专利名称：用于通过化妆监视和治疗进行医学监视和治疗的系统和方法
技术领域：
本发明涉及对人体进行监视，以检测保证预防性或治疗性医学救 护或治疗的属性，具体来说，涉及用于对某一个皮肤的区域进行医学 监视和治疗的自动化系统和方法。
背景技术：
对人体的外表面进行监视是用于检测表明疾病或疾病的风险增 大的状况的沿用已久的方法。例如，医生对病人进行检查，以发现黑 素瘤，然后快速地针对该疾病进行治疗。同样，他们可以发现，病人 身上有晒伤的皮肤，并嘱咐，该病人应避免过度暴露于阳光中，以防 止黑素瘤或其他皮肤癌的发展。此外，他们还可以检查妇女的皮肤的 表面拓朴，发现该妇女有潜在的乳腺癌的可能性非常大，以便他们安 排进行进一步的化验和适当的治疗。
可以在视觉上或通过许多种医疗设备，进行医学检查。在某些情 况下，肉眼检查可能比仪器进行的检查更加有效，因为人眼可以看见 反射率，例如，颜色，和表面拓朴，例如，肺块和凹陷，但是，许多 机械仪表却不能。此能力有时能使眼睛识别仪器会遗漏或不能解释的 医学问题。例如，许多用于进行医学监视的自动化系统缺乏对表面拓 朴进行分析的能力。
通过常规检查，可以创建病人的生理特征的基线，以便可以检测 相对于该基线的变化。如此对病人进行监视的一个优点是，通过对疾 病和潜在危险的状况的早期检测和治疗，增大了治疗的成功率。例如，通过对病人的皮肤的详细的日常检查，以发现是否有皮肤癌的征兆， 可以大大地增大他们的避免皮肤癌或战胜皮肤癌的能力。此外，通过 检测黑皮肤的人(如许多非洲裔美国人)身上的白色斑点，可以表明 此人患了体内癌症。通过对皮肤的常规检查，可以帮助发现许多其他 疾病和健康问题，包括粉刺、水疱、伤痕、疤痕、黄疽、曲张静脉， 以及感染，并有助于成功地对它们进行治疗。
然而，由医生进行人工检查的高成本和利用昂贵的医疗设备进行 的检查的高成本通常限制了对病人进行监视的频率。除非在已经发生 严重疾病并且病人已经住院的情况， 一般对病人进行日常监视都因太 昂责而不去进行。普通医生通常要求他们的病人每年只进行一般的检 查，甚至不必那么频繁。专家还通常只在比较大的时间间隔看病人， 如每年或每六个月或每三个月。虽然要求病人比较定期地进行自我检 查，但是，他们常常缺乏成功地检测医学状况的专门技术和训练。结 果，许多疾病没有被发现，直到发现时，为时已晚。
因此，需要一个自动化系统和方法，它们频繁地对人体的外表面 进行医学监控，以发现反射率和表面拓朴的特征，识别医疗问题并报 告这些医学问题，并在一个实施例中，在适当的时候，对这些问题进 行治疗。
在此说明书中，术语"反射率修改剂"或"RMA"是指对改变另一 种材料的反射率有用的任何化合物，下面将对其进行详细的描述。 RMA的一些示例有油墨、颜料、色料、漂白剂、化学成分改变试 剂，及其他可以改变人的皮肤及其他特征的反射率的物质。在此说明 书中，简单地使用术语"颜料"和"透明颜料"来代表任何RMA。
发明内容
本发明满足了这些及其他需求。下列说明通过示例描述了本发 明，而不作出限制。
本发明的一个方面是通过以电子方式对区域进行扫描并在计算 环境中对扫描数据进行分析，确定皮肤的区域的可见属性。
在一个实施例中，通过扫描，提供了有关皮肤的反射性数据。该数据用于进行特征识别，随着时间的推移监视反射率的变化。在一个实施例中，通过扫描，提供了反射性和表面轮廓两种数据。 该数据用于进行特征识别，随着时间的推移监视反射率或形态的变化。本发明的另 一个方面是创建皮肤的区域的图，以后使用该图确定 监视设备相对于皮肤的位置。该图还可以用于将第一次和笫二次的图 像进行比较，以便检测反射率或形状的变化。在此专利说明书中，短语"喷墨技术"一般是指"液滴控制"技术， 从而，可以由喷涂器控制正在被喷涂的试剂的每一滴，如那些精通本 技术的人员。 一个对于本发明特别有用的技术是使用"按需喷墨"技 术，这是滴液控制技术的分项技术。在此说明书中，短语"墨喷式打 印机"用于简要代表喷墨技术的任何形式。本发明的另一个方面是响应皮肤的本地反射特性，准确地向人的 皮肤喷涂一种或多种医药试剂。术语"医药试剂"在此申请中广泛地用来指有益于某一个皮肤的 区域的任何材料或化合物。医药试剂可以是药物化合物、药物、天然 草药、加湿试剂，或给皮肤提供好处的任何其他材料。根据本发明的系统和方法，实现这些及其他方面、特征，以及优 点。根据本发明， 一种计算机控制的系统确定人某一个皮肤的区域的 属性。识别的属性可以涉及反射率，可以是指诸如不好看的浅色和深 色斑、寿斑、疱痕、痣以及伤痕之类的特征，或其他表面或表面下特 征。识别的属性还可以涉及皮肤的表面拓朴，如深度，以便比较精确 地修饰诸如凸起和皱紋之类的表面瑕疯。可以根据识别的模式，喷涂 医药试剂，如向红色区域添加红色，或相反，根据美观的理想化模型， 向红色区添加绿色或蓝色。本发明的一个方面是收集不同波长(颜色)的数据，并对数据进 行分析，以便提供用于对皮肤特征进行详细分析的根据。可以从各个 部位在不同波长表现的特征，识别某些皮肤特征。在像素级别喷涂医药试剂，精确度比利用采用现有技术的方法大得多，使用的喷涂材料较少。在某些情况下，通过向特定区域准确地 提供医药试剂，可以取得试剂的美化效果，而不会有与系统地喷涂试 剂关联的副作用。例如，可以有效地向皮肤区域喷涂粉刺霜，而不是 去看口腔科。
在本发明的一个实施例中，包括扫描仪和墨喷式打印机的喷涂装 置在一块皮肤上喷涂一遍。它对皮肤进行扫描，识别问题，计算医药 试剂的量和分配，并快速地向皮肤喷涂试剂。
在另一个实施例中，喷涂装置首先制作皮肤的特征的第一图，并 识别所感兴趣的特征。然后，它在第二次制作皮肤的特征的第二图， 并识别所感兴趣的特征。将两个图，以及所感兴趣的特征进行比较， 以监视特征中的变化。
在此实施例中，详细的扫描结果由人的皮肤的一个区域构成，如 面部、腿部或手臂。可以通过故意闪烁按照已知配置组织的多个光源， 来进行扫描，在对皮肤的小的区域进行扫描时，多个光源被打开和关 闭。通过比较来自不同光源的读数，可以确定皮肤的反射率和表面轮 廓两者。
扫描数据包括皮肤的反射性特征。这些特征可以用于产生皮肤的 明细图，包括反射率和皮肤表面形态。可以使用明细图来制定校正计 划，有选择地喷涂医药试剂。
本发明的 一个方面是提供一种自动化系统和方法，它们频繁地对 人体的外表面进行医学监视，以发现反射率和表面拓朴的特征。
本发明的另 一 个方面是提供自动化系统和方法，它们通过监视识 别人体的外表面或表面下的医学问题。
本发明的另一个方面是提供自动化系统和方法，它们报告通过监 视识别的人体的外表面或表面下的医学问题。
本发明的再一个方面是提供自动化系统和方法，在适当的时候， 向人体的外表面上的识别的问题喷涂药物。
在进一步阅读下列说明书以及关联的图形之后，本发明的这些及 其他方面将变得显而易见。根据本发明的一个实施例，对用于对人体的某些区域进行扫描以识别不美特征并进行化妆美化的系统和方法 进行了修改，以便进行了医学监视，并可选地进行治疗。创建人体的
外表面的3-D模型，通过反射率和表面拓朴的特征，对扫描数据进 行分析，以识别不健康的特征。因为人们将广泛地并频繁地使用化妆 系统，因此，可以通过在很长时间内进行频繁的监视，创建病人的状 况的基线，以便可以快速地识别相对于基线的潜在危险的变化，并将 它们报告出去。在适当的时候，可以自动地准确地喷涂药物，以对受 影响的区域进行治疗。可以喷涂受控的并且准确地指示的药物剂量， 以降低不希望有的副作用的风险。也可以在皮肤的较大区域上并且在 长时间内喷涂药物，以达到所需的治疗效果。
现在将参考下面的附图，只作为示例，对本发明的下列实施例进 行描述，其中
图1是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明 的实施例来向皮肤上喷涂RMA;
图2是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明 的实施例，通过利用网络进行通信，向皮肤上喷涂RMA;
图3是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明 的实施例，通过利用网络和便携式喷涂装置进行通信，向皮肤上喷涂 RMA;
图4是显示了使用品红色、黄色，和青色RMA的方框图。 图5是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明 的实施例，通过独立的便携式喷涂装置，向皮肤喷涂油墨；
图6是显示了用于使用喷涂系统的过程的流程图； 图7是显示了用于设置喷涂系统的过程的流程图8是显示了在用于在皮肤上打印的实施例中的喷涂算法中的 编程过程的流程图9是显示了用于创建可以打印的美化图像的过程的流程图；图10是显示了 3-D目标如何映射到计算机模型中的2-D表 面的图形；
图11是显示了美观性的过程定义原理的流程图12是显示了在具有表面紋理变化的区域上方照明的方框图13是显示了 3-D人的面部的特征或部位的图形；
图14是显示了人的面部的2-D图上的部位的透视图15是显示了人的面部的2-D图上的特征或部位的透视图16A-E是沿着图14的人的面部的2-D图的线A-A，的反
射率、照度，以及可以打印的美化图像的图形；
图17是已经通过根据可以打印的美化图像打印RMA而美化
的3-D人的面部的图形；
图18是显示了 3-D人的腿部的特征的图形(每个频镨的对应
的反射率都基于2-D图)，以及可以打印的美化图像；
图19是已经通过根据可以打印的美化图像打印RMA而美化
的3-D人的腿部的图形；
图20A-B是显示了 3-D人的乳房的特征的图形，每个频谱的
对应的反射率都基于2-D图21是显示了进行多遍扫描和喷涂的图形；
图22A-C是显示了喷涂RMA以改善与年龄相关的雀斑的外
表的效果的图形；
图23是视觉优点对分辨率的一般化图形；
图24是显示了本发明所使用的一般步骤的流程图25是RGB频带中的不美的特征的模式的一般化图形；
图26是显示了传感器上的垫圏杯的方框图27是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明
的实施例，通过利用网络和包括小室的喷涂装置进行通信，向皮肤上
喷涂RMA;
图28是较弱的和较强的中间频率的一般化图形；
图29是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明的实施例，通过利用网络和吸墨紙喷涂装置进行通信，向皮肤上喷涂RMA;图30是显示了一个操作环境的方框图，其中，可以使用本发明 的实施例，通过利用网络和具有弯曲表面的便携式喷涂装置进行通 信，向皮肤上喷涂RMA;图31是用于协调皮肤的像素级别的绘图的流程图；图32是协调RMA的像素级别的喷涂的流程图；图33是显示了使用美化技术的过程的流程图；图34是显示了用于确定被扫描区域的目标深度的过程的流程图；图35是显示了用于确定被扫描区域的目标照明的过程的流程图；图36是显示了包括小室的喷涂装置的方框图；图37是简单皮肤平滑化的示例的示意图。 图38是多遍平滑化的示例的示意图。 图39是面部图的示例的示意图。图40A-B是LED和用于获取反射率和皮肤定向数据的示例布局。图41是针对特征识别的示意图；图42是针对特征识别的示例的示意图；图43是喷涂RMA的美化策略的示意图；图44是吸墨纸喷涂装置的旋转打印机的示例；图45是显示了表观深度的文本图像的示例；以及图46是显示了校正过程的流程图。图47A是针对皮肤斑点的手持式装置的一个实施例的侧视图。图47B是图47A的设备的正视图。图47C是沿着图47B的剖面AA'的顶部剖面视图。图48是显示了用于医学监视和可选的治疗的过程的流程图；图49是显示了识别医疗问题的过程的流程图；图50是显示了通过不同的数据收集方法在一年里对某个人进 行医学监视而收集的示例的数量的柱状图表；
图51是显示了具有报告部件的本发明的操作环境的方框图；以
及
图52是显示了化妆系统的具有医学化合物的第二容器和用于 进行医学喷涂的第二墨喷式打印机头的用法的方框图。
具体实施方式
-提供用于喷涂反射率修改剂的化妆系统，并使 用该化妆系统进行医学监视
下面将进行详细说明，以使本发明变得更清楚。然而，对那些精 通本技术的人员显而易见的是，本发明的概念不仅限于这些具体细
节。为清楚起见，在方框图中还显示了通常已知的元素，作为示例， 而不是作为对本发明的限制。此外，过程的顺序，它们的编号的顺序， 以及它们的标记，只是为了使说明清楚起见，而不作为对本发明的限制。
此实施例描述了如申请人的待审批的专利申请所描述的， 一种用 于改善人的皮肤区域的视觉美观度的化妆方法。如下面比较详细地描 述的，在本发明的一个实施例中，化妆系统用于对皮肤的医学监视。 一个优点是，它提供了在化妆会话中对皮肤进行频繁的监视，无需额 外的努力。在另一个实施例中，为化妆系统所描述的许多扫描、绘图， 以及喷涂技术适用于医学监视设备。
如图24所示，该化妆方法包括下列一般步骤
步骤900 -将某一个皮肤的区域分为多个皮肤像素(frexel);
步骤910 -测量多个皮肤像素中每一个皮肤像素的至少一个 光属性；
步骤920 -根据皮肤像素的光属性，确定影响视觉美观的至
少一个测量的皮肤特征；
步骤930-确定皮肤特征的所需的状态；以及
步骤940 -向特定皮肤像素喷涂至少一种反射率修改剂，以
便修改测量的皮肤特征，以接近皮肤特征的所需的状态。此步骤可以被修改，以喷涂本发明中的一种或多种医药试剂。 将皮肤的区域分为多个皮肤像素在此专利说明书中，术语"皮肤像素，，被定义为皮肤的小的类似于 像素的区域。在此专利申请中，术语"皮肤"不仅用来指人体的表面 上的皮肤，而且还可以更广泛地指可以通过化妆而美化的任何人的部 位，例如，手指甲以及毛发。皮肤像素可以对应于雀斑或其他皮肤 特征的一小部分，或者，它可以对应于没有特殊特征的某一个皮肤的 区域。如此，皮肤像素是指皮肤，而不是指独立的坐标系统。术语"皮肤像素，，用于表明，正在被测量的东西位于3-D表面上， 而不是位于平面。某一个皮肤的区域包括多个皮肤像素。例如，如 果使用每英寸300点的分辨率(每毫米11.8点或"dpmm")，则一 个皮肤像素可以具有大约1/300英寸(0.085毫米)的宽度和高度， 以便每平方英寸大致有卯，OOO个皮肤像素(每平方毫米140个皮肤 像素)。人体的表面可以有数百万个皮肤像素。通过将皮肤分为皮肤像素，本发明可以进行扫描，喷涂RMA, 在人的解析细节的视觉能力的更高端进行美化。图23是相对视觉优点450对每英寸点数(DPI) 452分辨率 的一般化图形。在50到300 dpi (2-11.8 dpmm) 范围内的目标分 辨率比现有的化妆技术提供了更好的分辨率，以及响应实际和所需的 皮肤特征进行调节的优点；以及自动喷涂的优点。釆用现有技术的 利用刷子、管子，以及手指进行化装的技术的分辨率非常粗糙。例 如，精细的刷子具有大约20 dpi (0.8 dpmm)的分辨率。测量多个皮肤像素中每一个皮肤像素的至少 一个光属性扫描如图1所示，在一个实施例中，包括扫描仪220的喷涂装置在 皮肤块302上移动，以便扫描仪220可以以电子方式记录有关多个 皮肤像素中每一个皮肤像素的一个光属性的数据，如反射率。例如， 皮肤块302可以是面部。通过扫描，可以在各种频率下获取图像，以获得有用数据。例如，它可以获得有关特定颜色(例如，红色)的反射率的数据，以帮 助确定用于美化的皮肤的特定特征。通过扫描，还可以提供用于基 于来自多个光源的反射率角度，确定皮肤的其他特征(如表面拓朴) 的数据。在一个实施例中，使用二维阵列来进行扫描。在其他实施例中， 可以使用线性阵列。在一个实施例中，可以使用诸如声音、光或振动之类的一个或多 个警告装置来表示已经完成了足够的扫描。 传4器在一个实施例中，扫描仪220包括外壳内的按已知配置组织的 传感器和四个LED光源。每一个LED光源通常被打开和关闭时， 允许读出每一个光源的至少一个光学特性。在一个示例中，每秒钟 可以进行120次捕获，每一个灯30次，快速地提供有关皮肤的大 量数据。然后，可以使用该数据确定各种波长的反射率特征以及皮 肤的表面轮廓。在一个实施例中，可以将捕获的图像平均起来，提 高有效性。在一个实施例中，传感器包括LED上的明暗度模式，对确定传 感器的相对位置有用。在一个实施例中，可以使用具有Bayer阵列的单色传感器。也 可以使用LED和传感器的其他布局。分析扫描数据扫描数据包括有关下列各项的信息 .皮肤的反射率，以及.皮肤相对于传感器的位置，以及皮肤特征。在一个实施例中，喷涂算法230将存储的数据置于空间频带中， 并使用模式识别来分析它们，以确定皮肤块302的形态和要求喷涂 RMA 264的尺寸。下面将详细说明用于确定这些尺寸的过程。喷涂算法230使用其分析，在软件中创建皮肤块302的喷涂图232，存储在存储器250中，供将来使用。反射率(皮肤的反射性的度量)独立于其照度。照度是多少光 到达皮肤的度量。光读数独立于表面拓朴读数。在一个实施例中，某些光学属性，如每一个皮肤像素的反射率的 量，可以直接根据扫描数据来确定。在另一个实施例中，扫描数据被 转换为至少一个空间频带，以供分析。在再一个实施例中，扫描数 据可以被转换为多个空间频带，如红色、绿色，以及蓝色(RGB)频 带。图16A-E代表了，在数据已经被放进单个空间频带中以确定反 照率348以及照度352的属性之后，如图14所示的2-D面部 232的模式。反照率是从对象的表面入射光的反射率的百分比。在电子扫描 的情况下，反照率是皮肤的被扫描区域的RBG值。在此专利申请 中，术语"实际反照率"是指在校正之前观察到的反照率，术语"目标 反照率，，是指皮肤区域的为了改善皮肤区域的外表所需的反射率。在 一个示例中，根据一个或多个校正策略确定目标反照率，包括一般平 滑化、特定部位美化，以及美化策略。图16中的顶部频带代表沿着图14的2-D表面图232中的 线A-A'的实际"反照率"。图16中的顶部频带代表2-D表面图 232的实际"反照率"。实际反照率图形中的上升标识浅色斑408。图 形中的深的急剧的下降标识诸如疤痕之类的不均匀性。,裙j照度是到达目标的表面的单位区域的入射光，是入射光相对于表 面的角度的函数。空间频带还绘出了如图14所示的2-D表面图232的如图 16所示的实际照度或明暗度352。^:射举和,裙產炎^和^岸在一个示例中，通过对皮肤区域进行扫描所获得的皮肤像素数据 可以表示为<formula>formula see original document page 16</formula>}〗,(0"efl^refl、 frefOs々efO"reflW代表在环境照明条件下，对于四个光源中每 一个光源(如LED,为便于讨论，任意地表示为"东西南北")，皮 肤像素i的反射性数据。也可以使用其他数量的光源，如三个光源，但是，利用四个光源，计算起来简单些。(refl)代表反射能力测量的 一个或多个数据点。 一个波长的反射率测量是一个常数、照度，以及 波长的反照率的乘积Reflectance = k * illuminance * albedo例如Reflectance (red) = k(red) * illuminance(red) * albedo(red)常数取决于多种因素，包括镜头的速度、照像机或传感器的灵敏 度、滤色镜的传输特征、模拟放大器的增益、由软件应用的数字增益， 及其他因素。通常将测量常数k，并对其进行校正作为校正常数，或 对照像机进行校准，以校正这些影响。通常可以在校准过程中确定该 常数的值，假设LED的亮度是固定的，并基于该假设，计算反照率。 反射率不是绝对的，但是，是从照像机出来的光的度量。 传感器通常是没有放大器、数字转换器或镜头外壳的照像机。在 一个实施例中，传感器是具有镜头和关联的电子设备的固态MOS传 感器。可以对皮肤像素数据进行处理，以确定每一个光源的反射率和照 度，可以使用该信息来确定反射率和表面轮廓。在一个示例中，反射率是所有测量值的平均值。可以根据诸如 LED之类的光源的已知亮度，确定照度。照度是已知光乘入射光相 对于法线的角度的余弦。获得反射率数据所存在的一个问题是，在某些角度可能存在眩 光，不能获得准确的读数。在一个示例中，可以利用偏振材料提供LED的交叉偏振，消除眩光。在其他示例中，可以故意将传感器置 于相对来说比较大的角度，如60度，以便清除眩光。初^于传感器减J^标^鍵的犮庚矛在f(xf,yf,zf.af， Pr，Yr)可以代表皮肤像素i与传感器的距离，也可以是皮 肤像素相对于参考坐标系的绝对位置和朝向。在一个示例中，可以分 两个步骤确定从皮肤像素到扫描仪的距离。第一个步骤可以是近似的 基于机械的(approximate mechanically-based )测量，如传感器与皮 肤的恒定高度。第二个步骤可以是光学一阶导数测量，以提供微调。 在一个示例中，通过测量与表面的角度，计算微调。在另一个实施例 中，可以通过使用两个光源发出两个参考点或用于通过传感器进行检 测的网格，来进行微调。机械总值估计在一个实施例中，可以将传感器附接到面罩或固定小室中，可以 相对于面革或小室确定传感器位置。在如图26所示的另一个实施例 中，传感器278可以配备有杯280，以便传感器维持与皮肤的 平均高度。在另一个实施例中，传感器可以从已知位置开始，并跟踪其移动， 以便估计其位置。传感器可以测量相对于探测器本身的角度，以确定 相对于探测器的不断变化的平面的表面特征的形状。可以使用万向架来提供空间基准。可以通过跟踪，以跟踪一只手 或手持式扫描仪在空间中的位置。万向架配置可以提供规则反馈，其 方式类似于相对于卫星的立体绘图或GPS绘图，如用于飞机洒农药 的活动中。光学微调可以使用光学装置进行更精细的校准。例如，可以通过来自探测 器的多个光和阴影，从阴影中获取皮肤的z分量的一阶导数。 一阶 导数可以提供表面的角度的度量。在一个示例中，三个光源发出不同模式。颜色和阴影提供用于确定表面轮廓的数据，以便可以从LED获取晕渲地形图。通过确定皮肤像素相对于两个正交轴的倾斜度，可以确定皮肤像 素的朝向。 一个皮肤像素以及其邻近区域的朝向是皮肤的实际本地表 面紋理的指标。本发明的一个方面是测量和补偿本地反射特性和本地 表面紋理的能力。在此示例中，有四个光源，分别表示为"北"、"南"、"东"和"西"。 当打开每一个光源，及其其他光源关闭时，传感器获得数据。在四个 光源中没有一个光源打开的情况下，传感器也可以获得环境照明的数 据。可以通过比较"北"和"南"测量值，确定皮肤像素的倾斜度。这些 测量值之间的差值与皮肤像素沿着"东西"轴的倾斜度相关。"东"和 "西，，测量值之间的差值与皮肤像素沿着"南北"轴的倾斜度相关。一般需要通过将数据转换为线性空间，进行灰度校正。通过求由 典型的伽马2输出的数据的平方根，估计灰度校正。光源图40A-B显示了可以与本发明的一个实施例一起使用的光源 的配置。在此实施例中，使用了一组四个光源-LEDn,LEDs， LEDe， 和LEDw。可以按菱形配置放置光源，传感器被置于LED布局的中 心。此配置简化了用于计算表面轮廓的数学分析。平均照度在一个实施例中，使用平均照度的概念是有好处的。平均照度是 到达特定表面的光的平均角度和漫射。这定义了通常如何遮蔽表面瑕 疵。例如，整个身体的平均照度是在头上的，而头部的典型的朝向是 垂直的；因此，面颊上的凸起在底部通常被遮蔽。对于在海滩上的孩 子，通常，凸起部分的底部不会晒黑得那样严重，因为集成了日照角 度和身体角度以给出平均照度的全天的平均光照是来自"头"上的。 有时候，光照与平均值成反比。 一个示例是从下面照亮面部。然而， 这常常会给出怪异的，有时阴险的外观，这是证明规则的例外。通过校正平均照度的缺陷，进行平均起来的最佳校正。平均照度是平均光方向相对于引力和皮肤的特定皮肤像素相对 于引力的平均朝向的交互作用。获得皮肤的角度的一个方法是使用在 可以包括反射镜的配置中使用多个漫射或垂直光源。光可以作为频闪 灯不停地闪烁，以便可以拍摄小区域的几百个图像，并可以将数据进 行平均。从皮肤相对于"上"的角度，可以计算出在平均照度下有多少 光到达皮肤，以及皮肤相对于"上"的角度。可以通过同时打开所有光源，或通过将单个光源产生的图像相 加，进行平均照度的合理的近似。在一个示例中，平均照度是漫射， 因为光和探测器垂直于皮肤。通过对此技术的细化，可以补偿光泽对皮肤的影响。例如，可以 使用具有四个光源的多个图像，以及从光源拍摄的图像的平均值。例 如，平均值可以是一个中值。中值的一个优点是，如果由少数光源占 据了镜面反射，则它将被中值过滤掉。中值还将过滤掉从少数光源图 像观察到的阴影。这是重要的，因为人体是复杂表面，例如，当照射 鼻子是，鼻子会发光。产生漫射光的一种方式是，从位于许多角度的许多光源引入光。 产生漫射光的另一种方式是它从扫描器外壳反射。另一种选项是使光 偏振。发庚# #炎凝4示^式的^部皮肤像素的数据表示形式的示例显示如下(x,, y,, a.， Pnir,), (Xf, yr, Zf, Of, Pr, ), {(refl)A,阔R (refl)s,(refl)&(refl)wH在此示例中，、y'A'a"P"W和(Xf,yr,zr,af' pf,y。代表扫描仪传感器和皮肤 像素相对于坐标系统的位置和角取向。 压缩在某些实施例中，可以通过诸如JPEG之类的各种压缩方法， 提高数据处理的效率。发成丄#发炎杀#位_￡ 通过部位绘图如那些精通本技术的人员已知，如在诸如电脑游戏之类的领域，针对特征识别的计算机绘图，可以用于跟踪探测器在皮肤块302的 位置，并用于确定适合于特定部位的美化。例如，通过这样的计算机绘图，可以识别诸如颊骨、鼻子，以及 耳朵之类的部位，以便探测器可以定向其相对于特定皮肤像素的位 置，潜在地在皮肤区域上进行多遍。此外，通过识别诸如颊骨之类的部位，还可以确定适当的美化。 例如，可以向颊骨的中心喷涂红色反射率修改剂，以向面部添加颜色。 可以在颊骨下面喷涂深色的反射率修改剂，以使颊骨看起来更凸出。骨格模型在一个实施例中，围绕骨骼模型，进行绘图，以便骨骼关节变成 参考点。在此示例中，定位了关节，创建了木头人，在木头人周围构 建了 3-D网格。该图相对于计算环境的存储器中的人的骨架结构的 预定模型。类似于人体模特的模型在一个实施例中，该图相对于人体的预定模型。 动态模型在一个实施例中，该图相对于皮肤在预定模型(如骨骼模型或类 似于人体模特的模型)上的移动。 通过化学记号在其他实施例中，可以在扫描过程中向皮肤区域喷涂化学记号， 以帮助创建图，并对皮肤块302的图进行跟踪。例如，可以使用紫 外线记号，如在紫外光下可见，而在普通光下不可见的点。在各种实施例中，可以分一遍或多遍进行扫描和校正。例如，执 行第一遍以熟悉对象，通过第二遍或更多遍，以获得另外的数据。通 过在同一个区域上的不同朝向进行多遍，可以通过在不同角度观察皮 肤，补偿皮肤毛发的影响。一遍在本发明的一个实施例中，包括扫描仪和墨喷式打印机的喷涂装 置在一块皮肤上喷涂一遍。它对皮肤进行扫描，识别不美的特征，计算美化，以使皮肤更加美观，并快速地向皮肤喷涂RMA，以实现那 些美化。 多遍在进一步的实施例中，喷涂装置在皮肤上进行多遍，每次都改善 扫描和RMA的喷涂，以取得所需的美化。 谬j^过程^^伊/在跟踪过程的一个示例中，首先确定粗略的位置，然后确定比较 准确的位置。在第一种方法中，通过使用探测器附近的万向架，从已 知起点可以维持位置的粗略估计，计算移动的距离和方向。在另一种 方法中，可以利用机械探测器或计量器确定粗略位置。在另一种方法 中，可以通过使用明暗度数据的一阶导数，以数学方式估计粗略位置。一旦粗略位置已知，就可以根据对明暗度数据的皮肤像素朝向的 分析，确定比较准确的位置。这类似于飞行员的确定位置方式，通过 首先知道大致位置，然后定位提供更准确的位置的地貌。生成图的一个优点是，可以通过比较笫一次的图像与第二次的图 像，确定反射率或表面轮廓的变化。这些变化可以代表人的健康的变 化，或可以代表要求"修饰，，RMA的区域。根据皮肤像素的光属性，确定影响视觉美观的至少一 个测量的皮肤特征可以使用模式识别来识别已经扫描的皮肤块302的特征。特征识别特征识别可以基于在扫描数据中确定的模式，并可能必须对付皮 肤的区域的反射率模式和表面拓朴。通过对此数据进行数学模式分 析，可以识别那些可以通过美化技术而加以改善的特定不美特征。如 下文所描述的，这样的部位可以通常是与年龄相关，或与损伤相关的模式，与较年轻的皮肤的基于比较规则和对称的遗传的模式相比，不 规则或不对称。媒^r的深產感f在比较小的距离内，人眼通过体视法感觉深度。然而，在几英尺 的典型的人的互动范围内，眼睛是基于皮肤的反射率感觉人的皮肤的 深度的。皮肤的毗邻区域之间的阴影的差，被感觉为代表从皮肤的表面的高度或深度的表面紋理。作为该感觉的示例，图45显示了用 PhotoshopTM创建的文本字母"RICK"。从扁平字母的原始图像，该 软件创建了明显的阴影。人眼通过假设光源位于左上方，产生了阴影， 因为文本具有凸起外形，解释反射率的差值。这种从反射率的差值感觉深度的做法，对于感觉人的美，同样重 要。眼睛将皮肤的阴影差值解释为表面紋理。通过改变皮肤的反射率， 可以改变紋理的该感觉。例如，在字母示例中，通过缩小字母周围的 阴影，可以显著地改变凸起的字母的感觉。眼睛感觉皮肤的颜色，并将颜色信息转换为深度感觉。本发明的 一个方面是有选择地改变一部分皮肤的反射率，以便改变此深度感觉。此改变可以在相对较小的区域中进行，如皮肤上的凸起；也可以 在较大的区域上进行更改，如利用传统的化妆品，如故意使眼睛或面 颊周围的区域颜色变深。可以从扫描数据中识别的皮肤中的不美特征的某些示例是 粉刺， 寿斑/晒伤， 伤痕， 凸起， 脂肪团， 浅色斑， 麻子， 疤痕， 损坏的雀斑，以及 皱紋。还可以识别的其他不美特征与曾经添加到皮肤中的人工图案有 关，如随着时间的推移而已经褪色的或被如凹处或皱紋之类的皮肤本 身的变化的模式扭曲的人体彩绘和紋身。可以识别这些特征，然后，通过喷涂RMA刷新这些特征，以刷新或美化它们的外观。^ :f识身不美挣在时戎术卓一^承夢# ^与半餘初^的4'谅时^黄例如，天然雀斑大约是2毫米的直径，锐缘，具有如图22B所 示的图案442。例如由晒伤所导致的与年龄相关的雀斑，具有如图 22A所示的图案446。如上所述，年长的人身上的例如由晒伤导致的与年龄相关的随机 雀斑440可以通过单一光i普带中的其特征图加以标识，如图22所 示。当将随机雀斑440的扫描数据放进光谱带中时，显示了粗糙的 不规则图案。^个^谬伊f的窗隶通过将通过扫描所得的图像分为多个光谱带，如RGB频带， 可以以更高的清晰度标识不美特征的图案。例如，图25是较嫩的一 块皮肤的RGB频带中的不美特征的图案的一般化图形，显示了下列 各种缺陷的凭经验观察到的 一般图案*疱痕460， 晒伤所产生的雀斑468, 静脉曲张476， 新的浅蓝色的伤痕484，以及 时间较久的黄色伤痕492。这些不美特征中每一个特征的RGB图案的集合是相当不同 的，如此，可以通过特征识别，进行检测。例如，与其他特征不同， 疤痕460显示了所有三个频带462、 464和466中的较高频率范围 中的图案。雀斑468比曲张静脉482、浅蓝色的伤痕490，以及黄色伤痕498的蓝带图案，更深地浸入蓝带474中的低频率中。浅蓝 色的伤痕484比黄色伤痕红色模式494和绿模式496在红色模式 486和绿模式488中有较大的浸入。黄色伤痕蓝色模式498比浅蓝 色的伤痕蓝色模式490浸入得更深。 通过绘图进行高级特征识别基于绘图的特征识别可以大大地提高美化基于反射率和表面拓 朴的绘图的能力。 在整个皮肤表面上保持对准。 使用平均照度，将3-D转换为浅色/深色，并包括浅色/深色 属性，两者都为了进行打印或用于美化。 用于补偿特殊条件的装置 补偿^沐毛发在一个实施例中，可以通过多遍拍摄图像同时企图定向各种方向 的毛发，来补偿皮肤毛发的存在。定向可以通过与扫描仪关联的梳子 设备来完成。在其他实施例中，可以使用静态电荷来使毛发相对于皮 肤立起来。确定皮肤特征的所需的状态美观的原理本发明使用了美观的一般原理500，图11显示了它们的示例。 这些原理基于对许多人们发现有吸引力如此代表人类行为的趋势的 属性的观察。确定皮肤特征的所需的状态的手段用于进行校正的方法包括纯粹的数学技术和人工智能技术。相比 之下，美化方法更直观，定量成分少一些。
数学的 人工智能 美化 炎夢手发数学技术包括进行过滤，以删除一部分中间频率，并删除一部分不对称低的频率。纯粹的数学技术的另一个示例是与图像相反地进行 打印，以便使皮肤看起来更均匀。此处理可以通过空间频率而改变，通常，优选情况下，在中频是均匀的。artistic对于在皮肤的较大的区 域进行校正，低频率校正可以更多地基于AI或基于美化手段。在一个实施例中，可以利用所需的波长范围执行低通滤波。在一 个示例中，过滤掉二分之一英寸到一英寸波长，以删除一部分中间频 率。如图28所示，较弱的中间频率390比较强的中间频率392在 浅色点和深色点之间显示了较少的显著的摆动。在一个实施例中，删 除了微弱的中间频率分量，以平滑化图像。执行低通滤波的衍生在一个实施例，可以执行低通滤波，如， 一个皮肤像素的颜色值 替换为其相邻区域的平均颜色值。 人工會維手发人工智能技术包括用于检测特定皮肤特征的专家系统，选择校正 策略。在一个实施例中，皮肤特征与注册表或图相关联，以识别特征 位置。注册表用于改善褪色或扭曲的人体彩绘和紋身。部位库Al技术的另一个方面是使用部位库，进行特征识别，并用于将 实际特征与理想化部位进行比较。在一个实施例中，观察者可以可选地使用诸如电脑屏幕、键盘， 以及鼠标之类的装置，以对被扫描区域的感觉到的深度进行进一步的 修改，以便完成美化。在喷涂之前，化装师或客户可以通过控件与电 脑屏幕进行交互，进行反复试验。可以使用"化妆标记语言"，以提供一般指令，以便使鼻子左边的 凸起的顶表面颜色变深；或使曲张的静脉颜色变浅。化妆标记语言简 化了校正过程。在一个实施例中，可以使用有效技术来美化多重语频带(如RGB频带)中识别的模式。例如，如上所述，图25显示了疱痕460、 与年龄相关的雀斑468、曲张的静脉476、浅蓝色的伤痕484,以及 黄色伤痕492 (所有这一切都是年轻的皮肤)的RGB模式。如上所 述，当皮肤整个地在中间频率中颜色被变深以使其平滑时，下列技术有效。疤痕为美化疤痕460，可以向它喷涂品红色和黄色但没有太多青色的 RMA。这会向看起来浅色的痣痕460添加红色。 曲张的静脉为美化曲张的静脉476，可以向曲张的静脉476周围的区域添 加少量的^f吏颜色变;罙的RMA。与年龄相关的雀斑为美化与年龄相关的雀斑468,可以向雀斑468的区域添加少 量4吏颜色变深的RMA。 浅蓝色的伤痕为美化浅蓝色的伤痕，可以在一般的使皮肤颜色变深过程中，添 加较少的青色RMA。 黄色伤痕为美化黄色伤痕，可以在一般的使皮肤颜色变深过程中，添加较 少的黄色RMA。喷涂至少一种反射率修改剂 反射率修改剂(RMA)的类型 本发明可以利用各种反射率修改剂(RMA),包括 * Analine, 色素， 紫外线， 透明颜料， 透明油墨， 颜料， 氧化剂， 晒黑剂， 漂白剂，以及 化学改变试剂。例如，颜料不反射光，但是，可以改变皮肤反射率，主要通过吸 收光来起作用。在一个实施例中，RMA可以具有时间延迟，以〗更喷涂它们之后 不会立刻产生效果，而是稍后通过触发剂生效。例如，RMA可以包 括一种或多种光敏材料，这些光敏材料可以通过紫外线或其他光的调 制光束或其他形式的光有选择地曝光，以后通过均匀地喷涂在表面上 方的化学试剂显影。例如，可以使用光基材料的照相乳胶，银基卤化 物是好的示例。多遍在一个实施例中，可以通过几乎同时扫描和打印，并在皮肤上进 行多遍，向皮肤喷涂RMA。通过使用多遍喷涂，有多种优点。可以 减少微对准问题，因为通过多遍，可以使图像抖动或模糊，如那些精 通本技术的人所知道的。例如，多遍喷涂对于消除毛发对皮肤的影响是有用的。此外，通过多遍喷涂RMA,会给皮肤吸收RMA留出时间， 这是特别重要的，因为某些类型的皮肤比其他的皮肤吸收得更多。多遍喷涂的过程是部分地喷涂RMA,然后再次对接收了部分喷 涂的皮肤的区域进行扫描。可以进一步地喷涂RMA，并可以再进行 多遍扫描和喷涂，以接近美学目标。滴液控制喷涂才支术利用"流控制，，设备喷涂试剂。这些流控制设备通常以"滴液控制 技术"(单个液滴是受控的)；或"非滴液控制技术"为特征。喷雾装置和静电喷涂装置采用的是非滴液控制技术，其中，只在 总量方面产生和控制液滴。常常在喷雾装置中，缺少单个液滴控制，便在相对地较大的区域上进行均匀的喷涂。相 比之下，在本发明中，需要对医药试剂的量和位置进行非常具体的控制。滴液控制的示例包括"精细流控制"(准确地控制试剂的流量，以提供所需要的液滴)；和"喷墨技术"。旧式的喷墨技术包括经过静 电致偏板(它们交替地充电)提供带电荷的液滴的连续流，这些致偏 板要么允许液滴通过，或偏转到槽中。此技术是墨喷式打印机的原 始设计基础。其他喷墨技术包括"按需喷墨"，如由惠普公司提供的热设备，以 及如由爱普生公司及其他打印机制造商提供的压电设备。在本发明 的一个实施例中，按需喷墨技术与对液滴充电相结合。本发明的另 一 个实施例是在使用旧式喷墨技术时在被扫描方向 束提供充电液滴。现代的墨喷式打印机已经针对在有限的距离内在 平直表面上进行打印而进行了优化。本发明在皮肤上进行打印，而 皮肤是带有维度的表面，常常为了液滴而要求较大的投掷距离。利 用较好的液滴瞄准，可以比利用充电液滴达到此较大的投掷距离。在本发明的另一个实施例中，使用非喷墨滴液控制技术，如精细 流控制技术。如上所述，在此专利说明书中，短语"墨喷式打印机"用于简要代表喷墨技术的任何形式。一个对于本发明特别有用的技术是使用"按需喷墨"技术，这是滴液控制技术的分项技术，该技术以静电方式对液滴进行充电。喷涂 带电荷的液滴的优点之一是，喷涂器可以放置在距离皮肤尽可能远的 位置，而同时保持精确度。另一个优点是，因为毛发没有接地，因此， 对毛发也可以充电到与带电荷的液滴相同的电平，以致于毛发不会与 向皮肤喷涂的过程相互干扰。例如，可以使用按需喷墨技术向脸上的 斑点喷涂一滴白色颜料，精度达到像素级别。在一个实施例中，可以使用墨喷式打印机向皮肤的表面喷涂RMA或医药试剂，以300 dpi (11.8 dpmm)的分辨率进行打印。在一个实施例中，墨喷式打印机可以具有多个打印机针头，以加 快喷涂。它也可以通过机器人遍历整个身体。需要将喷涂的RMA或医药试剂控制到所需的喷射范围。在一 个示例中，墨喷式打印机具有大约1/8英寸(3.2毫米)的所需的喷 射距离。可以使用各种技术引导打印机部件在皮肤的表面，以便维持 该所需的喷射距离，如杯，如图26所示。在一个实施例中，墨喷式打印机的机头有梳子，以使皮肤上的毛 发均匀，呈固定模式，以使毛发平滑。具体实施方式
-基于绘图的监视示例-生成皮肤的图此示例演示用于生成皮肤的图、对图进行分析以生成校正计划， 以及执行校正计划的一种方法。在此示例中，校正计划通常是指至 少一种医药试剂的一次或多次喷涂。在其他示例中，该计划可以包括 靠近地监视某一个皮肤的区域，而不喷涂医药试剂。步嚴/- ^潘义炎#^^^炎的^在此示例中，从通过在第一次对皮肤进行扫描所收集的数据，生 成皮肤的图。在此示例中，创建皮肤的图的 一般过程涉及通过对皮肤像素进行 扫描获得数据，然后对该数据进行处理，以创建该图。在此示例中， 处理包括确定扫描设备和皮肤像素相对于参考坐标系的位置，确定皮 肤像素在多波长中的反射特性，以及确定皮肤像素相对于坐标系统的 倾斜度或朝向。然后，处理有关皮肤像素以及其邻近区域的信息，以 对皮肤像素相对于身体的一部分(如面部)的位置进行微调，以便可 以生成图。此微调包括参考皮肤像素到面部，如通过参考相对于识别 的五官的皮肤像素。".炎裾^^多乂皮肤像素的数据表示形式的示例显示如下[(X" -V,, 2,, Ct,' Ps, ■/:〉，(Xf, yf， zf, af, pr, )，{(refl)A, (refl)N. (refl)s.(reflk(refl)w"29z，，c^ps，Ys)和(xf,yf,zf,ar, Pf，W代表扫描仪传感器和皮肤像素相对于坐标系统的位置和角取向。6.初^/"f传感器威^标系^的发农/在,位f数据元素(Xf，yf，Zf,af， ^Yf)可以代表皮肤像素与传感器的距离，也 可以是皮肤像素相对于参考坐标系的绝对位置和朝向。在一个示例 中，可以分两个步骤确定从皮肤像素到扫描仪的距离。第一个步骤可 以是approximate mechanically-based观'J量，如传感器与皮狭的恒定 高度。第二个步骤可以是光学一阶导数测量，以提供微调。在一个示 例中，通过测量与表面的角度，计算微调。在另一个实施例中，可以 通过使用两个光源发出两个参考点或用于通过传感器进行检测的网 格，来进行微调。c. ^射^和,裙產凝^和^,数据元素《refl)A' (refl)N. (refl)s,(refl)E, (refl)w}代表在环境照明条件下，对于四 个光源中每一个光源(如LED,为^f更于讨论，4壬意地表示为"东西南 北")，皮肤像素i的反射性数据。也可以使用其他数量的光源，如三个光源，但是，利用四个光源，计算起来简单些。(refl)代表反射 能力测量的 一 个或多个数据点。可以对皮肤像素数据进行处理，以确定每 一 个光源的反射率和照 度，可以使用该信息来确定反射率和表面轮廓。在一个示例中，反射率是所有测量值的平均值。可以根据诸如 LED之类的光源的已知亮度，确定照度。".发成谬#朝/^7通过确定皮肤像素相对于两个正交轴的倾斜度，可以确定皮肤像 素的朝向。 一个皮肤像素以及其邻近区域的朝向是皮肤的实际本地表 面紋理的指标。本发明的一个方面是测量和补偿本地反射特性和本地 表面紋理的能力。在此示例中，有四个光源，分别表示为"北"、"南"、"东，，和"西"。 当打开每一个光源，及其其他光源关闭时，传感器获得数据。在四个光源中没有一个光源打开的情况下，传感器也可以获得环境照明的数据。可以通过比较"北"和"南"测量值，确定皮肤像素的倾斜度。这些 测量值之间的差值与皮肤像素沿着"南北"轴的倾斜度相关。"东"和 "西"测量值之间的差值与皮肤像素沿着"东西"轴的倾斜度相关。& ^^值的炎措^示承^:来自皮肤像素的数据的理想化数据表示形式显示如下。可以使用 各种压缩方法来降低数据存储要求。在此示例中，每一个数据元素都 被显示为一个全集，以便演示注册数据和产生图的方法。皮肤像素data [(x,y，z) NS tilt, EW tilt,(R， G, B visual color albedo), time of acquisitionji(x，y，z)代表一个皮肤像素相对于坐标系统的位置。NS倾斜度代表皮肤像素相对于EW轴的倾斜度。EW倾斜度 代表皮肤像素相对于NS轴的倾斜度。(R，G， B visual color albedo)代表皮肤像素在红色、绿色，以及 蓝色频镨中的测量到的反射率。本发明的一个方面是，可以获得多波 长的数据，不同波长的数据对识别皮肤特征是有用的。人眼可以看见反射率和拓朴。在本发明的一个实施例中，获得反 射率和拓朴两者的数据。第二个步骤是从来自多个皮肤像素的数据中理解点什么东西。 该示例的此部分类似于从卫星或航空照片绘制地球表面的图形的问题。在航空照片的情况下，将大量的照片稍微按比例缩放、旋转和/或平移，以便使图像正确地重叠，以反映实际的地球表面。然后，可以从正确地重叠的图^^生成图。在本示例中， 一个复杂性的来源是，数据是在稍微不同的采集时间捕获的，并必须补偿皮肤的移动和计算出的位置的微小误差。此运动类似于游戏应用程序中的模型化。在游戏中，身体的模型 可以包括骨骼的模型，以便身体可以与骨骼相关联。移动可以首先应 用于骨骼，然后，可以根据骨骼的已知位置和骨骼和身体之间的关系， 计算出身体的位置。在本发明中，问题是相反的，在于，已经确定了 身体的形状，需要校正测量过程中的运动。fl.发庶谬#^^的键射在此示例中，需要将一个皮肤像素或一组皮肤像素与图上的位置 关联。例如，皮肤像素可以是面部的一部分，图是面部的理想化图。 在面部的情况下，模型可以是没有表情的姿势下刚性和直立的面部。在一个实施例中，通过执行下列操作，确定要喷涂的多个颜料中 每一个的所需的量 生成第一次的皮肤图；以及 对该图进行分冲斤，以生成4交正计划。通过利用包括扫描仪和颜料喷涂器的设备，在皮肤上至少执行一 遍，第二次执行校正计划。扫描仪提供了用于确定喷涂器的位置并 确定在每一遍该位置需要多少额外的医药试剂的数据。具体实施方式
-方法的示例为说明本发明的实施例，为人皮肤的下列区域的美化或监视过 程，给出了示例 面部， 腿部，以及 乳房。 美化面部面部的不希望有的和所希望的特征图13代表具有某些特征的人的面部235: 浅色斑408, 雀斑410,以及 诸如疤痕之类的不均匀性412。图14显示了如图13所示的面部的2-D表面图232的表示 形式，是由本发明所使用的并如上文所描述的扫描过程产生的。图14 中的2-D表面图232保留了上面所列的特征，可以通过模式识别来 进行标识 浅色斑408， 雀斑410，以及 诸如疤痕之类的不均匀性412。注意，2-D表面图232通常包括深度的表示形式，以便捕获面 部的形状。为美化这样的面部235，如图13所示，根据上面给出的吸引力 的原理，可能需要减少或或从视野中删除不希望有的特征，如浅色斑 408和不均匀性412。同时，还可能需要保留甚至增大诸如雀斑410 (可以是看起来年轻的皮肤的特征)之类的特征的外观。与现有化妆 技术(倾向于利用化装品覆盖不希望有的和所希望的特征)不同，本 发明可以区别两者，并相应地对待它们。将通过扫描所得的图像置于空间频带中如图31的步骤606所示以及下面所描述的，喷涂算法230 将通过扫描所得的图像置于空间频带中，在一个实施例中，用于识别特征。图16A-E代表了，在数据已经被放进空间频带之后，如图14 所示的2-D面部232的才莫式。图16中的顶部频带代表2-D表面图232的实际"反照率"。 实际反照率图形中的上升标识浅色斑408。图形中的深的急剧的下降 标识诸如疤痕之类的不均匀性412。不规则截面标识雀斑410。空间频带还绘出了 2-D表面图232的实际照度(明暗度)。在另一个实施例中，可以在体^L法使用两个照像机。图15显示了，通过模式识别，也可以识别扫描所获得的2-D表面图232中的特征，如 *毛发422， 眉毛424， 目艮睛426， 颊骨428， 鼻子430， 嘴432,以及 下巴434。通过识别这样的特征，喷涂算法230可以判断是否对那些特征 进行美化或喷涂医药试剂。例如，通常不希望在眼睛426上进行打 印。因此，喷涂算法230可以在考虑时不考虑那些代表眼睛426的 区域。艰艰喷涂算法230也可以使用模式识别来跟踪喷涂装置246在皮 肤块302上的位置，例如，如图3所示。如上所述中，可以在扫描过程中向皮肤区域交替地喷涂化学记 号，以帮助创建图，并对皮肤块302的图进行跟踪。例如，可以使 用紫外线记号。摔部在力理悉部在遽,6較喷涂算法230可以将绘制的物理部位与如2图所示的部位库 274中的理想化部位进行比较，并使用该比较结果，对部位进行修改。据库的图像进行比较，以帮助进行诊断。如此，喷涂算法230可以向被扫描的部位应用在如图2所示的 部位库274中建立的全局原则。确定实际深度通过对皮肤块302进行扫描，可以提供实际深度。 确定目标深度在一个实施例中，目标深度可以只是实际深度的低空间频率。然而，通过进一步的数学或人工输入，审美学可以决定更多的造型。目 标深度包含了照度对感觉到的深度或紋理的影响，并与入射光的量和角度关联。在一个实施例中，可以利用二分之一英寸到一英寸(12.7到25.4 毫米)波长进行低通滤波，以确定目标深度，以完成平滑化。 确定实际照度实际深度和目标深度两者都被转换成表面角度，作为深度的一阶 导数，或倾斜度。然后，被表面角度转换为表面的照度，如在诸如 游戏或动画图形之类的应用程序中的3-D模型中更好地理解的。通 常，呈现的照射角和漫射是到达人的皮肤的平均光。确定目标照度可以以运算方式再次简单地作为实际反射率的低通版本，推导目 标反射率。然而，可以通过数学或人工输入，添加额外的美学属性。 确定实际反照率如上文所描述的，实际反照率是由喷涂装置的传感器确定的。 确定目标反照率目标反照率是通过上面所说明的校正的原理确定的。 在此示例中，执行一般化平滑化，并进行特定部位校正。例如， 将使浅色斑颜色变深，将保留雀斑，并可能使其锐化，疤痕将至少部 分地通过皮肤的一般的使颜色变深的过程和疤痕顶部的亮色区域的 特定颜色变深过程遮盖。在其他示例中，目标反照率也可以包括诸如使面部的 一 部分相对 于另一部分颜色变深之类的美化策略。 应用美学目标在一个实施例中，观察者或医生可以可选地使用诸如电脑屏幕、 键盘，以及鼠标之类的装置，以对被扫描区域的实际深度进行进一步 的修改，以便完成美化。35面部的美化外观图17显示了通过向图13中描述的面部235的外观喷涂 RMA的美化示例。在图17中，去除了如图13所示的浅色斑408 和不均匀性412。然而，图17中还保留了雀斑410，作为一种有吸 引力的模式。一遍或多遍系统~~~谨利用足够的计算能力，喷涂装置246只须在皮肤块302上喷涂 一遍，以扫描数据和喷涂RMA 264。 /遽在一个实施例中，用户在皮肤块302上将喷涂装置246移动许 多次。然后，喷涂系统连续地扫描，在每一遍之后都创建新的2-D表 面图233,连续地使用2-D表面图233识别皮肤块302的形态， 每一遍都计算新的可以打印的美化图像234，在每一遍都只喷涂一部 分RMA 264或医药试剂，例如，RMA 264的10%-20%。 如此， 通过使用多遍，让喷涂系统200喷涂一部分RMA 264,查看该喷涂 的结果，然后，进行另一部分喷涂，以便进一步完善。通过多遍的 连续处理，可以确保所需的结果的精确度提高。通过分多遍喷涂 RMA 264，还降低了品质不均(streaking)的可能性，使RMA 264在 多次喷涂之间变干，以便获得更大的有效性。图21说明了如何使用多遍来向未打印的表面366喷涂可以打 印的美化图像234 (准确的目标)。在本发明的某些示例中，需要在一个区域上用喷涂器进行多遍。 在一般情况下，随着喷涂器在随后的进行了跨越区域，某些皮肤像素 将被第一次看见，其他皮肤像素已经有了前面的第一遍，还有的其他 皮肤像素已经有了前面的两遍，等等。需要跟踪每一个皮肤像素已经 被经过了多少次，以便此信息可以包括在用于喷涂所需的RMA量的 控制算法中。可能希望校正，例如，第一遍时的50%的RMA或医药试剂 的目标沉积。在第二遍的观察阶段，应该注意，已经产生超过或低 于50%的所需的4交正的喷涂。假设这祐j见为是60%;如此，只有 40%未校正，此外，现在知道，这部分皮肤以6/5更强的响应对 RMA作出响应。如此，通过计算，在第二遍，只需要5/6x4/5 = 2/3 的RMA即可取得所需的效果。相反，假设该算法选择在第二遍沉 积小于此值，然后，在第三遍，进行最终的观察，最终计算效率和最 终的沉积，以通过反馈准确地滴定，达到所需的效果。多遍的喷涂可以采取连续的扫描排序；如此，探测器的上部始终 看见鲜艳的皮肤，中间处理中间扫描遍，底部处理一条皮肤，以完成 最后一遍。利用比较实用的系统，可以类似于电动剃须刀的移动那 样，随意移动，在这种情况下，软件跟踪在皮肤的皮肤像素上操作的 次数。 一个有声的或触觉反馈可以表示对于每一个皮肤像素都已完 成，类似于电动剃须刀根据在每一遍完成时改变声音。由于正好与前一遍喷涂的边缘会合一般是不切实际的，因此，一 般还希望喷涂器的极端部分比喷涂过程中进行较弱的RMA的喷涂。 例如，如果喷涂器在此页面上从左到右地移动，那么，打印头的顶部 和底部部分喷涂的RMA的量比计算出的量少一些，以便在随后几遍 的喷涂中，有机会在那些区域打印额外的RMA,以提供更好的遍数 的重叠。还希望在相对于皮肤的不同朝向中喷涂每一遍，以随机化 测量值或由于毛发、皮肤紋理或皮肤的拉力畸变而导致的沉积波动， 而不是重复相同的路径。例如，如果从左到右喷涂第一遍，则第二 遍可以稍樣i向顺时针方向倾斜，而在第三遍向逆时针方向稍卩徵倾斜。美化过程概述图46显示了本发明的一个实施例的在视觉上美化诸如皮肤区 域(包括人的面部)之类的对象的一般过程。"眼睛所看见380"代 表了有关皮肤块302的扫描数据。就光学而言，此数据包括 反照率Gl-是从皮肤块302的表面的反射率的度； 照度G3-是皮肤块302的照度G3的度；以及 深度G5-是从扫描仪或其他参考点到正在被测量的皮肤部分的距离 正在被测量的皮肤部分的"倾斜度"或朝向。此朝向，当与来自 相邻皮肤区域的信息相结合时，描述皮肤的表面轮廓。"您希望看见的382，，代表将使"眼睛所看见的380，，更加美观的 美化。此美化，以数学方式并可选地通过人工视觉校正计算出来， 包括.目标反照率G2 -是从皮肤块302的表面的反射率的更加美 观的度； 目标照度G4-是皮肤块302的照度G3的更加美观的度；以及 目标深度G6 -是从扫描仪或其他参考点到正在被测量的皮 肤部分的所需的感觉到的距离。注意在一个实施例中，要应用的校 正是透明颜料的混合物，以便响应皮肤的局部区域的感觉到的反射 率，确定颜料的配料和量一与实际反射率和皮肤表面轮廓相关。如 此，通过校正，喷涂所需的RMA，以补偿实际反射率，进行遮蔽， 以隐藏或美化表面特征。在一个实施例中，可以进行数学计算，以创建目标反照率G2、 目标照度G4，以及目标深度G6,通过中频过滤，取得特定有效性。通过根据上文给出的美观度的原理计算"您希望看到的382"，可 以创建可以打印的美化图像234，以便在皮肤块302上进行打印， 以使该皮肤块302更加美观。图33显示了一个实施例中的用于实现本发明的美化技术的过 程中的步骤.图33的步骤7100-使用模式识别，绘制被扫描区域的物理部 位的图形； 图33的步骤7200 -确定被扫描区域的实际深度。
图33的步骤7300 -确定被扫描区域的目标深度。 图33的步骤7400 -确定被扫描区域的实际照度。
图33的步骤7500 -确定被扫描区域的目标照度。
图33的步骤7600 -确定被扫描区域的实际反照率。
图33的步骤7700 -确定被扫描区域的目标反照率。图34 显示了用于实现图33的步骤7300的过程中的步骤。
图34的步骤7310-进行低通滤波。.图34的步骤7320 -将绘制的物理部位与部位库274中的理 想化部位进行比较。 图34的步骤7330 -使用模式识别来保留所需的特征。
图34的步骤7340 -应用美学目标。图35显示了用于实现图33的步骤7500的过程中的步骤。 *图35的步骤7510-执行低通滤波的衍生。
图35的步骤7520 -应用美学目标。 美化腿部2-D腿部的不希望有的和所希望的特征图18显示了具有下列不希望有的和所希望的特征的人的腿部 237的例图*脂肪团414， .自然色差异416， .静脉曲张418，以及 '寿斑420。还显示了这些特征的光谱带，包括可以用于打印到腿部237上 的可以打印的美化图像234的光谱带。为简化说明，2-D皮肤图被 描述为1-D图形，在皮肤的表面上的虛线之后。绘制了沿着此线的实际深度。此外，还可以获得目标深度。目 标深度可以只是实际深度的低空间频率。然而，如在美容术中已知 的，审美学常常决定了更多的造型。实际深度和目标深度两者都被转换成表面角度，作为深度的 一 阶 导数，或倾斜度。然后，被表面角度转换为表面的照度，如在诸如游戏或动画图形之类的应用程序中的3-D模型中更好地理解的。通 常，呈现的照射角和漫射是到达人的皮肤的平均光。在皮肤上打印对表面深度的影响可以忽略。然而，通过打印阴 影，获得了视错觉。脂肪团在超过大致6英寸的距离不实际被立体 地察觉到。人眼主要通过阴影察觉到脂肪团。注意，通过晒黑，如何产生与到达皮肤的平均照度相反的色素沉 着，如此，与平均明暗度相反，如此，使得晒黑的人体看起来更光滑， 更美观。注意，摩擦晒黑解决方案没有对相对于光的皮肤角度敏感 的此特征，如此，不能提供相同的美观度。腿部的示例还显示了色素沉着和曲张静脉。可以以运算方式再 次简单地作为实际反射率的低通版本，推导目标反射率；然而，可以 添加诸如雀斑之类的美学属性，可以与现有的色素沉着对准，而排除 寿斑。也可以包括其他选择的特征，如使膝盖骨颜色变深。应该理解，目标和实际反射率曲线图可以分别代表每一种颜色。 例如，曲张静脉可以是蓝色或红色的，而色素沉着可以是橙色的。如 此，使用彩色油墨，如三色版油墨(青色、品红色和黄色)独立地校 正每一种颜色。观察者从腿部感觉到的光是照度X反射率(反照率)。实际上， 它是实际照度x实际反射率，但是，希望是目标照度x目标反射率。 如此，要从实际值到目标值，应该在皮肤上沉积放大(或颜料)图像， 即转换的目标角度 *目标反射率转换的实际角度 实际反射率其中，"转换的目标角度"是转换为采用平均照度的标准照明的目标角度；而"转换的实际角度"是转换为采用平均照度的标准照明的实际角度。 这会提供目标校正，显示为可以打印的美化图像234。可 以对于每一种颜色，通常是红色、绿色，以及蓝色，按顺序打印，青 色、品红色，以及黄色，推导不同的目标校正。一个问题会产生，利用颜料，使皮肤颜色变深只是一般实际。(在其他实施例中，可以使用有限量的漂白颜料或漂白剂有选择地使某些 区域颜色变浅。)如此，作为权宜之计，移动目标着色(虛线)， 以致于更多皮肤是可校正的。这相当于对于更加晒黑的外观，选择 较低的目标反射率。甚至对于合理的偏离，诸如腿部的蓝色曲张静脉之类的某些细 节，仍可能在校正范围之外。通过沉积小区域的浅色颜料，而不是 利用颜料进行打印来提供正确的颜色，可以纠正这些细节。或者， 极值点可以保持不校正。如果相邻皮肤的颜色有点变深，未校正的 点的相对误差就不那么明显了。图19显示了人的腿部238在通过本发明美化之后的例图。已 经从视图中减少了如图18所示的下列不希望有的特征 脂肪团414， 静脉曲张418，以及 寿斑420。然而，保留了可以使膝盖骨3-D效果可见的所希望的自然色差 别416。美化乳房图20显示了通过确定差别346而将乳房239的感觉从在平 均照度340下的实际3D表面342改变为美学目标344的示例。 通过喷涂RMA以接近此差别，将改变乳房的感觉到的外观。一遍平滑化示例图37代表皮肤的简单平滑化示例。在步骤900中，诸如手臂 上的皮肤的区域，被分为多个皮肤像素。在步骤910中，确定皮肤 像素的至少一个光学属性。光学属性被表示为R,。有查询表，该查 询表提供了针对每一视觉特征的范围喷涂反射率修改剂的量。在步 骤930中，根据此查询表确定要喷涂RMA的量。在步骤940中， 喷涂所需的RMA量，从而改变皮肤区域的外观。此喷涂一遍的示 例不要求对皮肤进行绘图。多遍平滑化示例图38代表皮肤的多遍平滑化。在此图中，通过一系列喷涂反射性修改剂的操作，结束所需的反射率Rd。在步骤900中，实际初 始反射率被确定为Ra，该值提供要在第一遍喷涂的RMA的第一量 (Q,)。通过喷涂RMA的第一量Ql，将反射率从R。改变为R,。 在第二遍，在查询表中使用R,确定要喷涂的RMA的第二量(Q2)。 当喷涂第二量时，反射率变为R2。在第三遍，R2用于确定RMA的 第三量(Q3)。所产生的反射率R3接近所需的反射率。遍数不仅限于 三遍，也可以高于该数字，或低于该数字。 面部图示例图39代表面部图示例。如以前一样，在此示例中，面部的皮 肤被分为多个皮肤像素。如以前一样，在步骤910中，测量光学属 性，只是，确定和指定和记录皮肤像素位置，以便有单个皮肤像素的 位置数据。单个皮肤像素的数据包括传感器位置、皮肤像素的位置和一个或多个光学属性。在步骤920中，光学属性可以用于确定皮 肤像素的反射率、位置，以及朝向。每一个皮肤像素都具有诸如实际 反射率之类的初始特征。皮肤像素还具有所需的最终特征，如所需的反射率，以及在一遍或多遍喷涂的RMA量。在步骤940中， 确定RMA的量。根据美化策略，如皮肤平滑化，进行过滤以删除中 间频率特征，部位识别和特征美化，以及一般美化方案，确定所需的 反射率。根据所需的反射率和实际反射率之间的差别确定所需的 謂A量。LED布局图40A是传感器和LED布局的示意图。在此示例中，沿着 四个LED的轴放置传感器，四个LED分别表示为"北，，、"南"、"东" 和"西"。图40B是截面，显示了 LED通常指向传感器下面的皮肤上一 个点。通常，在外壳中提供了 LED和传感器，并且外壳可以具有 反射特性，以在某些喷涂过程中，向皮肤像素提供更多漫射光或间接 光。在其他喷涂中，需要将光直接定向于皮肤像素，以便确定皮肤像素的倾斜度。可以通过由LED从不同角度投射的阴影视差网格确定深度。在另一个实施例中，可以在体视法使用两个照像机。 特征识别图41显示了一个简单的特征识别方法。显示了一个特定皮肤 像素"m"以及其相邻的皮肤像素的皮肤像素图。每一个皮肤像素的数 据通常包括皮肤像素的时间、位置、反射率和朝向。可以用图形方 式表示信息，如图形的反射率特征部分所演示的。在步骤910中， 对皮肤进行扫描，以测量光学属性。在步骤920中，根据扫描结果 确定诸如反射率之类的视觉特征。在步骤921中，生成面部图，以 提供如由观察者感觉到的实际视觉特征。在步骤922中，检查皮肤 像素数据，以识别局部特征和特定对象的参数。参数的一个示例是 该对象中的可以用于规范化或其他数据操作中的读数的范围。在步 骤924中，实施美化策略。在步骤925中，提供了美化图。美化 图包括向特定皮肤像素喷涂以便改变其视觉特征的RMA量。图42显示了面部的一部分的皮肤像素图。此图显示了诸如丘 渗、皮肤像素、浅色斑和疤痕之类的特征。在具有图形中的多个皮 肤像素的放大位置显示了那些特征。可以从各种皮肤特征的已知特 性以数学方式表示和检测这些区域，以便通过数学分析，自动地预先 形成特征识别。美化策略图43代表简单美化策略的示例。当生成面部的皮肤像素图时， 可以提供各种遮蔽策略或用于改善外观的总体全局策略。具体实施方式
-化妆的系统操作环境图1显示了用于向皮肤块302喷涂RMA 264的本发明的实 施例。某一方设置包括下列部件的喷涂系统200，下面将对它们进行 详细描述 计算环境100 -例如，个人计算机、服务器或便携式计算设备； 扫描仪220 -以电子方式扫描有关皮肤块302的属性的数 据；以及 喷涂装置240 -例如，打印才几-可用于喷涂RMA 264,如墨水。计算环境200进一步包括 喷涂算法230; 存储器250 -可以是非易失性数据存储； 喷涂图232 -由喷涂算法230创建，以提供向皮肤块302 喷涂的指令；可以打印的美化图像234-是向皮肤块302喷涂的指令集。松散耦合系统在实施例中，喷涂系统200的部件可以包括分离的单元，通过 链路142和144(可以包括内部连接)连接在一起。例如，图2显 示了向皮肤块302喷涂的松散连接的部件的实施例。扫描仪220、 打印机241,以及计算环境100通过网络130和链路142,144和 146进行通信。网络130可以包括因特网、专用LAN (局域网)、无线网络、 TCP/IP (传输控制协议/因特网协议)网络，或其他通信系统，并可 以包括诸如网关、路由器，以及交换机之类的多个部件。链路142, 144和146与用于网络130的才支术兼容。部位库274可以用于存储人的部位(例如，眼睛、鼻子，以及 嘴)的特征，以便在进行模式识别时使用。部位库274也可以用于 存储人部位的理想化模式，可以用于使实际部位看起来更加美观。例 如，人的嘴唇的理想化模式可以用于使实际嘴唇看起来更饱满以及更 红润。对于如图1所示的喷涂图232，使用如图2所示的2-D表 面图233。 2-D表面图通常包括深度的表示形式，以便捕获面部的 形状。此外，还使用机械的或电子的对准装置270来跟踪扫描仪220和打印机241相对于皮肤块302的位置。 与电脑相连接的扫描仪和打印机的组合图3显示了一个实施例，喷涂装置246包括扫描仪220和墨 喷式打印机242，用于从容器262中向皮肤块302喷涂RMA 264。 喷涂装置246还通过网络130进行通信。^射卓發攻浙图4显示了，在一个实施例中，RMA 264可以包括品红色 265、黄色266和青色267 RMA。 在其他实施例中，RMA 264可 以另外包括黑色或褐色和白色。餘袁f喷涂装置246包括便携式扫描仪220和便携式墨喷式打印机 242，如图3所示。在此示例中，设备具有高度确定装置，如喷嘴或 杯，以将设备保持在距离皮肤的1/8到1/4英寸(3.2到6.4毫米) 的均匀的高度。探测器的高度只需准确地保持在几毫米内。该设备使 用反射镜或两个照像机。它通常运动十遍，覆盖面部的150平方英 寸(1000平方厘米)，完成该过程所需的时间相当于用电动刮胡刀 剃须所需的时间。该设备长度不超过2英寸(50毫米)。便務式^潘议在一个实施例中，便携式扫描仪220包括一个区域阵列，轻微 地触动待扫描的皮肤块302的表面。在另一个实施例中，移动便携 式扫描仪，无需在被扫描的皮肤附近接触皮肤。在扫描过程中，传 感器中的白色LED光源闪烁，向皮肤块302发出普通光，被定义 为发自上面的光。在LED打开和关闭的情况下，进行测量，减去两 次测量值之间的差值，以确定光源的影响。墨资式^伊^在实施例中，墨喷式打印机242包括具有.001英寸分辨率的 墨喷式打印机和能够容纳RMA 264的容器262。在一个实施例中， RMA 264包括透明颜料，而在其他实施例中，它们还包括油墨或其 他有用的化学制品。在一个实施例中，使用经FDA批准的RMA。如图4所示，RMA 264可以包4舌下列颜色的试剂品红色265、黄 色266，以及青色267。它们还可以包括更多的颜色，如黑色、褐色， 以及白色。这些颜色可以使墨喷式打印机242能在人的皮肤的区域上 产生任何颜色。如上所述，机械的或电子的对准装置270用于跟踪扫描仪220 和打印机241相对于皮肤块302的位置。在一个实施例中，对准装 置270可以包括加速度计，用于测量加速度和倾斜度，以及万向架， 用于测量一个对象在三维空间中的旋转并控制该旋转，对准装置270 还可以包括在喷涂装置246中。这些设备帮助控制移动和定位，并 维持喷涂装置246的正确的反射角度。在另一个实施例中，对准装置可以包括类似于全球定位的服务 ((;PS)，通过高频辐射，在本地使用。在再一个实施例中，对准装置可以包括一组小的扁平头针脚，轻轻地对着皮肤表面按下时，在皮肤上留在印痕。例如，可以对着面部 按下针脚，在面部留下面膜。可以以机械方式跟踪框架中的针脚的移 动，以提供3-D坐标。 便携式喷涂装置如图5所示，本发明的另一个实施例是便携式喷涂装置260， 包括多个部件，用于向皮肤上喷涂材料，该便携式喷涂装置2G0不 要求外部网络。便携式喷涂装置260的实施例使用墨喷式打印机 242向皮肤块302喷涂墨水248。^才,必表面时便模m:本发明的一个方面是获取和操纵人的皮肤的图像数据。在一个实 施例中，第一个步骤是生成身体的一部分的图，而将该图用于生成稍 后有选择地喷涂颜料的具体计划。本发明的 一个实施例是使用便携式 扫描设备获取用于生成图的数据；并使用便携式扫描设备协同便携式 打印设备，有选择地向皮肤的区域喷涂颜料。图30显示了本发明的 一个实施例，通过利用网络和具有弯曲表面的便携式喷涂装置进行通46信，向皮肤上喷涂材料。 面#弯曲表面可以包括，例如，人的面部可以进入其中的面罩，圏住 面部的喷涂装置(扫描仪/打印机)。要使用这样的弯曲表面，要求通 过人工智能和绘图，进行特征识别，以便喷涂装置可以计算其在面部的位置和其与皮肤的距离。弯曲表面设备的一个优点是，不需要用户操作或培训。另一个优点是，喷涂装置在皮肤的上方，因此不接触湿润的RMA。 V、皇本发明的另 一 个实施例是使用小室或工作站对皮肤的区域(如面 部)或整个身体进行扫描。图27显示了包括小室的喷涂装置246的一个实施例。在此情 况下，如图36所示，皮肤块302包括通过门282进入喷涂装置 246的全身。此人可以脱掉衣服，进入该小室，如通常利用晒黑小室 所进行的，躺下或站着，等待喷涂RMA。 包括扫描仪220的扫描 仪/喷涂器284、具有容器262和RMA 264的墨喷式打印机242, 以及对准装置270，将在此人的身体上移动，以收集数据、对数据进 行分析，并通过喷涂RMA进行美化。在另一个实施例中，小室可以包括两部分圆柱，该圆柱封闭整个 人的身体或封闭诸如面部之类的人的身体的一部分。图29显示了包括吸墨纸的喷涂装置246的一个实施例。吸墨 纸包括杯280，如上所述，维持与皮肤块302的适当的距离。不是 在整个皮肤块302上一遍或多遍移动吸墨纸喷涂装置246,用户可 以将吸墨纸喷涂装置246放置在小的皮肤区域的上方，并短暂地保 持在那里，以进行扫描，分析，在该小的区域喷涂RMA，然后，向 下一个小区域移动吸墨纸喷涂装置246。对于吸墨纸喷涂装置246,机械装置在皮肤块302上移动打印 机242,以^更喷涂RMA 264。例如，图44显示了包括吸墨纸的喷涂装置246的颠倒的视图。在一个实施例中，吸墨纸喷涂装置246 包括四个LED 290、两个照像机292，以及围绕喷涂装置246的中 心轴移动的旋转墨喷式打印机294,类似于时钟的指针。旋转墨喷 式打印机294在吸墨纸喷涂装置246的整个区域打印RMA,中心 轴的区域除外，对于该区域，可以通过向重叠区移动吸墨纸进行第二 次打印。 光源图40A-B是LED和用于获取反射率和皮肤定向数据的示例布局。在 一 个实施例中，使用了 一组四个光源，光源被置于菱形的角部， 而传感器被置于菱形布局的中心。此配置简化了用于计算表面轮廓 的数学分析。在一个实施例中，使用平均照明是有好处的。对此，在可以包 括反射镜的配置中，可以使用多个漫射或垂直光源。光可以作为频 闪灯不停地闪烁，以便可以拍摄小区域的几百个图像，将它们平均起 来，提高有效性。使用喷涂系统进行化妆的过程图6显示了在一个实施例中使用喷涂系统200的过程。此过 程包括下列高级别的步骤，下面将对它们进行详细说明 图6中的步骤1000 -基于对皮肤块302的扫描，设置 喷涂系统200，以确定属性，并与确定的属性一致地或相反地向该皮 肤块302喷涂RMA 264; 图6中的步骤2000 -对皮肤块302进行扫描； 图6中的步骤3000 -利用喷涂算法230，对扫描数据进行分析； 图6中的步骤4000 -利用喷涂算法230，创建可以打印的美化图像234; 图6中的步骤5000 - 4吏用可以打印的美化图像234 在皮"夫块302上喷涂RMA;以及6中的步骤5002 -可选地重复步骤2000到5000<设置喷涂系统图7显示了一个实施例中的步骤1000的过程-设置喷涂系 统200。此过程包括下列步骤，下面将对它们进行详细说明 图7中的步骤1010-提供喷涂算法230; 图7中的步骤1020 -在计算环境100中提供喷涂算法230;7中的步骤1030 7中的步骤1040在计算环境上提供存储器250; 集成对皮肤块302进行扫描的装置；以及置。7中的步骤1050 -集成喷涂240 RMA 264的装提供喷涂算法230一个或多个程序员创建喷涂算法230,在一个实施例中，喷涂算 法230控制图6中概述的并在上文中说明的本发明的部件和过程。 在创建了喷涂算法230之后，它可以用于至少一个计算环境100 中，如图1所示，并可以与喷涂系统200的其他部件集成在一起。 例如，在一个实施例中，可以在包括服务器的计算环境100上加载 喷涂算法230。 计算环境100可以配备有非易失性存储器250，能 够存储诸如来自扫描仪220的扫描数据之类的数据。在各种实施例中，喷涂算法可以包括默认策略，这些默认策略可 以基于特征识别、基于部位的查询方案，或一般美化目标。如图8所示，在一个实施例中，要由喷涂算法230实现的一般功能是通过扫描，协调皮肤的像素级别的绘图； 提供特征识别，或接受图像美化策略的手动选择 创建可以打印的美化图像234;以及 协调像素级别的试剂喷涂，以实现确定的美化。遞it^裙，錄源发庚的豫,Jg^的绘^喷涂算法230的主要功能是对有关材料300的第一实例的区 域的扫描数据进行分析，创建该区域300的属性的3-D喷涂图 232，喷涂材料300的第二实例将是有用的。此功能的主要部分是， 喷涂算法230在每一个扫描点判断喷涂材料的第二实例是否应该与 材料的第一实例的区域的属性一致或与那些属性相反。此判断基于 算法中的指令，对于材料300的第一实例的区域，是有用的，并且 有益的。图31显示了协调扫描所涉及的步骤 图31中的步骤602 -由扫描仪220启动扫描。 当喷涂装置246被打开并且在皮肤块302上移动时，扫描仪220开始进行扫描。
图31中的步骤604 -将扫描数据发送到计算环境100。喷涂装置246将其扫描数据通过链路144、网络130， 以及链路142传输到计算环境100。 图31中的步骤606 -将扫描数据存储在存储器250中。 图31中的步骤608 -将扫描数据放到空间频带中。W建^r以办伊的美^慰谬本发明的化妆实施例的目标是理解和利用人类视觉系统的特征， 使观察者感觉到某一个人比那个人的实际年龄年轻。这可以被视为 在像素级别执行的遮盖的一种形式。值得注意的是，本发明的用于 实现此目标的技术不会消除受影响的皮肤区域中的全部细节，但是， 会保留使该皮肤区域看起来逼真的有效的细节。为实现此目标，本 发明使用下面说明的先进技术创建可以打印的美化图像234，以便适 当地喷涂RMA 264。图9显示了一个实施例中的用于创建可以打印的美化图像234 的过程。图9中的步骤6051 -在计算机模型中将3-D扫描转换为 2-D表面图233。图10显示了如何通过计算机模型和游戏中所使用 的已知的技术，将3-D人的面部235映射到该面部233的2-D表 面图。对于此2-D绘图，局部地(限制)，所有表面都是扁平的， 为"基础"产生了剃刀模型。图9中的步骤6052 -使用模式识别来识别2-D表面图233 的指定部位310。例如，可以-使用才莫式识别来识别眼睛。图9中的步骤6054 -使用识别的部位310进一步识别皮肤 的不要被修饰的部分320。例如，可能需要规定，不能用潜在刺激性的RMA修饰眼睛。图9中的步骤6056 -从计算中排除不需要修饰的部分。例如， 可以从计算中排除眼睛。图9中步骤6058 -对可校正的部位330使用美化技术600，以实现美学目标。下面将详细说明本发明使用的美化技术。錄源/4素Jg身的^射卓發攻游资洽，以寞观确定的^化如图32所示，可以通过下列步骤，协调像素级别的RMA的喷涂，以实现确定的美化 图32中的步骤6060 -将可以打印的美化图像234发送到喷涂装置246。 图32中的步骤6070 -使用墨喷式打印机242喷涂RMA 264，以打印可以打印的美化图4象234。 实施例的操作可以参考如图3所示的喷涂装置246和计算环境100说明 本发明的操作。 扫描用户在皮肤块302上移动喷涂装置246,以便扫描仪220可以 记录数据。例如，皮肤块302可以是用户的面部。扫描仪220通 过网络130将扫描数据发送到计算环境100，在那里，数据存储在存储器250中。在 一个实施例中，用户可以被要求使用探测器的使用探测器的轻 拍或沾吸运动，或在面部上方如电动剃须刀那样进行平滑的运动。此运动减少了喷涂RMA时纟皮弄脏的可能性。在一个实施例中，用户可以被要求呈现中性的静止姿势，以获得 中性的才莫型。例如，当用于面部时，用户可以被要求静止不动，闭 上眼睛，面部没有表情。当用于全身时，用户可以被要求在小室中 的规定位置站着不动。分析扫描数据喷涂算法230将存储的数据置于空间频带中，并使用模式识别 来分析它们，以确定皮肤块302的形态和要求喷涂RMA 264的尺寸。喷涂算法230使用其分析，在软件中创建皮肤块302的2-D 表面图233,存储在存储器250中，供将来使用。 创建可以打印的美化图像喷涂算法230还基于2-D表面图233,创建可以打印的美化 图像234。注意，由操作员以人工方式制作可以打印的美化图像234，操作 员在电脑屏幕上显示图形，并使用控件进行所需的调节。 打印美化图像喷涂算法230通过网络130将可以打印的美化图像234发 送到喷涂装置246，该喷涂装置246触发墨喷式打印机242从容器 262向皮肤块302喷涂RMA 264。墨喷式打印机242喷涂RMA 264的不同的量和混合，在像素级别，在皮肤块302的不同部分创 建所需的结果，使喷涂非常准确。在各种实施例中，可以在手提式、紧固的或小室系统中提供扫描 和打印组件。人工操作的示例在手持式系统中，设备可以是电动剃须刀或粉朴的尺寸，以便可52以在皮肤上沾拍或移动。设备可以用于单遍模式中，以提供皮肤外 观的一般平滑，或在多遍模式中，在皮肤的每一区域上，使用多遍， 以便在每一遍提供相对较小的校正。系统可以包括反馈装置，如表 示操作已完成的声音。接触皮肤的手持式扫描仪的示例图26显示了手持式扫描仪。在此示例中，扫描器外壳接触皮 肤，以便喷涂装置，如打印机针头，相对于皮肤维持在大致已知的距 离和朝向。针对面部模型化和打印的面罩导轨的示例面罩模式是夹具系统的示例，其中，扫描和喷涂装置具有指定的 受限的行进轨迹。夹具系统可以包括坐标参考点、导轨，以及活动 探测器。喷涂示例-面部化装例如，用户可以在他的或她的面部移动喷涂装置246，以RMA 264作为化装的一种形式，以增强面部的美观性。这些RMA可以 包括透明颜料、或油墨，或颜料，它们与肉色同色，同时保留所需的 细节，如美人痣，使面颊微红，并隐藏皮肤中的缺陷和疤痕，大大地 增强了皮肤的美观。通常，在一个实施例中，用户将闭上他的或她 的眼睛和嘴，以防止它们接触到RMA 264。在另一个实施例中，系 统将使用部位标识，来识别诸如眼睛之类的敏感区域，以防止向那些 敏感区域喷涂RMA 264。润色一旦存储了面部的2-D表面图233和可以打印的美化图像 234，可以反复地使用它们，以快速地利用喷涂装置246向该面部喷 涂謂A 264。注意，可以打印的美化图像234可以与面部的区域属性一致或 与那些属性相反。例如，根据喷涂算法230计算出的所需的效果，它颜色变深些。遞迈模拟鄉^，本发明可以识别具有表面紋理变化400的非常小区域，如图12所示，代表，例如，微小的凸起。它可以向凸起400的明显较亮的 部分404喷涂墨水或颜料，明显较亮，因为它由于相对于光源的表 面角度，接收比较多的照明，而不使凸起下面的阴影部分的明显较暗 的部分406颜色变深。这缩小了与凸起的维度关联的颜色深浅的对 比度，使皮肤看起来更光滑。具体实施方式
-手持式斑点喷涂器图47A是针对诸如寿斑、小伤痕之类的皮肤斑点，以及曲张的 静脉的手持式装置的一个实施例的侧视图。 图47B是图47A的 设备的正视图，而图47C是沿着图47B的剖面AA'的顶部剖面视图。标记喷涂器装置550包括外壳553，其中，有上把手部分和下 皮肤喷涂部分。在此示例中，设备大约是11/2x2英寸(38 - 50毫 米)宽，大约4-5英寸(100 - 127毫米)高。在此示例中，外壳 的底部554中的开口大约是1/2到3/4平方英寸(12.7-19.2平方亳米)。使用至少一个光源。在此示例中，有四个光源551位于正方形 管子的4个角部。光源通常是白光LED,或诸如红色、绿色以及 蓝色之类的LED的组合，以产生白光，但是，光源也可以是可变化 的波长，以提供用于进行斑点识别的另外的数据。在某些情况下， 也可以只使用一个光源。使用不同波长的光源的优点包括，灵敏度 比较大，颜色准确性，以及分辨率更高。然而，在上文所描述的关 于小室和可移动的手持式装置的实施例中，这些优点可能不会克服对 于每一皮肤像素集合的实际的困难和对四个不同照明条件进行排序 所需的时间。大多数照像机都能够提供来自白光源的高质量的彩色 图像。然而，在当前实施例中，照像机是不移动的，从多种颜色的光源 中的每一种颜色中获得图像，以及当所有光源都打开时产生所产生的白光获得图像更切实可行。如此，此喷涂器的某些示例包括不同波 长的光源，如此，在多个波长时，提供更好的白光和更多的图像数据， 以便支持更先进的特征识别。一般而言，此实施例及其他实施例中的一个光源或多个光源可以 是各种波长，包括可见光、红外线，以及紫外线。红外波长更好地 穿透皮肤，以支持特征识别。优选情况下，管子的下部具有反射面，如发光的或擦光的铝或钢， 以便光源从外壳的壁反射，并向暴露的皮肤区域提供均匀照明。这些反射面类似于光导纤维。如下面所描迷的，照像机552捕获外露 区域的图像。打印头560在开口中移动，以^更向区域，以及向斑点 打印所需的校正。外壳内的其他组件包括电路板562和电子部件； 至少一个RMA盒564和电池566。这里，术语RMA是一般意义 上使用的，盒子可以包含颜料或其他试剂。在操作中，在步骤7900中，设备被置于具有用户希望遮盖的标 记的皮肤的区域上方。设备被置于该位置预定的时间长度，或直到 该单元发出完成的信号，如利用状态灯光或可听音。然后，用户按 下外壳(未显示)上的开关，单元执行下列典型的操作在步骤7910中，响应用户按下外壳上的开关，单元完成下列步骤。在步骤7920中，照像机在环境光照下捕获第一个图像， 皮肤的区域的照像机被底孔曝光。甚至在该单元被对着皮肤按下的 情况下，某些光穿过皮肤，部分地照射该区域。在步骤7930中，光源被打开。在步骤7940中，在光源被打开的情况下，照像机捕获第二个图像。在步骤7950中，该单元对图像进行分析，可以包括下列 步骤。在步骤7952中，从第二图像中减去第一图像；在步骤7954 中，识别斑点；以及在步骤7956中，确定斑点以及相邻皮肤的所需 的修改反射率。在步骤7960中，确定打印在斑点上的RMA所需的量， 以实现所需的修饰。 一般性的不透明和白色RMA通常用于遮盖此 实施例的小的斑点。试剂将类似于古典的底霜，但是，通常比底霜 颜色浅一些，或更白一些。在一个示例中，RMA是洁白的，或在一 个波长是白色的，如妃色。优选情况下，RMA比皮肤颜色浅些，以 便可以在斑点的上方使用少量的，匹配周围的皮肤。在步骤7970中，分一遍或多遍打印校正。 一个示例打印 方法包括在步骤7972中在第一遍打印一部分所需的校正；在步骤 7974中在打印第一部分之后拍摄皮肤的区域的图像；在步骤7976 中，对图像进行分析；在步骤7978中，根据对图像的分析，调节要 在第二遍中打印的量；以及在步骤7979中，在第二遍打印其余的校 正量的至少一部分。如果需要，可以打印更多遍。此示例中的"遍" 是指打印头在皮肤区域上移动。全部其他组件和外壳都保持固定。第二遍提供将与预测校正与实际校正进行比较的机会，并补偿差异。 例如，如果比所需的进行校正量少，该单元可以在第二遍打印超过其 余的计算量；而如果比所需的进行校正量多，那么，该单元可以在第 二遍打印小于其余的计算量。具体实施方式
-专门的皮肤区域喷涂器在此实施例中，提供了在诸如嘴唇或眼睛周围之类的皮肤的专门 区域进行打印的单元。该单元可以作为小室型夹具提供，但是，优 选情况下，是便携式的，如手持式装置。该设备可以包括便携式支 撑，如腮托，以提供稳定性和校准。在针对嘴唇和周围的皮肤区域的实施例中，可以使用类似于上文 所描述的实施例的手持式标记喷涂器的设备。该单元通常与标记喷 涂器具有多个区别。在此示例中，该单元通常大于标记喷涂器，以 及口子，可以是诸如椭圆之类的形状，更紧密地匹配皮肤的区域。由 于皮肤区域可能具有相当大的曲度，打印头通常具有z轴功能，以 便随着打印头在皮肤区域上的移动，移动得更靠近皮肤或远离皮肤。上述实施例中所描述的多个光源对于提供小区域上方的皮肤像的。由于诸如嘴唇之类的区域具有较大 形状部位以及局部部位，因此，需要利用体视法方法补充浓淡分析。 例如，通过使用两个照像机，可以对图像进行比较，以对区域进行立 体分析，以及局部浓淡分析。如此，两种方法是互补的。在此示例中，设备被置于嘴唇上方；或在小室型设备的情况下， 嘴唇被置于小室中。利用一对照像机，利用多个光源，在各种照明 条件下，拍摄图像。来自一个或两个照像机的图像数据可用于确定 如上文所描述的皮肤像素朝向。来自两个照像机的图像数据也可以 用于进行立体分析。该分析可以用于制定校正计划。通过在区域上方移动打印头， 执行校正计划，喷涂一个或多个RMA-优选情况下，分多遍进行。 在此示例中，打印头具有z轴控制，以便可以根据需要使打印头更 靠近嘴唇或远离嘴唇。替代的实施例其他硬件和软件对那些精通本技术的人员显而易见的是，本发明的不同实施例可 以使用各种各样的可能的硬件和软件技术。例如，可以通过任意数 量的链路，包括有线、无线、红外线或无线电链路，并通过除那些被 引用的网络之外的其他通信网络，包括任何还不存在的网络，在Web 服务提供商和客户端商用计算机之间进行通信。此外，这里所使用的术语"电脑，，应在其广义上理解，包括个人计 算机、笔记本电脑，具有电脑功能的电话，个人数据助理(PDA)和 服务器，应该认识到，它可以包括多个服务器，存储和软件功能在各 个服务器之间分配。各种操作系统，兼容电子邮件服务、Web浏览 器及其他通信系统，可用于在客户端应用程序和Web服务之间传 输消息。具体实施方式
-确定皮肤区域的反射率和拓朴以便进行医学监视在此实施例中，提供了上文为化妆示例所描述的进行图像获取和分析的设备和技术，以提供一个或多个图像，以供进行医学分析。这 些技术，包括提供多个光源以允许进行精细的明暗度分析，以评估皮肤形态的细微层次；提供两个或更多照像机，以允许对某一个皮肤的 区域进行立体分析，提供明暗度和立体分析；制作皮肤的区域的图， 将图或特征与库进行比较，以帮助进行分析；以及将在不同的时间获 得的图进行比较，确定并记录随着时间的变化。可以在各种外壳中提供这些技术，包括，但不仅限于，可以容纳 下全身的小室；针对诸如面部、手臂、腿部、躯干或后背之类的某一 个皮肤的区域的部分小室；在皮肤上移动的手持式扫描设备；或以静 止方式放置在诸如痣之类的特定皮肤标记上方的较小的手持式装置。具体实施方式
-有选择地喷涂医药试剂在此实施例中，用于进行图像获取和分析的设备和技术进一步包 括至少一个打印头或其他滴液控制设备，以响应分析结果，喷涂一种 或多种医药试剂。可以在如上文所描述的各种外壳中提供了这些技术。具体实施方式
-采用化妆系统进行医学监视或有选择地喷涂医 药试剂在 一 个实施例中，在如上文所描述的化妆设备的例行使用的正常 过程中对某一个皮肤的区域进行监视。在另一个实施例中，对某一个皮肤的区域进行监视，以对如上文 所描述的化妆设备的例行使用的正常过程进行补充。在另一个实施例中，可以采用如上文所描述的化妆设备在皮肤区 域上分一遍或多遍，并在一个或多个治疗会话中，提供一种或多种医 药试剂。可以提供一个或多个另外的喷涂头和容器，用于进行医药试剂喷涂。 、。、 、'、 、、'、、/方法，进行医学监视和可选地喷涂有益于健康的药物及其他化合物。 根据本发明，由交叉引用的申请的化妆系统和方法收集到的数据 可以用于医学目的。此过程可以对人体的外表面的所有部分或部分进行监^f见，以〗更对医学问题进行早期检测和治疗。例如，通过本发明的 曰常监视，跟踪癌症前期的范围内的所有皮肤疾患，以便可以及早对 这样的疾患进行治疗，并可以使皮肤癌无法治愈的状况成为历史。为 给出另一个示例，通过这样的日常监视，可以对少年的各种行为的结 果进行早期诊断，如由于吃不健康的食物和不适当的皮肤护理，而长 粉刺，与生物反馈类似。此外，交叉引用的申请的系统可以用于喷涂医药试剂。过程在一个实施例中，本发明使用下列过程，如图48所示。
图48中的步骤8000 -通过扫描设备收集扫描数据； 图48中的步骤8100-定义基线； 图48中的步骤8200 -识别医疗问题； 图48中的步骤8300-报告医学问题；以及 图48中的步骤8400 -在适当的时候，可选地喷涂药物。 图48中的步骤8000 -通过扫描设备收集扫描数据 可以使用如那些精通本技术的人已知的任何扫描设备。在一个实 施例中，扫描设备可以包括上面交叉引用的专利申请所说明的计算机 控制的化妆系统，可以是全身的系统。每当一个人使用化妆系统时，收集并量化有关那个人的身体的外表面的全部或一部分的扫描数据。 化妆系统将数据置于一个或多个光谱带中，在那里，可以对反射率表 面形貌数据进行分析，以识别医学上相关的模式和对以前识别的特征 的改变。许多人特别想每天都使用化妆品，甚至一天使用多次。由于化妆 品的使用比典型的医学检查的使用频繁得多，因此，可以更加频繁地 和更加一致地收集有关人的更多的数据，比通过以前的方法通常可能 获得的更频繁，更一致。图50是显示了通过不同的数据收集方法在一年里对某个人进 行医学监视而收集的示例的数量的柱状图表。方法A代表由普通医生进行每年一次的检查。方法B显示了由医学专家每六个月进行的检查。方法C显示了由医学专家每三个月进行的检查。方法D代表了在每周进行的化装品喷涂过程中收集的数据。方法E显示在进行每周两次的化装时收集的数据。方法F显示了在每天进行化装的时候可以收集的量大得多的数据。如图50所显示的，每天通过本发明的方式使用化装品的妇女将 收集365次的更多的医学信息，与她通过每年的医学检查相比，从 统计学上来讲，意义大得多。她还将更频繁地365次收集医学数据， 这将大大地帮助医学问题的早期检测。更频繁的监视可以具有许多医学方面的优点。它可以导致较早地 对医学问题进行检测。它还可以用于创建有关人的各种生理状况的更 好的基线，比通过不频繁的监视的情况好得多，创建每个人的一生中 这些状况的历史。生理状况的许多变化是正常的。例如，在锻炼之后， 肌肉会膨胀，蚊子叮咬会在人的皮肤上导致肿块。但是，随着时间的 推移，在同一地方反复出现的肿块在医学上都使人担心。图48中的步骤8100-定义基线上文引用的交叉引用的申请的系统和方法创建了人体的全部或 一部分的扫描的外表面的3-D模型。本发明使用特征识别软件对在 3-D模型中表示的扫描数据进行分析，建立如反射率数据和表面拓朴 数据所示的人的生理特征的医学基线。例如，反射率数据可以可以显示皮肤以及其他部位的区域的医学 上相关的颜色。皮肤的亮色区域可以代表相对来说比较健康的区域。 较暗的区域可以代表痣和雀斑。非常亮的区域可以代表疤痕。面颊的 红色可以代表健康的颜色。表面拓朴数据可以显示区域的相对深度。例如，可以识别皮肤的 平滑区域，以及，诸如肿块和痣痕之类的凸出部位。还可以识别气孔 和铍紋之类的凹陷。结果，可以创建被扫描区域的基线，并可以在显示了医学上相关图48中的步骤8200 -识别医疗问题特征识别软件可以以多种方式识别医疗问题，如图2所示。 图49中的步骤8210-对基线3-D图像进行分析 特征识别软件可以通过反射率和表面拓朴的特征图，潜在地识别 基线3-D图像中的现有的医学问题，如粉刺、伤痕、肺块，以及黑 素瘤。当识别了医学问题时，本发明报告它们，如下文所描述的，以 便可以对那些问题进行治疗。例如，显示了一块皮肤已经随着时间的 推移而凹进的变化可以表明，由于恶性细胞的结果，结构已损坏。如 果识别了这样的变化，则报告出去。皮肤的较大面积的凸起或凹陷可 能表示癌症、萎缩、浮肿，及其他位置比较深的病变。 图49中的步骤8220 -识别基线的变化每次都通过化妆系统收集有关一个人的额外的扫描数据，本发明 进一步使用特征识别软件来跟踪医学基线的变化，代表生理特征的变 化。这就可以提供有关医学上相关的状况的频繁的阶段性的数据，以 及关于对于特定个人哪些变化是周期性的数据。例如，反射率数据可以可以显示皮肤及其他部位的区域的颜色的 医学上相关的变化。蓝色区域可能表示瘀伤。突然的红色区域可能表 示粉刺或晒伤。痣的颜色和图案的变化可能表示癌症。可能在医学上 与判断以前是否在一个人身上发生这样的变化相关。至于表面拓朴数据，皮肤的以前平滑的区域的膨胀可能表示肿 块，肿块可能表示伤痕和新的疤痕，皮肤中的凹陷可能表示例如内科 疾病。图49中的步骤8230-对所述变化进行分析，以识别医疗问题 进一步对标识的变化进行分析，例如，通过Bayesien概率方程，与软件库中的数据进行比较，软件库显示了医学问题的特征，如反射率和表面拓朴的模式所表达的。 不趁,的挣在的^辦下列列表呈现了本发明识别的人体的外表面的不健康的特征的61对反射率数据的分析色素的变化可以标识微红的粉刺，通常是 由病毒引起的。可以存在黑头粉刺。可以挤掉白色的脓。对表面拓朴数据的分析形态的变化可以标识粉刺疮的膨胀。 对反射率数据的分析表面变化可以标识癌症的血管化特征的急剧变化。通过皮肤看到的越粗的静脉或变化的血管模式是可疑的，因 为在早期，癌细胞会进入血液中，给它们本身提供营养。乳房突然变 红，特别是当红色中有斑点时，可以是病理状况的进一步的指标，以 身体上的别处的表示日光照射的测量值为条件。对表面拓朴数据的分析较粗的静脉可以在皮肤的表面上产生膨 胀的区域。以后，癌症可以毁坏周围的组织，以致于受影响的区域收 缩或看起来凹陷。 一般而言，乳房中的结块或变厚和形状的变化可能表示癌症。 賴对反射率数据的分析颜色快速变为黄色可能表示肝脏疾病。对反射率数据的分析已知的ABCD模式是黑素瘤的指标 不对称(Asymmetry)-皮肤上斑点的两半彼此不同。 边界(Border)-斑点的边界不规则，呈扇贝状，或不清晰。 颜色(Color)-斑点的颜色一个区域与另一个区域不同。颜色的 浓淡是棕黄、褐色、黑色，有时白色、红色或蓝色。 直45 (Diameter)-斑点的直4圣大于6 mm。 对表面拓朴数据的分析结块，不规则的肿瘤变化。对反射率数据的分析反射率变化为浅蓝色可能说明静脉曲张。 对表面拓朴数据的分析膨胀和放大也可以说明静脉曲张。 图48中的步骤8300-报告医学问题62本发明识别了潜在地表示医学问题的模式，要么在创建医学上相
关的图案的初始3-D图，要么，在随后的与基线3-D图的变化的比 较过程中。在识别医疗问题之后，本发明报告有关它们的情况。报告 的手段可以在不同实施例中呈现不同的形式，已知的和未知的。例如， 在不同实施例中，报告的手段可以是通过打印机、计算机显示器或电
子邮件。
图51显示了一个实施例，其中，本发明包括通过网络730松 散地连接到便携式扫描仪和墨喷式打印机842 (它们代表用于对皮肤 区域902进行扫描的上文所提及的交叉引用的申请的部件)的计算 环境700。计算环境700直接连接到打印机710和显示器720，还 通过网络730连接到医疗所910。
计算环境700可以通过网络730和链路742,744和746与 便携式扫描仪和墨喷式打印机842和医疗所910进行通信。
网络730可以包4舌因特网、专用LAN (局域网)、无线网络、 TCP/IP (传输控制协议/因特网协议)网络，或其他通信系统，并可 以包括诸如网关、路由器，以及交换机之类的多个部件。链路742、 744和746与用于网络730的技术兼容。
在识别医疗问题之后，本发明使用计算环境700上的软件740， 根据由用户指定的软件730中的参数，就那些问题作出报告。例如， 用户可以指定，让医学问题显示在显示器720上，用打印机710打 印，或通过电子邮件发送到医疗所910，供检查。
图48中的步骤8400 -在适当的时候，可选地喷涂药物
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在 一 个实施例中，本发明可以在适当的时候向标识的医学问题喷
成。例如， 一个实施例可以自动地向频繁地被晒伤的一块皮肤喷涂防 晒乳。其他实施例可以自动地在粉刺发展初期向粉刺部位喷涂粉刺药 物，向擦伤部位喷涂杀菌剂。再一个实施例可以很准确地向病人的皮 肤的烧伤区域喷涂活的皮肤细胞或其他替换材料。对于某些情况，如粉刺，可以非常准确地只向受疾病或医学问题 影响的区域在像素级别喷涂药物。这可以使得比通常通过标准的撒播 的方法所达到的更强、更有效的药物剂量得以使用，以及在发生医学 状况的早期进行喷涂，因为及早检测到了情况。如果在较宽的皮肤区 域内使用浓的剂量，标准的粉刺药物可能是有害的。但是，利用本发 明，可以以非常小的但是非常浓的可以频繁地管理的(如每天化装过 程)剂量，向粉刺斑点的气孔专门喷涂粉刺药物。作为另一个示例， 本发明可以正好向蚊子叮咬了的毛孔喷涂医学化合物，以止痒，缩小 胂胀，淡化红色。
通过这种准确地喷涂药物的能力，可以以不同剂量喷涂它们。例 如，可以有选择地喷涂防晒乳，以便接收更多光的朝上的表面或更经 常暴露在阳光中的区域(因此，更快地老化的区域，如手背)，可以 受到更强烈的保护。当通过化妆使用时，将被晒黑的皮肤的区域可以 通过使用防晒霜在皮肤像素级别得到纠正。例如，通过向诸如晒伤的 皮肤之类的着色区域喷涂更多防晒霜，将导致该区域相对于接收的防 晒霜较少的周围的区域，颜色变浅。类似于喷涂透明化妆品，或作为 其补充，为达到美化目的，可以避免阳光晒伤的区域。
此外，医学化合物本身也可以用于化妆目的。例如，可以使用白 色的防晒乳膏来使皮肤上的不美的深色斑颜色变浅，如此，更有吸引 力。
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为喷涂药物和医学上有益的化合物，在一个实施例中，本发明可 以使用由上文所提及的交叉引用的申请所提供的系统。然而，可以针 对本发明的医学喷涂，对该系统进行絛改。
如图52所示，例如，可以向交叉引用的申请的容器862和打 印机头920添加用于放置医学化合物的第二容器870和喷涂它们 的墨喷式打印机头922。此外，第二容器870还可以存储多个化合 物，例如，防晒乳872和粉刺霜874。
通过使用不同的容器， 一个用于放置RMA 864的容器862，和一个用于存放医学化合物872和874的容器870，可以帮助防止 医学化合物或墨水的偶然的喷涂或混合。通过使用第二打印机头 922，可以达到相同的目的，并进一步允许使用具有适合于喷涂医药 化合物的配置的第二打印机头922。
权利要求
1.一种用于监视人的皮肤的区域的方法，所述方法包括将所述皮肤的区域分为多个皮肤像素；测量所述多个皮肤像素中每一个皮肤像素的反射特性；根据所述多个皮肤像素中每一个皮肤像素的反射特性，确定所述皮肤的形态；以及根据所述反射特性和所述形态，对所述皮肤进行分析。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 使用化妆美化系统执行下列步骤将所述皮肤的区域分为多个皮肤像素， 测量所述多个皮肤像素中每一个皮肤像素的反射特性，以及根据所述多个皮肤像素中每一个皮肤像素的反射特性，确 定所述皮肤的形态。
3. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括向特定皮肤像素喷涂预防性或治疗性医学化合物，以治疗医疗问题。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述反射特性和 所述形态，对所述皮肤进行分析的过程进一步包括通过下列操作使用特征识别软件根据所述扫描数据，规定医学上相关的属性的基线，以及 识别保证预防性或治疗性医学救护或治疗的属性；以及报告有关保证预防性或治疗性医学救护或治疗的属性。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，使用特征识别软件来 识别保证预防性或治疗性医学救护或治疗的属性包括对所述基线进行分析；识别出现在随后的扫描数据中的相对于所述基线的变化；以及 对所述变化进行分析，以识别医疗问题。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述多个皮肤像 素中每一个皮肤像素的反射特性的过程进一步包括提供多个可以被控制为开和关的光源；创建多个照明条件，每一个照明条件都包括选择每一个所述光源的开或关状态；在重复所述多个照明条件的同时，对所述皮肤的区域进行 扫描以获取图像数据；以及根据所述图像数据确定所述多个皮肤像素的所述反射率。
7. 根据权利要求6所述的方法，进一步包括 确定被扫描的皮肤像素的位置。
8. 根据权利要求6所述的方法，进一步包括根据所述图像数据确定所述皮肤像素相对于参考平面的倾斜度。
9. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括像素的所述倾斜度，确定所述局部皮肤形态。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述反射特性和 所述形态，对所述皮肤进行分析的过程进一步包括构建所述皮肤的区域的第一图，所述图包括第一次的所述多个皮 肤像素中每一个皮肤像素的位置和反射率。
11. 根据权利要求10所述的方法，进一步包括 构建所述皮肤的区域的第二图，所述图包括第二次的所述多个皮肤像素中每一个皮肤像素的位置和反射率；以及将所述第一图和所述第二图进行比较。
12. —种用于监视人的皮肤的区域的设备，所述设备包括外壳；至少一个光源，所述光源可以打开和关闭； 至少一个图像接收部件；以及计算设备，所述计算设备可以对来自所述图像接收部件的数据进 行分析，以便确定特定皮肤像素的所述反射率和倾斜度。
13. 根据权利要求12所述的设备，进一步包括第一预防性或治疗性医学化合物容器；以及 第 一预防性或治疗性医学化合物喷涂装置。
14. 根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一预防性或治 疗性医学化合物喷涂装置进一步包括滴液控制设备。
15. 根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一预防性或治 疗性医学化合物喷涂装置进一步包括至少一个喷墨打印头。
16. 根据权利要求12所述的设备，其中所述光源是多个发光二极管，这样的第一发光二极管具有第一光 辐射波长，第二发光二极管具有第二光辐射波长。
17. 根据权利要求13所述的设备，包括 第二反射率修改剂容器。
18. 根据权利要求12所述的设备，其中，所述外壳是小室。
19. 根据权利要求12所述的设备，其中所述外壳是手持式装置，所述装置可以人工地在皮肤的区域上移动。
20、根据权利要求12所述的设备，其中所述外壳是手持式装置，所述装置可以人工地放置在皮肤标记上
全文摘要
对用于对人体的某些区域进行扫描以识别不美特征并进行化妆美化的系统和方法进行了修改，以便进行了医学监视，并可选地进行治疗。创建人体的外表面的3-D模型，通过反射率和表面拓扑的特征，对扫描数据进行分析，以识别不健康的特征。因为人们将广泛地并频繁地使用化妆系统，因此，可以通过在很长时间内进行频繁的监视，创建病人的状况的基线，以便可以快速地识别相对于基线的潜在危险的变化，并将它们报告出去。在适当的时候，可以自动地准确地喷涂药物，以对受影响的区域进行治疗。可以喷涂受控的并且准确地指示的药物剂量，以降低不希望有的副作用的风险。也可以在皮肤的较大区域上并且在长时间内喷涂药物，以达到所需的治疗效果。
文档编号B41J3/36GK101326064SQ200680037564
公开日2008年12月17日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月12日
发明者A·D·埃德加, D·C·伊格尔哈特, 里克·B·耶格尔 申请人:里克·B·耶格尔