Определение местоположения устройства на части тела

1. Способ определения местоположения устройства на поверхности части тела субъекта, которую обрабатывают с помощью устройства в ходе выполнения операции обработки, причем устройство предназначено для выполнения операции обработки на части тела, и при этом устройство содержит один или более датчиков ориентации для измерения ориентации устройства в системе координат устройства, включающий:
получение трехмерного, 3D, представления части тела, причем трехмерное представление содержит векторы нормалей для соответствующих положений на поверхности части тела;
прием множества данных измерений ориентации от одного или более датчиков ориентации, представляющих ориентацию устройства в ходе выполнения операции обработки на части тела;
обработку принятых данных измерений ориентации для определения последовательности ориентаций устройства в ходе выполнения операции обработки и
сравнение определенной последовательности ориентаций устройства с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
2. Способ по п. 1, согласно которому этап сравнения включает идентификацию последовательности векторов нормалей в трехмерном представлении, имеющих соответствующие ориентации, которые соответствуют последовательности ориентаций устройства.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, согласно которому этап сравнения включает определение местоположения устройства на поверхности части тела как положения, связанного с вектором нормали на поверхности части тела, который имеет ориентацию, соответствующую конечной ориентации в последовательности ориентаций устройства.
4. Способ по любому из пп. 1-3, согласно которому: устройство также содержит один или более датчиков перемещения для измерения перемещения устройства;
причем способ дополнительно включает прием множества данных измерений перемещения от одного или более датчиков перемещения, представляющих перемещение устройства в ходе выполнения операции обработки на части тела;
этап обработки данных включает обработку принятых данных измерений ориентации и принятых данных измерений перемещения для определения последовательности положений и ориентаций устройства в ходе выполнения операции обработки; а
этап сравнения включает сравнение определенной последовательности ориентаций и положений устройства с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
5. Способ по п. 4, согласно которому этап сравнения включает идентификацию последовательности векторов нормалей в трехмерном представлении, имеющих соответствующие положения и ориентации, которые соответствуют последовательности положений и ориентаций устройства.
6. Способ по любому из пп. 4, 5, согласно которому этап сравнения включает определение местоположения устройства на поверхности части тела как положения, связанного с вектором нормали на поверхности части тела, который имеет положение и ориентацию, которые соответствуют конечным положению и ориентации в последовательности положений и ориентаций устройства.
7. Способ по любому из пп. 4-6, который дополнительно включает:
оценку ориентации части тела относительно устройства на основании определенной последовательности положений и ориентаций устройства; и
поворот трехмерного представления части тела в соответствии с оцененной ориентацией;
причем этап сравнения включает сравнение определенной последовательности ориентаций и положений устройства с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей в повернутом трехмерном представлении для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
8. Способ по любому из пп. 1-7, который дополнительно включает:
получение начального изображения, которое включает изображение устройства и части тела;
обработку полученного изображения для определения ориентации устройства относительно части тела;
поворот трехмерного изображения части тела в соответствии с определенной ориентацией устройства относительно части тела;
причем этап сравнения включает сравнение определенной последовательности ориентаций устройства с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей в повернутом трехмерном представлении для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
9. Способ по п. 8, который дополнительно включает:
получение одного или более дополнительных изображений в ходе выполнения операции обработки, причем одно или более дополнительных изображений включают в себя часть тела;
сравнение одного или более дополнительных изображений и начального изображения для определения величины перемещения и/или изменения ориентации части тела в ходе выполнения операции обработки и
корректировку, если определено, что перемещение и/или изменение ориентации части тела происходит в некоторый момент времени в ходе выполнения операции обработки, трехмерного представления части тела в соответствии с определенной величиной перемещения и/или изменения ориентации;
причем этап сравнения включает для данных измерений ориентации, полученных после указанного момента времени, сравнение определенной последовательности ориентаций устройства после указанного момента времени с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей в скорректированном трехмерном представлении для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
10. Способ по любому из пп. 1-9, согласно которому устройство содержит часть для обработки, выполненную с возможностью ее приведения в контакт с частью тела и осуществления операции обработки;
причем этап обработки принятых данных измерений ориентации включает:
применение поворота в отношении данных измерений ориентации таким образом, чтобы повернутые данные измерений ориентации представляли ориентацию части для обработки; и
обработку повернутых данных измерений ориентации для определения последовательности ориентаций части для обработки в ходе выполнения операции обработки;
причем этап сравнения включает сравнение определенной последовательности ориентаций части для обработки с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
11. Аппарат для определения местоположения устройства на поверхности части тела субъекта, которую обрабатывают с помощью устройства в ходе выполнения операции обработки, причем устройство предназначено для выполнения операции обработки на части тела, и при этом устройство содержит один или более датчиков ориентации для измерения ориентации устройства в системе координат устройства, а также содержит: блок обработки, выполненный с возможностью:
получения трехмерного, 3D, представления части тела, причем трехмерное представление содержит векторы нормалей для соответствующих положений на поверхности части тела;
приема множества данных измерений ориентации от одного или более датчиков ориентации, представляющих ориентацию устройства в ходе выполнения операции обработки на части тела;
обработки принятых данных измерений ориентации для определения последовательности ориентаций устройства в ходе выполнения операции обработки и
сравнения определенной последовательности ориентаций устройства с векторами нормалей и соответствующими положениями векторов нормалей для определения местоположения устройства на поверхности части тела в ходе выполнения операции обработки.
12. Компьютерный программный продукт, содержащий компьютерочитаемый носитель, содержащий записанный на него компьютерочитаемый код, причем компьютерочитаемый код выполнен таким образом, что при его исполнении с помощью устройства по п. 11 инициируется выполнение устройством способа по любому из пп. 1-10.
13. Система, содержащая:
аппарат по п. 11 и
устройство для выполнения операции обработки на части тела, причем устройство содержит один или более датчиков ориентации для измерения ориентации устройства в системе координат устройства.
14. Система по п. 13, в которой аппарат входит в состав устройства.
15. Система по п. 13, в которой аппарат выполнен отдельно от устройства.