporcionar datos de imagen fusionados Im con un perfil 3D corregido. El funcionamiento del dispositivo de corrección 170, 180 se ilustra en las Figuras 11A, 11B. En la Figura 11A, la curva continua ilustra un perfil real de la piel S de un cuerpo B. Las flechas continuas ilustran la normal de la superficie determinada por el dispositivo de determinación de orientación 120. Como es posible que el operador no siempre mantenga el sistema de análisis de la piel 100 perpendicularmente a la piel, la normal de la superficie determinada (indicada por flechas discontinuas en la Figura 11A) puede desviarse de la normal de la superficie real. Como resultado, el perfil 3D (ver curva discontinua en la Figura 11B) de la piel que se obtendría directamente en base a las mediciones del dispositivo de determinación de orientación 120 se desviaría claramente del perfil real. La función de corrección 170, 180 proporciona datos de imágenes fusionadas secundarias I<m>1, en la que se mejora la precisión del perfil 3D, como se ilustra mediante la curva sólida en la Figura 11B. Con ese fin, el módulo de corrección 170 puede, por ejemplo, aplicar un procedimiento de ajuste de curva usando los datos de entrada para la normal de la superficie obtenidos por el dispositivo 120 y las especificaciones generales, especificadas para la curva, proporcionadas en la unidad de almacenamiento 180.
La Figura 12 ilustra una realización alternativa del sistema de análisis de piel 100, que además de los componentes especificados para el sistema de la Figura 10 también incluye una cámara adicional 160 que tiene un campo de visión que incluye al menos una parte de la cámara de obtención de imágenes de piel 110 y al menos una parte del cuerpo B del mamífero. La unidad de mapeo de imágenes 130 también usa los datos de imagen Id2 para determinar la orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel 110 con respecto a la piel S.
Las Figuras 13 y 14 ilustran una realización adicional, en la que el sistema de análisis de la piel 100 incluye un primer giroscopio 120 y un segundo giroscopio 122 como dispositivo de determinación de orientación. Como se ilustra en la Figura 13, la cámara de obtención de imágenes de la piel 110 tiene un ángulo azimutal 9 y un ángulo polar 0 con respecto al plano x,y definido localmente por la superficie de la piel. El primer giroscopio 120 y el segundo giroscopio 122 detectan estos ángulos y emiten una indicación R9, R0, respectivamente, que es indicativa del valor de estos ángulos. El ángulo azimutal indica la rotación en el plano de la cámara y R9 se usa para hacer coincidir más fácilmente la imagen capturada con la imagen total para fusionar. La información sobre el ángulo polar y posiblemente el ángulo azimutal se añade a la imagen fusionada como una característica, es decir, incluyendo R9, R0 en función de x,y en la imagen fusionada final.
Cabe señalar que los dispositivos de procesamiento de datos usados en el sistema de tratamiento de la piel 1 y/o el sistema de análisis de la piel 100 pueden implementarse de varias maneras. Por ejemplo, estos dispositivos pueden proporcionarse como un procesador de propósito general adecuadamente programado, como hardware dedicado, es decir, diseñado específicamente para realizar las tareas de procesamiento de datos especificadas, o como procesadores parcialmente programables que tienen algún hardware dedicado y que son programables en un rango de aplicación restringido. También se pueden usar combinaciones de dichos elementos.
La presente invención es tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones, aspectos o ejemplos de acuerdo con la presente descripción que no entran dentro del ámbito de dichas reivindicaciones se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención.
Claims (13)
- REIVINDICACIONESi.Un sistema de tratamiento de la piel (1) que comprende un dispositivo de tratamiento (10), una cámara (20), un dispositivo de almacenamiento (30) y un dispositivo de estimación de orientación (40), en el que el dispositivo de tratamiento está configurado y dispuesto de manera que, en un estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, el dispositivo de tratamiento trata una región de tratamiento (TR) de un cuerpo de mamífero (B) actuando físicamente sobre el cuerpo de mamífero en dicha región de tratamiento;- la cámara (20) está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, la cámara captura al menos una imagen de la piel del cuerpo del mamífero que tiene una región de obtención de imágenes (IR) y proporciona datos de imagen capturados (Id) representativo de dicha al menos una imagen capturada, teniendo dicha región de obtención de imágenes (IR) una relación espacial predefinida con dicha región de tratamiento,- el dispositivo de almacenamiento (30) está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, el dispositivo de almacenamiento almacena datos de imagen de referencia (Ir) indicativos de una imagen de referencia de la piel del cuerpo de mamífero (B), y - el dispositivo de estimación de orientación (40) está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, el dispositivo de estimación de orientación determina qué parte de dicha imagen de referencia corresponde a dicha al menos una imagen capturada, usando dichos datos de imagen capturados (Id) y dichos datos de imagen de referencia (Ir), y deriva de una orientación predeterminada de dicha parte correspondiente con respecto a la imagen de referencia una orientación de la imagen capturada con respecto a la imagen de referencia y una indicación de orientación (Io) indicativa de una orientación del dispositivo de tratamiento con respecto al cuerpo del mamífero (B),caracterizado porque el sistema de tratamiento de la piel (1) comprende además un sistema de análisis de la piel (100) para el análisis de la piel (S) del cuerpo del mamífero (B), que comprende una cámara de obtención de imágenes de la piel (110), un dispositivo de determinación de orientación (120), una unidad de mapeo de imágenes (130) y una unidad de fusión de imágenes (140), en el que- la cámara de obtención de imágenes de la piel (110) está configurada y dispuesta de manera que, en un estado operativo del sistema de análisis de la piel, la cámara de obtención de imágenes de la piel captura una pluralidad de imágenes de dicha piel, y proporciona datos de imagen respectivos (Id1) representativos de dicha pluralidad de imágenes,- el dispositivo de determinación de orientación (120) está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, el dispositivo de determinación de orientación proporciona datos de información de orientación respectivos representativos de una orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel,- la unidad de mapeo de imágenes (130) está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, la unidad de mapeo de imágenes mapea dichos datos de imagen respectivos en función de la orientación de la cámara de obtención de imágenes de piel en la que se obtuvieron los datos de imagen obtenidos respectivamente según lo indicado por dichos datos de información de orientación respectivos, y proporciona datos de imagen mapeados respectivos que representan el resultado de este mapeo, y- la unidad de fusión de imágenes (140) está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de piel, la unidad de fusión de imágenes prepara la imagen de referencia de la piel (S) del cuerpo de mamífero (B) a partir del respectivo dato de imagen mapeados y proporciona datos de imagen fusionados que representan la imagen de referencia.
- 2. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un dispositivo de análisis (44) que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, dicho dispositivo de análisis usa dicha indicación de orientación (Io) para proporcionar una indicación de tratamiento (E(x,y)) indicativo de hasta qué punto se aplicó un tratamiento al cuerpo del mamífero (B) en función de una posición en el cuerpo del mamífero.
- 3. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además una pantalla (50) que está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, la pantalla proporciona una representación visual de dicha indicación de tratamiento (E(x,y)).
- 4. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, que comprende además un controlador (12) que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, el controlador controla el dispositivo de tratamiento de acuerdo con dicha indicación de tratamiento (E (x,y)).
- 5. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y que comprende una disposición de un módulo de tratamiento corporal (1a) y un módulo de procesamiento (1b), en el que el módulo de tratamiento corporal y el módulo de procesamiento están configurados y dispuestos de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, están acoplados funcionalmente entre sí y, al menos dentro de un rango operativo, se pueden mover independientemente uno con respecto al otro, en el que el módulo de tratamiento corporal (1a) comprende al menos el dispositivo de tratamiento (10) y la cámara (20) integrada en el mismo, y en el que el módulo de procesamiento (1b) comprende al menos el dispositivo de almacenamiento (30) y el dispositivo de estimación de orientación (40).
- 6. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de tratamiento (10) es un dispositivo de radiación de fotones que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, el dispositivo de radiación de fotones irradia la piel con radiación de fotones para afectar físicamente el cuerpo del mamífero en la región de tratamiento (TR).
- 7. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de tratamiento (10) es una máquina para cortar pelos que está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, la máquina para cortar pelos corta los pelos de la piel en la región de tratamiento (TR) para afectar físicamente el cuerpo del mamífero en la región de tratamiento (TR).
- 8. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una unidad de actualización (70) que está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de tratamiento de la piel, la unidad de actualización actualiza dichos datos de imagen de referencia.
- 9. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de determinación de orientación (120) del sistema de análisis de la piel (100) comprende un giroscopio.
- 10. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 9, en el que- dicho dispositivo de determinación de orientación del sistema de análisis de la piel (100) comprende una cámara adicional (160) que tiene un campo de visión que incluye al menos una parte de la cámara de obtención de imágenes de la piel (110) del sistema de análisis de la piel y al menos una parte del cuerpo de mamífero (B),- la cámara adicional está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, la cámara adicional captura al menos una imagen de dicho campo de visión y proporciona datos de imagen (Id2) indicativos de dicha imagen capturada a dicha unidad de mapeo de imágenes (130) del sistema de análisis de la piel, y- la unidad de mapeo de imágenes está configurada y dispuesta de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, la unidad de mapeo de imágenes usa dichos datos de imagen (Id2) para determinar la orientación de la cámara de obtención de imágenes de piel (110) con respecto a la piel (S).
- 11. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sistema de análisis de la piel (100) comprende además un dispositivo de corrección (170, 180) que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, el dispositivo de corrección compara un perfil 3D obtenido a partir de los datos de imagen fusionados con un perfil del cuerpo 3D genérico y proporciona un perfil 3D corregido en base a dicha comparación.
- 12. El sistema de tratamiento de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sistema de análisis de la piel (100) incluye además un dispositivo de intercambio de datos (150) que está configurado y dispuesto de manera que, en el estado operativo del sistema de análisis de la piel, el dispositivo de intercambio de datos permite una transferencia de dichos datos de imágenes fusionadas a un dispositivo externo.
- 13. Un procedimiento para determinar una orientación de un dispositivo de tratamiento de la piel con respecto al cuerpo de un mamífero, definiendo dicho dispositivo de tratamiento de la piel una región de tratamiento (TR) en dicho cuerpo de mamífero sobre la cual el dispositivo de tratamiento de la piel actúa físicamente durante la operación, comprendiendo el procedimiento las etapas de:- capturar al menos una imagen que tiene una región de obtención de imágenes (IR) de la piel del cuerpo del mamífero y proporcionar datos de imagen (Id) representativos de dicha al menos una imagen capturada, teniendo dicha región de obtención de imágenes una relación espacial predefinida con dicha región de tratamiento,- almacenar datos de imagen de referencia (Ir) indicativos de una imagen de referencia de la piel del cuerpo del mamífero (B),- determinar qué parte de dicha imagen de referencia corresponde a dicha al menos una imagen capturada, usando dichos datos de imagen (Id) y dichos datos de imagen de referencia (Ir), y- derivar de una orientación predeterminada de dicha parte correspondiente con respecto a la imagen de referencia una orientación de la imagen capturada con respecto a la imagen de referencia y una indicación de orientación (Io) indicativa de una orientación de dicha región de tratamiento con respecto a dicha piel (S),caracterizado porque el procedimiento comprende además un procedimiento para analizar la piel (S) del cuerpo del mamífero (B) que comprende las etapas de:- capturar una pluralidad de imágenes de dicha piel por medio de una cámara de obtención de imágenes de piel y proporcionar datos de imagen respectivos (Id1) representativos de dicha pluralidad de imágenes, - proporcionar datos de información de orientación respectivos representativos de una orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel en la que se capturan respectivamente dicha pluralidad de imágenes,- mapear dicha pluralidad de imágenes en función de la orientación de la cámara de obtención de imágenes de la piel en la que se obtuvieron los datos de imagen respectivos como lo indican dichos datos de información de orientación, y proporcionar datos de imagen mapeados respectivos que representan el resultado de este mapeo, y- preparar la imagen de referencia de la piel (S) del cuerpo de mamífero (B) a partir de los datos de imagen mapeados respectivos, y proporcionar datos de imagen fusionados que representan la imagen de referencia.
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