ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области технологии обнаружения спектров и, в частности, к способу измерения глюкозы в крови, устройству для измерения глюкозы в крови и носимому прибору для измерения глюкозы в крови.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Биологическая жидкость организма человека содержит множество элементов ткани, таких как сахар крови, жир, лейкоциты и т. д. Для обеспечения здорового функционирования организма человека концентрация каждого элемента ткани должна находиться в соответствующем ему диапазоне концентраций. Однако у некоторых людей элемент ткани предрасположен к дисбалансу, то есть концентрация элемента ткани не находится в пределах ее числового диапазона, что может приводить к заболеваниям, угрозе здоровью и даже жизни. Для таких людей необходимо проводить измерение элемента ткани в режиме реального времени.
Оптический способ обладает характеристиками быстроты, неинвазивности и предоставления многомерной информации и т. д., и его обычно применяют для измерения элемента ткани в области техники. Согласно принципу измерений оптический способ включает главным образом рамановскую спектрометрию, способ поляризации, способ оптической когерентной томографии, фотоакустическую спектрометрию, инфракрасную спектрометрию и инфракрасную спектрометрию в ближней области.
В процессе реализации концепций настоящего изобретения авторы изобретения обнаружили, что в области техники существует по меньшей мере одна проблема, заключающаяся в том, что при использовании области техники трудно получить истинный сигнал обнаруживаемого элемента ткани.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом этого в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаются способ измерения глюкозы в крови, устройство для измерения глюкозы в крови и носимый прибор для измерения глюкозы в крови.
В одном аспекте настоящего изобретения предоставлен способ измерения глюкозы в крови, в котором: получают в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения выходную интенсивность света, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, причем измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови; и обрабатывают по меньшей мере одну выходную интенсивность света, соответствующую по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемого элемента ткани.
В предпочтительном варианте осуществления в указанном способе дополнительно:
определяют признак позиционирования;
определяют область измерения согласно признаку позиционирования, при этом область измерения удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения; и
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения,
при этом признак позиционирования содержит первый признак позиционирования позиции и признак позиционирования области, и
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования:
регулируют текущую позицию измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции, при этом целевая позиция измерения удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения; и
определяют область измерения согласно признаку позиционирования области в ответ на определение того, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения:
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части, причем фиксирующая часть выполнена как единое целое с измерительным зондом, частично отделена от него или полностью отделена от него,
при этом фиксирующая часть содержит фиксирующее основание и первую установочную часть, и
при этом в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части:
размещают фиксирующее основание в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части; и
размещают измерительный зонд на фиксирующем основании; или
при этом фиксирующая часть содержит вторую установочную часть, и
при этом в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части:
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части,
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет первому заданному условию в процессе размещения фиксирующего основания в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части, и
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет второму заданному условию в процессе размещения измерительного зонда на фиксирующем основании; или
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет третьему заданному условию в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают первый проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что признак позиционирования области не совпадает с первым проецируемым признаком, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком, при этом признак позиционирования области или первый проецируемый признак меняется с положением измерительного зонда и/или фиксирующей части; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что признак позиционирования области совпадает с первым проецируемым признаком; или
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают первое целевое изображение;
получают первое эталонное изображение, при этом первое эталонное изображение содержит признак позиционирования области;
регулируют в ответ на определение того, что первое целевое изображение не совпадает с первым эталонным изображением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части для получения нового первого целевого изображения до тех пор, пока новое первое целевое изображение не будет совпадать с первым эталонным изображением; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением; или
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают второе целевое изображение, при этом второе целевое изображение содержит признак позиционирования области;
регулируют в ответ на определение того, что положение признака позиционирования области во втором целевом изображении не является первым заданным положением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части для получения нового второго целевого изображения до тех пор, пока положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении не будет являться первым заданным положением; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении является первым заданным положением.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают второй проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что первый признак позиционирования позиции не совпадает со вторым проецируемым признаком, текущую позицию измерения до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что первый признак позиционирования позиции совпадает со вторым проецируемым; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают третье целевое изображение;
получают второе эталонное изображение, при этом второе эталонное изображение содержит первый признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что третье целевое изображение не совпадает со вторым эталонным изображением, текущую позицию измерения для получения нового третьего целевого изображения до тех пор, пока новое третье целевое изображение не будет совпадать со вторым эталонным изображением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что новое третье целевое изображение совпадает со вторым эталонным изображением; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают четвертое целевое изображение, при этом четвертое целевое изображение содержит первый признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении не является вторым заданным положением, текущую позицию измерения для получения нового четвертого целевого изображения до тех пор, пока положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении не будет являться вторым заданным положением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении является вторым заданным положением,
при этом в процессе выполнения способа дополнительно:
определяют второй признак позиционирования позиции в ответ на определение того, что текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения, если измерительный зонд размещен в положении, соответствующем области измерения; и
регулируют текущую позицию измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции,
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают третий проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, текущую позицию измерения до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают пятое целевое изображение;
получают третье эталонное изображение, при этом третье эталонное изображение содержит второй признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что пятое целевое изображение не совпадает с третьим эталонным изображением, текущую позицию измерения для получения нового пятого целевого изображения до тех пор, пока новое пятое целевое изображение не будет совпадать с третьим эталонным изображением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что новое пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают шестое целевое изображение, при этом шестое целевое изображение содержит второй признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении не является третьим заданным положением, текущую позицию измерения для получения нового шестого целевого изображения до тех пор, пока положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении не будет являться третьим заданным положением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении является третьим заданным положением.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления измерительный зонд содержит М фоточувствительных поверхностей; и
при этом в процессе получения выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови:
освещают область измерения падающим светом, имеющим по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом падающий свет, имеющий каждую заданную длину волны, проходит через область измерения с образованием по меньшей мере одного луча выходящего света, выходящего из положения выхода; и
получают значение интенсивности света, соответствующее каждому лучу выходящего света, полученного M фоточувствительными поверхностями, для получения T выходных интенсивностей света, при этом каждая выходная интенсивность света получена путем обработки значения интенсивности света выходящего света, полученного с помощью одной или более фоточувствительных поверхностей, однородная фоточувствительная поверхность имеет площадь, большую или равную пороговому значению площади, каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света, где 1≤T≤M,
при этом каждая фоточувствительная поверхность содержит кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, и разные фоточувствительные поверхности имеют одинаковую форму или разные формы,
при этом однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света, и
при этом однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой кольцевую фоточувствительную поверхность, предусматривает то, что:
однородная фоточувствительная поверхность является независимой кольцевой фоточувствительной поверхностью в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или
однородная фоточувствительная поверхность является кольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения N фоточувствительных поверхностей в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит N фоточувствительных поверхностей, при этом N представляет собой целое число больше 1, и
при этом однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой некольцевую фоточувствительную поверхность, предусматривает то, что:
однородная фоточувствительная поверхность является независимой некольцевой фоточувствительной поверхностью в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или
однородная фоточувствительная поверхность является некольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения N фоточувствительных поверхностей в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит N фоточувствительных поверхностей, при этом N представляет собой целое число больше 1.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления каждая фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью получения значения интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода, в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, соответствующего фоточувствительной поверхности,
при этом расстояние между фоточувствительной поверхностью и поверхностью области измерения меньше или равно первому пороговому значению расстояния, и эффективность фоточувствительной поверхности, принимающей выходящий свет, больше или равна пороговому значению эффективности.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления соотношение оптического пути прохождения выходящего света, принимаемого каждой фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути больше или равно пороговому значению соотношения, и общий оптический путь представляет собой общее расстояние, которое проходит выходящий свет в области измерения,
при этом в процессе осуществления способа дополнительно:
определяют общую площадь однородной фоточувствительной поверхности согласно признаку структуры ткани в области измерения.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления соотношение площади каждой фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения, и
при этом пороговое значение соотношения больше или равно 0,04 мм.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность или квадратную фоточувствительную поверхность в ответ на определение того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния; или
при этом форму однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно распределению дрожания выходящего света в ответ на определение того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом меньше или равно третьему пороговому значению расстояния,
при этом распределение дрожания выходящего света разлагают на распределение дрожания в первом направлении и распределение дрожания во втором направлении, перпендикулярном первому направлению, соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении, и выходящий свет имеет максимальную амплитуду дрожания в первом направлении.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления в процессе обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови:
определяют для каждой заданной длины волны из по меньшей мере одной заданной длины волны первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света из по меньшей мере двух выходных интенсивностей света, соответствующих заданной длине волны; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны; или
при этом в процессе обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови:
определяют для каждой заданной длины волны из по меньшей мере одной заданной длины волны третью выходную интенсивность света из по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны;
выполняют дифференциальную обработку в отношении третьих выходных интенсивностей света, соответствующих разным заданным длинам волн, для получения по меньшей мере одного дифференциального сигнала; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу,
при этом в процессе определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны:
выполняют дифференциальную обработку в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, для получения дифференциального сигнала; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно дифференциальному сигналу, соответствующему каждой заданной длине волны.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света получают в разные моменты времени посредством однородной фоточувствительной поверхности, первая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света для периода сокращения, вторая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света для периода расслабления, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей, фоточувствительная поверхность, соответствующая первой выходной интенсивности света, является такой же, как и фоточувствительная поверхность, соответствующая второй выходной интенсивности света, или отличается от нее, и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления первую выходную интенсивность света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством первой однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, вторую выходную интенсивность света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством второй однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, первая однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей, и вторая однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей,
при этом первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой одну и ту же однородную фоточувствительную поверхность, и выходящий свет, принимаемый первой однородной фоточувствительной поверхностью, и выходящий свет, принимаемый второй однородной фоточувствительной поверхностью, получают путем пропускания падающего света, падающего на разные положения падения; или
при этом первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой разные однородные фоточувствительные поверхности,
при этом средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона среднего оптического пути, первый диапазон среднего оптического пути определяют согласно первому среднему значению оптического пути, и первое среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях первой однородной фоточувствительной поверхности,
при этом средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности во второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах второго диапазона среднего оптического пути, причем второй диапазон среднего оптического пути определяют согласно второму среднему значению оптического пути, и второе среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях второй однородной фоточувствительной поверхности, и
при этом абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути и вторым средним значением оптического пути находится в пределах первого диапазона разности оптических путей.
В другом аспекте настоящего изобретения предоставлено устройство для измерения глюкозы в крови, содержащее: модуль получения, выполненный с возможностью получения в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови; и модуль обработки, выполненный с возможностью обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается носимый прибор для измерения глюкозы в крови, при этом масса носимого прибора меньше порогового значения массы, так что характер перемещения носимого прибора идентичен характеру дрожания кожи в области измерения; или
при этом масса носимого прибора больше дополнительного порогового значения массы, из-за чего амплитуда перемещения кожи в области измерения меньше порогового значения амплитуды перемещения, и при этом дополнительное пороговое значение больше порогового значения массы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Вышеуказанные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут яснее из следующего описания вариантов осуществления настоящего изобретения, представленного со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на графических материалах:
на фиг. 1 схематически представлена блок-схема способа измерения элемента ткани согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 8 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 9 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 10 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 11 схематически представлено схематическое изображение приема выходящего света с помощью фоточувствительной поверхности с небольшой площадью, когда происходит дрожание, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 12 схематически представлено схематическое изображение приема выходящего света с помощью фоточувствительной поверхности с большой площадью, когда происходит дрожание, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 13 схематически представлено схематическое изображение результата измерения, полученного на основании способа моделирования по методу Монте-Карло, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 14 схематически представлено схематическое изображение дифференциального измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 15 схематически представлена структурная схема устройства для измерения элемента ткани согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 16 схематически представлено схематическое изображение взаимного расположения между измерительным зондом и фиксирующей частью согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 17 схематически представлено схематическое изображение фиксирующей части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 18 схематически представлено схематическое изображение первой установочной части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 19 схематически представлено схематическое изображение другой первой установочной части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 20 схематически представлено схематическое изображение части для позиционирования области согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 21 схематически представлено схематическое изображение другой части для позиционирования области согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 22 схематически представлено схематическое изображение первой части для получения изображения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 23 схематически представлено схематическое изображение первой части для позиционирования позиции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 24 схематически представлено схематическое изображение другой первой части для позиционирования позиции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 25 схематически представлено схематическое изображение третьей части для получения изображения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 26 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения и области измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 27 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования позиции измерения и области измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 28 схематически представлено схематическое изображение электрического соединения анодов разных фоточувствительных поверхностей согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 29 схематически представлено схематическое изображение носимого прибора согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 30 схематически представлено схематическое изображение процесса сборки носимого прибора согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 31 схематически представлено схематическое изображение поддержания среднего оптического пути выходящего света, принимаемого измерительным зондом, в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в случае, когда режим носимого прибора является идентичным режиму дрожания кожи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 32 схематически представлено схематическое изображение поддержания среднего оптического пути выходящего света, принимаемого измерительным зондом, в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в случае, когда носимый прибор вызывает амплитуду перемещения кожи в области измерения, которая меньше или равна пороговому значению амплитуды перемещения, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы. Однако следует понимать, что эти описания являются лишь примерами и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. В следующем далее подробном описании для простоты объяснения изложены многие конкретные подробности для обеспечения полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако очевидно, что один или более вариантов осуществления также могут быть реализованы без этих конкретных подробностей. Кроме того, во избежание излишнего усложнения понимания концепций настоящего изобретения в последующем описании опущены описания известных структур и технологий.
Термины, используемые в настоящем документе, предназначены только для описания конкретных вариантов осуществления и не ограничивают настоящее изобретение. Используемые в настоящем документе термины «включающий», «содержащий» и т. п. указывают на наличие признака, этапа, операции и/или компонента, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, этапов, операций или компонентов.
Все термины, используемые в настоящем документе (включая технические и научные термины), имеют общепринятые значения, понятные специалистам в данной области, если не определено иное. Следует отметить, что термины, используемые в настоящем документе, должны толковаться в значениях, соответствующих контексту данного описания, и не должны толковаться идеализированным или слишком жестким образом.
В случае использования выражения, аналогичного «по меньшей мере одно из A, B или C», его следует пояснять в соответствии со значением этого выражения, обычно понимаемым специалистами в данной области (например, «система, содержащая по меньшей мере одно из A, B или C» должна предусматривать, но без ограничения, систему, содержащую только A, систему, содержащую только B, систему, содержащую только C, систему, содержащую A и B, систему, содержащую A и C, систему, содержащую B и C, и/или систему, содержащую A, B и C). В случае использования выражения, аналогичного «по меньшей мере одно из A, B или C», его следует пояснять в соответствии со значением этого выражения, обычно понимаемым специалистами в данной области (например, «система, содержащая по меньшей мере одно из A, B или C» должна предусматривать, но без ограничения, систему, содержащую только A, систему, содержащую только B, систему, содержащую только C, систему, содержащую A и B, систему, содержащую A и C, систему, содержащую B и C, и/или систему, содержащую A, B и C).
Исследования по измерению элементов живой ткани на основании оптического способа развиваются уже около пятидесяти лет, и большое количество научно-исследовательских институтов и компаний вложили в эту область большой исследовательский энтузиазм. Из-за слабого поглощения обнаруживаемого элемента ткани и малого диапазона изменения концентрации обнаруживаемого элемента ткани в обнаруживаемом объекте сигнал обнаруживаемого элемента ткани обычно слаб, и слабый сигнал обнаруживаемого элемента ткани может быть легко заглушен помехами, например, изменением условия измерения. До сих пор не найдено решения, которое позволило бы обеспечить надежное измерение элементов живой ткани. Поэтому измерение элементов живой ткани является глобальной проблемой, требующей решения. Элемент ткани может содержать сахар крови, жир, лейкоциты и т. д. Сигнал обнаруживаемого элемента ткани представляет собой изменение выходной интенсивности света, вызванное изменением концентрации обнаруживаемого элемента ткани. Под условием измерения можно понимать условие, влияющее на путь прохождения света в ткани. Условие измерения может включать контролируемое условие измерения и неконтролируемое условие измерения. Под контролируемым условием измерения понимается условие измерения, которое может контролироваться в заданном диапазоне изменений (т. е. оставаться неизменным или практически неизменным) путем применения эффективного способа контроля во время каждого текущего процесса измерения элемента ткани. Под неконтролируемым условием измерения понимается условие измерения с непредсказуемыми и неконтролируемыми характеристиками. Контролируемое условие измерения может включать температуру, давление, область измерения, позицию измерения и т. д. Неконтролируемое условие измерения может включать изменение физиологического фона, дрейф измерительного устройства и т. д.
В процессе реализации концепций настоящего изобретения авторы изобретения обнаружили, что главными причинами провала достижения надежного измерения элемента живой ткани с использованием области техники являются следующие.
В первом аспекте важность непосредственного получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани не была признана, и не было признано, что непосредственное получение истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани является предпосылкой достижения измерения элемента живой ткани.
Во втором аспекте не было обнаружено эффективное решение непосредственного получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. Вследствие сложности непосредственного получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, даже если вышеупомянутые проблемы были признаны, не было обнаружено эффективное решение для решения этих проблем.
Третьим аспектом является чрезмерная уверенность в надежности способа многомерного анализа. Так как элемент ткани и физическое состояние (такое как температура и давление, и т. д.) имеют характеристическое поглощение в заданной полосе, считается общепринятым, что способ многомерного анализа является потенциальным средством для исправления помех в измерении элемента живой ткани. Например, многоволновые спектральные данные могут быть обработаны с помощью способа многомерного анализа, т. е. создается математическая модель между оптическим сигналом и истинным значением концентрации обнаруживаемого элемента ткани с помощью способа многомерного анализа, а концентрация обнаруживаемого элемента ткани предсказывается с помощью созданной математической модели, так что сигнал обнаруживаемого элемента ткани может быть получен опосредованно. Заданная полоса может включать видимый ближний инфракрасный диапазон.
С учетом вышеупомянутых свойств способа многомерного анализа некоторые исследователи излишне доверились надежности способа многомерного анализа. Однако изменение сигнала, вызванное изменением условия измерения, обычно гораздо больше изменения сигнала, вызванного изменением концентрации обнаруживаемого элемента ткани, а результат измерения, полученный с помощью способа многомерного анализа, по всей вероятности будет ненамеренно иметь отношение к изменению сигнала, вызванному помехами (например, помехами от физиологического фона), отличными от обнаруживаемого элемента ткани, так что такой результат, полученный с помощью опосредованного извлечения сигнала обнаруживаемого элемента ткани, может быть псевдо-корреляционным результатом.
Чтобы решить вышеупомянутые проблемы, авторы изобретения считают, что непосредственное получение истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани является предпосылкой достижения измерения элемента живой ткани. Следовательно, с точки зрения метрологии, предложены три базовых принципа достижения измерения элемента живой ткани, включающие: изготовление устройства для достижения того, что измерение элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани; уменьшение влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения; и контроль контролируемого условия измерения.
Для того чтобы соответствовать вышеупомянутым трем базовым принципам, варианты осуществления настоящего изобретения предлагают решение для измерения элемента ткани.
Для принципа изготовления устройства для достижения того, что измерение элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани, этого можно достигнуть с помощью устройства для измерения ткани с уровнем соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани. Ожидаемое изменение концентрации элемента ткани может пониматься как точность предельного измерения. Для точности предельного измерения, когда разность оптического сигнала (т. е., значение измерения), вызванная изменением концентрации обнаруживаемого элемента ткани, эквивалентна уровню шума инструмента, значение измерения трудно извлечь из шума, и такое минимальное чувствительное изменение концентрации элемента ткани называется точностью предельного измерения. Устройство, которое используется для измерения элемента ткани, называется устройством для измерения элемента ткани.
Для принципа уменьшения влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения этого можно достигнуть с помощью способа подавления помех, который может включать способ дифференциального измерения. Авторы изобретения обнаружили, что изменение неконтролируемого условия измерения является непредсказуемым и неконтролируемым, и трудно обеспечить воспроизводимость такого условия измерения с помощью использования эффективного способа контроля и таким образом снизить влияние изменения в неконтролируемом условии измерения на результат измерения. Однако влияние изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения можно снизить с помощью использования надлежащего математического алгоритма так, что влияние на результат измерения можно снизить до пренебрежимо малого уровня. Эффективный способ контроля может быть реализован с помощью аппаратной части.
Для принципа контроля контролируемого условия измерения воспроизводимость контролируемого условия измерения может быть достигнута с помощью эффективного способа контроля, а не математического алгоритма. Авторы изобретения обнаружили, что изменения контролируемых условий измерения влияют на результаты измерения по разным механизмам, и подавить влияние на результат измерения с помощью математического алгоритма сложно. Однако было обнаружено, что воспроизводимость контролируемого условия измерения может быть обеспечена с помощью эффективного способа контроля, таким образом, влияние изменения контролируемого условия измерения на результат измерения может быть снижено до пренебрежимо малого уровня, т. е. влияние изменения контролируемого условия измерения на результат измерения находится на уровне, аналогичном влиянию случайного шума на результат измерения. Поэтому для обработки контролируемого условия измерения авторы изобретения предлагают использовать надлежащий способ обработки для управления контролируемым условием измерения для достижения воспроизводимости контролируемого условия измерения с помощью эффективного способа управления. Воспроизводимость контролируемого условия измерения может означать, что во время каждого измерения элемента ткани контролируемое условие измерения поддерживается в пределах заданного диапазона изменений, так что контролируемое условие измерения остается неизменным или практически неизменным. Ниже будет приведено описание в сочетании с конкретными вариантами осуществления.
На фиг. 1 схематически представлена блок-схема способа измерения элемента ткани согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1, способ включает операции S110–S120.
В операции S110 в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения получают выходную интенсивность света, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения элемента ткани, а устройство для измерения элемента ткани имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения ожидаемое изменение концентрации элемента ткани может быть установлено согласно фактическим ситуациям. Для реализации этого устройство для измерения элемента ткани, обеспеченное измерительным зондом, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани, при этом может использоваться способ улучшения эффективности приема выходящего света. Эффективность приема выходящего света можно улучшить с помощью следующих способов. Измерительный зонд обеспечен однородной фоточувствительной поверхностью с большой общей площадью, каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь, а фоточувствительная поверхность находится рядом с кожей для непосредственного приема света.
Посредством контроля контролируемого условия измерения, используя эффективный способ контроля, влияние изменения контролируемого условия измерения на результат измерения может быть снижено до пренебрежимо малого уровня, и его избегают для использования сложного математического алгоритма для обработки, что увеличивает возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. Кроме того, сложность при обработке данных и количество обработки данных можно также уменьшить.
В операции S120 по меньшей мере одна выходная интенсивность света, соответствующая по меньшей мере одной заданной длине волны, обрабатывают на основе способа подавления помех, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для уменьшения влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения может быть использован способ подавления помех, который может включать способ дифференциального измерения. Способ дифференциального измерения может включать способ дифференциального измерения по времени, способ дифференциального измерения по положению и способ дифференциального измерения по длине волны.
Согласно техническим решениям вариантов осуществления настоящего изобретения в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения получают выходную интенсивность света, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения элемента ткани, а устройство для измерения элемента ткани имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани; и по меньшей мере одну выходную интенсивность света, соответствующую по меньшей мере одной заданной длине волны, обрабатывают на основе способа подавления помех, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани. Поскольку устройство для измерения элемента ткани, обеспеченное измерительным зондом, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани, может быть реализован принцип, согласно которому устройство для измерения элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани. Поскольку полученную выходную интенсивность света обрабатывают на основе способа подавления помех, достигается принцип уменьшения отрицательного влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения. Поскольку измерение элемента ткани выполняют в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения, достигается принцип воспроизводимости контролируемого условия измерения. Таким образом, достигаются три принципа, необходимые для получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, а затем может быть получен истинный сигнал обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, способ может также включать следующие операции перед освещением области измерения, при этом падающий свет имеет заданную длину волны.
Определяют признак позиционирования. Область измерения определяют согласно признаку позиционирования, причем область измерения представляет собой область, которая соответствует воспроизводимости контролируемого условия измерения. Измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения.
Варианты осуществления настоящего изобретения в основном сосредоточены на воспроизводимости позиции измерения и воспроизводимости области измерения. Позиция измерения относится к позиции конечности, поддерживающей участок измерения. В области техники не было найдено соответствующего содержания для позиции измерения.
В одном аспекте для воспроизводимости области измерения отклонение позиционирования области измерения вызвано неравномерностью распределения ткани и различием в плоскостности поверхности кожи. При отклонении относительного положения между измерительным зондом и областью измерения может измениться путь прохождения света в ткани. Поэтому для достижения воспроизводимости контролируемого условия измерения необходимо обеспечить максимально возможную воспроизводимость области измерения.
В другом аспекте, что касается воспроизводимости позиции измерения, то при измерении элемента ткани трудно сохранить неизменную позицию измерения обнаруживаемого объекта, и изменение позиции измерения может привести к изменению состояния кожи в области измерения, что может привести к изменению пути прохождения света в ткани. Таким образом, изменение позиции измерения может вызвать отклонение позиционирования и повлиять затем на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. Состояние кожи может включать форму поверхности кожи и внутреннюю структуру кожи. Поэтому необходимо обеспечить воспроизводимость позиции измерения. Целью позиционирования позиции измерения является обеспечение того, что позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения при выполнении измерения элемента ткани, то есть при выполнении измерения элемента ткани, если текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения, необходимо отрегулировать текущую позицию измерения в соответствии с целевой позицией измерения. Целевая позиция измерения представляет собой позицию измерения, которая удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения.
Важность достижения воспроизводимости позиции измерения часто упускается из виду, что отражено в следующих двух аспектах.
В одном аспекте не было обнаружено, что воспроизводимость позиции измерения является важным фактором, влияющим на получение истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. В области техники обычно считается, что в отношении контролируемого условия измерения наиболее важным фактором, влияющим на воспроизводимость контролируемого условия измерения, является воспроизводимость области измерения, т. е. если достигается воспроизводимость области измерения, может быть улучшена возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани в отношении контролируемого условия измерения, не учитывая другие факторы. Другими словами, в области техники направление улучшения сводится к способу улучшения точности позиционирования области измерения, и не было обнаружено, что с точки зрения контролируемого условия измерения воспроизводимость позиции измерения также является важным фактором, влияющим на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Более того, согласно приведенному выше анализу, даже если воспроизводимость области измерения достигнута, при изменении позиции конечности, поддерживающей область измерения, может измениться и внутренняя структура кожи в области измерения, что приведет к изменению пути прохождения света в ткани, тем самым влияя на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. Другими словами, только обеспечение воспроизводимости области измерения при игнорировании воспроизводимости позиции измерения не способствует улучшению возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
В другом аспекте не применяют достоверный способ достижения воспроизводимости позиции измерения. Из-за отсутствия глубоких исследований факторов, влияющих на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, важность достижения воспроизводимости позиции измерения не была признана. Считается, что при измерении элемента ткани для достижения контроля позиции измерения достаточно способа поддержания стабильности тела обнаруживаемого объекта, т. е. позиция измерения хорошо контролируется, если обнаруживаемый объект считает, что состояние тела не изменяется. Однако в большинстве случаев изменение позиции измерения может не восприниматься обнаруживаемым объектом, и такой способ достижения воспроизводимости позиции измерения может привести к значительной погрешности, что может сильно ухудшить результат измерения. Даже если принят способ контроля позиции измерения, такой способ в значительной степени не может обеспечить воспроизводимость позиции измерения, поскольку не осознается важность достижения воспроизводимости позиции измерения.
Поэтому для достижения воспроизводимости области измерения необходимо максимально обеспечить воспроизводимость позиции измерения, т. е. точно позиционировать позицию измерения. На основании вышесказанного, воспроизводимость области измерения должна основываться на воспроизводимости позиции измерения. Таким образом, позиционирование области измерения должно быть основано на позиционировании позиции измерения.
Во время процесса позиционирования позиционирование может выполняться согласно признаку позиционирования. Признак позиционирования может включать признак позиционирования позиции и признак позиционирования области. Признак позиционирования позиции используется для позиционирования позиции измерения, а признак позиционирования области используется для позиционирования области измерения. Признак позиционирования позиции может быть размещен на обнаруживаемом объекте или необнаруживаемом объекте, и признак позиционирования области может быть размещен на обнаруживаемом объекте или необнаруживаемом объекте. Необнаруживаемый объект может включать измерительный зонд или другие устройства. Признак позиционирования может включать предоставляемый вручную признак позиционирования или характерный признак на обнаруживаемом объекте. Характерный признак на обнаруживаемом объекте может включать отпечаток ладони, отпечаток пальца, родимое пятно, родинку или невус и т. д.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если применяется способ ручного предоставления признака позиционирования, предоставляемый вручную признак позиционирования может постепенно исчезать, и потребуется повторное предоставление признака позиционирования, что может привести к новой погрешности и повлиять на точность позиционирования. Характерный признак имеет надлежащую стабильность и не допускает погрешности размещения.
Характерный признак на обнаруживаемом объекте может использоваться в качестве признака позиционирования для уменьшения сложности позиционирования и улучшения точности позиционирования. Однако, даже если характерный признак на обнаруживаемом объекте используется в качестве признака позиционирования позиции, на внутреннюю структуру кожи может повлиять изменение в позиции измерения, что также может привести к отклонению позиционирования области измерения. Таким образом, положение, в котором признак позиционирования размещен на обнаруживаемом объекте, может определяться не произвольно, а в соответствии с участком измерения и костно-мышечным отношением между участком измерения и периферийным участком. В примере, если участком измерения является сторона разгибателя предплечья, то периферийный участок содержит запястье. Для стороны разгибателя предплечья изменение состояния запястья может сильно повлиять на состояние кожи стороны разгибателя предплечья. Для улучшения точности позиционирования признаки позиционирования могут быть расположены на стороне разгибателя предплечья и тыльной стороне кисти соответственно. Следует отметить, что признак позиционирования может быть предоставлен вручную, если в качестве признака позиционирования не может быть использован характерный признак на обнаруживаемом объекте. Например, признак позиционирования может представлять собой точечную метку или графическую метку, и графическая метка может включать крестообразную метку.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения признак позиционирования включает первый признак позиционирования позиции и признак позиционирования области. Определение области измерения согласно признаку позиционирования может включать следующие операции.
Текущую позицию измерения обнаруживаемого объекта регулируют в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции, причем целевая позиция измерения представляет собой позицию измерения, соответствующую воспроизводимости контролируемого условия измерения. Когда текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения, область измерения определяют согласно признаку позиционирования области.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при позиционировании позиции измерения и области измерения позиционирование позиции измерения является основой позиционирования области измерения. В последующем процессе измерения после завершения позиционирования области измерения, как правило, не требуется повторного позиционирования области измерения, но может возникнуть ситуация, когда позиционирование позиции измерения все же необходимо. Условием завершения позиционирования позиции измерения является достижение того, чтобы текущая позиция измерения являлась целевой позицией измерения. Целевая позиция измерения представляет собой позицию измерения, которая удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения причина того, что позиционирование позиции измерения все же требуется, заключается в применении стратегии, допускающей перемещение измеряемого участка в пределах обнаруживаемого диапазона, когда не выполняется измерение, и позиционирование позиции измерения, когда измерение выполняется, чтобы обеспечить лучший пользовательский опыт для обнаруживаемого объекта. При выполнении измерения необходимо обеспечить, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения. Если текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения, необходимо отрегулировать позицию измерения так, чтобы обеспечить, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения.
На основании вышеуказанного позиционирование может включать первое позиционирование позиции измерения, позиционирование области измерения и второе позиционирование позиции измерения. Под первым позиционированием позиции измерения можно понимать позиционирование позиции измерения в соответствии с реализацией позиционирования области измерения. Под вторым позиционированием позиции измерения можно понимать позиционирование позиции измерения, которое выполняется в том случае, если позиция измерения не является целевой позицией измерения, после размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения признак позиционирования области используется для позиционирования области измерения. Признак позиционирования позиции, используемый для первого позиционирования позиции измерения, называется первым признаком позиционирования позиции. Признак позиционирования позиции, используемый для второго позиционирования позиции измерения, называется вторым признаком позиционирования позиции. Как первый признак позиционирования позиции, так и второй признак позиционирования позиции используются для позиционирования позиции измерения. Первый признак позиционирования позиции может быть таким же, как и второй признак позиционирования позиции, или отличаться от него. Признак позиционирования области, первый признак позиционирования позиции и второй признак позиционирования позиции могут отличаться, быть частично одинаковыми или полностью одинаковыми. Может быть предусмотрено один или более признаков позиционирования области, первых признаков позиционирования позиции и вторых признаков позиционирования позиции.
При выполнении первого позиционирования позиции измерения и позиционирования области измерения текущая позиция измерения обнаруживаемого объекта может быть отрегулирована согласно первому признаку позиционирования позиции таким образом, чтобы первый признак позиционирования позиции совпадал с заданным признаком. Когда первый признак позиционирования позиции совпадает с заданным признаком, может быть определено, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения. Когда текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения, область измерения определяют согласно признаку позиционирования области. Тогда позиционирование позиции измерения и позиционирование области измерения завершаются.
Следует отметить, что под определением области измерения согласно признаку позиционирования области можно понимать определение области, соответствующей признаку позиционирования области, как области измерения, что включает определение области, в которой расположен признак позиционирования области, как области измерения, или определение другой области, имеющей связь с признаком позиционирования области, как области измерения.
За счет использования первого признака позиционирования позиции и признака позиционирования области позиционирование области измерения и позиционирование позиции измерения могут быть достигнуты одновременно.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения размещение измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, может включать следующие операции.
Измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части. Фиксирующая часть выполнена как единое целое с измерительным зондом, частично отделена от него или полностью отделена от него.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть используется для фиксации измерительного зонда. Фиксирующая часть может быть выполнена как единое целое с измерительным зондом, частично отделена от него или полностью отделена от него, т. е. фиксирующая часть может быть частью измерительного зонда, или может быть независимой от измерительного зонда, или может частично быть частью измерительного зонда и частично быть независимой от измерительного зонда. Фиксирующая часть может содержать фиксирующее основание и первую установочную часть, или фиксирующая часть может содержать вторую установочную часть. Первая установочная часть используется для размещения фиксирующего основания в положении, соответствующем области измерения, а фиксирующее основание используется для размещения измерительного зонда. Вторая установочная часть используется для размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
Если фиксирующая часть содержит фиксирующее основание и первую установочную часть, фиксирующее основание отделено от измерительного зонда, и первая установочная часть выполнена как единое целое с фиксирующим основанием или отделена от него. Если фиксирующая часть содержит вторую установочную часть, вторая установочная часть выполнена как единое целое с измерительным зондом или отделена от него.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть содержит фиксирующее основание и первую установочную часть.
Размещение измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части может включать следующие операции.
Фиксирующее основание размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части. Измерительный зонд размещен на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующего основания, а не непосредственно в положении, соответствующем области измерения.
Во время процесса измерения элемента ткани, если измерительный зонд размещен в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующего основания, фиксирующее основание может быть размещено в области измерения в течение длительного времени, не покидая область измерения, а измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании, когда выполняется измерение, и может быть отсоединен от фиксирующего основания, когда измерение не выполняется. Более того, поскольку фиксирующее основание размещено в положении, соответствующем области измерения, можно поддерживать хорошую точность позиционирования и уменьшить сложность позиционирования измерительного зонда, когда измерительный зонд отсоединяют от фиксирующего основания, а затем размещают на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения состояние кожи в области измерения соответствует первому заданному условию во время процесса размещения фиксирующего основания в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения состояние кожи в области измерения соответствует второму заданному условию во время процесса размещения измерительного зонда на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения действие фиксации фиксирующего основания может влиять на состояние кожи в соответствующем положении, а значит влиять на точность позиционирования области измерения. Для улучшения точности позиционирования области измерения можно обеспечить, чтобы состояние кожи в области измерения соответствовало первому заданному условию в процессе фиксации фиксирующего основания с помощью первой установочной части. Первое заданное условие может относиться к тому, что изменение в состоянии кожи в соответствующем положении находится в пределах первого заданного диапазона в процессе фиксации фиксирующего основания с помощью первой установочной части. Изменение состояния кожи может включать деформацию кожи. Соответственно, первый заданный диапазон может включать первый заданный диапазон деформации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения действие фиксации измерительного зонда может влиять на состояние кожи в соответствующем положении, а значит влиять на точность позиционирования области измерения. Для обеспечения точности позиционирования области измерения можно обеспечить, чтобы состояние кожи в области измерения соответствовало второму заданному условию в процессе фиксации измерительного зонда с помощью фиксирующего основания. Второе заданное условие может относиться к тому, что изменение состояния кожи в соответствующем положении находится в пределах второго заданного диапазона в процессе фиксации измерительного зонда с помощью фиксирующего основания. Изменение состояния кожи может включать деформацию кожи. Соответственно, второй заданный диапазон может включать второй заданный диапазон деформации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измерительный зонд является неподвижным на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, когда измерительный зонд зафиксирован на фиксирующем основании, может возникнуть проблема неустойчивой фиксации, которая может повлиять на воспроизводимость контролируемого условия измерения. Для устранения этой проблемы можно обеспечить отсутствие перемещения измерительного зонда на фиксирующем основании во время процесса измерения элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть содержит вторую установочную часть.
Размещение измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части может включать следующие операции.
Измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, что касается способа размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, в дополнение к вышеупомянутому способу размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующего основания, также можно применять способ непосредственного размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, в котором фиксирующее основание не требуется, но требуется взаимодействие со второй установочной частью.
Следует отметить, что вышеупомянутое выражение «фиксирующее основание не требуется» может включать следующие два случая. В первом случае измерительный зонд обеспечен конструкцией, выполненной как единое целое с измерительным зондом, которая выполняет ту же функцию, что и независимое фиксирующее основание. Во втором случае измерительный зонд не обеспечен конструкцией, которая выполняет ту же функцию, что и независимое фиксирующее основание.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения состояние кожи в области измерения соответствует третьему заданному условию во время процесса размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения действие фиксации измерительного зонда может влиять на состояние кожи в соответствующем положении, а значит влиять на точность позиционирования области измерения. Для улучшения точности позиционирования области измерения можно обеспечить, чтобы состояние кожи в области измерения соответствовало третьему заданному условию в процессе фиксации измерительного зонда с помощью второй установочной части. Третье заданное условие может относиться к тому, что изменение состояния кожи в соответствующем положении находится в пределах третьего заданного диапазона в процессе фиксации измерительного зонда с помощью второй установочной части. Изменение состояния кожи может включать деформацию кожи. Соответственно, третий заданный диапазон может включать третий заданный диапазон деформации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения определение области измерения согласно признаку позиционирования области может включать следующие операции.
Получают первый проецируемый признак. При определении того, что признак позиционирования области не совпадает с первым проецируемым признаком, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части регулируют до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. При определении того, что признак позиционирования области совпадает с первым проецируемым признаком, область, соответствующая измерительному зонду и/или фиксирующей части, определяют как область измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования области измерения можно применять оптический способ, то есть сопоставлять признак позиционирования области с первым проецируемым признаком и определять область измерения согласно результату сопоставления. Первый проецируемый признак образуется согласно оптическому способу, то есть за счет проецирования светового пятна с заданной формой с помощью источника света. Форма светового пятна может быть определена согласно признаку позиционирования области. Например, световое пятно с заданной формой представляет собой крестообразное световое пятно.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения после получения первого проецируемого признака с помощью конструкции для проецирования первого проецируемого признака определяют, совпадает ли признак позиционирования области с первым проецируемым признаком. При определении того, что признак позиционирования области не совпадает с первым проецируемым признаком, положение измерительного зонда и/или фиксирующего основания могут быть отрегулированы таким образом, чтобы признак позиционирования области совпадал с первым проецируемым признаком, до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. При определении того, что признак позиционирования области совпадает с первым проецируемым признаком, это может указывать, что область, в которой в текущий момент находится измерительный зонд и/или фиксирующее основание, является областью измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для проецирования первого проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Процесс регулировки, реализуемый на основании оптического способа, будет описан ниже с точки зрения двух аспектов, включая положение размещения конструкции для проецирования первого проецируемого признака и положения размещения признака позиционирования области.
Описание ниже приведено с точки зрения аспекта положения размещения конструкции для проецирования первого проецируемого признака.
В одном аспекте, если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов. Следует отметить, что если признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте или других объектах, позиционирование области измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки положения измерительного зонда и/или фиксирующего основания согласно признаку позиционирования области и первому проецируемому признаку до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. Признак позиционирования области, совпадающий с первым проецируемым признаком, в данном случае означает, что признак позиционирования области блокируется измерительным зондом и/или фиксирующим основанием, вследствие чего первый проецируемый признак может не быть спроецирован в положение, в котором находится признак позиционирования области. Если признак позиционирования области не совпадает с первым признаком позиционирования позиции, по меньшей мере один первый проецируемый признак может быть спроецирован в положение, где находится признак позиционирования области.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на измерительном зонде, признак позиционирования области может быть размещен не на измерительном зонде, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если признак позиционирования области размещен на фиксирующем основании, и позиционирование измерительного зонда достигается за счет размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части, обеспеченной фиксирующим основанием, позиционирование области измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки положения фиксирующего основания. Положение измерительного зонда фиксируют до того, как признак позиционирования области будет совпадать с первым проецируемым признаком. Положение фиксирующего основания регулируют согласно признаку позиционирования области и первому проецируемому признаку до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. Когда два указанных признака совпадают, область, соответствующую фиксирующему основанию, определяют как область измерения, и тогда измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на фиксирующем основании, признак позиционирования области может быть размещен не на фиксирующем основании, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде или других объектах. Следует отметить, что если признак позиционирования области размещен на измерительном зонде, и позиционирование измерительного зонда достигается за счет размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части, обеспеченной фиксирующим основанием, то позиционирование области измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки положения фиксирующего основания. Положение измерительного зонда фиксируют до того, как признак позиционирования области будет совпадать с первым проецируемым признаком. Положение фиксирующего основания регулируют согласно признаку позиционирования области и первому проецируемому признаку до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. Когда два указанных признака совпадают, область, соответствующую фиксирующему основанию, определяют как область измерения, и тогда измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на других объектах, признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов. Следует отметить, что если признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте или других объектах, позиционирование области измерения может быть достигнуто с помощью способа, аналогичного способу размещения конструкции для проецирования первого проецируемого признака на обнаруживаемом объекте и размещения признака позиционирования области на обнаруживаемом объекте или других объектах, которые не будут повторяться здесь.
Описание приведено ниже с точки зрения аспекта положения размещения признака позиционирования области.
В одном аспекте, если признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте, конструкция для проецирования первого проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте или других объектах, позиционирование области измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки положения измерительного зонда и/или фиксирующего основания согласно признаку позиционирования области и первому проецируемому признаку до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. Признак позиционирования области, совпадающий с первым проецируемым признаком, в данном случае означает, что признак позиционирования области блокируется измерительным зондом и/или фиксирующим основанием, вследствие чего первый проецируемый признак может не быть спроецирован в положение, в котором находится признак позиционирования области. Если признак позиционирования области не совпадает с первым признаком позиционирования позиции, по меньшей мере один первый проецируемый признак может быть спроецирован в положение, где находится признак позиционирования области.
В другом аспекте, если признак позиционирования области размещен на измерительном зонде, конструкция для проецирования первого проецируемого признака отделена от измерительного зонда и может быть размещена на обнаруживаемом объекте, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на фиксирующем основании, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если признак позиционирования области размещен на фиксирующем основании, конструкция для проецирования первого проецируемого признака отделена от фиксирующего основания и может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на измерительном зонде, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если признак позиционирования области размещен на других объектах, конструкция для проецирования первого проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования первого проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте или других объектах, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В примере на фиг. 2 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, признак позиционирования области размещен на измерительном зонде. На фиг. 3 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте.
При позиционировании области измерения с помощью оптического способа, с одной стороны, положение и угол наклона источника света могут быть отрегулированы гибким образом и могут быть легко сопоставлены с признаком позиционирования области. Таким образом, признак позиционирования области может быть размещен гибким образом, вследствие чего уменьшается сложность при размещении признака позиционирования области. С другой стороны, форма пятна выходящего света может быть лучше отрегулирована для сопоставления с признаком позиционирования области, вследствие чего точность позиционирования может быть улучшена.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения определение области измерения согласно признаку позиционирования области может включать следующие операции.
Получают первое целевое изображение. Получают первое эталонное изображение, причем первое эталонное изображение содержит признак позиционирования области. При определении того, что первое целевое изображение не совпадает с первым эталонным изображением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части регулируют для получения нового первого целевого изображения до тех пор, пока новое первое целевое изображение не будет совпадать с первым эталонным изображением. При определении того, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением, область, соответствующая измерительному зонду и/или фиксирующей части, определяют как область измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования области измерения можно применять способ сопоставления изображений, то есть сопоставить первое целевое изображение с первым эталонным изображением, и определять область измерения согласно результату сопоставления. Первое эталонное изображение может содержать признак позиционирования области, и положение признака позиционирования области в первом эталонном изображении представляет собой заданное положение. В процессе сопоставления первого целевого изображения с первым эталонным изображением первое целевое изображение может представлять собой целевое изображение, которое не содержит признак позиционирования области, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит признак позиционирования области, но положение признака позиционирования области в первом целевом изображении не является заданным положением, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит признак позиционирования области, и положение признака позиционирования области в первом целевом изображении представляет собой заданное положение. Поскольку первое эталонное изображение содержит признак позиционирования области в заданном положении, если первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением, это может указывать, что первое целевое изображение содержит признак позиционирования области, и положение признака позиционирования области в первом целевом изображении представляет собой заданное положение. Другим словами, цель сопоставления первого целевого изображения с первым эталонным изображением заключается в получении такого первого целевого изображения, в котором признак позиционирования области содержится в первом целевом изображении, и положение признака позиционирования области в первом целевом изображении представляет собой заданное положение.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при определении того, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением, это может указывать, что область, в которой в текущий момент находится измерительный зонд и/или фиксирующее основание, является областью измерения. Обнаружение того, совпадает ли первое целевое изображение с первым эталонным изображением или нет, может включать обнаружение степени сходства между первым целевым изображением и первым эталонным изображением. Если степень сходства больше или равно пороговому значению степени сходства, определяют, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением. Если степень сходства меньше порогового значения степени сходства, определяют, что первое целевое изображение не совпадает с первым эталонным изображением. Определение степени сходства между первым целевым изображением и первым эталонным изображением может включать выполнение корреляционного анализа первого целевого изображения и первого эталонного изображения для получения коэффициента корреляции, и определение степени сходства между первым целевым изображением и первым эталонным изображением согласно коэффициенту корреляции.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения первого целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Для описания признака позиционирования области и конструкции для получения первого целевого изображения ссылка может быть сделана на описание признака позиционирования области и конструкции для проецирования первого проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются. Отличие заключается в том, что признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения первого целевого изображения размещена на измерительном зонде; признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения первого целевого изображения размещена на фиксирующем основании.
В примере на фиг. 4 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4 признак позиционирования области размещен на измерительном зонде. На фиг. 5 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения определение области измерения согласно признаку позиционирования области может включать следующие операции.
Получают второе целевое изображение, причем второе целевое изображение содержит признак позиционирования области. При определении того, что положение признака позиционирования области во втором целевом изображении не является первым заданным положением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части регулируют для получения нового второго целевого изображения до тех пор, пока положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении не будет являться первым заданным положением. При определении того, что положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении представляет собой первое заданное положение, область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, определяют как область измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования области измерения можно применять способ визуализации, то есть, если положение признака позиционирования области во втором целевом изображении представляет собой первое заданное положение, это может указывать, что позиционирование области измерения завершено.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения процесс позиционирования области измерения с помощью способа визуализации представляет собой процесс определения того, является ли положение признака позиционирования области во втором целевом изображении первым заданным положением или нет. Если положение признака позиционирования области во втором целевом изображении не является первым заданным положением, положение измерительного зонда и/или фиксирующего основания можно регулировать для получения нового второго целевого изображения до тех пор, пока положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении не будет являться первым заданным положением. Когда положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении представляет собой первое заданное положение, это может указывать, что область, в которой в текущий момент находится измерительный зонд и/или фиксирующее основание, является областью измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения второго целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Признак позиционирования области может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Для описания признака позиционирования области и конструкции для получения второго целевого изображения ссылка может быть сделана на описание признака позиционирования области и конструкции для проецирования первого проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются.
В примере на фиг. 6 схематически представлено схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6 признак позиционирования области размещен на измерительном зонде. На фиг. 7 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования области измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, признак позиционирования области размещен на обнаруживаемом объекте. Как показано на фиг. 7, перемещение измерительного зонда и фиксирующего основания приводит к изменению относительного положения между ними двумя и признаком позиционирования области, вследствие чего положение признака позиционирования области, представленное на изображении, является первым заданным положением.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают второй проецируемый признак. При определении того, что первый признак позиционирования позиции не совпадает со вторым проецируемым признаком, текущую позицию измерения регулируют до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком. При определении того, что первый признак позиционирования позиции совпадает со вторым проецируемым признаком, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять оптический способ, то есть сопоставлять первый признак позиционирования позиции со вторым проецируемым признаком и определять целевую позицию измерения согласно результату сопоставления. Второй проецируемый признак образуется согласно оптическому способу, то есть за счет проецирования светового пятна с заданной формой с помощью источника света. Форма светового пятна может быть определена согласно первому признаку позиционирования позиции. То есть для обнаруживаемого объекта второй проецируемый признак, совпадающий с первым признаком позиционирования позиции, обеспечен согласно первому признаку позиционирования позиции, так что текущая позиция измерения, в которой первый признак позиционирования позиции совпадает со вторым проецируемым признаком, представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для проецирования второго проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Процесс регулировки, реализуемый на основании оптического способа, будет описан ниже с точки зрения двух аспектов, включая положение размещения конструкции для проецирования второго проецируемого признака и положения размещения первого признака позиционирования позиции.
Описание ниже приведено с точки зрения аспекта положения размещения конструкции для проецирования второго проецируемого признака.
В одном аспекте, если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов. Следует отметить, что если первый признак позиционирования позиции размещен на измерительном зонде, для достижения позиционирования позиции измерения требуется, чтобы положение измерительного зонда было зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения. Аналогично, если первый признак позиционирования позиции размещен на фиксирующем основании, для достижения позиционирования позиции измерения требуется, чтобы положение фиксирующего основания было зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на измерительном зонде, первый признак позиционирования позиции может быть размещен не на измерительном зонде, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что положение измерительного зонда должно быть зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения. Кроме того, если первый признак позиционирования позиции размещен на фиксирующем основании, первое позиционирование позиции измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта согласно первому признаку позиционирования позиции и второму проецируемому признаку до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком. Первый признак позиционирования позиции, совпадающий со вторым проецируемым признаком, в данном случае означает, что первый признак позиционирования позиции блокируется обнаруживаемым объектом, вследствие чего второй проецируемый признак может не быть спроецирован в положение, в котором находится первый признак позиционирования позиции. Если первый признак позиционирования позиции не совпадает со вторым признаком позиционирования позиции, по меньшей мере один второй проецируемый признак может быть спроецирован в положение, в котором находится первый признак позиционирования позиции. Если первый признак позиционирования позиции размещен на других объектах, позиционирование позиции измерения может быть достигнуто с помощью способа, аналогичного способу размещения первого признака позиционирования позиции на фиксирующем основании, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на фиксирующем основании, первый признак позиционирования позиции может быть размещен не на фиксирующем основании, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде или других объектах. Следует отметить, что положение фиксирующего основания может быть зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения. Кроме того, если первый признак позиционирования позиции размещен на измерительном зонде или других объектах, позиционирование позиции измерения может быть достигнуто с помощью способа, аналогичного способу размещения конструкции для проецирования второго проецируемого признака на измерительном зонде и размещения первого признака позиционирования позиции на фиксирующем основании или других объектах, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на других объектах, первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов. Следует отметить, что если первый признак позиционирования позиции размещен на измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах, позиционирование позиции измерения может быть достигнуто с помощью способа, аналогичного способу размещения конструкции для проецирования второго проецируемого признака на измерительном зонде и размещения первого признака позиционирования позиции на фиксирующем основании или других объектах, и подробности здесь не повторяются.
Описание приведено ниже с точки зрения аспекта положения размещения первого признака позиционирования позиции.
В одном аспекте, если первый признак позиционирования позиции размещен на обнаруживаемом объекте, конструкция для проецирования второго проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на измерительном зонде, положение измерительного зонда должно быть зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения. Аналогично, если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на фиксирующем основании, положение фиксирующего основания должно быть зафиксировано на стадии первого позиционирования позиции измерения.
В другом аспекте, если первый признак позиционирования позиции размещен на измерительном зонде, конструкция для проецирования второго проецируемого признака отделена от измерительного зонда и может быть размещена на обнаруживаемом объекте, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, фиксирующем основании или других объектах, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если первый признак позиционирования позиции размещен на фиксирующем основании, конструкция для проецирования второго проецируемого признака отделена от фиксирующего основания и может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде или других объектах, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В другом аспекте, если первый признак позиционирования позиции размещен на других объектах, конструкция для проецирования второго проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования второго проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
В примере на фиг. 8 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании оптического способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 8, первый признак позиционирования позиции размещен на обнаруживаемом объекте.
При позиционировании позиции измерения с помощью оптического способа, с одной стороны, положение и угол наклона источника света могут быть отрегулированы гибким образом и могут быть легко сопоставлены с первым признаком позиционирования позиции. Таким образом, первый признак позиционирования позиции может быть размещен гибким образом, вследствие чего уменьшается сложность при размещении первого признака позиционирования позиции. С другой стороны, форма пятна выходящего света может быть лучше отрегулирована для сопоставления с первым признаком позиционирования позиции, вследствие чего точность позиционирования может быть улучшена.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают третье целевое изображение. Получают второе эталонное изображение, причем второе эталонное изображение содержит первый признак позиционирования позиции. При определении того, что третье целевое изображение не совпадает со вторым эталонным изображением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового третьего целевого изображения до тех пор, пока новое третье целевое изображение не будет совпадать со вторым эталонным изображением. При определении того, что новое третье целевое изображение совпадает со вторым эталонным изображением, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять способ сопоставления изображений, то есть сопоставить третье целевое изображение со вторым эталонным изображением, и определять целевую позицию измерения согласно результату сопоставления. Второе эталонное изображение может содержать первый признак позиционирования позиции, и положение первого признака позиционирования позиции во втором эталонном изображении представляет собой заданное положение. В процессе сопоставление третьего целевого изображения со вторым эталонным изображением третье целевое изображение может представлять собой целевое изображение, которое не содержит первый признак позиционирования позиции, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит первый признак позиционирования позиции, но положение первого признака позиционирования позиции в третьем целевом изображении не является заданным положением, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит первый признак позиционирования позиции, и положение первого признака позиционирования позиции в третьем целевом изображении представляет собой заданное положение. Поскольку второе эталонное изображение содержит первый признак позиционирования позиции в заданном положении, если третье целевое изображение совпадает со вторым эталонным изображением, это может указывать, что третье целевое изображение содержит первый признак позиционирования позиции, и положение первого признака позиционирования позиции в третьем целевом изображении представляет собой заданное положение. Другими словами, цель сопоставления третьего целевого изображения со вторым эталонным изображением заключается в получении такого третьего целевого изображения, в котором первый признак позиционирования позиции содержится в третьем целевом изображении, и положение первого признака позиционирования позиции в третьем целевом изображении представляет собой заданное положение.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения третьего целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта и других объектов. Для описания первого признака позиционирования позиции и конструкции для получения третьего целевого изображения ссылка может быть сделана на описание первого признака позиционирования позиции и конструкцию для проецирования второго проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются. Отличие заключается в том, что первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения третьего целевого изображения размещена на измерительном зонде; первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения третьего целевого изображения размещена на фиксирующем основании.
В примере на фиг. 9 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании способа сопоставления изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9, первый признак позиционирования позиции размещен на обнаруживаемом объекте.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают четвертое целевое изображение, причем четвертое целевое изображение содержит первый признак позиционирования позиции. При определении того, что положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении не является вторым заданным положением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового четвертого целевого изображения до тех пор, пока положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении не будет являться вторым заданным положением. При определении того, что положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении представляет собой второе заданное положение, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять способ визуализации, то есть, если положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении представляет собой второе заданное положение, это может указывать, что позиционирование позиции измерения завершено.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения процесс позиционирования позиции измерения с помощью способа визуализации представляет собой процесс определения того, является ли положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении вторым заданным положением или нет. Если положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении не является вторым заданным положением, текущая позиция измерения может быть отрегулирована для получения нового четвертого целевого изображения до тех пор, пока положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении не будет являться вторым заданным положением. Когда положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении представляет собой второе заданное положение, это может указывать, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения четвертого целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Первый признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Для описания первого признака позиционирования позиции и конструкции для получения четвертого целевого изображения ссылка может быть сделана на описание первого признака позиционирования позиции и конструкцию для проецирования второго проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются.
В примере на фиг. 10 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения на основании способа визуализации согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 10, первый признак позиционирования позиции размещен на обнаруживаемом объекте.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения способ может дополнительно включать следующие операции.
Если измерительный зонд размещен в положении, соответствующем области измерения, второй признак позиционирования позиции определяют при определении того, что текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения. Текущую позицию измерения регулируют в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если измерительный зонд размещен в положении, соответствующем области измерения, вышеупомянутое второе позиционирование позиции измерения должно быть выполнено при определении того, что текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения. То есть, после завершения позиционирования области измерения, вышеупомянутое второе позиционирование позиции измерения должно быть выполнено, если текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения. Текущая позиция измерения может быть отрегулирована согласно второму признаку позиционирования позиции до тех пор, пока текущая позиция измерения не будет являться целевой позицией измерения. Второй признак позиционирования позиции может быть таким же, как и первый признак позиционирования позиции, или отличаться от него.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают третий проецируемый признак. При определении того, что второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, текущую позицию измерения регулируют до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком. При определении того, что второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять оптический способ, то есть сопоставлять второй признак позиционирования позиции с третьим проецируемым признаком и определять целевую позицию измерения согласно результату сопоставления. Третий проецируемый признак образуется согласно оптическому способу, то есть за счет проецирования светового пятна с заданной формой с помощью источника света. Форма светового пятна может быть определена согласно второму признаку позиционирования позиции. То есть, для обнаруживаемого объекта третий проецируемый признак, совпадающий со вторым признаком позиционирования позиции, размещают согласно второму признаку позиционирования позиции, и текущая позиция измерения, в которой второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком, представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для проецирования третьего проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Процесс регулировки, реализуемый на основании оптического способа, будет описан ниже с точки зрения двух аспектов, включая положение размещения конструкции для проецирования третьего проецируемого признака и положения размещения второго признака позиционирования позиции.
Описание ниже приведено с точки зрения аспекта положения размещения конструкции для проецирования третьего проецируемого признака.
В одном аспекте, если конструкция для проецирования третьего проецируемого признака размещена на обнаруживаемом объекте, второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования третьего проецируемого признака размещена на измерительном зонде, второй признак позиционирования позиции может быть размещен не на измерительном зонде и фиксирующем основании, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте или других объектах, поскольку измерительный зонд находится на фиксирующем основании после размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования третьего проецируемого признака размещена на фиксирующем основании, второй признак позиционирования позиции может быть размещен не на измерительном зонде и фиксирующем основании, а может быть размещен на обнаруживаемом объекте или других объектах, поскольку измерительный зонд находится на фиксирующем основании после размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
В другом аспекте, если конструкция для проецирования третьего проецируемого признака размещена на других объектах, второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов. Следует отметить, что если второй признак позиционирования позиции размещен на других объектах, позиционирование позиции измерения может быть достигнуто с помощью способа регулировки текущей позиции измерения при определении того, что второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком, и определения того, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения при определении того, что второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком. Второй признак позиционирования позиции, совпадающий с третьим проецируемым признаком, в данном случае означает, что второй признак позиционирования позиции блокируется обнаруживаемым объектом, вследствие чего третий проецируемый признак может не быть спроецирован в положение, в котором находится второй признак позиционирования позиции. Если второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, по меньшей мере один третий проецируемый признак может быть спроецирован в положение, в котором находится второй признак позиционирования позиции.
Описание приведено ниже с точки зрения аспекта положения размещения второго признака позиционирования позиции.
В одном аспекте, если второй признак позиционирования позиции размещен на обнаруживаемом объекте, конструкция для проецирования третьего проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах.
В другом аспекте, если второй признак позиционирования позиции размещен на измерительном зонде, конструкция для проецирования третьего проецируемого признака отделена от измерительного зонда и фиксирующего основания и может быть размещена на обнаруживаемом объекте или других объектах, поскольку измерительный зонд находится на фиксирующем основании после размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
В другом аспекте, если второй признак позиционирования позиции размещен на фиксирующем основании, то конструкция для проецирования третьего проецируемого признака отделена от измерительного зонда и фиксирующего основания и может быть размещена на обнаруживаемом объекте или других объектах, поскольку измерительный зонд находится на фиксирующем основании после размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
В другом аспекте, если второй признак позиционирования позиции размещен на других объектах, конструкция для проецирования третьего проецируемого признака может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Следует отметить, что если конструкция для проецирования третьего проецируемого признака размещена на других объектах, ссылка может быть сделана на приведенное выше описание соответствующей части, и подробности здесь не повторяются.
При позиционировании позиции измерения с помощью оптического способа, с одной стороны, положение и угол наклона источника света могут быть отрегулированы гибким образом и могут быть легко сопоставлены со вторым признаком позиционирования позиции. Таким образом, второй признак позиционирования позиции может быть размещен гибким образом, вследствие чего уменьшается сложность при размещении второго признака позиционирования позиции. С другой стороны, форма пятна выходящего света может быть лучше отрегулирована для сопоставления со вторым признаком позиционирования позиции, вследствие чего точность позиционирования может быть улучшена.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают пятое целевое изображение. Получают третье эталонное изображение, причем третье эталонное изображение содержит второй признак позиционирования позиции. При определении того, что пятое целевое изображение не совпадает с третьим эталонным изображением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового пятого целевого изображения до тех пор, пока новое пятое целевое изображение не будет совпадать с третьим эталонным изображением. При определении того, что новое пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять способ сопоставления изображений, то есть сопоставить пятое целевое изображение с третьим эталонным изображением, и определять целевую позицию измерения согласно результату сопоставления. Третье эталонное изображение может содержать второй признак позиционирования позиции, и положение второго признака позиционирования позиции в третьем эталонном изображении представляет собой заданное положение. В процессе сопоставления пятого целевого изображения с третьим эталонным изображением пятое целевое изображение может представлять собой целевое изображение, которое не содержит второй признак позиционирования позиции, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит второй признак позиционирования позиции, но положение второго признака позиционирования позиции в пятом целевом изображении не является заданным положением, или может представлять собой целевое изображение, которое содержит второй признак позиционирования позиции, и положение второго признака позиционирования позиции в пятом целевом изображении представляет собой заданное положение. Поскольку третье эталонное изображение содержит второй признак позиционирования позиции в заданном положении, если пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением, это может указывать, что пятое целевое изображение содержит второй признак позиционирования позиции, и положение второго признака позиционирования позиции в пятом целевом изображении представляет собой заданное положение. Другими словами, цель сопоставления пятого целевого изображения с третьим эталонным изображением заключается в получении такого пятого целевого изображения, в котором второй признак позиционирования позиции содержится в пятом целевом изображении, и положение второго признака позиционирования позиции в пятом целевом изображении представляет собой заданное положение.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при определении того, что пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением, это может указывать, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения пятого целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Для описания второго признака позиционирования позиции и конструкции для получения пятого целевого изображения ссылка может быть сделана на описание второго признака позиционирования позиции и конструкцию для проецирования третьего проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются. Отличие заключается в том, что второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения пятого целевого изображения размещена на измерительном зонде; второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из обнаруживаемого объекта, измерительного зонда, фиксирующего основания или других объектов, если конструкция для получения пятого целевого изображения размещена на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулировка текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции может включать следующие операции.
Получают шестое целевое изображение, причем шестое целевое изображение содержит второй признак позиционирования позиции. При определении того, что положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении не является третьим заданным положением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового шестого целевого изображения до тех пор, пока положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении не будет являться третьим заданным положением. При определении того, что положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении представляет собой третье заданное положение, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для обеспечения гибкости использования и точности позиционирования позиции измерения можно применять способ визуализации, то есть, если положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении представляет собой третье заданное положение, это может указывать, что позиционирование позиции измерения завершено.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения процесс позиционирования позиции измерения с помощью способа визуализации представляет собой процесс определения того, является ли положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении третьим заданным положением. Если положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении не является третьим заданным положением, текущая позиция измерения может быть отрегулирована для получения нового шестого целевого изображения до тех пор, пока положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении не будет являться третьим заданным положением. Когда положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении представляет собой третье заданное положение, это может указывать, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения конструкция для получения шестого целевого изображения может быть размещена на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде, фиксирующем основании или других объектах. Другие объекты могут относиться к объектам, отличающимся от измерительного зонда, фиксирующей части и обнаруживаемого объекта. Второй признак позиционирования позиции может быть размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда, фиксирующего основания, обнаруживаемого объекта или других объектов. Для описания второго признака позиционирования позиции и конструкции для получения шестого целевого изображения ссылка может быть сделана на описание второго признака позиционирования позиции и конструкцию для проецирования третьего проецируемого признака, и подробности здесь не повторяются.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения способ может дополнительно включать следующие операции.
Генерируют указательную информацию. Указательная информация используется для указания на завершение позиционирования позиции измерения и/или завершения позиционирования области измерения. Форма указательной информации включает по меньшей мере одно из изображения, речи или вибрации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, чтобы позволить пользователю своевременно узнать, завершено ли позиционирование позиции измерения и/или позиционирование области измерения, может быть сгенерирована указательная информация после завершения позиционирования позиции измерения и/или завершения позиционирования области измерения. Конкретная форма представления указательной информации может включать по меньшей мере одно из изображения, речи или вибрации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения способ может дополнительно включать следующие операции.
Измерительный зонд размещают на фиксирующем основании при определении того, что фиксирующее основание размещено в положении, соответствующем области измерения, и что измерительный зонд не размещен на фиксирующей части. При определении того, что фиксирующее основание не размещено в положении, соответствующем области измерения, фиксирующее основание размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части, и затем измерительный зонд размещают на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующего основания, то во время процесса измерения элемента ткани фиксирующее основание может быть отсоединено от области измерения, и измерительный зонд может быть отсоединен от фиксирующего основания. Когда необходимо выполнить измерение, если фиксирующее основание не размещено в положении, соответствующем области измерения, то фиксирующее основание может быть размещено в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части, и измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании. Если фиксирующее основание размещают в положении, соответствующем области измерения, и измерительный зонд не размещен на фиксирующем основании, то измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании.
В примере для краткосрочного измерения в любой момент времени фиксирующее основание может быть размещено в положении, соответствующем области измерения, и измерительный зонд может быть отсоединен от фиксирующего основания; когда необходимо выполнить измерение, измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании. Для долгосрочного измерения фиксирующее основание может быть отсоединено от области измерения, и измерительный зонд может быть отсоединен от фиксирующего основания; когда необходимо выполнить измерение, фиксирующее основание может быть размещено в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части, и измерительный зонд может быть размещен на фиксирующем основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения способ может дополнительно включать следующие операции.
При определении того, что измерительный зонд не размещен в положении, соответствующем области измерения, измерительный зонд размещают в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если измерительный зонд непосредственно размещен в положении, соответствующем области измерения, то во время процесса измерения элемента ткани измерительный зонд может быть отсоединен от области измерения, и когда необходимо выполнить измерение измерительный зонд может быть размещен в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измерительный зонд содержит M фоточувствительных поверхностей. Операция получения выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения элемента ткани, а устройство для измерения элемента ткани имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани, может включать следующие операции.
Область измерения освещается падающим светом, имеющим по меньшей мере одну заданную длину волны, где падающий свет, имеющий каждую заданную длину волны, проходит через область измерения с образованием по меньшей мере одного луча выходящего света, выходящего из положения выхода. Для получения T выходных интенсивностей света получают значение интенсивности света, соответствующее каждому лучу выходящего света, полученного M фоточувствительными поверхностями. Каждую выходную интенсивность света получают посредством обработки значения интенсивности света выходящего света, получаемого одной или более фоточувствительными поверхностями. Однородная фоточувствительная поверхность имеет площадь, большую или равную пороговому значению площади, при этом каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь. Однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода одной выходной интенсивности света, где 1≤T≤M.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фоточувствительные поверхности среди M фоточувствительных поверхностей можно использовать отдельно, частично в комбинации или полностью в комбинации. Использование в комбинации означает вывод одной выходной интенсивности света. В вариантах осуществления настоящего изобретения фоточувствительная поверхность для вывода одной выходной интенсивности света называется однородной фоточувствительной поверхностью. Однородная фоточувствительная поверхность может содержать одну или более фоточувствительных поверхностей. Условием для использования разных фоточувствительных поверхностей в комбинации может быть то, что средний оптический путь выходящего света, принимаемого фоточувствительными поверхностями, находится в пределах диапазона среднего оптического пути. Диапазон среднего оптического пути может представлять собой диапазон, который больше первого порогового значения среднего оптического пути, или равен ему, и меньше второго порогового значения среднего оптического пути, или равен ему. Первое пороговое значение среднего оптического пути и второе пороговое значение среднего оптического пути можно определять согласно среднему значению оптического пути и амплитуде изменения оптического пути. Среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого на фоточувствительных положениях однородной фоточувствительной поверхности. В примере, если среднее значение оптического пути представляет собой a, и амплитуда изменения оптического пути составляет ±30%, тогда первое пороговое значение среднего оптического пути может составлять 0,7a, а второе пороговое значение среднего оптического пути может составлять 1,3a.
Ниже поясняется термин «средний оптический путь». Путь прохождения света в ткани может быть выражен оптическим путем и глубиной проникновения. Оптический путь используется для определения общего расстояния, которое свет проходит в ткани, а глубина проникновения используется для определения максимального продольного расстояния, которого свет может достигнуть в ткани. Для определенного расстояния источник-приемник средний оптический путь используется для определения среднего значения оптического пути света в ткани. Функция распределения вероятности оптического пути может пониматься как функция расстояния источник-приемник и оптического параметра ткани. Расстояние источник-приемник представляет собой радиальное расстояние между центром падающего света и центром фоточувствительной поверхности. Соответственно, в математических выражениях средний оптический путь можно понимать как функцию расстояния источник-приемник и оптического параметра ткани. Оптический параметр ткани может включать коэффициент поглощения, коэффициент рассеяния и коэффициент анизотропии. Факторы, влияющие на оптический путь, могут включать коэффициент поглощения, коэффициент рассеяния, коэффициент анизотропии и расстояние источник-приемник.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность может быть представлена как кольцевая фоточувствительная поверхность или некольцевая фоточувствительная поверхность. Некольцевая фоточувствительная поверхность может включать секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, эллиптическую фоточувствительную поверхность или многоугольную фоточувствительную поверхность. Многоугольная фоточувствительная поверхность может включать квадратную фоточувствительную поверхность, прямоугольную фоточувствительную поверхность или треугольную фоточувствительную поверхность.
Однородная фоточувствительная поверхность может быть кольцевой фоточувствительной поверхностью или некольцевой фоточувствительной поверхностью. Однородная фоточувствительная поверхность, являющаяся кольцевой фоточувствительной поверхностью, может предусматривать, что: однородная фоточувствительная поверхность является независимой кольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является кольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей. Однородная фоточувствительная поверхность, являющаяся некольцевой фоточувствительной поверхностью, может предусматривать, что: однородная фоточувствительную поверхность является независимой некольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является некольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей в случае, когда однородная фоточувствительную поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей.
Для достижения этого устройство для измерения элемента ткани, снабженное измерительным зондом, имеет уровень соотношения сигнал/шум, который соответствует ожидаемому изменению концентрации элемента ткани, может использоваться способ улучшения эффективности измерительного зонда, принимающего выходящий свет.
Для того чтобы улучшить эффективность измерительного зонда, принимающего выходящий свет, может использоваться фоточувствительная поверхность, имеющая большую площадь (т. е фоточувствительная поверхность с большой площадью), т. е общая площадь фоточувствительной поверхности в виде однородной фоточувствительной поверхности больше или равна пороговому значению площади, при этом каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь. Фоточувствительная поверхность изготовлена из фоточувствительного материала. Более того, фоточувствительная поверхность с большой площадью могут находиться в непосредственной близости с областью измерения для приема широкого диапазона выходящего света, который отличается от одноточечного приема по оптическому волокну и совместного приема по нескольким одиночным оптическим волокнам, а эффективность приема выходящего света может быть значительно улучшена. Дополнительно, с помощью размещения фоточувствительной поверхности рядом с поверхностью области измерения, можно достигнуть высокой эффективности приема света при рамановском рассеянии.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность может получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода, в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, соответствующего фоточувствительной поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения в процессе реализации концепций настоящего изобретения авторы изобретения обнаружили, что: разные результаты измерения могут быть получены, только если распределение интенсивности светового пятна, создаваемого путем освещения в области измерения падающим светом, изменяется при неизменности общих условий; и, если результат измерения, полученный при размещении фоточувствительной поверхности рядом с кровеносным сосудом, сравнивается с результатом измерения, полученным при размещении той же фоточувствительной поверхности далеко от кровеносного сосуда при сохранении неизменности других условий, то результат измерения, полученный при размещении фоточувствительной поверхности далеко от кровеносного сосуда, лучше, чем полученный при размещении фоточувствительной поверхности рядом с кровеносным сосудом. Результат измерения может быть представлен относительным изменением значения интенсивности света или стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью. Чем меньше относительное изменение значения интенсивности света, тем лучше результат измерения. Чем меньше стандартное отклонение значения интенсивности света, тем лучше результат измерения. При изучении причин разных результатов измерения было обнаружено, что изменение распределения интенсивности светового пятна, создаваемого путем освещения в области измерения падающим светом, может отражать случайность освещения источника света, а расстояние между областью измерения и кровеносным сосудом может отражать силу биения пульса. Случайность как освещения источника света, так и биения пульса являются источниками дрожания. Поэтому было обнаружено, что одной из причин сложности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани является дрожание.
На основе исследования дрожания было обнаружено, что источник дрожания можно отнести ко внутреннему источнику и внешнему источнику. Внутренний источник может предусматривать изменение физиологического фона в дополнение к биению пульса. Внешний источник может предусматривать неопределенность прохождения падающего света в дополнение к случайности освещения источника света. Случайность освещения источника света может отражаться в распределении интенсивности падающего света, создаваемого путем освещения в области измерения. Было обнаружено, что как дрожание, вызванное внутренним источником, так и дрожание, вызванное внешним источником, могут влиять на путь прохождения света в ткани, а затем влиять на распределение интенсивности выходящего света в области измерения.
Для решения проблемы, вызванной дрожанием, заключающейся в том, что получить истинный сигнал обнаруживаемого элемента ткани трудно, авторы изобретения обнаружили, что может быть применено решение получения значения интенсивности света выходящего света за счет использования фоточувствительной поверхности с большой площадью для эффективного уменьшения отрицательного влияния дрожания на результат измерения. Фоточувствительная поверхность с большой площадью может эффективно уменьшать отрицательное влияние, вызванное дрожанием. Так называемая «фоточувствительная поверхность с большой площадью» может пониматься как фоточувствительная поверхность с такой площадью, что фоточувствительная поверхность может получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода в пределах заданного диапазона защиты от дрожания. Ниже будет подробно описано, почему для эффективного снижения отрицательного влияния дрожания на результат измерения может быть принято решение о получении выходной интенсивности света выходящего света путем использования фоточувствительной поверхности с большой площадью.
Для фоточувствительной поверхности с большой площадью соотношение площади фоточувствительной поверхности, которая может стабильно принимать выходящий свет, и площади фоточувствительной поверхности может быть увеличено так, что стабильность приема выходящего света может быть улучшена, отрицательное влияние изменения в распределении интенсивности выходящего света, вызванное дрожанием, может быть уменьшено, и тогда возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани может быть улучшена. Стабильность может быть представлена относительным изменением значения интенсивности света или стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью. Чем меньше относительное изменение значения интенсивности света, тем выше стабильность. Чем меньше стандартное отклонение значения интенсивности света, тем выше стабильность.
Для описания в качестве примера рассматривается дрожание, вызванное биением пульса. Биение пульса может быть отражено состоянием кровеносного сосуда. На фиг. 11 схематически представлено схематическое изображение приема выходящего света с помощью фоточувствительной поверхности с малой площадью при возникновении дрожания согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг. 12 схематически представлено схематическое изображение приема выходящего света с помощью фоточувствительной поверхности с большой площадью при возникновении дрожания согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Дрожание, происходящее на фиг. 11, аналогично тому, что происходит на фиг. 12. Площадь фоточувствительной поверхности A, показанная на фиг. 11, меньше, чем площадь фоточувствительной поверхности B, показанная на фиг. 12. Как на фиг. 11, так и на фиг. 12 показаны квадратные фоточувствительные поверхности. Как показано на фиг. 11 и на фиг. 12, состояние 1 кровеносного сосуда представляет состояние сужения сосуда, состояние 2 кровеносного сосуда представляет состояние расширения сосуда, состояние 1 кожи представляет состояние кожи, соответствующее состоянию 1 кровеносного сосуда, и состояние 2 кожи представляет состояние кожи, соответствующее состоянию 2 кровеносного сосуда. Изменение из состояния 1 кожи в состояние 2 кожи представляет собой дрожание.
Сравнивают результаты измерения, полученные с помощью фоточувствительных поверхностей с разными площадями при возникновении одинакового дрожания. Результат измерения представлен относительным изменением значения интенсивности света или стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью в течение заданного периода времени. Относительное изменение значения интенсивности света может быть определено путем: вычисления разницы между максимальным значением интенсивности света и минимальным значением интенсивности света в течение заданного периода времени, вычисления среднего значения для значений интенсивности света в течение заданного периода времени, вычисления соотношения разницы и среднего значения и определения отношения как относительного изменения значения интенсивности света. Заданный период времени может представлять собой цикл пульсации.
Результаты измерения также показывают, что результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, независимо от того, представлен ли результат измерения относительным изменением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью, или результат измерения представлен стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью.
Поскольку площадь фоточувствительной поверхности B больше, чем площадь фоточувствительной поверхности A, это может указывать на то, что фоточувствительная поверхность с большой площадью может использоваться для улучшения стабильности приема выходящего света, а значит уменьшения отрицательного влияния изменения в распределении интенсивности выходящего света, вызванного дрожанием, улучшая таким образом возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Следует отметить, что фоточувствительная поверхность с большой площадью, описанная в вариантах осуществления настоящего изобретения, может достигать высокой стабильности и эффективности приема выходящего света в случае небольшого расстояния до поверхности области измерения, то есть в случае, если фоточувствительная поверхность с большой площадью находится близко к поверхности области измерения. Этого нельзя достичь при использовании одноточечного приема по оптическому волокну и совместного приема по нескольким одиночным оптическим волокнам из-за ограничения числовой апертуры оптического волокна и ограничения изменения состояния оптического волокна. Состояние оптического волокна легко подвержено влиянию окружающей среды, а изменение состояния оптического волокна оказывает большое влияние на стабильность приема выходящего света.
Следует также отметить, что фоточувствительная поверхность c большой площадью обычно используется для улучшения соотношения сигнал/шум выходной интенсивности света. Другими словами, фоточувствительная поверхность с большой площадью может не только повысить эффективность интенсивности выходящего света, но и эффективно подавить дрожание.
Для улучшения возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани необходимо обеспечить то, чтобы каждая фоточувствительная поверхность могла получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, соответствующего фоточувствительной поверхности, что требует того, чтобы площадь фоточувствительной поверхности была как можно больше. Каждая фоточувствительная поверхность имеет соответствующий заданный диапазон защиты от дрожания, и разные фоточувствительные поверхности соответствуют одинаковому или разным заданным диапазонам защиты от дрожания. Ниже будет приведено описание трех аспектов с примерами, иллюстрирующими, что чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем лучше эффект подавления дрожания. В примерах площадь фоточувствительной поверхности A меньше площади фоточувствительной поверхности B, причем как фоточувствительная поверхность A, так и фоточувствительная поверхность B представляют собой квадратные фоточувствительные поверхности.
В первом аспекте может быть подавлено дрожание, вызванное биением пульса. Фоточувствительная поверхность A и фоточувствительная поверхность B расположены в одном положении в области измерения, которое является положением рядом с кровеносным сосудом. Результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, можно сравнить с результатом измерения, полученным с помощью фоточувствительной поверхности B при прочих равных условиях. Результат измерения представлен относительным изменением значения интенсивности света или стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью в течение цикла пульсации. Способ вычисления относительного изменения значения интенсивности света описан выше и не будет повторяться в данном документе. Было обнаружено, что относительное изменение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью B, меньше, чем относительное изменение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью A, и стандартное отклонение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью B, меньше, чем стандартное отклонение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью A. Таким образом, можно сделать вывод, что результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, независимо от того, представлен результат измерения относительным изменением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью, или результат измерения представлен стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью.
Поскольку результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, и площадь фоточувствительной поверхности B больше, чем площадь фоточувствительной поверхности A, это может указывать, что чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем лучше эффект подавления дрожания, вызванный биением пульса.
Во втором аспекте дрожание, вызванное изменением распределения интенсивности светового пятна, создаваемого путем освещения в области измерения падающим светом, может быть подавлено. Распределение интенсивности светового пятна, создаваемого путем освещения в области измерения падающим светом, может быть изменено, в то время как другие условия остаются неизменными. Результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, можно сравнить с результатом измерения, полученным с помощью фоточувствительной поверхности B. Результат измерения представлен относительным изменением значения интенсивности света или стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью в течение заданного периода. Способ вычисления относительного изменения значения интенсивности света описан выше и не будет повторяться в данном документе. Было обнаружено, что относительное изменение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью B, меньше, чем относительное изменение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью A, и стандартное отклонение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью B, меньше, чем стандартное отклонение значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью A. Таким образом, можно сделать вывод, что результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, независимо от того, представлен результат измерения относительным изменением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью, или результат измерения представлен стандартным отклонением значения интенсивности света выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью.
Поскольку результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, а площадь фоточувствительной поверхности B больше, чем площадь фоточувствительной поверхности A, это может указывать, что чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем лучше эффект подавления дрожания, вызванного изменением распределения интенсивности светового пятна, создаваемого путем освещения в области измерения падающим светом.
В третьем аспекте может быть подавлено дрожание, вызванное неопределенностью прохождения падающего света. Используют способ моделирования по методу Монте-Карло, в котором центральное падение осуществляется с помощью падающего света с числом фотонов 1015, фоточувствительная поверхность A и фоточувствительная поверхность B размещены на расстоянии 2,4 мм от центра падающего света, и моделирование проводится двадцать два раза. Результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, можно сравнить с результатом измерения, полученным с помощью фоточувствительной поверхности B. Результат измерения представлен стандартным отклонением количества выходящих фотонов на единицу площади. Чем меньше стандартное отклонение количества выходящих фотонов на единицу площади, тем лучше эффект подавления. На фиг. 13 схематически представлено схематическое изображение результата измерения, полученного на основании способа моделирования по методу Монте-Карло согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Было обнаружено, что стандартное отклонение количества выходящих шедших фотонов на единицу площади, соответствующей фоточувствительной поверхности B, меньше стандартного отклонения количества выходящих фотонов на единицу площади, соответствующей фоточувствительной поверхности A. То есть результат измерения, полученный с использованием фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с использованием фоточувствительной поверхности A.
Поскольку результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности B, лучше, чем результат измерения, полученный с помощью фоточувствительной поверхности A, и площадь фоточувствительной поверхности B больше, чем площадь фоточувствительной поверхности A, это может указывать, что чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем лучше эффект подавления дрожания, вызванный неопределенностью передачи падающего света.
На примерах из трех вышеприведенных аспектов это может указывать на то, что чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем лучше эффект подавления отрицательного влияния дрожания на результат измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения соотношение среднего оптического пути выходящего света, принимаемого каждой фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути больше или равно пороговому значению соотношения. Общий оптический путь представляет собой общее расстояние, которое проходит выходящий свет в области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения модель ткани обнаруживаемого объекта обычно представляет собой слоистую структуру, то есть может быть разделена на один или более слоев. Разные слои ткани несут разную информацию об обнаруживаемом элементе ткани. Для того чтобы улучшить возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, необходимо обеспечить, чтобы путь прохождения выходящего света в основном проходил через слой ткани, который несет богатую информацию об обнаруживаемом элементе ткани. Целевой слой ткани может пониматься как слой ткани, который несет богатую информацию об обнаруживаемом элементе ткани, или слой ткани, который является основным источником обнаруживаемого элемента ткани. В следующем описании человеческое тело взято в качестве примера обнаруживаемого объекта, а глюкоза в крови взята в качестве примера обнаруживаемого элемента ткани.
Модель кожной ткани человеческого тела может пониматься как трехслойная модель, включающая эпидермис, дерму и подкожно-жировой слой изнутри наружу. Эпидермис содержит небольшое количество интерстициальной жидкости и не содержит плазмы и лимфы. Дерма содержит большое количество интерстициальной жидкости и дополнительно содержит большое количество плазмы и небольшое количество лимфы из-за наличия многочисленных капилляров. Подкожно-жировой слой содержит небольшое количество клеточной жидкости и содержит большое количество плазмы и небольшое количество лимфы из-за наличия кровеносных сосудов, таких как вены и артерии. Следовательно, разные слои ткани несут разную информацию об обнаруживаемом элементе ткани.
Поскольку эпидермис содержит небольшое количество интерстициальной жидкости, он не является подходящим источником информации о глюкозе в крови. Хотя подкожно-жировой слой содержит большое количество плазмы и относительно небольшое количество интерстициальной жидкости, он все еще не является подходящим источником информации о глюкозе в крови из-за ограничения глубины проникновения падающего света. Дерма содержит многочисленные капилляры и большое количество интерстициальной жидкости, а падающий свет может легко достигать дермы. Следовательно, дерму можно использовать в качестве основного источника информации о глюкозе в крови. Соответственно, целевым слоем ткани может быть дерма.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения средний оптический путь выходящего света в каждом слое ткани может быть определен согласно оптическому пути и глубине проникновения.
Для обеспечения того, чтобы путь прохождения выходящего света в основном проходил через целевой слой ткани, необходимо обеспечить, чтобы соотношение среднего оптического пути выходящего света, принимаемого каждой фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути было больше порогового значения соотношения или равно ему. Общий оптический путь может представлять собой общее расстояние, которое проходит выходящий свет в области измерения, то есть общее расстояние пути, который проходит падающий свет от входа в область измерения, перемещения в области измерения до достижения положения выхода. Пороговое значение соотношения связано с оптическим параметром ткани и расстоянием источник-приемник между центром фоточувствительной поверхности и центром падающего света.
Следует отметить, что поскольку в вариантах осуществления настоящего изобретения определено соотношение среднего оптического пути выходящего света, принимаемого фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути, площадь фоточувствительной поверхности в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть не слишком большой, и это большая площадь в диапазоне площадей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения общую площадь однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно признаку структуры ткани в области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения общую площадь однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно признаку структуры ткани в области измерения. Признак структуры ткани может пониматься как признак структуры в области измерения.
Например, когда область измерения представляет собой область пересечения трех кровеносных сосудов, если однородная фоточувствительная поверхность расположена в области пересечения трех кровеносных сосудов, то общая площадь однородной фоточувствительной поверхности ограничена площадью области пересечения трех кровеносных сосудов, т. е. общая площадь однородной фоточувствительной поверхности должна быть определена в соответствии с площадью области пересечения трех кровеносных сосудов.
В качестве другого примера, когда область измерения представляет собой область, где расположен палец, если однородная фоточувствительная поверхность размещена в области, где расположен палец, то общая площадь однородной фоточувствительной поверхности ограничена площадью области, где расположен палец, т. е. общая площадь однородной фоточувствительной поверхности должна быть определена в соответствии с площадью области, где расположен палец.
Следует отметить, что площадь фоточувствительной поверхности в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть определена в соответствии с признаком структуры ткани, а площадь, которая определена в соответствии с признаком структуры ткани, обычно может быть не слишком большой. Следовательно, площадь фоточувствительной поверхности в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть не слишком большой, и это большая площадь в диапазоне площадей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения соотношение площади каждой фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности больше порогового значения соотношения или равно ему.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения причина, по которой влияние дрожания, вызванного неопределенностью прохождения падающего света, случайностью источника света, изменением физиологического фона и биением пульса на распределение выходящего света в области измерения, может быть уменьшено путем максимизации соотношения площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности, выглядит следующим образом.
Для простоты объяснения фоточувствительная поверхность включает две части, то есть краевую часть и некраевую часть (или внутреннюю часть). Обычно дрожание в основном влияет на выходящий свет, получаемый краевой частью, в то время как некраевая часть подвержена меньшему влиянию, то есть некраевая часть может получать выходящий свет относительно стабильно. С другой точки зрения, когда возникает дрожание, распределение интенсивности выходящего света в области измерения может быть незначительно изменено. Значение интенсивности света выходящего света, принятого краевой частью, может сильно изменяться при изменении распределения интенсивности выходящего света, но большая часть выходящего света для некраевой части может быть относительно стабильно получена фоточувствительной поверхностью, так что значение интенсивности света выходящего света, принятого некраевой частью, может оставаться относительно стабильным. Следовательно, можно максимизировать соотношение площади, соответствующей некраевой части, и площади фоточувствительной поверхности, чтобы эффективно подавить отрицательное влияние дрожания на результат измерения, и чем больше это соотношение, тем лучше эффект уменьшения отрицательного влияния. Краевая часть может быть представлена окружностью фоточувствительной поверхности, а некраевая часть может быть представлена площадью фоточувствительной поверхности. Таким образом, требуется, чтобы соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности было как можно большим.
Например, фоточувствительная поверхность 1 представляет собой круглую фоточувствительную поверхность, а фоточувствительная поверхность 2 представляет собой квадратную фоточувствительную поверхность. В случае одинаковой окружности, поскольку площадь фоточувствительной поверхности 1 больше площади фоточувствительной поверхности 2, соотношение площади фоточувствительной поверхности 1 и окружности фоточувствительной поверхности 1 больше, чем соотношение площади фоточувствительной поверхности 2 и окружности фоточувствительной поверхности 2. Следовательно, эффект фоточувствительной поверхности 1, уменьшающий отрицательное влияние, лучше, чем эффект фоточувствительной поверхности 2, уменьшающий отрицательное влияние.
Следует отметить, что описание соотношения площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности, которое больше или равно пороговому значению соотношения, дано на основе выполнения условия, при котором площадь фоточувствительной поверхности больше или равна пороговому значению площади. Для большинства форм фоточувствительных поверхностей, если соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения, размер площади фоточувствительной поверхности фактически ограничен, поскольку для большинства форм узоров соотношение площади узора и окружности узора имеет положительную корреляцию с размером площади, то есть чем больше соотношение площади узора и окружности узора, тем больше площадь узора.
Например, в случае круга площадь круга равна 
, а соотношение площади круга и окружности круга равно 
, где 
представляет собой радиус. Соотношение площади и окружности круга связано только с радиусом, и размер площади круга связан только с радиусом. Следовательно, соотношение площади круга и окружности круга имеет положительную корреляцию с размером площади. Если соотношение площади круга и окружности круга ограничено, размер площади круга также ограничен. В качестве другого примера, в случае квадрата площадь квадрата равна 
, а соотношение площади квадрата и окружности квадрата равно 
, где 
представляет собой боковую длину. Соотношение площади квадрата и окружности квадрата связано только с боковой длиной, а размер площади квадрата связан только с боковой длиной. Следовательно, соотношение площади квадрата и окружности квадрата имеет положительную корреляцию с размером площади. Если соотношение площади квадрата и окружности квадрата ограничено, размер площади квадрата также ограничен.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения пороговое значение соотношения больше или равно 0,04 мм.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения площадь фоточувствительной поверхности в настоящем изобретении представляет собой относительно большую площадь, то есть площадь фоточувствительной поверхности представляет собой большую площадь в пределах диапазона площадей. Ниже будет приведено описание для этого случая.
В одном аспекте площадь фоточувствительной поверхности может быть не слишком мала. В вариантах осуществления настоящего изобретения фоточувствительная поверхность с большой площадью относится к фоточувствительной поверхности с такой площадью, что фоточувствительная поверхность может получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода в пределах заданного диапазона защиты от дрожания. Следовательно, в вариантах осуществления настоящего изобретения фоточувствительная поверхность с большой площадью имеет большую площадь, используемую для достижения защиты от дрожания. Более того, соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности можно использовать для указания того, что площадь фоточувствительной поверхности позволяет фоточувствительной поверхности получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, а соотношение площади и окружности фоточувствительной поверхности обычно имеет положительную корреляцию с площадью фоточувствительной поверхности. Следовательно, если соотношение площади и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения, размер площади фоточувствительной поверхности также фактически ограничен, то есть также ограничено то, что площадь фоточувствительной поверхности может быть не слишком малой, путем ограничения того, что соотношение площади и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения.
В другом аспекте площадь фоточувствительной поверхности может быть не слишком большой. В вариантах осуществления настоящего изобретения требуется, чтобы соотношение среднего оптического пути выходящего света, принятого фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути было больше или равно пороговому значению соотношения, и/или площадь фоточувствительной поверхности определяют согласно признаку структуры ткани, вследствие чего площадь фоточувствительной поверхности может не быть очень большой.
Таким образом, площадь фоточувствительной поверхности в вариантах осуществления настоящего изобретения представляет собой относительно большую площадь, то есть большую площадь в диапазоне площадей.
Кроме того, может быть случай, в котором фоточувствительная поверхность имеет большую площадь, а также имеет большую окружность, вследствие чего соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности является небольшим, то есть соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности меньше порогового значения соотношения. Таким образом, может быть так, что фоточувствительная поверхность, имеющая большую абсолютную площадь, не соответствует требованию защиты от дрожания. Также может быть случай, в котором фоточувствительная поверхность имеет небольшую площадь и большую окружность, вследствие чего соотношение площади фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности меньше порогового значения соотношения. Таким образом, фоточувствительная поверхность, имеющая очень малую площадь, может не соответствовать требованию защиты от дрожания.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фоточувствительная поверхность находится в контакте или не находится в контакте с поверхностью области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения форма измерения элемента ткани может включать контактное измерение и бесконтактное измерение. Контактное измерение может быть реализовано для предотвращения получения фоточувствительной поверхностью помехового света, таким образом улучшая возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани. Бесконтактное измерение может быть реализовано чтобы избежать влияния мешающего фактора на результат измерений, такого как температура и давление, таким образом улучшая возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Если фоточувствительная поверхность расположена в контакте с поверхностью области измерения, можно считать, что форма измерения элемента ткани представляет собой контактное измерение. Если фоточувствительная поверхность расположена без контакта с поверхностью области измерения, можно считать, что форма измерения элемента ткани представляет собой бесконтактное измерение.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения расстояние между фоточувствительной поверхностью и поверхностью области измерения меньше или равно первому пороговому значению расстояния, и эффективность фоточувствительной поверхности, принимающей выходящий свет, больше или равна пороговому значению эффективности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поскольку фоточувствительная поверхность изготовлена из фоточувствительного материала и имеет непрерывную площадь, может быть принят широкий диапазон значений интенсивности света, и эффективность приема выходящего света может быть улучшена. На основании этого эффективность приема выходящего света может быть больше или равна пороговому значению эффективности, даже когда фоточувствительная поверхность находится рядом с поверхностью области измерения, то есть, когда расстояние между фоточувствительной поверхностью и поверхностью области измерения меньше или равно первому пороговому значению расстояния.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, и разные фоточувствительные поверхности имеют одинаковые или разные формы.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность может быть изготовлена из фоточувствительного материала. Кольцевая фоточувствительная поверхность позволяет избежать проблемы ориентационного расположения, а также достичь большой площади проектирования при малом диапазоне расстояния источник-приемник. Следует отметить, что расстояние источник-приемник в целом является важной физической величиной при измерении элементов живой ткани, и весьма значимым является достижение большей площади конструкции при малом расстоянии источник-приемник.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения в некоторых случаях использование некольцевой фоточувствительной поверхности дает следующие положительные эффекты.
В первом аспекте, благодаря влиянию области измерения на результат измерения, фоточувствительная поверхность, размещенная в области измерения, способствующей измерению, может в целом получить лучший результат измерения, чем фоточувствительная поверхность, размещенная в области измерения, препятствующей измерению. Следовательно, фоточувствительная поверхность может быть размещена в соответствующем месте в соответствии с признаком структуры ткани. Некольцевая фоточувствительная поверхность может легко избежать области измерения, мешающей измерению, например, области кровеносного сосуда или области раны. Следовательно, хороший эффект может быть достигнут с помощью использования некольцевой фоточувствительной поверхности.
Во втором аспекте из-за неоднородности ткани один и тот же падающий свет может иметь разные пути передачи в ткани, и тогда выходящий свет, выходящий из разных положений выхода, соответствует разным средним оптическим путям. Если в качестве примера обнаруживаемого элемента ткани взять глюкозу в крови, то основным источником сигнала о глюкозе в крови обычно является дерма. Следовательно, необходимо, чтобы выходящий свет был получен после того, как падающий свет будет в основном пропущен в дерму. Соответственно, к среднему оптическому пути, соответствующему выходящему свету, предъявляются определенные требования.
Если предположить, что кольцевая фоточувствительная поверхность соответствующего размера создана в соответствии с требованиями к среднему оптическому пути, то можно считать, что выходящий свет, принимаемый в разных фоточувствительных положениях кольцевой фоточувствительной поверхности, соответствует по существу одинаковым средним оптическим путям и в основном проходит через дерму. Средний оптический путь находится в диапазоне среднего оптического пути C. В этом случае, если кожная ткань однородна, приведенный выше вывод соответствует реальной ситуации. Однако кожная ткань обычно неоднородна, и существует значительная разница в средних оптических путях, соответствующих выходящему свету, принимаемому в разных фоточувствительных положениях одной и той же кольцевой фоточувствительной поверхности. Например, выходящему свету, принимаемому в некоторых фоточувствительных положениях кольцевой фоточувствительной поверхности, соответствуют практически одинаковые средние оптические пути, которые находятся в диапазоне среднего оптического пути C, в то время как средние оптические пути, соответствующие выходящему свету, принимаемому в других фоточувствительных положениях кольцевой фоточувствительной поверхности, значительно отличаются от указанных выше и не находятся в диапазоне среднего оптического пути C. Средний оптический путь выходящего света, находящийся в диапазоне среднего оптического пути C, может указывать на то, что выходящий свет в основном проходит через дерму, а средний оптический путь выходящего света, не находящийся в диапазоне среднего оптического пути C, может указывать на то, что выходящий свет в основном не проходит через дерму. Поскольку кольцевая фоточувствительная поверхность выдает одну выходную интенсивность света, то в случае неровной ткани кожи выходная интенсивность света, полученная с помощью кольцевой фоточувствительной поверхности, может иметь низкое качество сигнала, что влияет на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Некольцевая фоточувствительная поверхность может быть размещена согласно реальной ситуации. В приведенном выше примере, если средний оптический путь, не входящий в диапазон среднего оптического пути C, находится в диапазоне среднего оптического пути D, то можно использовать две некольцевые фоточувствительные поверхности. Одна некольцевая фоточувствительная поверхность используется для приема значения интенсивности света выходящего света, средний оптический путь которого находится в диапазоне среднего оптического пути C, а другая некольцевая фоточувствительная поверхность используется для приема значения интенсивности света выходящего света, средний оптический путь которого находится в диапазоне среднего оптического пути D. Выходные интенсивности света двух некольцевых фоточувствительных поверхностей соответствуют реальной ситуации, что позволяет обеспечить возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
В третьем аспекте при выполнении измерения элементов ткани способом дифференциального измерения по времени на основе пульсовой волны необходимо полностью использовать импульсный сигнал, то есть максимизировать разницу между интенсивностью света в период сокращения и интенсивностью света в период расслабления. Однако большая часть кольцевой светочувствительной поверхности может быть расположена не над кровеносным сосудом, что может сказаться на эффекте получения импульсного сигнала, так что разница между интенсивностью света в период сокращения и интенсивностью света в период расслабления уменьшается. Следовательно, разница между интенсивностью света для периода сокращения и интенсивностью света для периода расслабления, полученная с помощью кольцевой фоточувствительной поверхности, меньше, чем разница между интенсивностью света для периода сокращения и интенсивностью света для периода расслабления, полученная с помощью некольцевой фоточувствительной поверхности.
В четвертом аспекте из-за неоднородности тканей и влияния изменения физиологического фона на выходящий свет может возникнуть разница между средними оптическими путями выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных поверхностях, имеющих одинаковое расстояние источник-приемник до центра падающего света. Следовательно, в отношении выходных интенсивностей света на разных фоточувствительных поверхностях, имеющих одинаковое расстояние источник-приемник от центра падающего света может быть выполнена дифференциальная операция для измерения элементов ткани. Вышеописанное может быть реализовано с помощью некольцевой фоточувствительной поверхности, т. е. для одного и того же расстояния источник-приемник можно отдельно разместить по меньшей мере две некольцевые фоточувствительные поверхности с центром падающего света в качестве центра, чтобы получить две выходные интенсивности света.
В пятом аспекте процесс изготовления не сложен, а стоимость изготовления не высока.
Четвертый аспект будет описан ниже со ссылкой на фиг. 14. На фиг. 14 схематически представлено схематическое изображение дифференциального измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 14, показаны четыре секторно-кольцевые фоточувствительные поверхности, включая секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность 1, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность 2, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность 3 и секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность 4. Четыре секторно-кольцевые фоточувствительные поверхности используются отдельно, и каждая секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность имеет соответствующую выходную интенсивность света. Центры четырех секторно-кольцевых фоточувствительных поверхностей имеют одинаковое расстояние от центра падающего света, то есть четыре секторно-кольцевые фоточувствительные поверхности имеют одинаковое расстояние источник-приемник. Благодаря неоднородности ткани средний оптический путь, соответствующий выходящему свету, принятому секторно-кольцевой фоточувствительной поверхностью 1, отличается от среднего оптического пути, соответствующего выходящему свету, принятому секторно-кольцевой фоточувствительной поверхностью 2. Дифференциальная операция может быть выполнена согласно выходной интенсивности света, полученной секторно-кольцевой фоточувствительной поверхностью 1, и выходной интенсивностью света, полученной секторно-кольцевой фоточувствительной поверхностью 2, для выполнения дифференциального измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения некольцевая фоточувствительная поверхность включает секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, эллиптическую фоточувствительную поверхность или многоугольную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения многоугольная фоточувствительная поверхность включает квадратную фоточувствительную поверхность, прямоугольную фоточувствительную поверхность или треугольную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения можно разработать центральный угол согласно актуальной ситуации, т. е. для получения соответствующей секторно-кольцевой фоточувствительной поверхности, такой как секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность с центральным углом 90°, секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность с центральным углом 180° и секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность с центральным углом 45°.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородная фоточувствительная поверхность используется для вывода одной выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность может быть кольцевой фоточувствительной поверхностью или некольцевой фоточувствительной поверхностью, то есть однородная фоточувствительная поверхность в целом выглядит как кольцевая фоточувствительная поверхность или некольцевая фоточувствительная поверхность. Согласно количеству фоточувствительных поверхностей, предусмотренных в однородной фоточувствительной поверхности, можно определить, образована ли общая форма одной фоточувствительной поверхностью или комбинацией из множества фоточувствительных поверхностей. Каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности может быть кольцевой фоточувствительной поверхностью или некольцевой фоточувствительной поверхностью.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой кольцевую фоточувствительную поверхность, может предусматривать, что: однородная фоточувствительная поверхность является независимой кольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является кольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей. Однородная фоточувствительная поверхность, являющаяся некольцевой фоточувствительной поверхностью, может предусматривать, что: однородная фоточувствительную поверхность является независимой некольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является некольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей в случае, когда однородная фоточувствительную поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения объединенное множество фоточувствительных поверхностей размещены вплотную друг к другу таким образом, чтобы между соседними фоточувствительными поверхностями по возможности отсутствовал зазор. На сегодняшний день круглые фоточувствительные поверхности или четырехугольные фоточувствительные поверхности обычно используют с низкой сложностью процесса изготовления и низкой стоимостью производства, в то время как фоточувствительные поверхности других форм обычно нужно адаптировать с высокой сложностью процесса изготовления и высокой стоимостью производства. Поэтому в случае ограниченной стоимости производства для объединения множества круглых фоточувствительных поверхностей и/или множества четырехугольных фоточувствительных поверхностей для получения однородной фоточувствительной поверхности других форм может быть использован способ комбинирования. Четырехугольная фоточувствительная поверхность может включать квадратную и прямоугольную.
Кроме того, стоимость производства фоточувствительной поверхности связана с площадью фоточувствительной поверхности. Обычно чем больше площадь фоточувствительной поверхности, тем выше стоимость производства. Если требуется фоточувствительная поверхность большой площади, а в текущее время имеется множество фоточувствительных поверхностей малой площади, то для снижения стоимости производства множество фоточувствительных поверхностей малой площади могут быть объединены для получения фоточувствительной поверхности большой площади.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния, однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность или квадратную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния, фоточувствительная поверхность подходящей формы может быть выбрана согласно актуальному дрожанию выходящего света, чтобы минимизировать негативное влияние дрожания на измерение.
Целевое место может быть местом возникновения дрожания. Одним из источников дрожания является биение пульса, при этом биение пульса связано с кровеносным сосудом. Следовательно, целевым местом может быть кровеносный сосуд. Обычно распределение дрожания выходящего света вблизи кровеносного сосуда имеет направленность, тогда как распределение дрожания выходящего света вдали от кровеносного сосуда является равномерным и не имеет направленности.
Если однородная фоточувствительная поверхность находится вдали от целевого места (например, от кровеносного сосуда), то распределение дрожания выходящего света может быть равномерным. В этом случае может быть выбрана кольцевая фоточувствительная поверхность, секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность, секторная фоточувствительная поверхность, круглая фоточувствительная поверхность или квадратная фоточувствительная поверхность. Однородную фоточувствительную поверхность, находящуюся вдали от целевого места, можно понимать так, что расстояние между каждой фоточувствительной поверхностью в однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния. То, что расстояние между каждой фоточувствительной поверхностью в однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния, может подразумевать, что расстояние между краем фоточувствительной поверхности, ближайшей к целевому месту, в однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния или что однородная фоточувствительная поверхность не находится в контакте с целевым местом и расстояние между центром фоточувствительной поверхности, ближайшей к целевому месту, в однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния.
В случае когда однородная фоточувствительная поверхность находится вдали от целевого объекта, если средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в однородной фоточувствительной поверхности, меньше или равен пороговому значению оптического пути, это может указывать на то, что на дрожание выходящего света влияет размер оптического пути. Чем больше средний оптический путь выходящего света, тем очевиднее дрожание выходящего света, или, наоборот, тем менее очевидно дрожание выходящего света. В этом случае он может быть спроектирован так, что чем дальше от центра падающего света, тем больше длина дуги. Тогда можно выбрать кольцевую фоточувствительную поверхность, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность или секторную фоточувствительную поверхность.
В случае когда однородная фоточувствительная поверхность находится вдали от целевого объекта, если средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в однородной фоточувствительной поверхности, превышает пороговое значение оптического пути, это может указывать на то, что дрожание выходящего света практически не зависит от размера оптического пути. В этом случае можно выбрать круглую фоточувствительную поверхность или квадратную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, в случае когда однородная фоточувствительная поверхность представляет собой секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, если однородная фоточувствительная поверхность включает одну фоточувствительную поверхность, то секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность представляет собой независимую секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность; если однородная фоточувствительная поверхность включает множество фоточувствительных поверхностей, то секторно-кольцевая фоточувствительная поверхность представляет собой фоточувствительную поверхность, образованную путем комбинирования множества фоточувствительных поверхностей. Подобным образом, в случае если однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность, квадратную фоточувствительную поверхность или секторную фоточувствительную поверхность, то однородная фоточувствительная поверхность может представлять собой независимо образованную однородную фоточувствительную поверхность или однородную фоточувствительную поверхность, образованную комбинацией.
Следует отметить, что круглые фоточувствительные поверхности или четырехугольные фоточувствительные поверхности обычно используют с низкой сложностью процесса изготовления и низкой стоимостью производства, в то время как фоточувствительные поверхности других форм обычно нужно адаптировать с высокой сложностью процесса изготовления и высокой стоимостью производства. Поэтому в случае ограниченной стоимости производства, при определении общей площади однородной фоточувствительной поверхности, однородная фоточувствительная поверхность может включать круглую фоточувствительную поверхность или четырехугольную фоточувствительную поверхность, если расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно первому пороговому значению расстояния.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом меньше или равно третьему пороговому значению расстояния, форму однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно распределению дрожания выходящего света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если однородная фоточувствительная поверхность находится рядом с целевым местом (таким как целевой кровеносный сосуд), это может указывать на то, что распределение дрожания выходящего света имеет направленность. В этом случае форма однородной фоточувствительной поверхности может быть определена согласно распределению дрожания выходящего света. Необязательно форма однородной фоточувствительной поверхности является узором, подобным распределению дрожания выходящего света. В одном примере, если распределение дрожания выходящего света имеет форму эллипса, однородная фоточувствительная поверхность может быть спроектирована как эллиптическая фоточувствительная поверхность. Альтернативно, если распределение дрожания выходящего света имеет форму прямоугольника, однородная фоточувствительная поверхность может быть спроектирована как прямоугольная фоточувствительная поверхность. Альтернативно, если распределение дрожания выходящего света имеет форму ромба, однородная фоточувствительная поверхность может быть спроектирована как ромбовидная фоточувствительная поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения распределение дрожания выходящего света может быть разложено на распределение дрожания в первом направлении и распределение дрожания во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении. Выходящий свет имеет максимальную амплитуду дрожания в первом направлении.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если распределение дрожания выходящего света включает распределения выходящего света в двоих взаимно перпендикулярных направлениях, которые получают путем разложения распределения дрожания выходящего света на два взаимно перпендикулярных направления, которые называют первым направлением и вторым направлением соответственно, и выходящий свет имеет максимальную амплитуду дрожания в первом направлении, то соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении может быть определено согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении, так что соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении больше или равно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении.
В одном примере, если первое направление и второе направление представляют собой соответственно направление оси Y и направление оси X в прямоугольной системе координат, то соотношение амплитуды дрожания выходящего света в направлении оси Y и амплитуды дрожания выходящего света в направлении оси X может быть представлено как 
, а соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в направлении оси Y и длины однородной фоточувствительной поверхности в направлении оси X может быть представлено как 
, 
.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность включает прямоугольную фоточувствительную поверхность или эллиптическую фоточувствительную поверхность. Соотношение длины прямоугольной фоточувствительной поверхности и ширины прямоугольной фоточувствительной поверхности определяют согласно отношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении. Соотношение главной оси эллиптической фоточувствительной поверхности и малой оси эллиптической фоточувствительной поверхности определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, если расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом меньше или равно третьему пороговому значению расстояния, а распределение дрожания выходящего света включает распределение дрожания в первом направлении и распределение дрожания во втором направлении перпендикулярно первому направлению, то однородная фоточувствительная поверхность может включать прямоугольную фоточувствительную поверхность или эллиптическую фоточувствительную поверхность. Соотношение длины прямоугольной фоточувствительной поверхности и ширины прямоугольной фоточувствительной поверхности больше или равно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении. Соотношение главной оси эллиптической фоточувствительной поверхности и малой оси эллиптической фоточувствительной поверхности больше или равно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обработка по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани, может включать следующие операции.
Для каждой из по меньшей мере одной заданной длины волны первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света определяют из по меньшей мере двух выходных интенсивностей света, соответствующих заданной длине волны. Концентрацию обнаруживаемого элемента ткани определяют согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих каждой заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения средний оптический путь выходящего света, соответствующего первой выходной интенсивности света, отличается от среднего оптического пути выходящего света, соответствующего второй выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения определение концентрации обнаруживаемого элемента ткани согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих каждой заданной длине волны, может включать следующие операции.
Для получения дифференциального сигнала выполняют дифференциальную обработку первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны. Концентрацию обнаруживаемого элемента ткани определяют согласно дифференциальному сигналу, соответствующему каждой заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для уменьшения влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения могут применять способ подавления помех, который может включать способ дифференциального измерения. Способ дифференциального измерения может включать способ дифференциального измерения по времени, способ дифференциального измерения по положению и способ дифференциального измерения по длине волны. Способ дифференциального измерения может быть реализован для уменьшения влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения по следующим причинам. Если выходные интенсивности света, соответствующие разным средним оптическим путям, несут по существу одинаковую информацию о помехах, то есть помехи оказывает по существу одинаковое влияние на выходные интенсивности света, соответствующие разным средним оптическим путям, то может быть выполнена дифференциальная обработка выходных интенсивностей света, соответствующих двум средним оптическим путям (т.е. первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света), для получения дифференциального сигнала, поскольку выходные интенсивности света, соответствующие разным средним оптическим путям, несут разную достоверную информацию. Концентрация обнаруживаемого элемента ткани может быть определена согласно дифференциальному сигналу. Информация о помехах может пониматься как ответ выходной интенсивности света на помехи. Достоверную информацию можно понимать как ответ выходной интенсивности света на обнаруживаемый элемент ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения дифференциальная обработка, выполняемая над первой выходной интенсивностью света и второй выходной интенсивностью света, соответствующим заданной длине волны, может включать способ обработки при помощи аппаратного обеспечения и способ обработки при помощи программного обеспечения. Способ обработки с помощью аппаратного обеспечения может включать обработку с помощью дифференциальной схемы. Способ обработки с помощью программного обеспечения может включать выполнение дифференциальной операции с помощью дифференциального алгоритма. Дифференциальный алгоритм может включать непосредственную дифференциальную операцию и логарифмическую дифференциальную операцию. Под непосредственной дифференциальной операцией понимается непосредственное выполнение дифференциальной обработки двух параметров. Логарифмическая дифференциальная операция означает выполнение логарифмической операции в отношении двух параметров для получения логарифмических параметров, а затем выполнение дифференциальной обработки двух логарифмических параметров.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения с помощью способа дифференциального измерения можно эффективно ослабить помехи общего вида, улучшая таким образом возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполнение дифференциальной обработки в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, для получения дифференциального сигнала может включать следующие операции.
Первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света, соответствующие заданной длине волны, обрабатывают с помощью дифференциальной схемы, таким образом, чтобы получить дифференциальный сигнал.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения дифференциальная обработка в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света может быть выполнена с помощью дифференциальной схемы таким образом, чтобы непосредственно получить дифференциальный сигнал.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполнение дифференциальной обработки в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, для получения дифференциального сигнала может включать следующие операции.
Первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света, соответствующие заданной длине волны, обрабатывают с помощью дифференциального алгоритма, чтобы получить дифференциальный сигнал.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обработка первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, с помощью дифференциального алгоритма для получения дифференциального сигнала может включать следующие операции.
Непосредственную дифференциальную операцию выполняют над первой выходной интенсивностью света и второй выходной интенсивностью света, соответствующими заданной длине волны, чтобы получать дифференциальный сигнал.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обработка первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, с помощью дифференциального алгоритма для получения дифференциального сигнала может включать следующие операции.
Логарифмическую обработку выполняют над первой выходной интенсивностью света и второй выходной интенсивностью света, соответствующими заданной длине волны, чтобы получать первую логарифмическую интенсивность света и вторую логарифмическую интенсивность света. Непосредственную дифференциальную операцию выполняют над первой логарифмической интенсивностью света и второй логарифмической интенсивностью света, соответствующими заданной длине волны, чтобы получать дифференциальный сигнал.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая логарифмическая интенсивность света представляет логарифм первой выходной интенсивности света, а вторая логарифмическая интенсивность света представляет логарифм второй выходной интенсивности света.
Дифференциальный сигнал может быть определен уравнением (1),
где 
представляет дифференциальный сигнал, 
представляет первую выходную интенсивность света, 
представляет вторую выходную интенсивность света, 
представляет средний оптический путь, соответствующий первой выходной интенсивности света, а 
представляет средний оптический путь, соответствующий второй выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света получают в разные моменты времени одной и той же однородной фоточувствительной поверхностью или разными однородными фоточувствительными поверхностями. Первая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света в период сокращения, а вторая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света в период расслабления. Однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода одной выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения в случае, когда первая выходная интенсивность света и вторая выходная интенсивность света получены в разные моменты времени одной и той же однородной фоточувствительной поверхностью или разными однородными фоточувствительными поверхностями, измерение элемента ткани может быть выполнено с использованием способа дифференциального измерения по времени на основе пульсовой волны.
Биение пульса, также известное как артериальная пульсация, относится к периодическому сокращению и расслаблению при биениях сердца, давление в аорте вызывает пульсирующее изменение диаметра кровеносного сосуда, и поток крови в кровеносном сосуде также изменяется регулярно и периодически. Каждая форма пульсовой волны включает в себя восходящую ветвь и нисходящую ветвь. Восходящая ветвь представляет расширение артерии во время периода сокращения желудочка, а нисходящая ветвь представляет сужение артерии во время периода расслабления желудочка. Сокращение и расслабление желудочка представляет цикл пульсации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, когда применяют способ дифференциального измерения по времени на основе пульсовой волны, требуется максимально возможно использовать информацию о биении пульса. Для улучшения возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани фоточувствительная поверхность может быть размещена в положении как можно ближе к целевому месту (такому как целевой кровеносный сосуд). То есть однородная фоточувствительная поверхность для вывода первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света может быть размещена в положении, от которого расстояние до целевого места меньше или равно четвертому пороговому значению расстояния. Четвертое пороговое значение расстояния может быть нулевым, то есть однородная фоточувствительная поверхность может быть размещена на целевом месте. То, что однородная фоточувствительная поверхность для вывода первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света размещается в положении, от которого расстояние до целевого места меньше или равно четвертому пороговому значению расстояния, означает, что расстояние от целевого места до каждой фоточувствительной поверхности в однородной фоточувствительной поверхности для вывода первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света меньше или равно четвертому пороговому значению расстояния. То, что расстояние от целевого места до каждой фоточувствительной поверхности в однородной фоточувствительной поверхности меньше или равно четвертому пороговому значению расстояния, может означать, что расстояние от целевого кровеносного сосуда до края фоточувствительной поверхности, наиболее удаленного от целевого места, в однородной фоточувствительной поверхности меньше или равно четвертому пороговому значению расстояния.
Следует отметить, что максимально возможное использование информации о биении пульса при применении способа дифференциального измерения по времени на основе пульсовой волны не противоречит вышеупомянутому уменьшению негативных влияний биения пульса на результат измерения с использованием фоточувствительной поверхности с большой площадью. Первое заключается в максимально возможном использовании полезной информации, привнесенной биением пульса, в то время как последнее заключается в минимизации негативного влияния, привнесенного биением пульса. Кроме того, первая выходная интенсивность света может также быть интенсивностью света для периода расслабления, и вторая выходная интенсивность света может также быть интенсивностью света для периода сокращения. Первая выходная интенсивность света и вторая выходная интенсивность света, соответствующие заданной длине волны, могут быть выходными интенсивностями света в одном цикле пульсации или могут быть выходными интенсивностями света в разных циклах пульсации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первую выходную интенсивность света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством первой однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, а вторую выходную интенсивности света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством второй однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны. Первая однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и вторая однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей.
Для заданной длины волны варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают первую однородную фоточувствительную поверхность, соответствующую заданной длине волны, и вторую однородную фоточувствительную поверхность, соответствующую заданной длине волны. Первую однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода первой выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны, а вторую однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода второй выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны. Как первая однородная фоточувствительная поверхность, так и вторая однородная фоточувствительная поверхность могут включать одну или более фоточувствительных поверхностей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая выходная интенсивность света и вторая выходная интенсивность света могут быть обработаны с использованием способа дифференциального измерения по положению, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при использовании способа дифференциального измерения по положению необходимо максимально возможно избегать целевого места (например, кровеносного сосуда). Для улучшения точности измерения фоточувствительная поверхность может быть расположена настолько далеко от целевого места, насколько возможно. Первая однородная фоточувствительная поверхность для вывода первой выходной интенсивности света может быть размещена в положении, от которого расстояние до целевого места больше или равно пятому пороговому значению расстояния, то есть расстояние между каждой фоточувствительной поверхностью в первой однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно пятому пороговому значению расстояния. То, что расстояние между каждой фоточувствительной поверхностью в первой однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно пятому пороговому значению расстояния, может означать, что расстояние между краем фоточувствительной поверхности, ближайшей к целевому месту, в первой однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно пятому пороговому значению расстояния. Альтернативно первая однородная фоточувствительная поверхность не находится в контакте с целевым местом, при этом расстояние между центром фоточувствительной поверхности, ближайшей к целевому месту, в первой однородной фоточувствительной поверхности и целевым местом больше или равно пятому пороговому значению расстояния. Вторая однородная фоточувствительная поверхность для вывода второй выходной интенсивности света расположена в положении, от которого расстояние до целевого места больше или равно шестому пороговому значению расстояния. Для понимания того, что вторая однородная фоточувствительная поверхность для вывода второй выходной интенсивности света размещена в положении, от которого расстояние до целевого места больше или равно шестому пороговому значению расстояния, может быть сделана ссылка на описание первой однородной фоточувствительной поверхности для вывода первой выходной интенсивности света, и подробности здесь не повторяются.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой одну и ту же однородную фоточувствительную поверхность, при этом выходящий свет, принимаемый первой однородной фоточувствительной поверхностью, и выходящий свет, принимаемый второй однородной фоточувствительной поверхностью, получают путем пропускания падающего света, падающего на разные положения падения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой разные однородные фоточувствительные поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения число положений падения падающего света может быть равным по меньшей мере одному. Если количество положений падения падающего света составляет по меньшей мере два, первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность могут быть одной и той же фоточувствительной поверхностью. Если однородную фоточувствительную поверхность используют для приема выходящего света, соответствующего первой выходной интенсивности света, то есть используют как первую однородную фоточувствительную поверхность, то положение падения, соответствующее выходящему свету, является первым положением падения. Если однородную фоточувствительную поверхность используют для приема выходящего света, соответствующего второй выходной интенсивности света, то есть используют как вторую однородную фоточувствительную поверхность, то положение падения, соответствующее выходящему свету, является вторым положением падения. Первое положение падения и второе положение падения являются разными положениями падения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность могут также быть разными однородными фоточувствительными поверхностями.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона среднего оптического пути. Первый диапазон среднего оптического пути определяют согласно первому среднему значению оптического пути, при этом первое среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, рассчитанное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях первой однородной фоточувствительной поверхности. Средний оптический путь выходящего света, принятого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности во второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах второго диапазона среднего оптического пути. Второй диапазон среднего оптического пути определяют согласно второму среднему значению оптического пути, при этом второе среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, рассчитанное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях второй однородной фоточувствительной поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для улучшения возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани посредством выполнения измерения элемента ткани с использованием способа дифференциального измерения по положению, необходимо обеспечить, чтобы выходящий свет, принимаемый первой однородной фоточувствительной поверхностью, имел характеристику короткого оптического пути и вторая однородная фоточувствительная поверхность также имела характеристику короткого оптического пути. Под коротким оптическим путем можно понимать то, что средний оптический путь выходящего света находится в пределах диапазона среднего оптического пути.
Для первой однородной фоточувствительной поверхности средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона среднего оптического пути. Первый диапазон среднего оптического пути определяют следующим образом. Определяют первое среднее значение оптического пути для средних оптических путей выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях первой однородной фоточувствительной поверхности, и определяют первую амплитуду изменения оптического пути. Первый диапазон среднего оптического пути определяют согласно первому среднему значению оптического пути и первой амплитуде изменения оптического пути. Например, если первое среднее значение оптического пути равно b, а первая амплитуда изменения оптического пути составляет ±40%, то первый диапазон среднего оптического пути может быть больше или равен 0,6b и меньше или равен 1,4b.
Для второй однородной фоточувствительной поверхности средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности во второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах второго диапазона среднего оптического пути. Второй диапазон среднего оптического пути определяют следующим образом. Определяют второе среднее значение оптического пути для средних оптических путей выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях второй однородной фоточувствительной поверхности, и определяют вторую амплитуду изменения оптического пути. Второй диапазон среднего оптического пути определяют согласно второму среднему значению оптического пути и второй амплитуде изменения оптического пути.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути и вторым средним значением оптического пути находится в пределах первого диапазона разности оптических путей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для улучшения возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани посредством выполнения измерения элемента ткани на основе способа дифференциального измерения необходимо размещать первую однородную фоточувствительную поверхность и вторую однородную фоточувствительную поверхность в пределах подходящего диапазона положений. Ниже будет дано описание взятия глюкозы крови как примера обнаруживаемого элемента ткани. В случае когда обнаруживаемый элемент ткани представляет собой глюкозу крови, целевым слоем ткани является дерма, а выходная интенсивность света должна быть такой, которая в основном несет информацию об элементе ткани в дерме.
В одном аспекте, если расстояние между положением фоточувствительной поверхности и центром падающего света является слишком малым, выходная интенсивность света выходящего света может в основном нести информацию об элементе ткани в эпидермисе. Если расстояние между положением фоточувствительной поверхности и центром падающего света является чрезмерно большим, выходная интенсивность света выходящего света может в основном нести информацию об элементе ткани в подкожно-жировом слое. Поскольку дерма расположена между эпидермисом и подкожно-жировым слоем, положение размещения первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности необходимо выбирать в пределах подходящего диапазона положений и расстояние между первой однородной фоточувствительной поверхностью и второй однородной фоточувствительной поверхностью не может быть чрезмерно большим.
В другом аспекте, хотя способ дифференциального измерения может быть реализован для эффективного ослабления помех общего вида, он также может привести к потере части достоверной информации, т. е. информации о глюкозе крови, при этом ослабляя помехи общего вида. Если два положения находятся очень близко, вероятно, что вся достоверная информация может быть потеряна. Поэтому положение размещения первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности необходимо выбирать в пределах подходящего диапазона положений и расстояние между первой однородной фоточувствительной поверхностью и второй однородной фоточувствительной поверхностью не может быть слишком малым.
Для размещения первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности в пределах подходящего диапазона положений определение может быть сделано согласно принципу измерения достоверной информации, принципу оптимизации точности дифференциального измерения и принципу эффективного исключения сигналов помех. Принцип измерения достоверной информации может означать, что выходящий свет в двух положениях может нести настолько много информации об элементе ткани, насколько возможно в целевом слое ткани. Поэтому два положения должны находиться в пределах рационального диапазона положений. Принцип оптимизации точности дифференциального измерения может означать, что должно быть определенное расстояние двумя положениями, чтобы обеспечить максимально возможное сохранение достоверной информации после дифференциальной операции. Принцип эффективного исключения сигналов помех может означать, что расстояние между двумя положениями должно быть как можно меньше, чтобы улучшать эффект способа дифференциального измерения в исключении помех общего вида.
Отраженное в оптическом пути размещение первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности в пределах рационального диапазона положений требует, чтобы абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути, соответствующим первой однородной фоточувствительной поверхности, и вторым средним значением оптического пути, соответствующим второй однородной фоточувствительной поверхности, находилось в пределах первого диапазона разности оптических путей. Первый диапазон разности оптических путей определяют согласно оптимальному дифференциальному оптическому пути. Оптимальный дифференциальный оптический путь может быть определен согласно по меньшей мере одному из трех вышеуказанных принципов.
Может быть понятно, что требование для размещения положения первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности также требует, чтобы площадь фоточувствительной поверхности не могла быть чрезмерно большой, в противном случае может быть оказано негативное воздействие на дифференциальный эффект, тем самым оказывая негативное воздействие на возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей, а второй диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, отраженное в оптическом пути размещение первой однородной фоточувствительной поверхности и второй однородной фоточувствительной поверхности в пределах рационального диапазона положений дополнительно требует, чтобы первый диапазон среднего оптического пути был меньше или равен первому диапазону разности оптических путей и второй диапазон среднего оптического пути был меньше или равен первому диапазону разности оптических путей. Можно сделать вывод, что абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути, соответствующим первой однородной фоточувствительной поверхности, и вторым средним значением оптического пути, соответствующим второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона разности оптических путей, при этом первый диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей и второй диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый диапазон разности оптических путей определяют согласно оптимальному дифференциальному оптическому пути, соответствующему заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, когда определяют область измерения обнаруживаемого объекта, существует оптимальная дифференциальная чувствительность, соответствующая заданной длине волны. Оптимальная дифференциальная чувствительность может представлять собой чувствительность в случае максимального изменения в дифференциальном сигнале, вызванного изменением концентрации единичного обнаруживаемого элемента ткани. Оптимальный дифференциальный оптический путь может быть определен согласно оптимальной дифференциальной чувствительности, то есть оптимальный дифференциальный оптический путь может быть определен согласно принципу оптимизации точности дифференциального измерения. Поэтому оптический путь, соответствующий оптимальной дифференциальной чувствительности, называют оптимальным дифференциальным оптическим путем.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, после определения оптимального дифференциального оптического пути, соответствующего заданной длине волны, может быть предоставлена амплитуда регулировки вверх и вниз, при этом первый диапазон разности оптических путей, соответствующий заданной длине волны, определяют согласно оптимальному дифференциальному оптическому пути, соответствующему заданной длине волны, и амплитуде регулировки вверх и вниз.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения расстояние источник-приемник каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, от центра падающего света находится в пределах заданного диапазона расстояния источник-приемник, соответствующего заданной длине волны. Заданный диапазон расстояния источник-приемник определяют согласно расстоянию источник-приемник плавающего опорного положения, соответствующего заданной длине волны, от центра падающего света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для дополнительного улучшения возможности получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани положение фоточувствительной поверхности может быть размещено на основе способа плавающего опорного положения. Ниже приводится описание способа плавающего опорного положения.
Для обнаруживаемого объекта при попадании падающего света в ткань может произойти поглощение и рассеивание. Поглощение может непосредственно вызвать ослабление световой энергии, рассеивание может изменить направление передачи фотонов, и оба вместе определяют распределение интенсивности выходящего света. На основе способа плавающего опорного положения, для обнаруживаемого элемента ткани, существует положение в стороне от центра падающего света, в котором поглощение и рассеивание имеют одинаковое влияние на выходную интенсивность света выходящего света и противоположные направления, а следовательно выходящий свет нечувствителен к изменениям концентрации обнаруживаемого элемента ткани. Такое положение с указанными выше характеристиками можно назвать базовым положением (или опорным положением). Выходная интенсивность света выходящего света в базовом положении отражает реакцию на помехи, отличные от обнаруживаемого элемента ткани в процессе измерения. Более того, для обнаруживаемого элемента ткани существует также положение вдали от центра падающего света, в котором чувствительность выходной интенсивности света выходящего света к изменению концентрации обнаруживаемого элемента ткани больше или равна пороговому значению чувствительности. Такое положение с указанными выше характеристиками можно назвать положением измерения. Выходная интенсивность света выходящего света в положении измерения отражает реакцию на обнаруживаемый элемент ткани в процессе измерения и реакцию на помеху, отличную от обнаруживаемого элемента ткани. Базовое положение и положение измерения могут меняться в зависимости от длины волны, обнаруживаемого объекта и области измерения. Поэтому базовое положение может быть названо плавающим опорным положением.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поскольку выходная интенсивность света выходящего света, выходящего из плавающего опорного положения, в основном несет реакцию на помеху, отличную от обнаруживаемого элемента ткани, во время процесса измерения, выходная интенсивность света выходящего света, выходящего из плавающего опорного положения, может быть введена в дифференциальное измерение для минимизации помехи общего вида и минимизации потери достоверной информации. На основании вышеуказанного, при определении области измерения обнаруживаемого объекта, для каждой заданной длины волны расстояние источник-приемник по меньшей мере одной из М фоточувствительных поверхностей от центра падающего света может находиться в пределах заданного диапазона расстояния источник-приемник, соответствующего заданной длине волны. Заданный диапазон расстояния источник-приемник определяют согласно расстоянию источник-приемник плавающего опорного положения, соответствующего заданной длине волны, от центра падающего света. В вариантах осуществления настоящего изобретения расстояние источник-приемник каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности от центра падающего света может находиться в пределах заданного диапазона расстояния источник-приемник, соответствующего заданной длине волны.
В одном примере для области B измерения обнаруженного объекта A расстояние между плавающим опорным положением, соответствующим заданной длине волны λ1, и центром падающего света составляет 1,7 мм, тогда предварительно определенный диапазон расстояния источник-приемник, соответствующий заданной длине волны λ1, может составлять от 1,5 мм до 1,9 мм.
На основании вышеуказанного могут быть определены однородная фоточувствительная поверхность, соответствующая опорному положению, и однородная фоточувствительная поверхность, соответствующая положению измерения. Выходная интенсивность света, полученная однородной фоточувствительной поверхностью, соответствующей опорному положению, называется первой выходной интенсивностью света, а выходная интенсивность света, полученная однородной фоточувствительной поверхностью, соответствующей области измерения, называется второй выходной интенсивностью света. Альтернативно выходная интенсивность света, полученная однородной фоточувствительной поверхностью, соответствующей области измерения, называется первой выходной интенсивностью света, а выходная интенсивность света, полученная однородной фоточувствительной поверхностью, соответствующей опорному положению, называется второй выходной интенсивностью света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обработка по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани, может включать следующие операции.
Для каждой из по меньшей мере одной заданной длины волны третью выходную интенсивность света определяют из по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны. Дифференциальную обработку выполняют для третьих выходных интенсивностей света, соответствующих разным заданным длинам волн, чтобы получать по меньшей мере один дифференциальный сигнал. Концентрацию обнаруживаемого элемента ткани определяют согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения третья выходная интенсивность света может быть обработана с использованием способа дифференциального измерения по длине волны, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани. Если выполняются следующие условия, измерение элемента ткани может быть выполнено с использованием способа дифференциального измерения по длине волны, чтобы устранять помехи общего вида и сохранять достаточно достоверной информации, улучшая таким образом возможность получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани.
Первым условием является то, что для обнаруживаемого элемента ткани влияния одинаковых помех (таких как температура или давление) на выходные интенсивности света, соответствующие двум заданным длинам волн, имеют идентичный или по существу идентичный характер.
Вторым условием является то, что имеется большая разница в чувствительности выходных интенсивностей света, соответствующих двум заданным длинам волн, к изменению концентрации обнаруживаемого элемента ткани.
Когда заданная длина волны определена, третью выходную интенсивность света определяют из по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны, так что может быть получена третья выходная интенсивность света, соответствующая каждой заданной длине волны. Для двух заданных длин волн дифференциальная обработка может быть выполнена над двумя третьими выходными интенсивностями света с получением дифференциального сигнала. Концентрация обнаруживаемого элемента ткани может быть определена согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполнение дифференциальной обработки в отношении двух третьих выходных интенсивностей света может включать следующие операции. Две третьи выходные интенсивности света обрабатывают с использованием дифференциальной схемы, чтобы получать дифференциальный сигнал. Альтернативно дифференциальную операцию выполняют над двумя третьими выходными интенсивностями света с использованием дифференциального алгоритма, чтобы получать дифференциальный сигнал. Выполнение дифференциальной операции над двумя третьими выходными интенсивностями света с использованием дифференциального алгоритма для получения дифференциального сигнала может включать следующие операции. Непосредственную дифференциальную операцию выполняют над двумя третьими выходными интенсивностями света, чтобы получать дифференциальный сигнал. Альтернативно выполняют прямую логарифмическую обработку над двумя третьими выходными интенсивностями света, соответственно, с получением двух логарифмических интенсивностей света, и выполняют непосредственную дифференциальную операцию над двумя логарифмическими интенсивностями света с получением дифференциального сигнала.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения определение концентрации обнаруживаемого элемента ткани согласно дифференциальному сигналу, соответствующему каждой заданной длине волны, может включать следующие операции.
Непосредственную дифференциальную операцию выполняют над дифференциальными сигналами, соответствующими разным заданным длинам волн, чтобы получать по меньшей мере один дифференциальный сигнал по длине волны. Концентрацию обнаруживаемого элемента ткани определяют согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу по длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения дифференциальный сигнал может быть обработан с использованием способа дифференциального измерения по длине волны, чтобы определять концентрацию обнаруживаемого элемента ткани. Если выполняются следующие условия, измерение элемента ткани может быть выполнено с использованием способа дифференциального измерения по длине волны, чтобы устранять помехи общего вида и сохранять достаточно достоверной информации, улучшая таким образом точность измерения.
Первым условием является то, что для обнаруживаемого элемента ткани влияния одинаковых помех (таких как температура или давление) на дифференциальные сигналы, соответствующие двум заданным длинам волн, имеют идентичный или по существу идентичный характер.
Вторым условием является то, что имеется большая разница в чувствительности дифференциальных сигналов, соответствующих двум заданным длинам волн, к изменению концентрации обнаруживаемого элемента ткани.
Для двух заданных длин волн может быть выполнена непосредственная дифференциальная операция над двумя дифференциальными сигналами, чтобы получать дифференциальный сигнал по длине волны. Концентрацию обнаруживаемого элемента ткани определяют согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу по длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения получение каждой выходной интенсивности света посредством обработки значения интенсивности света выходящего света, получаемого одной или более фоточувствительными поверхностями, может включать следующие операции.
Одну или более фоточувствительных поверхностей используют в комбинации для вывода выходной интенсивности света. Если каждую из одной или более фоточувствительных поверхностей используют отдельно, значения интенсивности света выходящего света, полученные фоточувствительными поверхностями, рассчитывают для получения одной выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фоточувствительную поверхность для вывода одной выходной интенсивности света называют однородной фоточувствительной поверхностью, и однородная фоточувствительная поверхность может включать одну или более фоточувствительных поверхностей. Условием для использования разных фоточувствительных поверхностей в комбинации может быть то, что средний оптический путь выходящего света, принимаемого фоточувствительными поверхностями, находится в пределах диапазона среднего оптического пути. Диапазон среднего оптического пути может представлять собой диапазон, который больше или равен первому пороговому значению среднего оптического пути и меньше или равен второму пороговому значению среднего оптического пути. Первое пороговое значение среднего оптического пути и второе пороговое значение среднего оптического пути можно определить согласно среднему значению оптического пути и амплитуде изменения оптического пути. Среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого на фоточувствительных положениях однородной фоточувствительной поверхности.
Фоточувствительную поверхность обычно используют совместно с усилительным контуром, соответствующим фоточувствительной поверхности, для вывода одного значения интенсивности света. Для обеспечения возможности однородной фоточувствительной поверхности выводить точную выходную интенсивность света необходимо, чтобы произведение скорости отклика света каждой фоточувствительной поверхности в однородной фоточувствительной поверхности и коэффициента усиления усилительного контура, используемого вместе с фоточувствительной поверхностью, представляло собой заданное значение. Когда произведение скорости отклика света каждой фоточувствительной поверхности и коэффициента усиления усилительного контура, используемого вместе с фоточувствительной поверхностью, представляет собой одинаковое заданное значение, однородная фоточувствительная поверхность может выводить одну выходную интенсивность света. Если произведение скорости отклика света фоточувствительной поверхности и коэффициента усиления усилительного контура, используемого вместе с фоточувствительной поверхностью, представляет собой разное заданное значение, необходимо применить соответствующий способ, чтобы произведение представляло собой одинаковое заданное значение.
Однородная фоточувствительная поверхность, выводящая одну выходную интенсивность света, может быть получена посредством аппаратного способа или программного способа.
В первом способе, который представляет собой аппаратный способ, катоды разных фоточувствительных поверхностей в однородной фоточувствительной поверхности могут быть электрически соединены друг с другом и аноды разных фоточувствительных поверхностей в однородной фоточувствительной поверхности могут быть электрически соединены друг с другом, то есть можно получить электрическое соединение с общими катодами и общими анодами между разными фоточувствительными поверхностями. В этом случае это эквивалентно соединению разных фоточувствительных поверхностей параллельно, так что одну или более фоточувствительных поверхностей используют в комбинации для вывода одной выходной интенсивности света. Следует отметить, что скорости отклика света разных фоточувствительных поверхностей должны быть насколько возможно идентичными, чтобы получать точную выходную интенсивность света.
Во втором способе, который представляет собой программный способ, катоды разных фоточувствительных поверхностей в однородной фоточувствительной поверхности не соединены друг с другом и аноды разных фоточувствительных поверхностей в однородной фоточувствительной поверхности не соединены друг с другом, то есть каждую фоточувствительную поверхность используют отдельно для вывода одного значения интенсивности света. После получения значения интенсивности света, соответствующего каждой фоточувствительной поверхности, можно выполнить весовое суммирование над значениями интенсивности света фоточувствительных поверхностей в однородной фоточувствительной поверхности с использованием соответствующего алгоритма, чтобы получить одну выходную интенсивность света.
Альтернативно выходную интенсивность света, соответствующую однородной фоточувствительной поверхности, можно определить уравнением (2) и уравнением (3),
где 
представляет выходную интенсивность света, соответствующую однородной фоточувствительной поверхности, 
представляет значение интенсивности света, соответствующее фоточувствительной поверхности 
, 
, 
представляет количество фоточувствительных поверхностей, содержащихся в однородной фоточувствительной поверхности, 
, 
представляет общее количество фоточувствительных поверхностей, 
представляет весовой коэффициент, соответствующий фоточувствительной поверхности 
, 
представляет заданное значение, 
представляет скорость отклика света, соответствующую фоточувствительной поверхности 
, представляет коэффициент усиления усилительного контура, используемого вместе с фоточувствительной поверхностью 
.
На фиг. 15 схематически представлена структурная схема устройства для измерения элемента ткани согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 15, устройство 1500 для измерения элемента ткани содержит модуль 1510 получения и модуль 1520 обработки.
Модуль 1510 получения используют для получения, в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения, выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда 1530, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения элемента ткани, а устройство для измерения элемента ткани имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани.
Модуль 1520 обработки используют для обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, чтобы определять концентрацию обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно техническим решениям вариантов осуществления настоящего изобретения, в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения получают выходную интенсивность света, полученную с помощью измерительного зонда, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где устройство для измерения элемента ткани, обеспеченное измерительным зондом, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани; и по меньшей мере одну выходную интенсивность света, соответствующую по меньшей мере одной заданной длине волны, обрабатывают на основе способа подавления помех, чтобы определять концентрацию обнаруживаемого элемента ткани. Поскольку устройство для измерения элемента ткани, обеспеченное измерительным зондом, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани, может быть реализован принцип, согласно которому устройство для измерения элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани. Поскольку полученную выходную интенсивность света обрабатывают на основе способа подавления помех, достигается принцип уменьшения отрицательного влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения. Поскольку измерение элемента ткани выполняют в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения, достигается принцип воспроизводимости контролируемого условия измерения. Таким образом, достигаются три принципа, необходимые для получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, а затем может быть получен истинный сигнал обнаруживаемого элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит первый модуль определения, второй модуль определения и модуль размещения.
Первый модуль определения используют для определения признака позиционирования. Второй модуль определения используют для определения области измерения согласно признаку позиционирования, где областью измерения является область, которая удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения. Модуль размещения используют для размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения признак позиционирования включает первый признак позиционирования позиции и признак позиционирования области.
Второй модуль определения может содержать первый блок регулировки и первый блок определения.
Первый блок регулировки используют для регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции. Целевая позиция измерения представляет собой позицию измерения, которая удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения. Первый блок определения используется для определения области измерения согласно признаку позиционирования области, когда текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Как показано на фиг. 16, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит фиксирующую часть 1540, используемую для размещения измерительного зонда 1530 в положении, соответствующем области измерения. Фиксирующая часть 1540 выполнена как единое целое с измерительным зондом 1530, частично отделена от него или полностью отделена от него.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть 1540 и измерительный зонд 1530, показанные на фиг. 16, могут быть выполнены как единое целое или отдельными.
Как показано на фиг. 17, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть 1540 содержит фиксирующее основание 1541 и первую установочную часть 1542.
Первую установочную часть 1542 используют для размещения фиксирующего основания 1541 в положении, соответствующем области измерения. Фиксирующее основание 1541 используют для фиксации измерительного зонда 1530.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения жесткость первой установочной части 1542 включает первую жесткость и вторую жесткость. Первая жесткость меньше второй жесткости. Первая жесткость представляет собой соответствующую жесткость в процессе фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542, а вторая жесткость представляет собой соответствующую жесткость после фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для того, чтобы позволить первой установочной части 1542 фиксировать фиксирующее основание 1541, требуется, чтобы первая установочная часть 1542 была жесткой. Кроме того, чтобы свести к минимуму влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542, требуется, чтобы первая установочная часть 1542 обладала определенной гибкостью. Поэтому выдвигается требование к жесткости первой установочной части 1542.
Для решения вышеупомянутых задач можно применить способ изменения жесткости первой установочной части 1542, то есть жесткость первой установочной части 1542 включает первую жесткость и вторую жесткость. Первая жесткость представляет соответствующую жесткость в процессе фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542, а вторая жесткость представляет соответствующую жесткость после фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542, причем первая жесткость меньше второй жесткости. Таким образом, это может не только гарантировать, что первая установочная часть 1542 выполняет функцию фиксации, но также минимизировать влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая установочная часть 1542 содержит первую застежку-липучку или первый эластичный ремень.
В примере на фиг. 18 схематически представлено схематическое изображение первой установочной части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Первая установочная часть 1542 на фиг. 18 представляет собой застежку-липучку. Материал матовой поверхности застежки-липучки является очень мягким, так что влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542, может быть снижено. В это время жесткость первой установочной части 1542 является первой жесткостью. Между тем, для того чтобы позволить первой установочной части 1542 выполнять функцию фиксации, после того как фиксирующее основание 1541 зафиксировано с помощью первой установочной части 1542, на матовую поверхность может быть наложена поверхность с крючками, чтобы увеличивать жесткость первой установочной части 1542. В это время жесткость первой установочной части 1542 является второй жесткостью.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения соответствующая жесткость в процессе фиксации фиксирующего основания 1541 с помощью первой установочной части 1542 является первой жесткостью, которая может снизить влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542. Поэтому можно гарантировать, насколько это возможно, чтобы состояние кожи в области измерения удовлетворяло первому заданному условию в процессе размещения фиксирующего основания 1541 в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части 1542.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения жесткость первой установочной части 1542 больше или равна первому пороговому значению жесткости и меньше или равна второму пороговому значению жесткости.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для того чтобы удовлетворять требованиям к жесткости первой установочной части 1542, в дополнение к способу, описанному выше, также можно применять способ изготовления первой установочной части 1542 с использованием материала, имеющего жесткость, большую или равную первому пороговому значению жесткости и меньшую или равную второму пороговому значению жесткости, что также может позволить первой установочной части 1542 фиксировать фиксирующее основание 1541, при этом минимизируя влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542. Следует отметить, что первое пороговое значение жесткости и второе пороговое значение жесткости могут быть определены согласно фактическим ситуациям, и здесь конкретно не ограничены.
Как показано на фиг. 19, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани может дополнительно содержать первую магнитную часть 1550. Первая установочная часть 1542 представляет собой полностью или частично металлическую скобу, и первая магнитная часть 1550 устанавливается с первой установочной частью 1542 для фиксации фиксирующего основания 1541.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для того чтобы удовлетворять требованиям к жесткости первой установочной части 1542, в дополнение к способу, описанному выше, также можно применять способ проектирования первой установочной части 1542 так, чтобы она полностью или частично представляла собой металлическую скобу, что также может позволить первой установочной части 1542 фиксировать фиксирующее основание 1541, при этом минимизируя влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542.
Функция фиксации может быть достигнута следующим образом. После того, как первая установочная часть 1542 завершит фиксацию фиксирующего основания 1541, первая магнитная часть 1550 может быть прикреплена к первой установочной части 1542, так что первая магнитная часть 1550 установлена с первой установочной частью 1542 для фиксации фиксирующего основания 1541, тем самым выполняя функцию фиксации. Как показано на фиг. 19, на фиг. 19 схематически представлено схематическое изображение другой первой установочной части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Первая установочная часть 1542, показанная на фиг. 19, полностью представляет собой металлическую скобу. Первая магнитная часть 1550 может быть прикреплена к первой установочной части 1542 после того, как первая установочная часть 1542 завершит фиксацию фиксирующего основания 1541. Первая магнитная часть 1550 может представлять собой миниатюрный электромагнит.
Кроме того, поскольку металлическая скоба является ферромагнитным металлом, а металл легко поглощает тепло, прямой контакт между металлической скобой и кожей может оказать большое влияние на температуру кожи. Чтобы избежать влияния теплопоглощения металла на температуру кожи, под металлический шарнир можно подложить теплоизолятор. Необязательно теплоизолятор может представлять собой фланелет.
Вышеуказанное может быть достигнуто за счет того, что хорошая гибкость металлической скобы может снизить влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542. Более того, после того, как первая установочная часть 1542 завершит фиксацию фиксирующего основания 1541, первую магнитную часть 1550 прикрепляют к первой установочной части 1542, взаимодействие этих двух частей делает первую установочную часть 1542 более жесткой, так что функция фиксации может быть выполнена.
Следует отметить, что первая установочная часть 1542 полностью или частично представляет собой металлическую скобу, и хорошая гибкость металлической скобы может снизить влияние, оказываемое при фиксации фиксирующего основания 1541 первой установочной частью 1542. Следовательно, можно обеспечить, насколько это возможно, чтобы состояние кожи в области измерения удовлетворяло первому заданному условию в процессе размещения фиксирующего основания 1541 в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части 1542.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения поверхность первой установочной части 1542 обеспечена отверстием.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измерительный зонд 1530 зафиксирован на фиксирующем основании 1541 по меньшей мере одним способом: измерительный зонд 1530 зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью клейкой ленты; измерительный зонд 1530 зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью крепежного элемента; измерительный зонд 1530 зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью магнитной силы; или коэффициент трения между измерительным зондом 1530 и фиксирующим основанием 1541 больше или равен пороговому значению коэффициента трения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для того чтобы зафиксировать измерительный зонд 1530 на фиксирующем основании 1541 и гарантировать, что измерительный зонд 1530 не перемещается на фиксирующем основании 1541, может быть применен по меньшей мере один из следующих способов.
В первом способе измерительный зонд 1530 может быть зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью клейкой ленты. Во втором способе измерительный зонд 1530 может быть зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью крепежного элемента. В третьем способе измерительный зонд 1530 может быть зафиксирован на фиксирующем основании 1541 с помощью магнитной силы. В четвертом способе коэффициент трения между измерительным зондом 1530 и фиксирующим основанием 1541 может быть больше или равен пороговому значению коэффициента трения. Необязательно материалом фиксирующего основания 1541 может быть резина, алюминий или пластик.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фиксирующая часть 1540 содержит вторую установочную часть.
Вторую установочную часть используют для размещения измерительного зонда 1530 в положении, соответствующем области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения жесткость второй установочной части предусматривает третью жесткость и четвертую жесткость. Третья жесткость меньше четвертой жесткости. Третья жесткость представляет собой соответствующую жесткость в процессе фиксации измерительного зонда 1530 с помощью второй установочной части, а четвертая жесткость представляет собой соответствующую жесткость после фиксации измерительного зонда 1530 с помощью второй установочной части.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения вторая установочная часть содержит вторую текстильную застежку или второй эластичный ремень.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения жесткость второй установочной части больше или равна третьему пороговому значению жесткости и меньше или равна четвертому пороговому значению жесткости.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит вторую магнитную часть, причем вторая установочная часть представляет собой полностью или частично металлическую скобу, а вторая магнитная часть устанавливается со второй установочной частью для фиксации измерительного зонда 1530.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения поверхность второй установочной части обеспечена отверстием.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для соответствующего описания второй установочной части может быть произведена ссылка на приведенное выше описание первой установочной части, и подробности здесь повторяться не будут. Разница заключается в том, что вторую установочную часть используют для фиксации измерительного зонда 1530.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок определения используют для получения первого проецируемого признака. При определении того, что признак позиционирования области не совпадает с первым проецируемым признаком, положение измерительного зонда 1530 и/или фиксирующей части 1540 регулируют до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. При определении того, что признак позиционирования области совпадает с первым проецируемым признаком, область, соответствующую измерительному зонду 1530 и/или фиксирующей части 1540, определяют как область измерения.
Как показано на фиг. 20 и на фиг. 21, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит часть 1560 для позиционирования области, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Часть 1560 для позиционирования области используют для проецирования первого проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при определении того, что часть 1560 для позиционирования области размещена на измерительном зонде 1530, признак позиционирования области не размещен на измерительном зонде 1530. При определении того, что часть 1560 для позиционирования области размещена на фиксирующей части 1540, признак позиционирования области не размещен на фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 20 схематически представлено схематическое изображение части для позиционирования области согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Измерительный зонд 1530 и фиксирующая часть 1540 не показаны на фиг. 20. Часть 1560 для позиционирования области используют для проецирования первого проецируемого признака, который представляет собой крестообразное световое пятно. Признак позиционирования области представляет собой крестообразную метку.
На фиг. 21 схематически представлено схематическое изображение другой части для позиционирования области согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 21, часть 1560 для позиционирования области объединена с измерительным зондом 1530 и фиксирующей частью 1540, а признак позиционирования области размещен на тыльной стороне руки обнаруживаемого объекта. Часть 1560 для позиционирования области используют для проецирования первого проецируемого признака, а первый проецируемый признак представляет собой крестообразное световое пятно.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения часть 1560 для позиционирования области содержит первый лазер.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый лазер может проецировать световое пятно, имеющее заданную форму, для образования первого проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок определения используют для получения первого целевого изображения и получения первого эталонного изображения, причем первое эталонное изображение содержит признак позиционирования области. При определении того, что первое целевое изображение не совпадает с первым эталонным изображением, положение измерительного зонда 1530 и/или фиксирующей части 1540 регулируют для получения нового первого целевого изображения до тех пор, пока новое первое целевое изображение не будет совпадать с первым эталонным изображением. При определении того, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением, область, соответствующая измерительному зонду 1530 и/или фиксирующей части 1540, определяют как область измерения.
Как показано на фиг. 22, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит первую часть 1570 для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Первую часть 1570 для получения изображения используют для получения первого целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 22 схематически показано схематическое изображение первой части для получения изображения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 22, первая часть 1570 для получения изображения объединена с измерительным зондом 1530 и фиксирующей частью 1540, а признак позиционирования области размещен на тыльной стороне руки обнаруживаемого объекта. Первую часть 1570 для получения изображения используют для получения первого целевого изображения. Первая часть 1570 для получения изображения может представлять собой датчик изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок определения используют для получения второго целевого изображения, причем второе целевое изображение содержит признак позиционирования области. При определении того, что положение признака позиционирования области во втором целевом изображении не является первым заданным положением, положение измерительного зонда 1530 и/или фиксирующей части 1540 регулируют для получения нового второго целевого изображения до тех пор, пока положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении не будет являться первым заданным положением. При определении того, что положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении представляет собой первое заданное положение, область, соответствующая измерительному зонду 1530 и/или фиксирующей части 1540, определяют как область измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит вторую часть для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Вторая часть для получения изображения используется для получения второго целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения вторая часть для получения изображения является такой же, как первая часть 1570 для получения изображения, или отличается от нее.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при определении того, что вторая часть для получения изображения размещена на измерительном зонде 1530, признак позиционирования области не размещен на измерительном зонде 1530. При определении того, что вторая часть для получения изображения размещена на фиксирующей части 1540, признак позиционирования области не размещен на фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок регулировки используют для получения второго проецируемого признака. При определении того, что первый признак позиционирования позиции не совпадает со вторым проецируемым признаком, текущую позицию измерения регулируют до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком. При определении того, что первый признак позиционирования позиции совпадает со вторым проецируемым признаком, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Как показано на фиг. 23, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит первую часть 1580 для позиционирования позиции, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Первую часть 1580 для позиционирования позиции используют для проецирования второго проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что первая часть 1580 для позиционирования позиции размещена на измерительном зонде 1530, первый признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530. При определении того, что первая часть 1580 для позиционирования позиции размещена на фиксирующей части 1540, первый признак позиционирования позиции не размещен на фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 23 схематически показано схематическое изображение первой части для позиционирования позиции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Измерительный зонд 1530 и фиксирующая часть 1540 не показаны на фиг. 23. Первую часть 1580 для позиционирования позиции используют для проецирования второго проецируемого признака, который представляет собой крестообразное световое пятно. Первый признак позиционирования позиции представляет собой крестообразную метку.
На фиг. 24 схематически показано схематическое изображение другой первой части для позиционирования позиции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 24, часть 1580 для позиционирования области объединена с измерительным зондом 1530 и фиксирующей частью 1540, а первый признак позиционирования позиции размещен на тыльной стороне руки обнаруживаемого объекта. Первую часть 1580 для позиционирования позиции используют для проецирования второго проецируемого признака, который представляет собой крестообразное световое пятно.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая часть 1580 для позиционирования позиции содержит второй лазер.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения второй лазер может проецировать световое пятно, имеющее заданную форму, для образования второго проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок регулировки используют для получения третьего целевого изображения и получения второго эталонного изображения, причем второе эталонное изображение содержит первый признак позиционирования позиции. При определении того, что третье целевое изображение не совпадает со вторым эталонным изображением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового третьего целевого изображения до тех пор, пока новое третье целевое изображение не будет совпадать со вторым эталонным изображением. При определении того, что новое третье целевое изображение совпадает со вторым эталонным изображением, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Как показано на фиг. 25, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит третью часть 1590 для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Третью часть 1590 для получения изображения используют для получения третьего целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 25 схематически показано схематическое изображение третьей части для получения изображения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 25, третья часть 1590 для получения изображения объединена с измерительным зондом 1530 и фиксирующей частью 1540, а первый признак позиционирования позиции размещен на тыльной стороне руки обнаруживаемого объекта. Третью часть 1590 для получения изображения используют для получения третьего целевого изображения. Третья часть 1590 для получения изображения может представлять собой датчик изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения третья часть 1590 для получения изображения, первая часть 1570 для получения изображения и вторая часть для получения изображения могут быть разными, частично одинаковыми или полностью одинаковыми.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый блок регулировки используют для получения четвертого целевого изображения, причем четвертое целевое изображение содержит первый признак позиционирования позиции. При определении того, что положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении не является вторым заданным положением, текущую позицию измерения регулируют для получения нового четвертого целевого изображения до тех пор, пока положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении не будет являться вторым заданным положением. При определении того, что положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении представляет собой второе заданное положение, определяют, что текущая позиция измерения представляет собой целевую позицию измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит четвертую часть для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Четвертая часть для получения изображения используется для получения четвертого целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения четвертая часть для получения изображения, третья часть 1590 для получения изображения, первая часть 1570 для получения изображения и вторая часть для получения изображения могут быть разными, частично одинаковыми или полностью одинаковыми.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при определении того, что четвертая часть для получения изображения размещена на измерительном зонде 1530, первый признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530. При определении того, что четвертая часть для получения изображения размещена на фиксирующей части 1540, первый признак позиционирования позиции не размещен на фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит третий модуль определения и модуль регулировки.
Третий модуль определения используют для определения второго признака позиционирования позиции в ответ на то, что текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения, если измерительный зонд 1530 размещен в положении, соответствующем области измерения. Модуль регулировки используется для регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения второй признак позиционирования позиции размещен на по меньшей мере одном из измерительного зонда 1530, фиксирующей части 1540 или обнаруживаемого объекта.
Модуль регулировки содержит первый блок получения, второй блок регулировки и второй блок определения.
Первый блок получения используется для получения третьего проецируемого признака. Второй блок регулировки используется для регулировки при определении того, что второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, текущей позицией измерения до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком. Второй блок определения используется для определения того, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, при определении того, что второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит вторую часть для позиционирования позиции, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Вторая часть для позиционирования позиции используется для проецирования третьего проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что вторая часть для позиционирования позиции размещена на измерительном зонде 1530, второй признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530 и фиксирующей части 1540. При определении того, что вторая часть для позиционирования позиции размещена на фиксирующей части 1540, второй признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530 и фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения вторая часть для позиционирования позиции является такой же, как первая часть 1580 для позиционирования позиции, или отличается от нее.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения вторая часть для позиционирования позиции содержит третий лазер.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения третий лазер может проецировать световое пятно, имеющее заданную форму, для образования третьего проецируемого признака.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения модуль регулировки содержит второй блок получения, третий блок получения, третий блок регулировки и третий блок определения.
Второй блок получения используется для получения пятого целевого изображения. Третий блок получения используют для получения третьего эталонного изображения, причем третье эталонное изображение содержит второй признак позиционирования позиции. Третий блок регулировки используется для регулировки при определении того, что пятое целевое изображение не совпадает с третьим эталонным изображением, текущей позицией измерения для получения нового пятого целевого изображения до тех пор, пока новое пятое целевое изображение не будет совпадать с третьим эталонным изображением. Третий блок определения используется для определения того, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, при определении того, что новое пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит пятую часть для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Пятая часть для получения изображения используется для получения пятого целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения модуль регулировки содержит четвертый блок получения, четвертый блок регулировки и четвертый блок определения.
Четвертый блок получения используют для получения шестого целевого изображения, причем шестое целевое изображение содержит второй признак позиционирования позиции. Четвертый блок регулировки используется для регулировки при определении того, что положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении не является третьим заданным положением, текущей позицией измерения для получения нового шестого целевого изображения до тех пор, пока положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении не будет являться третьим заданным положением. Четвертый блок определения используется для определения того, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, при определении того, что положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении является третьим заданным положением.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство для измерения элемента ткани дополнительно содержит шестую часть для получения изображения, размещенную на обнаруживаемом объекте, измерительном зонде 1530, фиксирующей части 1540 или других объектах. Шестая часть для получения изображения используется для получения шестого целевого изображения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что шестая часть для получения изображения размещена на измерительном зонде 1530, второй признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530 и фиксирующей части 1540. При определении того, что шестая часть для получения изображения размещена на фиксирующей части 1540, второй признак позиционирования позиции не размещен на измерительном зонде 1530 и фиксирующей части 1540.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения шестая часть для получения изображения, пятая часть для получения изображения, четвертая часть для получения изображения, третья часть 1590 для получения изображения, первая часть 1570 для получения изображения и вторая часть для получения изображения могут быть разными, частично одинаковыми или полностью одинаковыми.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, когда область измерения и позицию измерения позиционируют с использованием оптического способа, часть 1560 для позиционирования области, первая часть 1580 для позиционирования позиции и вторая часть для позиционирования позиции все могут быть одинаковыми, частично одинаковыми или полностью разными. Вышеупомянутое выражение «частично одинаковый» означает, что две из вышеупомянутых трех конструкций являются одинаковыми. Если все три конструкции являются одинаковыми, это может указывать на то, что одна и та же конструкция может использоваться для создания первого проецируемого признака, второго проецируемого признака и третьего проецируемого признака. Вышеупомянутый способ может снизить сложность конструкции позиционирования.
Когда область измерения и позицию измерения позиционируют с использованием способа сопоставления изображений, первая часть 1570 для получения изображения, третья часть 1590 для получения изображения и пятая часть для получения изображения все могут быть одинаковыми, частично одинаковыми или полностью разными. Вышеупомянутое выражение «частично одинаковый» означает, что две из вышеупомянутых трех конструкций являются одинаковыми. Если все три конструкции являются одинаковыми, это может указывать на то, что одна и та же конструкция может использоваться для создания первого целевого изображения, третьего целевого изображения и пятого целевого изображения. Вышеупомянутый способ может снизить сложность конструкции позиционирования.
Когда область измерения и позиция измерения расположены с использованием способа сопоставления изображений, вторая часть для получения изображения, четвертая часть для получения изображения и шестая часть для получения изображения все могут быть одинаковыми, частично одинаковыми или полностью разными. Вышеупомянутое выражение «частично одинаковый» означает, что две из вышеупомянутых трех конструкций являются одинаковыми. Если все три конструкции являются одинаковыми, это может указывать на то, что одна и та же конструкция может использоваться для создания второго целевого изображения, четвертого целевого изображения и шестого целевого изображения. Вышеупомянутый способ может снизить сложность конструкции позиционирования. Ниже будет дано описание на примере оптического способа.
Следующее описание предназначено для случая, когда часть 1560 для позиционирования области, первая часть 1580 для позиционирования позиции и вторая часть для позиционирования позиции представляют собой одну и ту же конструкцию, второй признак позиционирования позиции полностью идентичен признаку позиционирования области и частично идентичен первому признаку позиционирования позиции, а областью измерения является сторона разгибателя предплечья.
На фиг. 26 схематически представлено схематическое изображение позиционирования позиции измерения и области измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Часть 1560 для позиционирования области, первая часть 1580 для позиционирования позиции и вторая часть для позиционирования позиции все включают лазер 1 и лазер 2. Лазер 1 и лазер 2 размещены на измерительном зонде 1530.
При выполнении первого позиционирования позиции измерения, измерительный зонд 1530 размещают на основании, а положение измерительного зонда 1530 фиксируют до завершения первого позиционирования позиции измерения. Текущую позицию измерения регулируют согласно первому признаку позиционирования позиции и второму проецируемому признаку до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком. Когда два признака совпадают, это может указывать на то, что первое позиционирование позиции измерения завершено.
При выполнении позиционирования области измерения измерительный зонд 1530 размещают на обнаруживаемом объекте. Положение измерительного зонда 1530 регулируют согласно признаку позиционирования области и первому проецируемому признаку до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком. Когда два признака совпадают, это может указывать на то, что позиционирование области измерения завершено.
После размещения измерительного зонда 1530 на обнаруживаемом объекте, если текущая позиция измерения не является целевой позицией, необходимо выполнить второе позиционирование позиции измерения перед выполнением измерения. Текущую позицию измерения регулируют согласно второму признаку позиционирования позиции и третьему проецируемому признаку до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком. Когда два признака совпадают, это может указывать на то, что второе позиционирование позиции измерения завершено.
Следующее описание предназначено для случая, когда часть 1560 для позиционирования области, первая часть 1580 для позиционирования позиции и вторая часть для позиционирования позиции представляют собой одну и ту же конструкцию, причем признак позиционирования области полностью идентичен второму признаку позиционирования позиции и частично идентичен первому признаку позиционирования позиции, а областью измерения является сторона разгибателя предплечья.
На фиг. 27 схематически представлено другое схематическое изображение позиционирования позиции измерения и области измерения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 27, как часть 1560 для позиционирования области, так и вторая часть для позиционирования позиции содержат лазер 3 и лазер 4. Первая часть 1580 для позиционирования позиции содержит лазер 5 и лазер 6. Лазер 3 и лазер 4 размещены на измерительном зонде 1530. Лазер 5 и лазер 6 размещены на основании.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит модуль указания.
Модуль указания используется для генерирования указательной информации, которая используется для указания на завершение позиционирования позиции измерения и/или позиционирования области измерения. Форма указательной информации включает по меньшей мере одно из изображения, речи или вибрации.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измерительный зонд 1530 содержит M фоточувствительных поверхностей, а модуль обработки может включать блок источника света и блок получения.
Блок источника света используют для освещения области измерения падающим светом, имеющим по меньшей мере одну заданную длину волны, где падающий свет, имеющий каждую заданную длину волны, проходит через область измерения с образованием по меньшей мере одного луча выходящего света, выходящего из положения выхода. Блок получения используют для получения значения интенсивности света, соответствующего каждому лучу выходящего света, полученного M фоточувствительными поверхностями, для получения T выходных интенсивностей света. Каждую выходную интенсивность света получают посредством обработки значения интенсивности света выходящего света, получаемого одной или более фоточувствительными поверхностями. Однородная фоточувствительная поверхность имеет площадь, большую или равную пороговому значению площади, при этом каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь. Однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода одной выходной интенсивности света, где 1≤T≤M.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность может получать значение интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода, в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, соответствующего фоточувствительной поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения соотношение среднего оптического пути выходящего света, принимаемого каждой фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути больше или равно пороговому значению соотношения. Общий оптический путь представляет собой общее расстояние, которое проходит выходящий свет в области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения общую площадь однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно признаку структуры ткани в области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения соотношение площади каждой фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения пороговое значение соотношения больше или равно 0,04 мм.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фоточувствительная поверхность находится в контакте или не находится в контакте с поверхностью области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения расстояние между фоточувствительной поверхностью и поверхностью области измерения меньше или равно первому пороговому значению расстояния, и эффективность фоточувствительной поверхности, принимающей выходящий свет, больше или равна пороговому значению эффективности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждая фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, и разные фоточувствительные поверхности имеют одинаковые или разные формы.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения некольцевая фоточувствительная поверхность включает секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, эллиптическую фоточувствительную поверхность или многоугольную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения многоугольная фоточувствительная поверхность включает квадратную фоточувствительную поверхность, прямоугольную фоточувствительную поверхность или треугольную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность. Однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и однородную фоточувствительную поверхность используют для вывода одной выходной интенсивности света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой кольцевую фоточувствительную поверхность, может предусматривать, что: однородная фоточувствительная поверхность является независимой кольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является кольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей, в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей. Однородная фоточувствительная поверхность, являющаяся некольцевой фоточувствительной поверхностью, может предусматривать, что: однородная фоточувствительную поверхность является независимой некольцевой фоточувствительной поверхностью в случае, когда однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или однородная фоточувствительная поверхность является некольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения множества фоточувствительных поверхностей в случае, когда однородная фоточувствительную поверхность содержит множество фоточувствительных поверхностей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния, однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность или квадратную фоточувствительную поверхность.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при определении того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом меньше или равно третьему пороговому значению расстояния, форму однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно распределению дрожания выходящего света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения распределение дрожания выходящего света может быть разложено на распределение дрожания в первом направлении и распределение дрожания во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении. Выходящий свет имеет максимальную амплитуду дрожания в первом направлении.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однородная фоточувствительная поверхность включает прямоугольную фоточувствительную поверхность или эллиптическую фоточувствительную поверхность. Соотношение длины прямоугольной фоточувствительной поверхности и ширины прямоугольной фоточувствительной поверхности определяют согласно отношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении. Соотношение главной оси эллиптической фоточувствительной поверхности и малой оси эллиптической фоточувствительной поверхности определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения M фоточувствительных поверхностей включают одну или более однородных фоточувствительных поверхностей, соответствующих каждой заданной длине волны. Однородную фоточувствительную поверхность используют для получения первой выходной интенсивности света и/или второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны в разные моменты времени. Первая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света в период сокращения, а вторая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света в период расслабления. Однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей. Модуль 1520 обработки используют для определения концентрации обнаруживаемого элемента ткани согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения M фоточувствительных поверхностей включают первую однородную фоточувствительную поверхность и вторую однородную фоточувствительная поверхность, соответствующие каждой заданной длине волны. Первую однородную фоточувствительную поверхность используют для получения первой выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны, и вторую однородную фоточувствительную поверхность используют для получения второй выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны. Первая однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей, и вторая однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей. Модуль 1520 обработки используют для определения концентрации обнаруживаемого элемента ткани согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой одну и ту же однородную фоточувствительную поверхность, при этом выходящий свет, принимаемый первой однородной фоточувствительной поверхностью, и выходящий свет, принимаемый второй однородной фоточувствительной поверхностью, получают путем пропускания падающего света, падающего на разные положения падения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой разные однородные фоточувствительные поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона среднего оптического пути. Первый диапазон среднего оптического пути определяют согласно первому среднему значению оптического пути, при этом первое среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, рассчитанное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях первой однородной фоточувствительной поверхности. Средний оптический путь выходящего света, принятого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности во второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах второго диапазона среднего оптического пути. Второй диапазон среднего оптического пути определяют согласно второму среднему значению оптического пути, при этом второе среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, рассчитанное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях второй однородной фоточувствительной поверхности.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути и вторым средним значением оптического пути находится в пределах первого диапазона разности оптических путей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей, а второй диапазон среднего оптического пути меньше или равен первому диапазону разности оптических путей.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первый диапазон разности оптических путей определяют согласно оптимальному дифференциальному оптическому пути, соответствующему заданной длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения расстояние источник-приемник каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, от центра падающего света находится в пределах заданного диапазона расстояния источник-приемник, соответствующего заданной длине волны. Заданный диапазон расстояния источник-приемник определяют согласно расстоянию источник-приемник плавающего опорного положения, соответствующего заданной длине волны, от центра падающего света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения M фоточувствительных поверхностей включают однородную фоточувствительную поверхность, соответствующую каждой заданной длине волны. Однородную фоточувствительную поверхность используют для получения третьей выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны, и однородная фоточувствительная поверхность включает одну или более фоточувствительных поверхностей. Модуль 1520 обработки используют для выполнения дифференциальной обработки в отношении третьих выходных интенсивностей света, соответствующих разным заданным длинам волн, для получения по меньшей мере одного дифференциального сигнала и определения концентрации измеряемого элемента ткани согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения модуль 1520 обработки используют для выполнения дифференциальной обработки в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, для получения дифференциального сигнала; выполнения непосредственной дифференциальной операции в отношении дифференциальных сигналов, соответствующих разным заданным длинам волн, для получения по меньшей мере одного дифференциального сигнала по длине волны; и определения концентрации обнаруживаемого элемента ткани согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу по длине волны.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения аноды разных фоточувствительных поверхностей среди M фоточувствительных поверхностей не соединены электрически друг с другом, аноды по меньшей мере двух фоточувствительных поверхностей среди M фоточувствительных поверхностей электрически соединены друг с другом или аноды M фоточувствительных поверхностей электрически соединены друг с другом.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения каждую из M фоточувствительных поверхностей можно использовать независимо. В этом случае аноды разных фоточувствительных поверхностей среди M фоточувствительных поверхностей электрически не соединены друг с другом.
Некоторые фоточувствительные поверхности среди M фоточувствительных поверхностей можно использовать в комбинации. В этом случае аноды разных фоточувствительных поверхностей, используемых в комбинации, электрически соединены друг с другом.
Все фоточувствительные поверхности из M фоточувствительных поверхностей можно использовать в комбинации. В этом случае аноды разных фоточувствительных поверхностей, используемых в комбинации, электрически соединены друг с другом.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 28 схематически показано схематическое изображение электрического соединения анодов разных фоточувствительных поверхностей согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 28, аноды всех фоточувствительных поверхностей электрически соединены друг с другом.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство 1500 для измерения элемента ткани дополнительно содержит защитную часть. Защитная часть размещена на целевой поверхности фоточувствительной поверхности, и ее используют для защиты фоточувствительной поверхности. Целевая поверхность относится к поверхности, обращенной к области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для защиты фоточувствительной поверхности защитная часть может быть обеспечена на целевой поверхности фоточувствительной поверхности. Защитная часть может быть выполнена из прозрачного и гибкого материала. Защитная часть может включать антибликовую пленку или оптическое стекло. Расстояние между защитной частью и целевой поверхностью фоточувствительной поверхности можно определить согласно материалу защитной части.
Например, если защитная часть представляет собой антибликовую пленку, расстояние между антибликовой пленкой и целевой поверхностью фоточувствительной поверхности может быть нулевым. В качестве другого примера, если защитная часть представляет собой оптическое стекло, то расстояние между оптическим стеклом и целевой поверхностью фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению расстояния. Пороговое значение расстояния может быть определено согласно фактическим условиям.
Любое количество модулей и блоков согласно вариантам осуществления настоящего изобретения или по меньшей мере часть функций любого количества модулей и блоков может быть реализована в одном модуле. Любой один или более из модулей и блоков согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть разделены на множество модулей для реализации. Любой один или более из модулей и блоков согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы по меньшей мере частично как аппаратная схема, такая как программируемая логическая интегральная схема (FPGA), программируемая логическая матрица (PLA), система на чипе, система на подложке, система в корпусе, специализированная интегральная схема (ASIC), или могут быть реализованы аппаратным обеспечением или программно-аппаратным обеспечением любым другим обоснованным способом интегрирования или внедрения схемы, или могут быть реализованы любым одним из трех режимов реализации программного обеспечения, аппаратного обеспечения и программно-аппаратного обеспечения или подходящей их комбинацией. Альтернативно один или более из модулей и блоков согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть по меньшей мере частично реализованы как компьютерный программный модуль, который может выполнять соответствующие функции при исполнении.
Например, любое количество из блока источника света, блока получения и модуля обработки можно скомбинировать в один модуль/блок для реализации, или любой из модулей/блоков можно разделить на множество модулей/блоков. Альтернативно по меньшей мере часть функций одного или более из этих модулей/блоков может быть скомбинирована с по меньшей мере частью функций других модулей/блоков и реализована в одном модуле/блоке. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один из блока источника света, блока получения и модуля обработки может быть реализован по меньшей мере частично как аппаратная схема, такая как программируемая логическая интегральная схема (FPGA), программируемая логическая матрица (PLA), система на чипе, система на подложке, система в корпусе, специализированная интегральная схема (ASIC), или может быть реализован аппаратным обеспечением или программно-аппаратным обеспечением любым другим обоснованным способом интегрирования или инкапсуляции схемы, или может быть реализован любым одним из трех режимов реализации посредством программного обеспечения, аппаратного обеспечения и программно-аппаратного обеспечения или подходящей их комбинацией. Альтернативно по меньшей мере один из блока источника света, блока получения и модуля обработки может быть по меньшей мере частично реализован как модуль компьютерной программы, который при исполнении может выполнять соответствующие функции.
Следует отметить, что устройство для измерения элемента ткани в вариантах осуществления настоящего изобретения соответствует описанию способа измерения элемента ткани в вариантах осуществления настоящего изобретения. Для описания устройства для измерения элемента ткани можно конкретно сделать ссылку на описание способа измерения элемента ткани, которое не будет здесь повторяться.
На фиг. 29 схематически показано схематическое изображение носимого прибора согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Носимый прибор 2900, показанный на фиг. 29, является лишь примером и не должен накладывать никакие ограничения на функцию и объем использования настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 29, носимый прибор 2900 содержит устройство 1500 для измерения элемента ткани.
Согласно техническим решениям вариантов осуществления настоящего изобретения, когда воспроизводимость контролируемого условия измерения удовлетворяется, получают выходную интенсивность света, полученную с помощью измерительного зонда 1530, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где устройство для измерения элемента ткани, снабженное измерительным зондом 1530, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента ткани; и по меньшей мере одну выходную интенсивность света, соответствующую по меньшей мере одной заданной длине волны, обрабатывают на основе способа подавления помех, чтобы определить концентрацию обнаруживаемого элемента ткани. Поскольку устройство для измерения элемента ткани, снабженное измерительным зондом 1530, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации элемента, может быть реализован принцип, согласно которому устройство для измерения элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани. Поскольку полученную выходную интенсивность света обрабатывают на основе способа подавления помех, достигается принцип уменьшения отрицательного влияния изменения неконтролируемого условия измерения на результат измерения. Поскольку измерение элемента ткани выполняют в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения, достигается принцип воспроизводимости контролируемого условия измерения. Таким образом, достигаются три принципа, необходимые для получения истинного сигнала обнаруживаемого элемента ткани, а затем может быть получен истинный сигнал обнаруживаемого элемента ткани.
Как показано на фиг. 30, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения носимый прибор 2900 дополнительно содержит часть 2910 в виде хомута и основную часть 2920. Часть 2910 в виде хомута и основную часть 2920 используют во взаимодействии для фиксации устройства 2000 для измерения элемента ткани.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения на фиг. 30 схематически показано схематическое изображение процесса сборки носимого прибора согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения масса носимого прибора 2900 меньше или равна пороговому значению массы, так что характер перемещения носимого прибора 2900 идентичен характеру дрожания кожи в области измерения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для улучшения надежности результата измерения носимый прибор 2900 может иметь небольшую массу, так что носимый прибор 2900 может следовать дрожанию кожи в области измерения, когда носимый прибор 2900 размещен в положении, соответствующем области измерения, то есть характер перемещения носимого прибора 2900 может быть идентичен характеру дрожания кожи в области измерения, и тогда средний оптический путь выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, может поддерживаться в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи. Средний оптический путь выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, может поддерживаться в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в области измерения, поскольку относительное положение измерительного зонда 1530 в области измерения может поддерживаться неизменным или по существу неизменным, если носимый прибор 2900 может следовать дрожанию кожи в области измерения, и тогда измерительный зонд 1530 может принимать выходящий свет, выходящий из фиксированного положения выхода. Фиксированное положение выхода здесь означает положение выхода, которое остается неизменным или по существу неизменным относительно области измерения. Кроме того, во время процесса дрожания кожи в области измерения положение падения падающего света может оставаться неизменным или по существу неизменным относительно области измерения. В случае когда положение падения падающего света и положение выхода выходящего света определены, можно гарантировать, насколько это возможно, что средний оптический путь выходящего света остается неизменным.
В примере на фиг. 31 схематически показано схематическое изображение поддержания среднего оптического пути выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в случае, когда носимый прибор идентичен характеру дрожания кожи, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Во время процесса дрожания кожи измерительный зонд 1530 (не показан на фиг. 31) может стабильно принимать выходящий свет, который выходит из положения B выхода, в области измерения после падения падающего света в положение A падения в области измерения. Амплитуда перемещения кожи представлена как 
, и амплитуда перемещения измерительного зонда 1530 представлена как 
, причем 
.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения носимый прибор 2900 вызывает амплитуду перемещения кожи в области измерения, которая меньше или равна пороговому значению амплитуды перемещения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, для улучшения надежности результата измерения носимый прибор 2900 может иметь большую массу, так что, когда носимый прибор 2900 размещен в положении, соответствующем области измерения, он может подавлять дрожание кожи в области измерения, то есть амплитуда перемещения кожи в области измерения меньше или равна пороговому значению амплитуды перемещения, и тогда средний оптический путь выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, может поддерживаться в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи. Средний оптический путь выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, может поддерживаться в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в области измерения, поскольку относительное положение измерительного зонда 1530 в области измерения может поддерживаться неизменным или по существу неизменным, если носимый прибор 2900 может подавлять дрожание кожи в области измерения, и тогда измерительный зонд 1530 может принимать выходящий свет, выходящий из фиксированного положения выхода. Кроме того, во время процесса дрожания кожи в области измерения положение падения падающего света может оставаться неизменным или по существу неизменным относительно области измерения. В случае когда положение падения падающего света и положение выхода выходящего света определены, можно гарантировать, насколько это возможно, что средний оптический путь выходящего света остается неизменным.
В примере на фиг. 32 схематически показано схематическое изображение поддержания среднего оптического пути выходящего света, принимаемого измерительным зондом 1530, в пределах заданного диапазона оптического пути во время процесса дрожания кожи в случае, когда носимый прибор вызывает амплитуду перемещения кожи в области измерения, которая меньше или равна пороговому значению амплитуды перемещения, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 32, амплитуда перемещения кожи в области измерения близка к нулю.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для конкретного описания устройства для измерения элемента ткани может быть сделана ссылка на соответствующую приведенную выше часть, и подробности здесь не будут повторяться. Кроме того, устройство для измерения элемента ткани содержит процессор, который может выполнять различные соответствующие действия и процессы в соответствии с программой, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве (ROM), или программой, загруженной из части в виде хранилища в оперативное запоминающее устройство (RAM). Процессор может содержать, например, микропроцессор общего назначения (например, CPU), процессор набора команд и/или соответствующий набор микросхем, и/или микропроцессор специального назначения (например, специализированную интегральную схему (ASIC)) и т. п. Процессор может дополнительно содержать внутриплатное запоминающее устройство для целей кэширования. Процессор может содержать один блок обработки или множество блоков обработки для выполнения разных действий последовательности операций способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
В RAM хранятся различные программы и данные, необходимые для работы устройства для измерения элемента ткани. Процессор, ROM и RAM соединены друг с другом посредством шины. Процессор выполняет различные операции последовательности операций способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения путем исполнения программ в ROM и/или RAM. Следует отметить, что программа также может храниться в одном или более запоминающих устройствах, отличных от ROM и RAM. Процессор также может выполнять различные операции последовательности операций способа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения путем исполнения программ, хранящихся в одном или более запоминающих устройствах.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения носимый прибор может дополнительно содержать интерфейс ввода/вывода (I/O), который также подключен к шине. Носимый прибор может дополнительно содержать один или более из следующих компонентов, подключенных к интерфейсу ввода/вывода: часть в виде устройства ввода, включающую клавиатуру, мышь и т. д.; часть в виде устройства вывода, включающую электронно-лучевую трубку (CRT), жидкокристаллический дисплей (LCD) и т. д. и динамик и т. д.; часть в виде хранилища, включающую жесткий диск и т. д.; и часть в виде средства связи, включающую сетевую интерфейсную карту, такую как карта LAN, модем и т. п. Часть в виде средства связи выполняет обработку в виде осуществления связи через сеть, такую как Интернет. При необходимости привод также подключен к интерфейсу I/O. При необходимости съемный носитель, такой как магнитный диск, оптический диск, магнитооптический диск, полупроводниковое запоминающее устройство и т. п., устанавливается в привод, так что считанная с него компьютерная программа устанавливается в часть в виде хранилища.
Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает машиночитаемый носитель данных, который может быть включен в прибор/устройство/систему, описанные в вышеприведенных вариантах осуществления; или существовать отдельно, не будучи собранным в прибор/устройство/систему. Вышеупомянутый машиночитаемый носитель данных содержит одну или более программ, которые при исполнении выполняют способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения машиночитаемый носитель данных может представлять собой энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, например, может включать, но без ограничения: портативный компьютерный диск, жесткий диск, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM) или флеш-память, портативное постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD-ROM), оптическое запоминающее устройство, магнитное запоминающее устройство или любую подходящую комбинацию вышеперечисленного. В настоящем изобретении машиночитаемый носитель данных может представлять собой любой материальный носитель, который содержит или хранит программы, которые могут использоваться системой, прибором или устройством исполнения команд или в сочетании с ними.
Например, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения машиночитаемый носитель данных может включать вышеупомянутые ROM и/или RAM и/или одно или более запоминающих устройств, отличных от ROM и RAM.
Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно включают компьютерный программный продукт, который содержит компьютерную программу. Компьютерная программа включает программный код для выполнения способа, предоставленного вариантами осуществления настоящего изобретения.
Когда компьютерная программа исполняется процессором, выполняются вышеупомянутые функции, определенные в системе/устройстве согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения вышеописанные системы, устройства, модули, блоки и т. д. могут быть реализованы посредством компьютерных программных модулей.
В варианте осуществления компьютерная программа может находиться на материальном носителе данных, таком как оптическое запоминающее устройство и магнитное запоминающее устройство. В другом варианте осуществления компьютерная программа также может передаваться и распространяться в форме сигналов на сетевом носителе, скачиваться и устанавливаться через часть в виде средства связи и/или устанавливаться со съемного носителя. Программный код, содержащийся в компьютерной программе, может быть передан посредством любого подходящего носителя, включая, но без ограничения, беспроводной, проводной или любую подходящую комбинацию вышеперечисленного.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения программный код для исполнения компьютерных программ, обеспеченных вариантами осуществления настоящего изобретения, может быть написан с помощью любой комбинации из одного или более языков программирования. В частности, эти вычислительные программы могут быть реализованы с использованием процедур высокого уровня и/или объектно-ориентированных языков программирования, и/или ассемблерных/машинных языков. Языки программирования включают, но без ограничения, Java, C++, Python, язык «C» или подобные языки программирования. Программный код может быть полностью исполнен на пользовательском вычислительном приборе, частично исполнен на пользовательском устройстве, частично исполнен на удаленном вычислительном приборе или полностью исполнен на удаленном вычислительном приборе или сервере. В случае задействования удаленного вычислительного прибора удаленный вычислительный прибор может быть подключен к пользовательскому вычислительному прибору через сеть любого типа, включая локальную вычислительную сеть (LAN) или глобальные вычислительные сети (WAN), или может быть подключен ко внешнему вычислительному прибору (например, через Интернет с использованием поставщика Интернет-услуг).
Блок-схемы и структурные схемы на прилагаемых графических материалах иллюстрируют возможную архитектуру, функции и операции системы, способа и компьютерного программного продукта согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. При этом каждый блок на блок-схемах или структурных схемах может представлять собой часть модуля, сегмента программы или кода, причем часть содержит одну или более исполняемых команд для реализации заданной логической функции. Следует дополнительно отметить, что в некоторых альтернативных реализациях функции, указанные в блоках, также могут выполняться в порядке, отличном от того, который указан на прилагаемых графических материалах. Например, два блока, показанные последовательно, на самом деле могут исполняться по существу параллельно, а иногда они могут исполняться в обратном порядке, в зависимости от задействованных функций. Следует дополнительно отметить, что каждый блок на структурных схемах или блок-схемах и комбинация блоков на структурных схемах или блок-схемах могут быть реализованы системой на основе специального аппаратного обеспечения, которая выполняет указанные функции или операции, или могут быть реализованы с помощью комбинации специального аппаратного обеспечения и компьютерных команд. Специалисты в данной области техники могут понять, что различные варианты осуществления настоящего изобретения и/или признаки, описанные в формуле изобретения, могут быть скомбинированы различными способами, даже если такие комбинации не описаны явно в настоящем изобретении. В частности, различные варианты осуществления настоящего изобретения и/или признаки, описанные в формуле изобретения, могут быть скомбинированы различными способами без отступления от сущности и идей настоящего изобретения. Все эти комбинации входят в объем настоящего изобретения.
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше. Однако эти варианты осуществления предназначены только для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Хотя различные варианты осуществления были описаны выше по отдельности, это не означает, что средства в соответствующих вариантах осуществления не могут быть преимущественно использованы в комбинации. Объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. Специалисты в данной области техники могут производить различные замены и модификации без отступления от объема настоящего изобретения, и все эти замены и модификации должны входить в объем настоящего изобретения.
Группа изобретений относится к медицине. Предложен способ измерения глюкозы в крови, в котором: с помощью измерительного зонда на устройстве для измерения глюкозы в крови получают выходную интенсивность света, причем устройство имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови, и обрабатывают по меньшей мере одну выходную интенсивность света для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови. Устройство для измерения глюкозы в крови содержит: модуль для получения контролируемого условия измерения выходной интенсивности света с помощью измерительного зонда, предусмотренного на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство, в свою очередь, имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови; и модуль для обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови. Предложен носимый прибор для измерения глюкозы в крови, при этом масса носимого прибора меньше порогового значения массы или масса носимого прибора больше дополнительного порогового значения массы. Техническим результатом является изготовление устройства для достижения того, что измерение элемента ткани обладает способностью воспринимать ожидаемое изменение концентрации элемента ткани. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 32 ил.
1. Способ измерения глюкозы в крови, в котором:
получают в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения выходную интенсивность света, соответствующую выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, причем измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови; и
обрабатывают по меньшей мере одну выходную интенсивность света, соответствующую по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемого элемента ткани.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нем дополнительно:
определяют признак позиционирования;
определяют область измерения согласно признаку позиционирования, при этом область измерения удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения; и
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения,
при этом признак позиционирования содержит первый признак позиционирования позиции и признак позиционирования области, и
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования:
регулируют текущую позицию измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции, при этом целевая позиция измерения удовлетворяет воспроизводимости контролируемого условия измерения; и
определяют область измерения согласно признаку позиционирования области в ответ на определение того, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения:
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части, причем фиксирующая часть выполнена как единое целое с измерительным зондом, частично отделена от него или полностью отделена от него,
при этом фиксирующая часть содержит фиксирующее основание и первую установочную часть, и
при этом в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части:
размещают фиксирующее основание в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части; и
размещают измерительный зонд на фиксирующем основании; или
при этом фиксирующая часть содержит вторую установочную часть, и
при этом в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью фиксирующей части:
размещают измерительный зонд в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части,
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет первому заданному условию в процессе размещения фиксирующего основания в положении, соответствующем области измерения, с помощью первой установочной части, и
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет второму заданному условию в процессе размещения измерительного зонда на фиксирующем основании; или
при этом состояние кожи в области измерения удовлетворяет третьему заданному условию в процессе размещения измерительного зонда в положении, соответствующем области измерения, с помощью второй установочной части.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают первый проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что признак позиционирования области не совпадает с первым проецируемым признаком, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части до тех пор, пока признак позиционирования области не будет совпадать с первым проецируемым признаком, при этом признак позиционирования области или первый проецируемый признак меняется с положением измерительного зонда и/или фиксирующей части; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что признак позиционирования области совпадает с первым проецируемым признаком; или
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают первое целевое изображение;
получают первое эталонное изображение, при этом первое эталонное изображение содержит признак позиционирования области;
регулируют в ответ на определение того, что первое целевое изображение не совпадает с первым эталонным изображением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части для получения нового первого целевого изображения до тех пор, пока новое первое целевое изображение не будет совпадать с первым эталонным изображением; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что первое целевое изображение совпадает с первым эталонным изображением; или
при этом в процессе определения области измерения согласно признаку позиционирования области:
получают второе целевое изображение, при этом второе целевое изображение содержит признак позиционирования области;
регулируют в ответ на определение того, что положение признака позиционирования области во втором целевом изображении не является первым заданным положением, положение измерительного зонда и/или фиксирующей части для получения нового второго целевого изображения до тех пор, пока положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении не будет являться первым заданным положением; и
определяют область, соответствующую измерительному зонду и/или фиксирующей части, как область измерения в ответ на определение того, что положение признака позиционирования области в новом втором целевом изображении является первым заданным положением.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают второй проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что первый признак позиционирования позиции не совпадает со вторым проецируемым признаком, текущую позицию измерения до тех пор, пока первый признак позиционирования позиции не будет совпадать со вторым проецируемым признаком; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что первый признак позиционирования позиции совпадает со вторым проецируемым; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают третье целевое изображение;
получают второе эталонное изображение, при этом второе эталонное изображение содержит первый признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что третье целевое изображение не совпадает со вторым эталонным изображением, текущую позицию измерения для получения нового третьего целевого изображения до тех пор, пока новое третье целевое изображение не будет совпадать со вторым эталонным изображением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что новое третье целевое изображение совпадает со вторым эталонным изображением; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения обнаруживаемого объекта в соответствии с целевой позицией измерения согласно первому признаку позиционирования позиции:
получают четвертое целевое изображение, при этом четвертое целевое изображение содержит первый признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что положение первого признака позиционирования позиции в четвертом целевом изображении не является вторым заданным положением, текущую позицию измерения для получения нового четвертого целевого изображения до тех пор, пока положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении не будет являться вторым заданным положением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что положение первого признака позиционирования позиции в новом четвертом целевом изображении является вторым заданным положением,
при этом в процессе выполнения способа дополнительно:
определяют второй признак позиционирования позиции в ответ на определение того, что текущая позиция измерения не является целевой позицией измерения, если измерительный зонд размещен в положении, соответствующем области измерения; и
регулируют текущую позицию измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции,
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают третий проецируемый признак;
регулируют в ответ на определение того, что второй признак позиционирования позиции не совпадает с третьим проецируемым признаком, текущую позицию измерения до тех пор, пока второй признак позиционирования позиции не будет совпадать с третьим проецируемым признаком; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что второй признак позиционирования позиции совпадает с третьим проецируемым признаком; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают пятое целевое изображение;
получают третье эталонное изображение, при этом третье эталонное изображение содержит второй признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что пятое целевое изображение не совпадает с третьим эталонным изображением, текущую позицию измерения для получения нового пятого целевого изображения до тех пор, пока новое пятое целевое изображение не будет совпадать с третьим эталонным изображением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что новое пятое целевое изображение совпадает с третьим эталонным изображением; или
при этом в процессе регулировки текущей позиции измерения в соответствии с целевой позицией измерения согласно второму признаку позиционирования позиции:
получают шестое целевое изображение, при этом шестое целевое изображение содержит второй признак позиционирования позиции;
регулируют в ответ на определение того, что положение второго признака позиционирования позиции в шестом целевом изображении не является третьим заданным положением, текущую позицию измерения для получения нового шестого целевого изображения до тех пор, пока положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении не будет являться третьим заданным положением; и
определяют то, что текущая позиция измерения является целевой позицией измерения, в ответ на определение того, что положение второго признака позиционирования позиции в новом шестом целевом изображении является третьим заданным положением.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерительный зонд содержит М фоточувствительных поверхностей; и
при этом в процессе получения выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, где выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, при этом измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови:
освещают область измерения падающим светом, имеющим по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом падающий свет, имеющий каждую заданную длину волны, проходит через область измерения с образованием по меньшей мере одного луча выходящего света, выходящего из положения выхода; и
получают значение интенсивности света, соответствующее каждому лучу выходящего света, полученного M фоточувствительными поверхностями, для получения T выходных интенсивностей света, при этом каждая выходная интенсивность света получена путем обработки значения интенсивности света выходящего света, полученного с помощью одной или более фоточувствительных поверхностей, однородная фоточувствительная поверхность имеет площадь, большую или равную пороговому значению площади, каждая фоточувствительная поверхность в однородной фоточувствительной поверхности имеет непрерывную площадь, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света, где 1≤T≤M,
при этом каждая фоточувствительная поверхность содержит кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность и разные фоточувствительные поверхности имеют одинаковую форму или разные формы,
при этом однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность или некольцевую фоточувствительную поверхность, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света, и
при этом однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой кольцевую фоточувствительную поверхность, предусматривает то, что:
однородная фоточувствительная поверхность является независимой кольцевой фоточувствительной поверхностью в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или
однородная фоточувствительная поверхность является кольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения N фоточувствительных поверхностей в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит N фоточувствительных поверхностей, при этом N представляет собой целое число больше 1, и
при этом однородная фоточувствительная поверхность, представляющая собой некольцевую фоточувствительную поверхность, предусматривает то, что:
однородная фоточувствительная поверхность является независимой некольцевой фоточувствительной поверхностью в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит одну фоточувствительную поверхность; или
однородная фоточувствительная поверхность является некольцевой фоточувствительной поверхностью, образованной путем объединения N фоточувствительных поверхностей в ответ на то, что однородная фоточувствительная поверхность содержит N фоточувствительных поверхностей, при этом N представляет собой целое число больше 1.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что каждая фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью получения значения интенсивности света выходящего света, выходящего из положения выхода, в пределах заданного диапазона защиты от дрожания, соответствующего фоточувствительной поверхности,
при этом расстояние между фоточувствительной поверхностью и поверхностью области измерения меньше или равно первому пороговому значению расстояния и эффективность фоточувствительной поверхности, принимающей выходящий свет, больше или равна пороговому значению эффективности.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что соотношение оптического пути прохождения выходящего света, принимаемого каждой фоточувствительной поверхностью в целевом слое ткани, и общего оптического пути больше или равно пороговому значению соотношения и общий оптический путь представляет собой общее расстояние, которое проходит выходящий свет в области измерения,
при этом в процессе осуществления способа дополнительно:
определяют общую площадь однородной фоточувствительной поверхности согласно признаку структуры ткани в области измерения.
9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что соотношение площади каждой фоточувствительной поверхности и окружности фоточувствительной поверхности больше или равно пороговому значению соотношения, и
при этом пороговое значение соотношения больше или равно 0,04 мм.
10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что однородная фоточувствительная поверхность включает кольцевую фоточувствительную поверхность, секторно-кольцевую фоточувствительную поверхность, секторную фоточувствительную поверхность, круглую фоточувствительную поверхность или квадратную фоточувствительную поверхность в ответ на определение того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом больше или равно второму пороговому значению расстояния; или
при этом форму однородной фоточувствительной поверхности определяют согласно распределению дрожания выходящего света в ответ на определение того, что расстояние между однородной фоточувствительной поверхностью и целевым местом меньше или равно третьему пороговому значению расстояния,
при этом распределение дрожания выходящего света разлагают на распределение дрожания в первом направлении и распределение дрожания во втором направлении, перпендикулярном первому направлению, соотношение длины однородной фоточувствительной поверхности в первом направлении и длины однородной фоточувствительной поверхности во втором направлении определяют согласно соотношению амплитуды дрожания выходящего света в первом направлении и амплитуды дрожания выходящего света во втором направлении и выходящий свет имеет максимальную амплитуду дрожания в первом направлении.
11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в процессе обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови:
определяют для каждой заданной длины волны из по меньшей мере одной заданной длины волны первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света из по меньшей мере двух выходных интенсивностей света, соответствующих заданной длине волны; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны; или
при этом в процессе обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови:
определяют для каждой заданной длины волны из по меньшей мере одной заданной длины волны третью выходную интенсивность света из по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей заданной длине волны;
выполняют дифференциальную обработку в отношении третьих выходных интенсивностей света, соответствующих разным заданным длинам волн, для получения по меньшей мере одного дифференциального сигнала; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно по меньшей мере одному дифференциальному сигналу,
при этом в процессе определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови согласно первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующим каждой заданной длине волны:
выполняют дифференциальную обработку в отношении первой выходной интенсивности света и второй выходной интенсивности света, соответствующих заданной длине волны, для получения дифференциального сигнала; и
определяют концентрацию обнаруживаемой глюкозы в крови согласно дифференциальному сигналу, соответствующему каждой заданной длине волны.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что первую выходную интенсивность света и вторую выходную интенсивность света получают в разные моменты времени посредством однородной фоточувствительной поверхности, первая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света для периода сокращения, вторая выходная интенсивность света представляет собой интенсивность света для периода расслабления, однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей, фоточувствительная поверхность, соответствующая первой выходной интенсивности света, является такой же, как и фоточувствительная поверхность, соответствующая второй выходной интенсивности света, или отличается от нее и однородная фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью вывода одной выходной интенсивности света.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что первую выходную интенсивность света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством первой однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, вторую выходную интенсивность света, соответствующую заданной длине волны, получают посредством второй однородной фоточувствительной поверхности, соответствующей заданной длине волны, первая однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей и вторая однородная фоточувствительная поверхность содержит одну или более фоточувствительных поверхностей,
при этом первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой одну и ту же однородную фоточувствительную поверхность и выходящий свет, принимаемый первой однородной фоточувствительной поверхностью, и выходящий свет, принимаемый второй однородной фоточувствительной поверхностью, получают путем пропускания падающего света, падающего на разные положения падения; или
при этом первая однородная фоточувствительная поверхность и вторая однородная фоточувствительная поверхность представляют собой разные однородные фоточувствительные поверхности,
при этом средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности в первой однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах первого диапазона среднего оптического пути, первый диапазон среднего оптического пути определяют согласно первому среднему значению оптического пути и первое среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях первой однородной фоточувствительной поверхности,
при этом средний оптический путь выходящего света, принимаемого в разных фоточувствительных положениях каждой фоточувствительной поверхности во второй однородной фоточувствительной поверхности, находится в пределах второго диапазона среднего оптического пути, причем второй диапазон среднего оптического пути определяют согласно второму среднему значению оптического пути и второе среднее значение оптического пути представляет собой среднее значение, вычисленное согласно средним оптическим путям выходящего света, принятого в фоточувствительных положениях второй однородной фоточувствительной поверхности, и
при этом абсолютное значение разности между первым средним значением оптического пути и вторым средним значением оптического пути находится в пределах первого диапазона разности оптических путей.
14. Устройство для измерения глюкозы в крови, содержащее:
модуль получения, выполненный с возможностью получения в ответ на удовлетворение воспроизводимости контролируемого условия измерения выходной интенсивности света, соответствующей выходящему свету, имеющему по меньшей мере одну заданную длину волны, при этом выходную интенсивность света получают с помощью измерительного зонда, измерительный зонд предусмотрен на устройстве для измерения глюкозы в крови, а устройство для измерения глюкозы в крови имеет уровень соотношения сигнал/шум для распознавания ожидаемого изменения концентрации глюкозы в крови; и
модуль обработки, выполненный с возможностью обработки по меньшей мере одной выходной интенсивности света, соответствующей по меньшей мере одной заданной длине волны, на основе способа подавления помех, для определения концентрации обнаруживаемой глюкозы в крови.
15. Носимый прибор для измерения глюкозы в крови,
при этом масса носимого прибора меньше порогового значения массы, так что характер перемещения носимого прибора идентичен характеру дрожания кожи в области измерения; или
при этом масса носимого прибора больше дополнительного порогового значения массы, из-за чего амплитуда перемещения кожи в области измерения меньше порогового значения амплитуды перемещения, и при этом дополнительное пороговое значение больше порогового значения массы.
| US 2005049466 A1, 03.03.2005 | |||
| US 2002058864 A1, 16.05.2002 | |||
| US 2006118742 A1, 08.06.2006 | |||
| CN 111317442 A, 23.06.2020 | |||
| CN 109738358 A, 10.05.2019 | |||
| Регулируемый кулачковый генератор волн | 1986 |
|
SU1416780A1 |
