CN105142534A - 用于规划毛发移植的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于产生用于美容程序(例如，毛发移植程序)的治疗计划的系统和方法。所述治疗计划允许用户在二维平面中使用徒手画提供关于所提议毛发元素的输入，并且提供将在身体表面的三维模型上产生并显示的所提议毛发元素。本申请中所描述的各种技术和方法提供自然外观毛发的改进计划。

Description

用于规划毛发移植的系统和方法

申请领域

本申请大体上涉及治疗计划系统、方法和它们的使用方法。具体地说，本申请涉及毛发移植规划系统(即，在身体表面(通常是头皮)中采集和/或植入毛发毛囊单位)和它们的使用方法。

申请背景

毛发移植程序是众所周知的，并且通常涉及(例如，在患有男性模式秃发的患者中)从患者头皮的侧部和背部边缘区域(“供区”)采集供体毛发移植物，并且在秃发区域(受区)中植入所采集的毛囊单位。历史上，所采集的移植物相对较大(3-5mm)，尽管最近，供体移植物可以是单一毛囊单位，毛囊单位是自然发生的总计为1-3个(和不太常见地，4-5个)随机分布在头皮表面上的紧密间隔的毛发毛囊。

在一个众所周知的毛发移植过程中，使用解剖刀向下切割进入脂肪皮下组织而将头皮的线性部分从供区移除。条带经解剖(在显微镜下)进入组件毛囊单位，毛囊单位随后被植入到使用针制成的相应切口或刺孔中的受区中。镊子可用来抓取单独毛囊单位移植物并将其放置到针穿刺位置，尽管已知用于执行这个任务的其它仪器和方法。

美国专利号6,585,746公开了利用机器人系统的毛发移植系统，其包括机器人臂和与机器人臂相关联的毛发毛囊导引器。成像系统用来产生患者头皮的三维图像，三维图像用来规划接受毛发移植物的位置。美国6,585,746的全部公开内容以引用的方式并入本文。

无论采用何种类型的毛发移植程序，医生的目标是为他的患者提供外观自然的头发。当前，医生基于他们基于对先前患者所执行的程序的经验尝试做这个，希望当他们从患者头部的供区采集毛发并将其植入到受区中时，他们能以这样的方式设法得到外观自然的头发。然而，可基于其他患者的先前经验获得患者看起来可能是什么样的现实图像是不可能的。每个人的毛发是不同的，没有相同的厚度、质地或密度，并且毛发不以相同的方式位于或落在不同人的头上。此外，不是每个人的头部形状或大小都相同，所以关于毛发如何落下，以及它如何分开也有许多差异。因此，对一个患者执行的毛发移植程序的结果看起来未必与在对第二个患者执行同一程序时相同。当前，人们仅可能看到其他人之前和之后的照片，并猜测毛发移植程序的结果可能是什么。

共同转让的美国专利号7,806,121和美国专利号8,104,480(下文统一地，“Bodduluri”)示出用于规划将毛囊单位移植到患者身体表面的系统与方法。两项专利都以引用方式并入本文。

概述

本申请中提供用于规划各种美容程序和皮肤病学程序(包括毛发移植)的各种系统和方法。这些程序可以在头皮、面部和其它皮肤与身体表面上执行。

根据本申请的一个方面，提供一种在身体上规划程序的方法。该方法包括：在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个元素，相应的至少两个元素中的每个包括一个或多个控制点，该控制点具有与它们相关联的对应参数；使用处理器将至少两个元素的第一元素和第二元素彼此相关联以便形成群组；至少部分基于第二元素的一个或多个控制点的至少一个参数产生或修改第一元素内的或第一元素上的至少一个部位。上面提到的方法可以例如作为在身体表面上移植毛囊单位的方法来实现，该方法包括：在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个毛发元素，相应的至少两个毛发元素中的每个包括一个或多个控制点，该控制点具有与它们相关联的对应参数；使用处理器将至少两个毛发元素的第一毛发元素和第二毛发元素彼此相关联以便形成毛群；至少部分基于第二毛发元素的一个或多个控制点的至少一个参数产生或修改第一元素内的或第一元素上的至少一个部位。在一些实施方案中，基于群组(例如，毛群)的控制点的参数自动修改或产生并显示所提议毛囊单元部位或其它程序部位。

通过非限制性实例，毛发元素可以是毛发修补区或边界曲线(其可以包括前部发际线或发际线)，控制点可以位于毛发修补区的周边上或内部。可以在其它美容程序和皮肤病学程序中使用的“元素”或“身体表面元素”的其它实例在下文本公开的各个部分中提供并且处于本申请的各种实施方案和方面的范围内。所提议部位可以是毛发采集部位、切口制造部位、毛发植入部位，以及用于放置和去除纹身、或执行各种美容程序和皮肤病学程序的各种部位。

在一些实施方案中，控制点的参数可以是位置、取向或密度中的一个或多个。在密度是该参数的情况下，例如，关于毛发移植和相关程序，所提议部位的产生可以基于所提议部位与一个或多个控制点之间的逆变换算法。密度参数可以基于相关联控制点距所提议部位的距离来加权。

在一些实施方案中，方法还可以包括将元素(例如，毛发元素)的三维坐标投影到二维坐标系中并且随后在二维坐标系中内插程序部位(例如，植入部位)。内插植入部位随后被投影回三维坐标系中，在坐标系中它们被描绘在患者的三维模型上。在一些实施方案中，内插方法可以考虑密度，并且利用多个控制点的密度参数，其中多个控制可以包括一个或多个控制点。

根据本申请的另一个方面，提供一种在身体表面上规划毛囊单位的移植的方法，其包括：在身体表面的三维模型上产生并显示毛发修补区，毛发修补区包括它的周边上的一组控制点，控制点具有与它们相关联的对应参数；在毛发修补区内和/或在它的周边上创建另外的控制点；基于控制点和另外控制点的参数自动产生并显示毛发修补区内或毛发修补区周边上的所提议毛囊单位植入部位。将理解，这个方法可以应用于关于在身体表面上的任何修补区的控制点的产生，以及任何程序部位(除了毛发移植之外)的产生和显示。

根据本申请的另一个方面，提供一种基于密度插值法产生所提议程序部位的系统和方法。该方法包括：将三维坐标系中的身体表面元素的多个轮廓点的位置投影至到二维平面上；在二维平面上产生候选程序部位；基于与身体表面元素相关联的多个控制点的密度参数确定每个候选程序部位的内插间隔值；产生所提议程序部位；将所提议程序部位的二维位置投影回三维坐标系。在一些实施方案中，该方法还包括识别由于所提议程序部位之间的所需间隔而不能用作程序部位可用的候选程序部位。在一些实施方案中，可以确定与程序部位的密度和间隔相关联的公式。另外，确定内插间隔值的步骤可以包括利用所确定的公式。用于基于密度插值法产生所提议程序部位的系统可以包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器包括用于根据上述方法执行操作的一个或多个模块。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于规划程序(例如，移植程序)的系统，该系统包括：用户接口，其包括用户输入设备；至少一个非暂时性存储介质，其存储指令；以及处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，该一个或多个模块包括指令用于：在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个元素(例如，毛发元素)，该相应元素中的每个包括一个或多个控制点，一个或多个控制点具有与它们相关联的对应参数；将至少两个元素(如毛发元素)的第一元素和第二元素彼此相关联以便形成群组(例如，毛群)；至少部分基于第二毛发元素的一个或多个控制点的至少一个参数产生或修改第一毛发元素内的或第一毛发元素上的至少一个部位。在一个实施方案中，系统还包括图像存储库。本申请的系统和方法当在自动化系统或计算机控制系统(例如，包括机器人臂的图像导引机器人系统)上实现或与其集成时尤其有用。系统还可以包括提供包含身体表面的一个或多个图像的图像数据的成像设备和用于执行程序的工具。系统可以包括适于接收包含身体表面图像的图像数据的界面、经编程以执行关于本申请的各个实施方案和方法描述的各种程序和步骤的处理器，以及被配置来显示如本文所述的治疗计划的监视器。

在本申请的另一个方面中，提供在身体表面规划毛囊单位的移植的系统和方法。此类系统和方法包括产生并显示身体表面的三维模型；从图像存储库选择模板；以及基于模板产生并显示一个或多个所提议毛发元素。产生的步骤可以包括产生模板的一部分。该部分可以包括边界曲线或毛发修补区。

根据本申请的另一个方面，提供一种规划身体表面(包括面部特征)的修改的系统和方法。此类系统和方法将相关联的各种身体表面元素提供到群组中，并且至少部分基于来自第二身体表面元素的控制点的一个或多个参数修改第一身体表面元素中的某些特征。在一些实施方案中，修改可以自动地进行或利用用户输入进行。通过非限制性实例，身体表面元素可以是皮肤的一部分、痣、雀斑、皱纹、疤痕、面部特征(如眼睛、鼻子、眼睛、眼睑、嘴唇、耳朵、下巴、胎记)或面部缺陷。

根据本发明的又一个方面，提供一种规划程序的方法。该方法可以包括：接收来自徒手画的所提议身体表面元素的二维用户输入；在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所提议身体表面元素；以及基于3-D模型上的所提议身体表面元素自动地产生多个控制点。在一些实施方案中，该方法可以作为规划毛发移植物移植的方法实现，该方法利用来自徒手画的所提议毛发元素的二维(2-D)用户输入。在一些与毛发移植相关的实现方式中，该方法包括：接收来自徒手画的所提议毛发元素的二维用户输入；在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生(例如，使用处理器)并显示所提议身体表面元素；以及基于3-D模型上的所提议毛发元素自动地产生多个控制点。该方法还可以包括自动地确定多个控制点的至少一个的取向值。毛发元素可以包括例如发际线、毛发边界曲线或毛发修补区的边界。另外，所提议毛囊单位植入部位或采集部位可以基于多个控制点和多个控制点的取向来自动地产生并显示。在显示设备上的身体表面的3-D模型上的所提议毛发元素的产生可以包括：确定所接收的2-D用户输入是否对应于开放回路或闭合回路；以及如果确定的输入对应于开放回路，那么产生并显示发际线；并且如果确定的输入对应于闭合回路，那么产生并显示毛发修补区。在一些实施方案中，该方法还可以包括：接收对应于例如呈徒手画的形式的取向信息的另外2-D用户输入，其中另外2-D用户输入用来自动地产生所提议毛囊单位植入部位。在一些实施方案中，另外2D用户输入包括绘制在由毛发修补区的边界描绘轮廓的区域内的一个或多个曲线。在其它实施方案中，该方法还可以包括识别发涡中心相对于毛发元素的位置。在本申请的一个方面中，该方法还包括在显示设备上显示身体表面的3D模型。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于规划程序(例如，移植程序)的系统，该系统包括：用户接口，其包括用户输入设备；至少一个非暂时性存储介质，其存储指令；以及处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，一个或多个模块包括指令用于：接收来自徒手画的所提议身体表面元素(例如，毛发元素)的二维(2-D)用户输入；在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所提议身体表面(例如，毛发)元素；以及在3-D模型上基于所提议身体表面元素自动地产生多个控制点。在一些实施方案中，该系统还包括一个或多个模块，其包括用于确定所接收的2-D用户输入是否对应于开放回路或闭合回路的指令；以及如果确定的输入对应于开放回路，那么产生并显示发际线；并且如果确定的输入对应于闭合回路，那么产生并显示毛发修补区。

根据本申请的又一个方面，提供一种在身体表面上自动地创建发涡的计划的方法。该方法包括：识别毛发边界曲线，毛发边界曲线具有多个控制点；识别发涡中心；将初始取向值自动地分配到多个控制点中的每个，所述初始取向值基于从涡纹中心至相应多个控制点中的每个的虚拟线的取向；以及基于多个控制点和它们对应的被分配初始取向值自动地产生由毛发边界曲线描绘轮廓的区域内的所提议毛囊单位植入部位。该方法还可以包括基于所提议毛囊单位植入部位距发涡中心的距离修改自动地产生的所提议毛囊单位植入部位的取向。在一些实施方案中，该修改如下：其具有的与初始取向值的偏差越大，距发涡中心越远，以及与初始取向值偏差越小，距发涡中心越近。

根据本申请的另一个方面，提供一种在身体表面上自动地创建发涡的计划的系统，该系统包括：用户接口，其包括用户输入设备；至少一个非暂时性存储介质，其存储指令；以及处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，该一个或多个模块包括指令用于：识别发涡中心；将初始取向值自动地分配到多个控制点中的每个，初始取向值基于从涡纹中心至相应多个控制点中的每个的虚拟线的取向；以及基于多个控制点和它们对应的被分配初始取向值自动地产生由毛发边界曲线描绘轮廓的区域内的所提议毛囊单位植入部位。

根据本申请的又一个方面，提供一种在身体表面上规划毛囊单位或毛发移植物的移植的方法，该方法包括：接收来自徒手画的一个或多个二维(2-D)曲线；将至少两个控制点自动地分配到一个或多个曲线中的每个；基于每个相应控制点处切线至一个或多个曲线的角度为所述控制点中的每个自动地确定初始取向值；以及基于一个或多个曲线的至少两个控制点和它们对应的自动分配的初始取向值自动地产生所提议毛囊单位植入或采集部位。还提供对应于上面提到的方法的系统和处理器。

当鉴于附图阅读时，本发明的其它和进一步目标和优点将从下面的详细描述中变得显而易见。

附图简述

本文所描述的实施方案的特征和优点将被理解，因为该特征和优点通过参照本说明书、权利要求和附图变得更加好理解，其中：

图1是示出用于产生与毛发移植程序一起使用的治疗计划的一般方法的实例的流程图。

图2a和图2b是人的头部的前视图和后视图的图像。

图3描绘根据本申请的一个实施方案的所提议的毛发植入元素的实例。

图4和图5是代表性监视器视图的实例，该代表性监视器视图作为治疗计划的示出两个不同模板的使用的部分产生。

图6a描绘在两个毛发元素上的控制点可以如何影响所提议部位的实例。

图6b描绘在三个毛发元素上的控制点可以如何影响所提议部位的实例。

图7a描绘发涡可以如何产生的实例。

图7b描绘发涡可以如何产生的另一个实例。

图7c是示出用于产生发涡的方法的实例的流程图。

图8通过实例示出人的头部，在头部上三个重叠的毛发元素叠加。

图9a和9b描绘图8的三个重叠的所提议毛发元素。

图10示出一个毛发元素与另一个毛发元素完全重叠的实例。

图11示出与所提议毛发修补区相邻的所提议发际线的实例。

图12是示出可以如何为发际线产生内插部位的实例的流程图。

图13描绘内插发际线的实例。

图14是示出可以如何在毛发边界内产生部位的实例的流程图。

图15示出毛发修补区的2-D投影的实施方案的一个实例。

图16示出包括所提议植入部位的毛发修补区的2-D投影的另一个实施方案。

图17a和图17b示出徒手画的发际线、它的相关联控制点和所提议毛囊单位植入部位的实例。

图18a和图18b示出徒手画的毛发修补区、它的相关联控制点和所提议毛囊单位植入部位的实例。

图19a和图19b示出徒手画曲线可以如何影响所提议毛囊单位植入部位的实例。

图20是示出用于利用徒手画产生治疗计划的一般方法的实例的流程图。

图21a和图21b示出患者头部代表和拉紧设备代表，患者头部代表包括具有所提议植入部位的毛发区域。

优选实施方案的详述

在下面的详细描述中，参照通过说明特定实施方案展示的附图，在该实施方案中可实践本申请。就这点来说，参照图的取向使用方向性术语，如“内部”、“前部”、“远离”、“顶部”、“右部”、“左部”等。因为本申请的组件或实施方案可以以多个不同取向定位，并且该方法可以多种不同方式执行，所以方向性术语用于说明的目的且不具有限制性。另外，如本文所使用的术语“耦合”或“附接”或“连接”或“安装”意味着直接地或例如通过一个或多个中间组件间接地耦合、附接、连接、整合、或安装。将理解，在不背离本申请的范围的情况下，可以利用其它实施方案并且可以进行结构或逻辑变化。另外，可参照具体实施方案讨论的各种特征和元素在其它实施方案中可以组合在一起。因此，以下详细说明不具有限制性意义，并且本申请的范围是由附加权利要求书限定的。

当为具体患者规划毛发移植程序时，医生必须考虑根据患者不同而变化的许多参数。例如，遍及患者头皮不同区域的毛发密度和密度变化、遍及患者头皮也可改变的毛发口径、患者设计和/或梳理他的头发的方式。已经考虑这些参数，然而，不可能知道植入的毛发是否将匹配已经存在的毛发，提供外观自然的外貌，或看起来似乎是移植的。也不可能知道毛发采集的区域在毛发移除或采集后看起来将是怎样。

外观自然的随机性不仅对于关键的发际线元素重要而且对于受体部位和供体部位也很重要。为此，不应该彼此独立设计或规划包括例如发际线、毛发修补区和受区的每个毛发元素。在规划毛发移植中，医生必须确保他的计划基于存在于患者头部的现存毛发(例如，现存毛发的密度或分布，它的间隔、角度、患者一般如何分开和/或梳理他的毛发或任何其它有助于使毛发移植看起来自然的因素)提供最好的结果。本申请的一个方面使得能够例如遍及患者头皮维持这样的外观自然的随机性。另外，本申请的另一个特征使得医生能够基于患者的头部和他们的实际毛发的图像获得他的/她的患者在毛发移植程序期间以及在毛发移植程序完成后的各个阶段看起来是什么样的图像。利用本申请的各个方面，不仅提供新植入的毛发看起来可能是什么样的图像，而且提供一旦毛发从供体元素采集后，供体毛发的区域看起来将会是什么样的图像。根据本申请的另一个方面，还提供一种装置，通过该装置医生能够向患者提议可能的视觉外观和美学结果，进而解释可能治疗计划的各种功能性和/或美学优点和缺点，以及讨论与每个所提议治疗计划相关联的时间和/或成本。以此方式，患者能够看到在所讨论的方案中的每一个中他/她看起来可能是什么样，这减少了患者误解医生可能尝试向患者传达的内容的可能性。在本申请的又一个方面中，还提供了一种装置，通过该装置医生能够规划移植手术的一个或多个阶段，进而优化过程以便潜在地减少完成毛发移植所需要的阶段数量。本申请向医生提供工具以便使得他或她能够确保例如供区中有充足毛发，并且毛发是正确类型和口径以便提供患者所希望的外观。如果没有，则本申请向医生提供工具以便使得他/她能够向患者说明基于他们在供区可用的毛发的数量、类型和口径，何种可能的毛发移植选项对于他或她是可用的。本申请中所描述的系统和方法还向医生提供用于规划毛发移植过程、阶段数量等的装置。

应注意，尽管本申请在毛发采集和毛发植入中尤其有用，但是其不限于毛发移植。本申请对于需要患者身体表面和部分(包括面部和头部特征)的模型的其它程序也可以是有益的，例如，涉及治疗计划(例如，整形手术、去除或减少皱纹、注射美容物质、皮肤移植程序、校正或去除胎记缺陷、面部重建、鼻整形术、眼睛或嘴唇的轮廓绘制、耳朵、鼻子、眼睑或下巴重塑、面部年轻化、激光皮肤磨削术、皮肤绷紧等)的各种美容程序和皮肤病学程序可以从本文所述的本申请的系统和方法中受益。本申请的一个适用性实例是在用于美容或其它医疗目的(例如，皮肤移植或纹身去除)的诊断皮肤成像中。为了方便描述，下面的描述将参照毛发移植程序通过实例讨论。然而，应注意，此类描述仅为了说明与示例目的，并不旨在穷举或限制。

根据本申请的关于毛发移植的一个实施方案，用于毛发移植程序的治疗计划可以至少部分由计算机创建。治疗计划基于一个或多个第二毛发元素中的毛发毛囊或毛囊单位的一个或多个参数在第一毛发元素内自动地修改或产生一个或多个所提议的毛囊单位部位。在本申请的另一个实施方案中，治疗计划基于毛群中的毛囊单位的一个或多个参数在第一毛发元素内自动地修改或产生所提议的毛囊单位部位，该毛群包括第一毛发元素和一个或多个第二毛发元素。在任一种情况下，共享两个毛发区域之间的参数信息，因此提供工具以便促进更加外观自然的毛发移植结果。治疗计划可以考虑一个或多个参数，包括但不限于：一个或多个毛发元素的位置、毛发元素的几何分布、待采集/植入的毛囊单位的数量和/或类型、与具体采集/植入位置相关联的随机性程度、相邻植入位置之间的间隔、毛囊的深度、植入的深度、毛囊或毛囊单位的取向、患者标识(例如毛发颜色、种族本源、年龄等)、标记物位置和/或采集/植入部位的密度。对于与身体上的其它程序相关的治疗计划来说，该治疗计划也可以考虑一个或多个参数，如元素的几何分布、与具体程序位置相关联的随机性程度、相邻程序部位之间的间隔、深度、肤色、皮肤肌理、皮肤紧度、面部特征尺寸、面部拓扑、患者标识、标记物位置、程序部位密度。在一些实施方案中，可以从毛囊单位的数据库获得关于具体毛囊单位或毛囊单位组合的信息。这个数据库可以包含针对考虑中的患者或一般患者的信息。该数据库可以包含例如通过种族本源、性别和/或年龄分类的信息。在又一个实施方案中，治疗计划可以基于第一毛发元素和/或第二毛发元素上或其内的控制点产生或修改。控制点可以是单独的点、线、形状或可以用来在第一毛发元素内提供用于产生或修改毛囊单位部位的基础的其它标记物。

在治疗计划已经至少部分地通过计算机创建后，用户可以接受或改变治疗计划。一旦治疗计划满足医生、用户和/或患者的期望，用户就可以和患者登记治疗计划。在一些实施方案中，这可以通过使用一个或多个照相机识别可以直接定位在患者上或患者所使用的设备上的一个或多个标记物来完成。该标记物可以是紧固至患者的反射器、绘制在患者上的油墨标记或患者解剖结构。另选地，标记物可以是(例如)在毛发移植程序中可以由医生利用的皮肤拉紧设备上的标记。识别的标记物可以用来确定患者上的元素的位置和/或取向。

已经在例如由本申请的受让人共同拥有的美国专利号7962192中描述使用自动(包括机器人)系统或计算机控制系统执行的毛发移植程序，该专利以引用方式并入本文。在已经启动并校准机器人系统后，身体表面的图像数据通过系统计算机获得并处理以便识别目标，具体的说是例如人类头皮上的供体元素中的毛囊单位。从这个感兴趣的元素的图像，存在于计算机中的图像分段和筛选软件识别并选择特定感兴趣的毛囊单位，以便从头皮采集。

根据本申请的各个实施方案，用于规划在患者身体表面(例如，头皮)中移植毛囊单位的程序的系统可以包括用户接口、处理器(例如，软件控制的)、监视器和至少一个输入设备。这些组件对于几乎所有现代计算机系统是常见的，无论是独立的(例如，“个人的”)计算机系统，还是在采用具有多个远程终端的集中式服务器的系统中。将理解，计划系统的实施方案优选地(如果不是专门从实际角度看)是软件实现的，并且可以在具有基本组件(处理器、监视器、输入设备)的任何计算机系统上运行，只要此类计算机系统装备有充足的可用存储器和适当的图形产生和显示能力。计算系统可以包括一个或多个处理单元、一个或多个非暂时性储存介质(其可以但不限于采取以下形式：磁储存介质；光存储介质；磁光存储介质；只读存储器；随机存取存储器；可擦除可编程存储器；闪存等等)、和/或一个或多个输入和/或输出组件，该组件用于传输输出至一个或多个其它组件(如一个或多个显示器、触摸屏、键盘、鼠标、轨迹垫、轨迹球、触控笔、笔、打印机、扬声器、照相机、摄像机等等)和/或从一个或多个其它组件接收输入。处理单元可以包括一个或多个模块以执行存储在存储介质中的指令，以便执行一个或多个计算设备功能(如一个或多个治疗计划方法)。系统或处理单元可以另外包括图像存储库，该图像存储库包括模板、一个或多个患者的图像和/或模板或患者的部分的图像。系统可以被配置来实现本文所述的全部方法论、过程和技术。

尽管可以认为计算系统包括以特定配置布置的特定组件，但应理解这是为了示例的目的。在各个实现方案中，在不背离本公开范围的情况下，计算系统可以包括以不同配置布置的任何数量的计算机系统(如一个或多个总线、显示器、网络组件、专用图像处理器、协处理器、存储器、硬盘驱动器、端口、图形适配器等等)。例如，在一个或多个实现方式中，计算系统可以包括被布置来捕获图像和/或同一场景的视频的多个照相机和/或摄像机。通过另一个实例，在各个实现方案中，计算系统可以包括用于控制机器(如自动的和/或计算机辅助的外科手术机器)的一个或多个界面。

也将理解，本申请的实施方案可通过互联网实现，例如，在此种系统的用户采用他的或她的家用计算机作为与远程服务器或计算机交互的用户接口(监视器和输入设备)的至少一部分的情况下通过互联网实现。在此种基于互联网的计划系统中，实现并控制用户接口的软件可全部或部分存在于用户的计算机上或远程服务器/计算机上，优选地对用户透明。在一个此种实施方案中，远程服务器将一个或多个软件模块下载至用户的计算机，以用于临时的或永久使用。

现将结合附图描述实现并控制用于规划毛囊单位移植程序的用户接口的软件的示例性实施方案。将理解，在不背离本申请的大体范围的情况下，可实现所述实施方案的各种和多个变体，这在附加权利要求中提出。

图1是示出根据本公开的治疗计划程序的一般方法论的实例的框图。作为初步事项，在步骤110处，图像数据例如通过使用图像获取或成像设备，或从存储在计算机系统的存储器中的预先存在的数据，或本领域已知的任何其它技术获得。例如，在一些实施方案中，图像数据可从患者的电子记录或一般的患者数据中恢复。在其它实施方案中，可使用数字照相机、数字视频、数字显微镜或类似设备实时创建图像数据，设备是移动的或不移动的，数据以最适合考虑中的应用的方式获得。图像数据可以包括一个或多个图像，图像包括足够的2-D图像以便使得计算机系统的图像处理单元能够创建3-D图像。

在步骤120中，处理器或图像处理器处理并记录与图像数据相关联的信息。此类信息包括例如现存的毛囊单位或毛发毛囊的位置和取向，关于疤痕、痣、雀斑、皱纹、面部特征、纹身或任何其它此类身体表面特征的信息。

在步骤130中，基于步骤120处所确定的信息，处理器提议毛发元素或身体表面元素，元素包括面部元素(并且由对现有身体表面特征的所提议修改组成)，并且治疗计划系统中的一个或多个呈现组件(如监视器)用来视觉呈现指示所提议毛发元素/身体表面元素的信息。关于毛发移植，所提议毛发元素可以包括例如发际线或毛发修补区。所提议毛发元素可以包括毛囊单位将从其采集或植入其中的元素。在一个实施方案中，所提议毛发元素包括所提议边界曲线和/或所提议采集/植入部位。在一些实施方案中，单独基于图像数据提议所提议毛发元素。在其它实施方案中，另外基于存在于计算机系统的图像存储库中的模板提议毛发元素。这些模板可由计算机系统基于已处理的图像数据自动选择，或另选地它们可以由用户选择，或由两者的组合选择。在一些实施方案中，一旦已选择模板，就可以进一步选择模板的部分。在又一个实施方案中，所提议毛发元素可以由用户例如通过在触摸启用设备、平板电脑或其它此类类似设备上使用例如鼠标、触控笔、笔或画线工具徒手画来识别或产生。

任选地在步骤140中，可执行指令可被提供来使得用户能够通过基于他们对显示图像的分析修改所提议边界曲线和/或所提议采集/植入部位来修改所提议毛发元素/身体表面元素。所提议边界曲线和/或所提议采集/植入部位可以包括辅助修改过程的控制点。在一个实施方案中，用户在2-D视图中修改所提议毛发边界曲线或所提议采集或植入部位，并且计算机系统基于3D数据(如来自3D网格模型的数据)将2-D修改转变成3-D修改。

在步骤150中，将两个或更多个毛发元素/身体表面元素关联以形成群组，如毛群。在步骤160中基于限定的毛群修改或产生部位。例如，采用包括两个毛发元素的毛群。在一个实例中，现可基于第二毛发元素中的毛囊单位的一个或多个参数修改或产生第一毛发元素中的一个或多个所提议毛囊单位，第二毛发元素与第一毛发元素处于同一毛群中。在另一个实例中，基于作为整体的毛群中的毛囊单位的一个或多个参数修改或产生第一毛发元素中的一个或多个所提议毛囊单位部位。

在用户希望使毛发元素的不同组合关联以修改或产生更多所提议部位的情况下，可以重复步骤150和步骤160，直到全部期望的组合已关联并且期望的所提议部位已经修改或产生。

在步骤170中，治疗计划被接受，并且任选地，在步骤180中可以产生网格平面(下文更详细地描述)。

尽管方法100被示出并描述为包括以特定顺序执行的特定操作，但应理解这是为了示例的目的。在各个实现方案中，在不背离本公开的范围的情况下，可以另一个顺序执行某些操作。在其它实现方式中，再次在不背离本申请的范围的情况下，可以仅需要各种操作的子集。

在程序的任何阶段，可保存所提议计划，以便在稍后日期进一步修改、编辑或更新。如果在执行治疗计划的具体阶段后，患者的毛发没有如预测的生长，进而需要修改治疗计划，那么这可以是有益的。或者，在执行治疗计划的具体阶段后，患者改变想法，或不能承担按计划执行的全部程序，进而需要修改以解决他的经济问题，而同时向他提供具有外观自然的外貌的毛发移植。

图2a和图2b示出如何获得图像数据(步骤110)的实施方案的实例。获得患者的身体表面的图像205a和205b，例如，患者头部(并且，具体的说是头皮)的各种视图，本发明的移植程序针对患者头部而规划。通过非限制性实例，根据用于传输数字图像数据的众所周知且可用的技术，图像可以使用手持式数字照相机或甚至移动电话照相机来获得，并且通过计划系统的用户接口输入。没有必要包括患者头部的每个部分的图像，因为本领域的技术人员已知建模软件可以仅从几个视图(例如，从四个(4)至六(6)个来自不同方向和侧，包括例如来自顶部的视图)产生足够准确的头部/头皮的三维表面模型。取决于治疗计划的目的(例如，面部美容程序或在头皮上规划毛发移植)，可以调整期望视图的最小数量和角度/方向以便实现足够准确的模型。获得的图像随后经处理以便使用建模软件产生患者头部(例如，头皮)的三维模型。将理解，可以使用任何适合的软件程序。

在不提供患者头部/头皮(或其它可适用的身体表面)的所获得图像的替代实施方案中，建模软件被配置来基于与所选择特性(如种族本源或种族和/或通过一个或多个菜单选择的其它特性(其中一些是客观的(例如，性别、年龄)和其它是纯粹主观的(例如，吸引人的、对称的特征、长前额))相关的输入产生(通过选择菜单选项“产生”)三维模型。

在一些实施方案中，除产生身体表面模型外将进一步的输入信息提供至计划系统。例如，针对毛发毛囊的具体特征(例如，颜色或粗度)可以通过用户接口从图像和/或输入得出。进一步的信息可以是用户输入或使用图像处理从所获得图像确定的信息(如身体表面(例如，患者头部)的几何形状、现存发际线、疤痕或痣的存在、先前采集或植入毛囊的位置和可用于采集的毛囊单位的每种类型(即，单个毛囊或多个毛囊)的数量和颜色(例如，深色、浅色、灰色等))。将理解，三维模型可以另选地通过多种其它方法(例如，使用3D激光扫描器和/或通过将多个数字图像拼合在一起)产生。本申请的实施方案的系统将以相同方式使用三维信息而不考虑其如何产生。

无论来自所获得图像，还是通过其它描述的特征输入，建模软件在计划系统的用户接口监视器上产生并显示患者头部/头皮的三维模型。关于毛发移植，这个模型将代表患者头部/头皮，并且因此通常将展示男性/女性秃发模式的特性，模型由秃发区域210、毛囊单位填充区域215，以及和/或比其它区域或多或少密集的区域构成。填充区域215将包括毛囊单位，毛囊单位经分组以形成接近稀疏区域或秃发区域的毛发区域。这些毛发区域可以具有与它们相关联的几何形状。毛囊单位具有各种参数，例如像类型、口径、相对于头皮的取向、相邻毛囊单位之间的间隔、毛囊在头皮以上的的高度。

基于由处理所获得图像确定的这些特性、信息和/或一个或多个身体特征，建模软件自动产生如图3所示的毛囊单位的一个或多个所提议元素220的视觉表示(图1的流程图的步骤130)，并且计划系统将其显示在计划系统的用户接口上。根据本公开的一个方面，计划系统可以自动提议治疗计划。例如，可以提议毛发毛囊可植入到其中的毛发元素，以便为患者创造自然外观。这可以通过映射从叠加所提议毛发元素的所获得图像确定的解剖元素，并将它们显示在用户接口监视器上来完成。此类解剖元素包括例如毛发填充区域的几何形状和秃发区域的几何形状、毛囊单位填充区域、患者的眼睛、耳朵和鼻子的位置。毛囊单位部位的一个或多个所提议元素可以(例如，如图3中所示)在秃发区域210中提议，并且包括边界曲线230和任选地一个或多个所提议植入部位240。在这个具体图示中，示出控制点250。这些控制点250可以由计算机系统产生和/或由用户确定。通常，控制点位于边界曲线上，尽管它们可以存在于毛发元素220内或与其相邻。用户可以通过使用计算机鼠标的常规单击和拖动运动拖拉边界曲线230或拖拉控制点250来修改边界曲线230(步骤140)。该系统被配置使得拖拉控制点250的操作内插至沿着相邻控制点之间的边界曲线230的每个点。根据本公开的另一个方面，用户可以使用触控笔和触摸屏显示器手动提议治疗计划(包括用于毛发移植物将从其采集的供区的计划和用于毛发移植物将植入其中的受区的计划)，例如提议徒手画的二维(2-D)计划，计算机系统和它的各种处理单元将其转变成三维(3-D)计划。这个方面之后将在本公开中更加详细地描述。

根据一些实施方案，治疗计划可以至少部分基于成像数据(如来自一个或多个图像存储库的图像)产生。例如，计划系统可以将从所获得图像确定的解剖元素映射到图像存储库内的模型头部或模板，以便自动地提议治疗计划。在一些实施方案中，用户可以从包含来自一个或多个患者的图像的患者信息存储库选择(例如，通过移动光标并单击鼠标、使用键盘上的箭头移动选择框或通过利用触控笔触摸)图像或模板。例如，该模板可以根据他的/她的毛发移植治疗过程来识别患者希望达到的最终结果或后续阶段。这些模板可以例如暗示可能实现的不同的发型结果。这些模板可以包括针对男人、女人、男孩或女孩的模板；对应于各种种族本源的模板；对应于各种头部形状的模板；和/或对应于各种毛发脱落程度的模板，如基于Norwood脱发规模的模板。例如，展示具有以楔形模式温和地脱发的男性白种人患者的模板可以用于具有类似楔形秃发模式的患者。已经选择最适当的模板或模板组合，建模软件产生患者头部/头皮的三维模型，并且计划系统将选择的模板映射至所获得的图像数据，并且在计划系统的用户接口监视器上显示患者头部/头皮的三维模型，从而使用例如最佳拟合算法添加或叠加如由所选择模板指示的一个或多个元素。也就是，患者现存毛发区域的视觉表示，其包括期望将毛囊单位植入其中的毛发元素。产生这些一个或多个元素，使得它们被缩放以适合于患者头部/头皮的三维模型。任选地，一个或多个元素可以在形状和尺寸上修改以便适合患者头部/头皮的三维模型。这样的修改可能需要例如建模软件在一个或多个元素的每个、子集或全部周围放置定型框。定型框允许用户以各领域技术人员熟知的方式改变一个或多个元素的大小和形状。例如，通过拉伸/压缩相应侧和/或通过选择转角并拉伸/压缩整个框来选择并拖拉该框的任一侧。修改还可包括旋转一个或多个元素的每个、子集或全部。

在另一个实现方案中，来自存储库的图像可以用来通过分段、筛选等识别感兴趣的区域。例如，来自图像存储库的图像可以识别经提议添加至患者头部/头皮的三维模型的毛发元素。例如，用户可以从可能的选项范围选择预先确定的毛发采集/植入元素。这在图4中示出，图4示出了计划系统的用户接口监视器上的视图，在用户接口监视器上，患者头部/头皮的三维模型305显示在右手侧(如读者观察到的)。在左边，示出模板310，该模板包括若干可选择元素，可提议毛囊单位被植入到该元素中。在这个具体实例中，用户可以选择前额元素320、额发元素325、中间头皮元素330或冠部元素335的一个或多个作为毛发被植入其中的元素。供区340(在模板左侧示出)不是可选择元素，这是毛囊元素将从其采集以便实现植入需求的元素。已选择毛囊单位将要植入其中的期望元素，建模软件产生患者头部/头皮的三维模型305上的所选择元素的表示，并且计划系统将其显示在计划系统的用户接口监视器上。在所示的实例中，在出现在用户接口监视器右手侧的图像上，可看见周边上包括控制点的所提议毛发元素的轮廓，从而指示已经由用户选择了前额元素320、额发元素325和冠部元素335。在这个具体实例中，产生表示使得它们经缩放以适合于患者头部/头皮的三维模型。如图4的右手侧所示，该表示可以包括控制点345，控制点345可经选择并拖拉，因此使得用户能够在患者头部/头皮的三维模型上修改表示的形状和大小。

图5示出另一个实例，其中再次将患者头部/头皮的三维模型405显示在右手侧上(如读者所观察到的)，并且左边的模板410比图4中所示的模板示出少一个元素。在这个实例中，用户仅可以从模板410选择前额元素420、中间头皮元素430或冠部元素435中的一个或多个作为毛发将植入其中的元素。对可用于选择的元素的此限制可能是由于用户的先前选择(例如，用户已从选择的模板中选择这个模板)、毛发移植程序的阶段(例如三个移植阶段的第一阶段)、供体毛囊单位数量的限制、经济原因、医生的选择或基于先前移植数据等。在这个实例中，如果用户已经选择仅将毛发移植到前额元素中，那么建模软件产生患者头部/头皮的三维模型405上的前额植入元素420的表示，并且计划系统将其显示在计划系统的用户接口监视器上。如所示，所述表示包括控制点445，该控制点可经选择并拖拉，因此使得用户能够在患者头部/头皮的三维模型405上修改表示的形状和大小。

根据本申请的又一个方面，已经从可能的模板范围选择模板，该模板最佳识别他的/她的患者，建模软件产生治疗计划选项的选择，并且计划系统将其显示在计划系统的用户接口监视器上。这些治疗计划选项可以例如包括仅在前额元素中的高密度毛囊单位植入、仅在前额元素中的较低密度毛囊单位植入、在前额元素和中间头皮元素的毛囊单位植入或可能遍及患者头皮的毛囊单位植入(例如)。将对读者显而易见的是可用选项的数量是众多的并且因此全部实例没有都在本文中描述。在另一个实施方案中，建模软件可以另外提供许多选项中的哪个是对患者实际可用的指示，例如，通过使某些选项不可能被选择。例如，如果遍及患者头皮的高密度毛囊单位植入选项由于缺少可以采集的供体毛囊单位而不可能，那么例如，建模软件将不启动那个特定治疗选项，并且将不使其成为可以由用户选择的选项。为了实现这个选项，将显而易见的是，计算机系统将必须获得关于可用于植入的毛囊单位的数量和任选地类型的信息。这个信息可以由用户输入到治疗计划系统中，或由治疗计划系统本身在分析图像数据中提供，并且确定多少毛囊单位是可采集的而不损害患者头皮上的供区中的毛发的美学外观。在替代的配置中，治疗计划系统可以被配置来规划来自现存毛囊单位的毛囊单位的采集，并且基于所提议的待采集的毛囊单位的数量和/或类型，可在产生所提议植入计划中利用这个数量和/或类型。将对读者显而易见的是，能够由用户选择的选项将基于情境而改变。

不管怎样产生，建模软件产生指示一个所提议毛发元素(例如，具体的毛发植入部位)，并且计划系统可将其显示在用户接口上。已经选择其内期望植入毛囊单位的毛发元素，治疗计划可以进一步定制。

根据另一个方面，本申请也提供一种治疗计划，该治疗计划基于一个或多个第二毛发元素中的毛囊单位的一个或多个参数在第一毛发元素内自动地修改或产生所提议毛囊单位部位。本申请的这个方面现将参照图4和图6a描述。上文(关于图4)解释了用户已选择毛发植入元素320、325和335。让我们假设如右手侧显示的患者头部/头皮305的三维模型(如读者所观察到的)表示患者头部的当前状态。在所述状态中，前额和额发元素的毛发比冠部元素更密集。用户可以选择例如第一元素(冠部元素335)作为用户想要毛发移植物植入其中的元素，植入被执行使得毛囊单位植入的所得密度提供基本上等于额发元素325的密度的密度。因此，用户期望提供治疗计划，使得基于第二元素(额发元素325)中的毛囊单位的参数(例如密度)产生第一元素(冠部元素335)内的毛囊单位植入部位。

这个方案在图6a中更详细地描绘。应对读者显而易见的是，尽管已经简化各种元素的形状和细节，但图4中描绘为325和335的区域大体对应于图6a中描绘为325和335的区域。第一元素335包括与它相关联的一组一个或多个控制点，该控制点由五个控制点P₀、P₁、P₂、P₃和P₄示出。第二元素325也包括与它相关联的一组一个或多个控制点，该控制点由四个控制点Q₀、Q₁、Q₂和Q₃示出。这些控制点可以由治疗计划系统确定或提议。另选地，它们可以由用户通过在屏幕上将光标简单地移动到所提议控制点的位置，并且单击鼠标上的按键以创建控制点来表示为控制点。在另一个替代方案中，由治疗计划系统提议的控制点可以由用户再次例如使用拖拉特征和鼠标来修改，或另外的控制点可被添加至由系统提出的那些。控制点可以是虚拟的，其基于患者身体表面的图像内的元素(如毛囊单位或毛发毛囊)，或基于由用户提供的输入。与任何控制点相关联的性质或参数可以从图像数据确定，该图像数据由治疗计划系统提供或由用户提供。关于毛发的这些参数可以包括例如关于毛囊单位类型、毛发毛囊的长度、毛发毛囊的角度或与毛发毛囊或毛囊单位相关联的密度值(通常基于在控制点的指定距离确定毛发数量)的信息。参照美容治疗或皮肤病学治疗，这些参数可以包括肤色、皮肤肌理、皮肤紧度、面部特征尺寸、面部拓扑等。在本申请的这个方面，一旦创建，所提议植入部位510的参数是基于全部九个控制点Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、P₀、P₁、P₂、P₃和P₄(如由实线和虚线箭头描绘)，而不是所提议植入部位510的参数仅基于环绕它的五个控制点P₀、P₁、P₂、P₃和P₄(如由实线箭头描绘)。所提议植入部位510的参数可以根据九个控制点的参数内插。

将理解，存在可以用于本申请的众多内插方法。内插技术的一个实例是其中所提议毛发部位参数基于反距离变换算法。这个内插方法计算将要内插的点(例如，510)与相应控制点Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、P₀、P₁、P₂、P₃和P₄中的每个之间的距离，并且基于距将要内插的点(510)的距离将加权应用至它们中的每个。以此方式，控制P₁对内插值上将具有比控制点P₀和P₂更大的影响。类似地，控制点Q₂和Q₃对内插点510的值将具有更小的影响。对于这个算法来说，控制点中的每个可被利用并且提供对将要内插的点510的确定值的影响。在替代方案中，仅可以考虑距将要内插的点某一距离内的那些点或例如仅两个最接近的点。应用于将要内插的点510的内插值可以基于控制点的线性内插、多项式内插、样条内插、非线性内插(如高斯过程)或将对本领域技术人员已知的其它形式的内插。利用的内插类型将产生不同结果，并且一些将在产生过程中利用更多时间。

现将参照图5和图6b描述另一个实施方案。在这个实例中，用户另外地选择前额元素320。因此，产生治疗计划，使得基于多于一个第二元素(在这种情况下是两个元素：额发元素325和前额元素320)中的毛囊单位的参数(例如密度)产生第一元素(冠部元素335)内的毛囊单位植入部位。在这个具体情况下，所提议植入部位610的参数是基于如由实线箭头、虚线箭头和点状箭头(前额元素320具有五个另外的控制点R₀、R₁、R₂、R₃和R₄)描绘的全部十四个控制点Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、P₀、P₁、P₂、P₃、P₄、R₀、R₁、R₂、R₃和R₄。所提议植入部位610的参数可以根据十四(14)个控制点或其子集的参数内插。

在上文指示的实例中，可以看出，所提及的控制点全部设置在毛发元素的周边上，也就是说，它们是轮廓控制点。然而，为了进一步定制治疗计划过程，除了轮廓控制点710之外，该系统还可添加特定控制点705以产生特定效果，如植入角度或密度，或实现毛发漩涡与分开。单独控制点705可以由用户放置在边界曲线715内部，如图7a中所示(在边界曲线715内的两个黑色圆圈705)。植入部位720(未填充/白色圆圈)的任何内插值将受轮廓控制点710和单独控制点705影响，如图7a中所示。可以在单个毛发元素上利用这个另外的定制或与上述技术组合利用。

图7b和图7c示出另一个方式，以所述方式控制点可以被利用来自动地产生毛发漩涡(也称为发涡)。发涡是相对于头皮上的点以圆形配置生长的一片毛发，发涡中的毛发以与周围毛发不同的方向(以顺时针方向或逆时针方向)生长。好的毛发移植的提供依赖于创建外观自然的发涡的能力，并且非常难以手动创建。因此发涡是重要特征，尤其在头皮的冠部或头顶区域。在本申请的这个方面，提供一种用于自动地创建发涡的方法。在图7b和图7c的实施方案的实例中，首先可以识别毛发边界曲线(如毛发修补区)(图7c的步骤755)，如由毛发边界曲线725(图7b)所示。这个识别可以由计算机执行，例如像上面描述的，基于对现存毛发的了解提议毛发边界曲线。在其它实例中，例如，这个识别可以由用户通过从一系列模板中选择，或者可能通过借助于触控笔在触摸屏或平板设备上徒手画来执行。在一些实施方案中，用户在二维(2-D)平面中识别毛发边界曲线，并且图像处理器的一个或多个模块通过确定2-D位置值与身体表面的3-D模型的交叉点将2D输入转变成身体表面的3-D模型上的3-D位置。一旦已经识别毛发边界曲线725，计算机处理器或用户就将各个控制点730分配至毛发边界曲线。在一些实例中，可以基本上同时地执行对毛发边界曲线725和控制点730的识别。如先前所述，用户可以识别这些被分配的控制点730，或添加其它控制点(图7c的任选步骤760)。控制点的添加可以包括添加至毛发边界曲线725或添加到由毛发边界曲线描绘轮廓的区域内的控制点，如图7b中由另外的控制点735所示。为了创建用于这个毛发边界曲线725内的发涡的治疗计划，识别这个边界内的发涡中心740。这个发涡中心740例如可以通过利用用户接口特征(如发涡中心图标(未示出))来识别，用户接口特征在被选择时可以将发涡中心740自动地添加到被识别的毛发边界曲线725。这个自动识别可受患者的特征或遗传(例如，性别、种族、年龄、患者在何处分开他的/她的毛发)影响。另选地，系统可以允许用户利用他的/她的触控笔触摸发涡中心图标，并在在毛发边界曲线725内部拖拉图标，使得在期望位置创建发涡中心740。尽管上文的实例描述，发涡被设置在边界725内，但将理解，毛发移植计划还可并入发涡中心被设置在毛发边界曲线或毛发修补区725外的计划。无论如何识别发涡中心740，或所述发涡中心740位于何处，用户可修改它的位置。已经识别出发涡中心740将位于何处，处理器可以将初始取向值自动地分配到控制点730和另外的控制点735中的每个(图7c的步骤770)。这个初始取向可以例如基于从发涡中心740至相应控制点730、735中的每个的虚拟线745的取向。这个初始取向值的自动分配可以另外考虑来自3-D模型的至少一个或多个特征。例如，取向可以考虑鼻子、眼睛、眉毛和/或耳朵在患者的3-D模型上位于何处。已经确定控制点730、735的初始取向值，处理器可以基于控制点730、735的位置和它们对应的所分配初始取向值在由毛发边界曲线725描绘轮廓的区域内自动地产生所提议毛囊单位植入部位(步骤780)。

在本申请的一些实施方案中，对控制点725、730的初始取向值的修改可以是合乎需要的。在一些实例中，这个修改可以由处理单元自动地执行，例如，如图7b中所示，通过在相对于虚拟线745的顺时针方向上增加取向角度θ(750)以便产生顺时针涡纹，或从虚拟线745以逆时针方向增加取向角度以便产生逆时针涡纹。角度θ(750)可以是范围为从0度至90度的任何角度，例如5度、10度、20度、30度、40度或45度。这个自动修改可被利用来基于已知结果实现患者的特定外观，或可能以便匹配患者已经具有的一个或多个现存毛发毛囊或发涡。在其它实施方案中，用户可以修改所提议毛囊单位植入部位的初始取向值。用户可以修改控制点730、735中的每个或子集的初始取向值，或对一个控制点730、740的初始取向值的修改可以自动地引起对其它控制点730、735中的每个的修改。

为了实现更加外观自然的发涡，处理器可以基于所提议毛囊植入部位距发涡中心740的距离进一步自动地修改自动产生的所提议毛囊单位植入部位的位置和/或取向值。为了创建看起来更加自然的外观，自动修改可以包括例如提供：距初始取向值偏差越大(或更大角度θ)，所提议毛囊单位植入部位的设置距发涡中心越远，并且距初始取向值偏差越小，所提议毛囊单位植入部位的设置距发涡中心越近。如由图7b所示，除了产生并向用户显示所提议毛囊单位植入位置之外，系统可以另外地被配置来产生并向用户显示所提议毛发毛囊、毛囊单位或毛发移植物。如果产生此种显示，那么所提议毛囊、毛囊单位或移植物的长度可以由处理器或用户预先确定，或可以由用户输入。这样的长度可被修改以创建期望的外观。也显而易见的是，可以在患者身上创建用于多于一个发涡的治疗计划。

毛发元素的选择的实现方案可以由监视器上的元素列表和每个元素的相关联复选框提供。除了与毛发元素相关联的任何控制点之外，通过复选用户期望彼此相关联的期望毛发元素中的每个，这些毛发元素可被分组在一起。因此，所提议部位可以受全部相关联元素和它们的相关联控制点影响。

当多个毛发元素被放置在同一身体表面上时，它们可能可以至少部分地彼此重叠。这在图8中示出，图8示出了患者头皮的图像，在图像上已经识别三个毛发元素，例如，所提议毛发修补区810、820和830。这些元素可能已经由治疗计划系统、用户或两者的组合识别。例如，当用户尝试规划为患者定制的植入元素，考虑到已经具有毛发的现存毛发元素，避开毛发已经植入的元素或避开例如植入物在其中不可行(由于预先存在的医疗条件、疤痕或其它此类原因)的元素时，可以产生此类重叠元素。元素的这些组合表示不必由治疗计划系统以模板的形式提供的形状。然而，重叠元素可以导致例如具有不准确内插值的所提议植入部位的产生。为了便于说明在图8中识别的毛发元素，它们已经在图9a和图9b中示意性地复制。图9a和图9b示出三个毛发元素810、820和830，该毛发元素810、820和830可能例如已经产生，使得它们填充患者头皮的秃发区域，在秃发区域周围的元素具有已经存在的毛发。如图9a中更清楚地示出，这些三个毛发元素以不同程度彼此重叠。毛发元素810和820在表示为915的区域中重叠或交叉；毛发元素820和830在区域925中重叠或交叉；并且毛发元素830和810在区域935中重叠或交叉。最后，全部三个毛发元素810、820和830在区域945重叠或交叉。

让我们假设用户将指示，毛发元素820中的所提议植入部位是基于毛发元素820和830的轮廓上和毛发元素820和毛发元素830内的控制点的参数。基于上文给出的解释，当使用内插技术产生所提议植入部位960时，内插技术将考虑毛发元素820和830的轮廓上和那些元素内的控制点(如控制点980)的参数，如所示。然而，控制点980落在元素820和830内，并且因此当确定所提议植入部位960的内插值时将被考虑两次。当考虑轮廓上和元素820中的控制点的值时该控制点980将被考虑一次，并且当考虑轮廓上和元素830中的控制点的值时被再次考虑。如果所产生的参数值例如是密度，那么将显而易见的是，所提议植入部位的内插值因此将是不准确的(可能具有两倍高的密度)，因为控制点980将被考虑两次。对于用户要求毛发元素820中的提出植入部位将基于毛发元素820、830和810的轮廓上和毛发元素820、830和810内的控制点的参数的情况，将显而易见的是，如果此类控制点位于全部三个元素中，那么某些控制点可以被考虑高达三次。以此方式处理内插值可能产生重叠元素影响部位内插值的所提议部位计划，从而给出不准确的、歪曲的或不期望的值。如果密度是考虑的参数，这将尤其明显。治疗计划在这种情况下可以是针对所提议植入部位960提议比将预期的更高的密度值，从而可能导致看起来不是很自然的毛发移植。

为了解决这个问题，本申请提议一种解决方案。例如，毛发元素810、820和830中的每个可以基于它们彼此交叉的地方分成多个区段，并且在那些区段上使用布尔算子重建不具有重叠的元素810、820和830的组合的固定(real-estate)或平面布置图(floorplan)。这在图9b中示出，其中三个元素810、820和830被识别，元素810等于区段A、D、E和G的总和；元素820等于区段B、E、F和G的总和；并且元素830等于区段C、D、F和G的总和。如果期望在全部三个毛发元素810、820和830中提议植入部位，那么可以利用OR算子，从而因此提供将在元素A+B+C+D+E+F+G内提议的内插值。然而，如果全部期望的毛发已经被植入到元素810中，那么差分(DIFF)算子可以用来排除该区域，从而因此提供将仅在元素B+C+F内提议的内插值。将对用户显而易见的是，这个方法促进了所提议植入部位计划，在该计划中重叠元素不过度地影响植入部位的内插值。

在一些情况中，重叠区域可以是百分之百，如图10中所示，其中元素1030与延伸超过元素830周边的另一个元素完全重叠。当用户已经将全部期望的毛发植入到表示为1030的元素中时，并且现在希望将覆盖范围延伸到由1040表示的外部元素时，这种类型的情况可产生。可以再次使用差分算子，使得仅针对表示为1040的元素而不是元素1030提议。以此方式更多毛发没有植入到元素1030中，仅植入到元素1040中，在该元素1040中毛发还未植入。因此可能为毛发移植建造任何形状，从而为毛发领域开拓机会，例如类似于纹身。

应注意，尽管限定毛发修补区边界的点或轮廓点全部是在3-D坐标系中的三维(3-D)点，但为了计算上述公式中的一些，并且为了计算例如多边形/元素交叉，在一个实施方案中，系统可以首先在使用主成分分析重建的主二维(2-D)平面上投影那些3-D轮廓点，该主成分分析是本领域技术人员众所周知的技术。在2-D坐标系中具有坐标的那些投影的2-D多边形随后可以用于交叉计算。一旦计算完成，如果需要，那么2-D坐标可以投影回3-D坐标系中。

将理解，尽管上文已经描述对植入部位的规划，但是所述程序可以同样地应用于采集部位。医生可以识别采集元素(毛发将从该采集元素供给)和相关联的控制点，并且要求例如被识别元素中的毛发的数量减少，通过使内插密度为预先供给密度值的80％的此种方式减少毛发数量。遍及本申请描述的其它实现方式可以同样地应用于采集。此外，关于其它程序也可考虑重叠元素，如先前提及的那些和可以从在本申请所描述的系统和方法中获益的其它程序。例如，医生可以利用这个技术来确保美容注射物或填料没有太接近的应用在一起，从而确保注射物延伸到其中的区域没有重叠。在另一个实例中，医生可以利用这个技术来确保激光应用没有重叠。

当前部发际线1110和毛发元素1120彼此靠近放置时(参见图11)，可以想象，治疗计划系统可以仅提议毛发元素1120内的部位，并且因此在发际线1110与毛发元素1120的边界之间将有可见的缝隙。因此，根据本申请的另一个方面，治疗计划系统确保它们之间没有间隔，或至少确实存在的任何间隔是外观自然的，并且符合期望毛发的整体物理外貌。为了做这个，共享邻近的或相邻的元素之间的控制点。也就是，共享沿着发际线1110和毛发元素1120的与发际线1110相邻的边界的控制点。为达这个目的，引入毛发连接点。为了将一个毛发元素的边界连接到另一个，用户可以拖拉一个毛发元素的边界或周边上的控制点，并且在将它对接在其它毛发元素的边界或周边上的控制点上，以便“连接”它们。两个控制点的断开或“不共享”可以用过例如使用另一个鼠标按钮(右击)并拖拉以便“分开”连接的控制点来完成。该毛发连接点可以应用于发际线、毛发修补区或在不同毛发元素之间的区域。在图11中所示的实例中，前部发际线1110与连接的毛发元素(例如毛发修补区)1120之间存在三个共享的控制点，也就是控制点1130、1140和1150。这些控制点将发际线1110连接到毛发修补区1120。以此方式，当共享的控制点1130、1140或1150中的一个更新(例如更新它的位置、方向、密度等)时，其它元素(毛发修补区1120)上的连接控制点也更新。也就是，如果发际线1110的位置移动，系统自动地更新毛发修补区1120的与发际线1110相邻的边界的位置。以此方式，用户没有单独改变毛发修补区1120的另外任务，并且可以集中在计划过程上。这也将确保不存在间隙并且替代的在属于不同毛发元素的靠近毛发之间存在平滑过渡。关于任何其它程序(如各种美容和皮肤病学程序)，点、线、修补区或区域的连接可以同样地应用于这些元素的连接。例如，当为眼睛描绘轮廓时，医生可以将皱纹去除线上的控制点与眼睛周边上的控制点连接，使得将共享并随后更新关于皱纹去除线做的任何改变，从而有助于描绘轮廓计划。

促成毛发移植程序的成功结果的因素中的一个是前部发际线的外观自然的外貌。根据本申请的另一个方面，提供用于基于控制点、以及调制和内插的技术产生外观自然的发际线的方法。这些方法可以实质上自动地执行，或利用来自用户的辅助。

图12是示出用于产生包括所提议植入部位的所提议发际线的示例性过程1200的流程图。过程1200由设备(如上述处理单元的实现模块)执行，并且可以软件、固件、硬件或它们的组合实现。过程1200将参照图12和图13描述。

最初，在步骤1210中，在患者面部的方向上识别基础发际线1330(如图13中所见)的轮廓上的控制点在，通常识别患者头部上的毛发的前排或曲线上的控制点，从而形成发际线曲线。这些控制点可以由用户通过用户接口识别，或由徒手画产生，和/或由治疗计划系统自动地提议和产生。为了解释的目的，图13描绘此类初始控制点1310a、1310b、1310c、1310d和1310e。这些初始控制点1310a、1310b、1310c、1310d和1210e用来通过任何数量的已知技术产生基础发际线1330，在该技术中曲线可以在计算机辅助设计领域中例如借助于由高阶内插算法(如贝塞尔内插或三次内插)的内插来产生。以此方式，任意形状的曲线基于特定数量的控制点，在这个实例中，五个点1310a、1310b、1310c、1310d和1310e将限定基础发际线1330的轮廓。一旦已经提议初始基础发际线，用户就可以交互地调整控制点的位置和/或取向直到所得的基础发际线1330是用户寻找的期望曲线。另外，用户可以添加另外的控制点，和/或调整控制点之间的密度或间隔，或添加“随机性”因素，例如，如美国申请8,104,480中所述。

一旦基础发际线1330已经产生达到用户的初始满意度，在步骤1220中，将沿着这个基础发际线1330植入的毛囊单位(1320a、1320b、1320c、1320d等)的相应位置和方向由计划模件沿曲线自动确定，以便完成基础发际线1330的设计。所提议植入部位可以基于由用户通过用户接口提供的密度、间隔和/或随机参数产生。再次，如果所提议植入部位没有达到用户的满意度，那么用户可以操纵控制点以便促进基础发际线1330的内插植入部位的期望改变。在一些实现方式中，基础发际线的内插部位可以在不首先产生毛发曲线(内插部位将存在于毛发曲线上)的情况下创建。

当设计前部发际线或发际线时，医生通常使用多于一排的毛发限定它。因此，设计最终发际线可以包括设计两排或更多排毛发。在用于产生所提议最终发际线的过程1200的步骤1230中，用户可以通过用户接口提供将内插的排的数量和根据基础发际线1330的调制(也就是，如果减少每一后续排中的毛发的数量，那么是多少)。如图13中所示，用户在这个实例中已经要求产生两个另外的发际线和约70％的调制。以此方式，距基础发际线1330预先确定的距离(由用户经由用户接口提供，或由计划模块自动提出)产生发际线1340，其包括比发际线1330少约30％的所提议植入部位。还产生的是发际线1350，发际线1350具有发际线1340的所提议植入部位的数量的约70％。

在提议最终发际线设计之前，计划模块可以另外地执行其它步骤以便帮助创建外观自然的发际线。在步骤1250中，可以计算任何两个邻近植入部位之间的间隔，例如，排1330、1340和1350中的每个中的任何两个邻近毛发之间的间隔以及位于邻近排(例如排1330和1340，或1340和1350)中的毛发之间的间隔。如果所提议植入部位比由用户初期提供的被识别间隔更靠近，那么可以自动地调整所提议植入部位的位置，以便校正这种情况。可以另外应用随机因素1260。已经执行这些另外的步骤，结果是得到具有预先确定数量的排的毛发、调制和随机因素的最终发际线。

促成毛发移植程序的成功结果的另一个因素是遍及患者头部的毛发密度的外观自然的外貌。根据本申请的另一个方面，提供用于基于控制点产生植入部位的外观自然的内插密度的方法(和对应的处理器系统)。这些方法可以实质上自动地执行，或利用来自用户的辅助。

图14是示出根据本申请的另一个方面的用于基于密度插值法产生内部植入部位的示例性过程1400的流程图。过程1400由设备(如上述处理单元的实现模块)执行，并且可以在软件、固件、硬件或它们的组合中实现。过程1400将毛发元素的3维坐标投影到2维坐标系中并且随后在2维坐标系中内插内部植入部位，而不是尝试在3维坐标系中内插内部植入部位。内插的内部植入部位随后被投影回3维坐标系统中，在该系统中它们被描绘在患者的3维模型上。将参照图14、图15和图16描述所提议过程的实例。

过程1400中的初始步骤1410中的一个是确定毛发元素(例如，毛发修补区)的所提议植入部位之间的间隔，针对该间隔将产生内部植入部位。有可以确定这个间隔的众多方式，根据本申请，其中中的一个是将密度信息(其可以由用户经由用户接口提供，或例如由处理单元推算)转变为间隔信息。例如，假设毛发的图案由三角形模拟，用于密度信息至间隔信息的转变的一个可能的公式可以是：

其中相邻植入部位距植入部位的间隔基于它们所相邻的植入部位的密度。

将理解，其它公式可以利用并可以根据特定情况调节。例如，一个人可能也许优选通过正方形而不是三角形模拟毛发图案，因此需要修改公式以便反映这个信息。

已经确定间隔信息，识别呈毛发修补区形式的毛发元素。这个毛发修补区包括外部边界曲线，该外部边界曲线可以由一个或多个轮廓点限定。该毛发修补区可以包括常规形状(如圆形、椭圆形、多边形或其它此类形状)或被定制。无论什么形状，意图是这个被识别的毛发修补区将处于患者的头部上，并且因此将不包括平坦表面或2维(2D)表面，但将包括3维(3D)元素。在本申请的这个方面的这个具体实现方式中，步骤1420包括将在3D坐标系中限定外部边界曲线的3D轮廓点投影到2D坐标系中的2D图像上。用于执行这个步骤的方法对于本领域技术人员是众所周知的并且本文将不描述。为了便于解释，将使用如图15中所描绘的2D坐标系中的所得边界曲线1510和轮廓点1520a、1520b、1520c和1520d。在一个实现方式中，该轮廓点可以另外地包括控制点，该控制点的目的将在下文中描述。

步骤1430包括在2D坐标系中产生候选植入部位。再次有将对本领域技术人员显而易见的众多实现方式来完成这个任务。这些实现方式中的一个是识别主轴线1530，并且在远离主轴线1530的方向上穿过所提议内部植入区域朝向边界曲线1510在内部植入区域(在图15中，作为1540识别)的另一侧的部分移动，从而创建或产生在图15中作为白色圆圈特征描绘的候选部位1550。主轴线1530是任意轴线，从轴线可以提议方向。在一个实施方案中，主轴线沿着或平行于毛发修补区的最长尺寸定位，因此需要在由边界曲线1510限定的内部植入区域中提议更少的毛发“行”，并且可能需要更少的处理时间。候选部位1550表示毛囊单位可以植入的所提议部位。在2D坐标系中的候选植入部位的产生可以基于由正方形模拟的部位图案，如图15中所示，然而，三角形放置或任何其它此类模拟图案都在本申请的范围内。

已经在2D坐标系中产生候选植入部位，计划模块针对毛发修补区利用确定所提议植入部位之间的间隔的公式。然而，为了实现此举，可能需要控制点。这些控制点可以是离散的控制点，或它们可以包括例如如上文指示的轮廓点。在这个具体实例中，让我们假设轮廓点1520a、1520b、1520c和1520d另外充当控制点，其中控制点1520a和1520b具有例如为每cm²40根毛发的相关联密度值，并且控制点1520c和1520d具有例如为每cm²20根毛发的相关联密度值。沿着主轴线1530，所提议植入部位中的每个的内插密度值的范围因此将为1520a处的每cm²40根毛发至1520d处的每cm²20根毛发，从而产生内插间隔值(步骤1440)，也就是毛发之间的间隔值在最靠近1520a的末端处较小(较高的密度)，并且在最靠近1520d的末端处较大(较低的密度)。候选植入部位中的每个具有与它相关联的内插密度值，并且因此具有也与它相关联的间隔值，该间隔值表示实现期望密度内插值所需的最小间隔。

参照图15，基于来源于控制点1520a的信息，可以确定候选植入部位1560a(被示出为黑色圆圈形状)是最靠近的候选部位，该候选植入部位满足间隔值标准以便实现期望的内插值。控制点与候选植入部位1560a之间的其它候选部位太靠近。已经确定候选植入部位1560a可用于植入，虚拟圆1570a被画在中心1560a周围，圆的直径由用于这个具体部位的间隔值公式确定，从而具有已经由内插确定的相关联密度值。步骤(1450)帮助识别不可用于植入的那些候选部位。落在圆1570a内的候选部位被认为太靠近所提议植入部位1560a。该计划模块被配置来在与所提议植入部位1560a同一排(也就是实质上平行于主轴线1530并且在毛发区域边界曲线1510内)上执行识别下一个可用候选植入部位的操作。如图15中可以看出，这是候选植入部位1560b，该候选植入部位1560b现成为所提议植入部位，在该部位中意欲植入毛囊单位。如前所述，这个所提议植入部位1560b也具有与它相关联的、根据上文指示的公式计算的、基于已经由内插确定的相关联密度值的间隔值。然而，如图15中所指示，该间隔值大于与所提议植入部位1560a相关联的那个间隔值，并且如可以看出，在所提议植入部位1560b周围画的虚拟圆具有大于针对所提议植入部位1560a画的那个直径的直径。再次，该计划模块被配置来在与所提议植入部位1560a和1560b同一排(实质上平行于主轴线1530并且在毛发区域边界曲线1510内)上执行识别下一个可用候选植入部位的操作。如图15中可以看出，这是候选植入部位1560c，该候选植入部位1560c现成为所提议植入部位，在该部位中意欲植入毛囊单位。这个程序在平行于但远离主轴线1530、朝向边界曲线1510的相对部分移动的方向上沿着该排重复，并且随后当识别出下一排所提议植入部位时，程序再次启动。以此方式，识别并产生全部所提议植入部位(步骤1460)。将从上文给出的描述显而易见，将有更多朝向毛发修补区的高密度端识别并产生的所提议植入部位，控制点1520a位于末端处。更少的所提议植入部位将朝向毛发修补区的低密度端识别并产生，控制点1520d位于该末端处。

重复这个过程，从而内插间隔值，确定不可用部位位置并且产生所提议植入部位位置，直到全部毛发修补区已经以此方式填充。此种过程的结果在图16中示出，其中也充当边界曲线1610上的控制点的轮廓点1620提供将要产生的所提议内部植入部位。

一旦完成所述过程，在步骤1470中，将在2D坐标系中限定外部边界曲线的2D轮廓点和所提议植入部位(例如所提议植入部位1560a、1560b、1560c和1560d的全部2D坐标投影回3D坐标系中。再次，用于执行这个步骤的方法对于本领域技术人员是众所周知的并且本文将不描述。以此方式，提供基于密度插值法的内部植入部位的产生。

通常，在他们的专业领域中，医生对于他们尝试为他们的患者实现的外观倾向于知道或已经具有想法。这种了解可以基于当前患者、他/她已经治疗的其他患者、来自其他人的照片或其它信息。因此，用户可能优选手动产生期望的毛发元素，无论那是如图17a中所示的前部发际线(或发际线)1710还是如图18a中所示的呈毛发修补区1810形式的毛发边界曲线，而不是尝试从有限数量的模板中选择，其必须费力阅读大量的模板，或让处理器自动地产生毛发元素。可以用来使得医生能够提供此种原始的且定制的治疗计划的方法论的一个实例通过流程图在图20中示出。此类所提议毛发元素的手动创建可以以众多方式实现，例如像，通过利用例如触控笔、笔状设备或甚至手指与触摸屏、图像捕获板或其它此类类似设备的组合徒手实现。另选地，用户可以利用输入设备(如鼠标)的各种点击与拖拉运动的组合，以便画出期望的毛发元素。无论怎么创建，一旦系统已经向用户显示身体表面的3-D模型(图20的步骤2005)，用户随后能够经由输入设备提供来自徒手画的所提议毛发元素的二维(2-D)用户输入(呈图画或轨迹的形式)。这个所提议毛发元素可以被画在患者头部的秃发区域中或环绕患者头部的秃发区域画，或覆盖其中具有一个或多个现存毛发移植物的区域。一旦系统(例如，处理器)已经接收这个信息(图20的步骤2010)，在本申请的一些实施方案中，可以利用一个或多个形状/线辨识算法将每个手画线、圆或椭圆等变换为平滑的几何形状。该处理器在这个阶段可以借助于一个或多个平滑模块移除干扰(包括由不稳定的手运动引起的摇晃或震动)，以便使线呈现得更清晰。用于执行这个具体步骤的方法对于本领域技术人员是众所周知的并且本文将不描述。应注意，虽然本文识别的具体步骤可能对本领域技术人员是一般已知的，但本文所述的总的所提议方法是新的和具有创造性的。也应注意，本申请的方法的步骤的组合可以任何适当的顺序执行和/或实现。

已经记录输入设备的用户输入或轨迹(例如徒手画)，处理器在3-D坐标系中将2-D轨迹或用户输入转变为患者的3-D模型上的位置，并且已经产生3-D轨迹，该3-D轨迹被显示给用户显示(图20的步骤2015)。将理解，3-D轨迹的产生可能对用户呈现的不是最佳的，可能没有跨越如期望的一样大的3-D区域中的区域，在这种类型的情况下，对2-D轨迹的修改和对3-D轨迹的后续自动修改可以是合乎需要的。无论需要多少修改，用户能够在二维中提供输入并且具有由系统创建或识别的三维中的线或曲线的坐标。此外，用户可以仅在一个正交视图上提供这个输入，并且不必在多于一个视图中提供输入以获得期望的结果。如上文所讨论的，通过所述技术可以实现此举的一个技术是通过将2-D位置投影到3-D模型上，并且计算它的交叉点，尽管本领域技术人员将会知道实现此举的其它方法。处理器在这个阶段可以任选地移除干扰。

为了准确地指示患者的3-D模型上的所提议毛发元素，在本公开的一个方面中，处理器可以确定所接收的输入表示开放曲线还是闭合回路(图20的步骤2015)。这个步骤可以基于2-D用户输入在2-D平面中或在3-D坐标系中执行。可实现此举的一种方式是通过比较轨迹上的第一点和最后点。假设用户提供单个实质上不间断的手部运动以便创建2D所提议毛发元素，如果轨迹的第一点1715和最后点1720分开超过预先确定的距离，如图17a所示，那么可以假设所提议毛发元素意欲表示发际线。另一方面，将显而易见的是，如果轨迹的第一点1815和最后点1820分开小于预先确定的距离或分开实质上相同的距离，如图18a中所示，那么可以假设所提议毛发元素意欲表示闭合回路或毛发修补区。处理器视情况以发际线或毛发修补区的形式产生并显示所提议毛发元素。在创建2-D所提议毛发元素的手部运动包括中断的手部运动或包括多个区段，进而产生断线或断裂的边界的情况下，处理器可以被配置来确定沿着曲线的相邻点之间的距离是否超过彼此间隔的预先确定的距离，并且进而确定断线是否意欲成为完整的线。在任一种情况下，如果3-D模型上所产生并显示的所提议毛发元素是不准确的，那么用户可以相应地调整它。

已经在3-D模型上自动地产生所提议毛发元素(步骤2020)，多个控制点由处理器基于所提议毛发元素自动地产生。虽然描述了在3-D模型上执行的步骤，但将理解，这个步骤可以在2-D模型或3-D模型上执行。存在可以实现此举的许多方式，例如，通过使用2-D或3-D曲线逼近算法，从而发现使用尽可能少的点向2-D曲线或3-D曲线提供最佳拟合的多边形几何形状。将显而易见的是，这种技术的利用可以允许进一步的用户输入，从而指定多边形应该实质上多精密地匹配用户输入，并且因此允许定制多边形几何形状与2-D或3-D曲线的偏差的大小。一旦已经产生最佳拟合的多边形几何形状，处理器就可以识别关键特征点(也就是当连接形成多边形几何形状的点)，并基于所识别的关键特征点产生并显示多个控制点1725、1825(步骤2025)。特征点和控制点可以一致或可以不一致。任选地，另外的控制点1730、1830可以使用例如内插技术/算法基于所产生的控制点1725、1825来产生。此类内插技术包括但不限于例如贝塞尔表示和基数样条算法。这些控制点1725、1730、1825、1830各自具有与它们相关联的对应位置值，从而提供多个控制点的3-D位置，例如，对于发际线(如前部发际线)来说，期望限定至少两个控制点，并且对于毛发修补区来说，期望限定至少三个控制点。与相应控制点中的每个相关联的取向值可以由用户提供。取向值可以被提供到每个单独控制点、被提供到全部控制点或被提供到对应于所提议毛发元素的控制点的子集。另选地，处理器可以将取向值分配到控制点中的每个。

在本申请的另一个方面中，处理器可以自动地确定与相应控制点中的每个相关联的初始取向。这个自动确定可以考虑来自3-D模型的至少一个或多个特征。例如，所述取向可以考虑鼻子、眼睛和/或耳朵在患者的3-D模型上位于何处。另选地，或另外地，初始取向可以是预先确定的角度，例如，可以分配初始取向使得它们在远离患者鼻子的方向上被引导，并且遵循患者背部向下的方向。在本申请的另一个方面中，与相应控制点相关联的初始取向可以至少部分基于一个或多个现存毛囊单位。如先前的实施方案，初始取向值中的每个或任一个的修改是可能的。

利用每个控制点的位置和取向值，处理器能够基于这些多个控制点自动地产生并显示所提议毛囊单位植入部位或所提议采集部位(步骤2030)。因此，产生植入部位或采集部位，该部位位于由毛发边界曲线1810描绘轮廓的区域内，或基本上沿着发际线1710。如图17b和图18b中所示，系统和/或处理器可以另外地被配置来产生并向用户显示所提议毛囊单位、毛囊或移植物1750、1850。如果产生此种显示，那么所提议毛囊单位、毛囊或移植物的长度可以由处理器或用户预先确定，或可以由用户输入。可以修改此类长度以便创建期望的外观。

此种手动方式或徒手画的使用可以另外地用来导引或影响所提议采集部位、毛囊单位植入部位的产生，从而导引或影响例如它们的位置、取向和/或密度。本申请的这个方面关于图19a和图19b描述。图19a示出限定毛发修补区的毛发边界曲线1905的手画、徒手画的2D绘图。医生应该期望创建发涡，而不是依赖于计算机系统在合乎需要的位置产生发涡中心，或依赖于他自己充分地定位发涡中心，他/她可以替代的选择提供其他2-D用户输入，从而识别例如若干曲线1910，该曲线一起传达他/她想要所提议毛囊植入部位实质上遵循的大体图案、计划或导引。以此方式，用户不必需要识别发涡中心，而是利用另外的用户输入的帮助，使曲线1910能够限定此种发涡中心可以定位的位置。医生可以另外地指示在取向上有较大或较小偏差的区域。如图19a和19b所示，可以看出医生已经画出曲线的最接近“发涡中心”1915的末端，使得他们在由毛发边界曲线1905描绘轮廓的每个单位区域比远离“涡纹中心”1915的那些区域更迅速地改变取向。将理解，另外的用户输入可以包括一个或多个曲线，并且该一个或多个曲线可以包括基本上直的线，在上下文中的术语曲线被认为涵盖所有此类变体。

如上文所述，系统(包括处理器)可以利用一个或多个形状/线辨识算法，该形状/线辨识算法可以将每个另外地手画线或曲线等变换成平滑几何线或曲线。处理器在这个阶段可以任选地借助于一个或多个平滑模块移除干扰(包括来自由不稳定的手部运动引起的摇晃)，以便使曲线和线看起来更清晰。已经记录输入设备的用户输入或轨迹，处理器在3-D坐标系中将2-D轨迹或用户输入转变为患者的3-D模型上的位置。也如上文所述，处理器在这个阶段可以任选地允许药物治疗和/或移除干扰。

已经在3-D模型上产生毛发边界曲线1905和另外的曲线1910，控制点由处理器基于所提议毛发边界曲线1905和曲线1910中的每个自动地产生。存在可以实现此举的若干方式。如上文所述，3-D曲线逼近算法可以用来发现使用尽可能少的点向3-D毛发边界曲线1905提供最佳拟合的多边形几何形状。关于曲线1910，在3-D模型上产生所提议毛发曲线的过程中，处理器将已经将这些曲线中的每个识别为开放曲线或线，而不是闭合回路，并且因此每个将具有两个末端。参照图19a和图19b，可以看出曲线1910a具有第一末端1920和第二末端1925。使用例如3-D曲线逼近算法，处理器被配置来发现使用尽可能少的点向3-D曲线提供最佳拟合的多边形几何形状。在这个具体情况中，可以使用分别在3-D曲线1910a的第一末端1920处的第一点、在3-D曲线的第二末端1925处的第二点和大约在第一末端1920与第二末端1925之间的中间位置的第三点1930逼近3-D曲线。这些点可以用作控制点，各自具有与其相关联的对应位置值。

与相应控制点中的每个相关联的取向值可以由用户提供。取向值可以被提供到每个单独控制点，或控制点的子集，如分别与每条线1910相关联的那些，和与毛发边界曲线1905相关联的那些。另选地，可将单个取向值分配到全部控制点。另选地，处理器可以将取向值分配至控制点中的每个。在本申请的一个方面中，处理器以上文关于图7b所述的方式为毛发边界曲线1905分配取向值。在本申请的另一个方面中，处理器通过确定每个相应控制点处的切线至曲线的角度为毛发曲线1910中的每条上的每个控制点分配取向值。切线角度由图19b中的箭头示出。这个自动确定可以另外地考虑来自3-D模型的至少一个或多个特征。例如，取向可以考虑鼻子、眼睛和/或耳朵在患者的3-D模型上位于何处，或考虑一个或多个现存毛发毛囊或毛发移植物的取向。如先前的实施方案，初始取向值中的每个或任一个的修改是可能的。

利用每个控制点的位置和取向值，处理器能够基于多个控制点自动地产生并显示所提议毛囊单位植入部位。因此，例如，可以产生位于由毛发边界曲线1905描绘轮廓的区域内的植入部位和受曲线1910影响的植入部位。如图19b中所示，系统和处理器可以另外地被配置来产生并向用户显示一般可称为毛发移植物的所提议毛发毛囊或毛囊单位。如果产生此种显示，那么所提议毛发移植物的长度可以由处理器或用户预先确定，或可以由用户输入。可以修改此种长度以便创建期望的外观。

在本发明的另一个方面中，随后可从用户的视图移除上文图19b中所示出的控制点和/或毛发边界曲线、和/或发际线、和/或曲线，从而允许医生示意性地看到他的/她的治疗计划将在他的患者身上看起来如何。将对读者显而易见的是，期望发际线和/或曲线的徒手画或手动产生的应用可以与本文参照本申请的各种附图和实施方案所述的任何其它技术和计划方法论结合。例如，医生可以利用徒手画识别将彼此结合或连接在一起的毛发元素。

根据本申请的又一个方面，提供用于改进治疗计划的其它方法和系统。已经创建所提议植入部位的计划，该治疗计划系统还可能够通过使得用户能够规划获得期望结果可能需要的程序数量来使治疗过程最优化。如美国专利8,388,631中所述，可以符合身体表面并产生张力的皮肤拉紧器可以用来促进身体表面上的各种程序，例如，从身体表面上的各个位置采集毛囊单位(FU)。这些拉紧设备可以有各种大小和形状，并且可以被配置成符合身体表面的特定元素。

已经在用户接口上产生并显示至少一个植入元素(或区域)，但是通常产生并显示若干植入元素，建模软件可以利用各种算法产生并覆盖一个或多个区域定位器的表示，或在一些实施方案中，利用皮肤拉紧器覆盖所提议植入区域或治疗区域。区域定位器可以用来支持用于引导图像导引系统的基准或标记物，该图像导引系统可以根据本公开用于实现各种方法。最优化算法也可以操作以便使将在治疗程序中使用的拉紧器的总数量最小化，使拉紧器之间的覆盖区域最小化，和/或可能减少患者需要经历的阶段的数量。

为了促进这，用户可能需要为区域定位器或拉紧器放置提供一些约束，例如像，他们想要在程序中使用的区域定位器或拉紧器的的最大数量、拉紧器的类型、拉紧器的大小等。这可以经由用户接口完成。任选地，用户可以手动调整可以由计算机产生的计划，从而指示在执行所提议治疗计划中由用户采用的所提议拉紧器的数量和放置。例如，用户可以调整拉紧器的所提议位置，从而可能避免恶化现存疤痕(也许)。

图21a和图21b示出可以产生以便使得用户能够执行两个不同治疗计划的拉紧器的覆盖。在图17a中，所提议植入元素跨越实质上占据患者头皮的秃发区域的区域并且需要使用四个(4)拉紧器2110a、2110b、2110c和2110d。另一方面，在图17b中，所提议植入元素跨越更小的区域，从而仅需要三个(3)拉紧器。

将对本领域技术人员显而易见，存在可以用来提供此种功能的许多算法。在本申请的这个方面的实例中，处理单元可以确定组合毛发元素的外部轮廓，并且基于那个信息和拉紧器的大小放置一个或多个拉紧器的表示，使得外部轮廓内的全部区域由拉紧器覆盖。在本申请的这个方面的实施方案中，处理单元可以排除考虑围绕不具有所提议植入部位或具有预先确定的限定数量的所提议植入部位的区域的任何虚拟拉紧器。

在本申请的这个方面的另一个实例中，由组合毛发元素覆盖的区域可以被虚拟地划分成网格区，并且可以利用线性代数成本函数使网格点的覆盖最优化。利用一组一个或多个参数，包括但不限于例如拉紧器的数量、拉紧器的位置和拉紧器的大小，可以分配表示考虑中的参数值的任何特定组合的目标值的值。该目标值可以取决于一个或多个参数中的加权最高的，或在任何具体情况下具有多个值的参数而改变。例如，即使较少的大拉紧器的使用对具体治疗计划是可能的，但该值可以被配置使得较小拉紧器具有较大值，并且因此可能发现目标值在那种情况下更高。这将是例如这种情况：对儿童或具有较小头部的患者执行治疗计划，并且将会更容易利用更较小尺寸的拉紧器或区域定位器而不是较大的。

当利用本申请的这个方面时，该治疗计划因此包括根据所提议部位位置/取向和拉紧器的位置/取向的治疗计划。一旦完整的计划满足医生、用户和/或患者的期望，用户随后就可以和实际的患者登记治疗计划。在一些实施方案中，这可以通过使用一个或多个照相机识别患者或患者的设备上的一个或多个标记物来完成。标记物可以是紧固至患者的反射器、绘制患者上的墨迹标记、患者的解剖结构、拉紧器本身(或它的任何部分)。另选地，标记物可以是在毛发移植程序中由医生利用的身体表面拉紧设备上的标记。识别的标记物可以用来确定患者上的植入区域的位置和/或取向。基准检测算法可以用来定位并精确确定这些标记物的位置。将显而易见的是，基准/参照标记物越接近所提议植入区域，治疗计划对患者的登记将越准确。

将显而易见的是，尽管所述方法论在上文中作为离散的步骤描述，但在不背离本申请的实施方案的预期功能的情况下，一个或多个步骤可以组合或甚至删除。也将显而易见的是，可以手动执行上述方法，或它们可以部分地或基本上自动化的，包括使用机器人系统执行。尽管以指示毛发从同一患者采集并植入同一患者的方式描述，但是毛发可以同样地从一个患者采集并植入另一个患者。另选地，毛发可以从另一个来源接受并植入。

本申请的前述所示出和描述的实施方案的易受各种修改和替代形式的影响，并且应理解，如本文大体公开的应用和本文所描述的具体实施方案不限于所公开的特定形式或方法，并且在本申请的精神和范围内，许多其它实施方案也是可能的。此外，尽管一个实施方案的单独特征可以在本文中描述或在一个实施方案的附图中示出并且不在其它实施方案中示出，但应显而易见的是，一个实施方案的单独特征可以与另一个实施方案的一个或多个特征或来自多个实施方案的特征组合。通过非限制性实例，本领域技术人员将理解参照一个图或实施方案描述的特定特征或特性可以适当的与在另一个图或实施方案中描述的特征或特性组合。申请者认为本申请的主题包括本文所公开的各种步骤、元素、特征、功能和/或性质的全部新颖的和非显而易见的组合和子组合。此外，所描述的方法论可以应用于任何治疗，并且不限于毛发移植。

本领域技术人员将进一步理解，本申请不限于特定系统的使用，并且自动的(包括机器人)、半自动的和手动系统与装置可以用于定位并致动本文所公开的相应移除工具和其它设备与组件。

尽管本申请已经在它的优选实施方案中描述，但将理解已经使用的词语是描述性词语而不是限制性词语。因此，在不背离本申请的真实范围的情况下，可以在附加的权利要求书中做出改变。

Claims (58)

1.一种在身体表面规划毛发移植物的移植的方法，其包括：

接收来自徒手画的所提议毛发元素的二维(2-D)用户输入；

使用处理器在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所述所提议毛发元素；以及

在所述3-D模型上基于所述所提议毛发元素自动地产生多个控制点。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述3-D模型上产生并显示所述所提议毛发元素包括通过确定所述2-D值与所述3-D模型之间的交叉点来将2-D输入值转变成3-D位置。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中自动地产生并显示所述所提议毛发元素包括：

确定所述所接收的2-D用户输入是否对应于开放回路或闭合回路；以及

如果所述确定的输入对应于开放回路，那么产生并显示发际线，并且如果所述确定的输入对应于闭合回路，那么产生并显示毛发修补区。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中自动地产生多个控制点包括利用多边形逼近。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括自动地确定所述多个控制点的至少一个的取向值，以及

其中所述取向的所述自动确定至少部分基于所述3-D模型的一个或多个特征。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中基于一个或多个现存毛囊单位或基于进一步用户输入确定所述多个控制点的至少一个的取向值。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中毛发元素包括发际线或边界曲线。

8.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其还包括：

基于所述多个控制点和所述多个控制点的所述取向自动地产生并显示所提议毛囊单位采集或植入部位。

9.如权利要求8所述的方法，其还包括：

接收呈徒手画形式的另外的2-D用户输入；以及

其中所述自动产生的所提议毛囊单位部位是植入部位，并且其中所述植入部位处的所述自动产生的所提议毛囊单位是基于所述另外的2-D用户输入。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述所提议元素是毛发修补区，并且所述另外的2-D用户输入包括由所述毛发修补区的边界描绘轮廓的区域内的一个或多个曲线。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括基于所述一个或多个曲线中的每个自动地产生至少两个控制点，以及

其中所述至少两个控制点中的一个包括所述一个或多个曲线中的每个的一个末端处的控制点，并且所述至少两个曲线控制点的另一个包括所述一个或多个曲线中的每个的另一个末端处的控制点。

12.如权利要求11所述的方法，其还包括自动地确定所述至少两个控制点中的每个的取向，其中所述自动确定包括在所述3-D模型上确定每个相应控制点的所述位置处的切线至所述曲线的角度。

13.如权利要求11所述的方法，其还包括基于所述多个控制点和所述多个控制点的所述取向，并且基于所述至少两个控制点和所述至少两个控制点的所述取向来自动地产生并显示所提议毛囊单位植入位置。

14.如权利要求1至13任一项所述的方法，其还包括移除来自徒手画的干扰。

15.如权利要求1至2任一项所述的方法，其中所述毛发元素包括毛发修补区，并且还包括识别发涡中心相对于所述毛发修补区的边界的位置。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述发涡位于所述毛发修补区的所述边界内以及

其中所述自动地产生多个控制点还包括自动地产生每个控制点的取向值，所述取向值是基于在所述发涡的所述中心和所述多个控制点中的每个之间画的虚拟线。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括基于所述控制点距所述涡纹的所述中心的距离改变被分配至所述多个控制点的所述取向值。

18.一种用于规划毛发移植程序的系统，其包括：

用户接口，其包括用户输入设备，

至少一个非暂时性存储介质，其存储指令，以及

处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，所述一个或多个模块包括指令用于：

接收来自徒手画的所提议毛发元素的二维(2-D)用户输入；

使用处理器在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所述所提议毛发元素；以及

在所述3-D模型上基于所述所提议毛发元素自动地产生多个控制点。

19.一种在身体上规划程序的方法，其包括：

接收来自徒手画的所提议身体表面元素的二维(2-D)用户输入；

使用处理器在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所述所提议身体表面元素；以及

在所述3-D模型上基于所述所提议身体表面元素自动地产生多个控制点。

20.一种在身体上规划程序的系统，其包括：

用户接口，其包括用户输入设备，

至少一个非暂时性存储介质，其存储指令，以及

处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，所述一个或多个模块包括指令用于：

接收来自徒手画的所提议身体表面元素的二维(2-D)用户输入；

使用处理器在显示设备上的身体表面的3-D模型上产生并显示所述所提议身体表面元素；以及

在所述3-D模型上基于所述所提议身体表面元素自动地产生多个控制点。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述所提议程序包括毛发移植程序、纹身去除、皮肤移植或美容程序或皮肤病学程序，并且其中所述身体表面元素包括皮肤的一部分、头皮的部分、毛发修补区、痣、一个或多个雀斑、胎记、皱纹或疤痕、面部特征或面部缺陷。

22.一种在身体表面上自动地创建发涡的计划的方法，其包括：

识别毛发边界曲线，所述毛发边界曲线具有多个控制点；

识别发涡中心；

将初始取向值自动地分配到所述多个控制点中的每个，所述初始取向值基于从所述涡纹中心至所述相应多个控制点中的每个的虚拟线的所述取向；以及

基于所述多个控制点和它们的对应被分配的初始取向值自动地产生由所述毛发边界曲线描绘轮廓的区域内的所提议毛囊单位植入部位。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述发涡中心处于所述毛发边界曲线内部。

24.如权利要求22至23中任一项所述的方法，其还包括基于所提议毛囊单位植入部位距所述发涡中心的距离修改自动地产生的所提议毛囊单位植入部位的取向。

25.如权利要求24所述的方法，其中对所述自动地产生的所提议毛囊单位植入部位的所述取向的修改如下：其具有的与所述初始取向值的偏差越大，距所述发涡中心越远，以及与所述初始取向值偏差越小，距所述发涡中心越近。

26.如权利要求22至25中任一项所述的方法，其中对所述毛发边界曲线的识别由徒手画工具执行。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述毛发边界曲线包括2-D曲线，并且所述方法还包括通过确定所述2-D值与身体表面的3-D模型之间的交叉点来将所述2-D曲线转变为3-D位置。

28.如权利要求22至27中任一项所述的方法，其中自动地分配每个控制点的初始取向值还包括考虑3-D模型的至少一个或多个特征，所述方法还包括修改被分配至所述多个控制点的所述初始取向值。

29.一种在身体表面上规划毛囊单位的移植的方法，其包括：

接收一个或多个二维(2-D)曲线；

将至少两个控制点自动地分配到所述一个或多个曲线中的每个；

基于每个相应控制点处切线至一个或多个曲线的角度为所述控制点中的每个自动地确定初始取向值；以及

基于所述一个或多个曲线的所述至少两个控制点和它们对应的自动分配的初始取向值自动地产生所提议毛囊单位植入或采集部位。

30.一种在身体表面上规划毛囊单位的移植的方法，其包括：

在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个毛发元素，所述相应毛发元素中的每个包括一个或多个控制点，所述一个或多个控制点具有与它们相关联的对应参数；

使用处理器将所述至少两个毛发元素的第一毛发元素和第二毛发元素彼此相关联以便形成毛群；以及

至少部分基于所述第二毛发元素的所述一个或多个控制点的至少一个所述参数产生或修改所述第一毛发元素内的或所述第一毛发元素上的至少一个部位。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述至少一个部位是采集部位、切口制造部位或植入部位。

32.如权利要求30至31中任一项所述的方法，其中产生或修改所述至少一个部位的所述步骤是基于来自所述毛群的所述毛发元素中的每个的所述一个或多个控制点的所述至少一个参数。

33.如权利要求30至32中任一项所述的方法，其中所述毛发元素包括发际线、边界曲线或毛发修补区。

34.如权利要求30至32中任一项所述的方法，其中毛发元素是毛发修补区，并且所述一个或多个控制点位于所述毛发修补区的周边内部。

35.如权利要求30至34中任一项所述的方法，其中所述参数包括一个或多个毛发元素的位置中的一个或多个、毛发元素的几何轮廓、待采集/植入的毛囊单位的数量和/或类型、与特定采集/植入位置相关联的随机性程度、相邻植入位置之间的间隔、毛囊的深度、植入的深度、毛囊或毛囊单位的取向、患者识别、标记物位置或采集/植入部位的密度。

36.如权利要求30至35中任一项所述的方法，其中与所述至少一个部位相关联的参数值是至少部分基于所述一个或多个控制点的此类参数的所述对应值的加权值。

37.如权利要求30至31中任一项所述的方法，其中所述至少两个毛发元素至少部分地重叠，并且所述所提议毛囊单位植入部位被自动地修改或产生，使得在重叠区域中的所提议毛囊单位部位的密度基本上类似于所述第一元素或所述第二元素的非重叠部分内的其它所提议毛囊单位部位的密度。

38.如权利要求30至37中任一项所述的方法，所述方法包括选择来自所述第一毛发元素的第一控制点和来自所述第二毛发元素的第二控制点，并且连接所述第一所选择控制点和第二所选择控制点，使得所述第一所选择控制点的修改自动地修改所述第二所选择控制点。

39.如权利要求30至38中所述的方法，所述方法包括引导用于毛发移植的自动化系统在所述身体表面上执行采集、制造部位或植入毛囊单位的所述计划。

40.如权利要求30至39中任一项所述的方法，所述方法包括根据所述计划在身体表面上产生对应于皮肤拉紧设备或基准定位器设备的放置的一个或多个虚拟网格区段，其中所述一个或多个虚拟网格区段是至少部分地基于皮肤拉紧设备的大小或所述至少两个毛发元素的外部轮廓产生的。

41.一种在身体上规划程序的方法，其包括：

在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个毛发元素，所述相应元素中的每个包括一个或多个控制点，所述一个或多个控制点具有与它们相关联的对应参数；

使用处理器将所述至少两个元素的第一元素和第二元素彼此相关联以便形成群组；

至少部分基于所述第二元素的所述一个或多个控制点的所述至少一个参数产生或修改所述第一元素内的或所述第一元素上的至少一个部位。

42.如权利要求41所述的方法，其中所述程序包括毛发移植程序、纹身去除、皮肤移植、物质注射或美容程序或皮肤病学程序，并且其中所述至少一个部位是采集部位、切口制造部位、植入部位、纹身去除部位、皮肤特征或皮肤缺陷部位、面部特征或面部缺陷部位、疤痕、皱纹、痣、或雀斑或胎记。

43.如权利要求41至42中任一项所述的方法，所述方法包括在所述三维模型上显示所述至少一个部位。

44.如权利要求41至43中任一项所述的方法，其中产生或修改所述至少一个部位的所述步骤是基于来自所述群组的所述元素中的每个的所述一个或多个控制点的所述至少一个参数。

45.如权利要求41至44中任一项所述的方法，所述方法还包括允许用户选择相关联的以形成群组的元素和/或修改一个或多个元素。

46.如权利要求41至42中任一项所述的方法，其中所述参数包括一个或多个元素的位置中的一个或多个、所述元素的几何轮廓、与特定程序位置相关联的随机性程度、相邻程序位置之间的间隔、深度、肤色、皮肤肌理、皮肤紧度、面部特征尺寸、面部拓扑、患者识别、标记物位置或程序部位的密度。

47.如权利要求41至42中任一项所述的方法，其中所述参数中的一个是密度，并且与所述至少一个部位相关联的所述密度至少部分基于所述至少一个部位与所述组控制点的所述一个或多个控制点的至少一个之间的逆变换算法。

48.如权利要求41至47中任一项所述的方法，其中与所述至少一个部位相关联的参数值是至少部分基于一组控制点的此类参数的所述对应值的加权值。

49.如权利要求41至42中任一项所述的方法，其中所述至少两个元素至少部分地重叠，并且所述至少一个部位被自动地修改或产生，使得重叠区域中的所述至少一个部位的密度基本上类似于所述第一元素或所述第二元素的非重叠部分内的其它部位的密度。

50.如权利要求41至42中任一项所述的方法，所述方法包括选择来自所述第一元素的第一控制点和来自所述第二元素的第二控制点，并且连接所述第一所选择控制点和第二所选择控制点，使得所述第一所选择控制点的修改自动地修改所述第二所选择控制点。

51.如权利要求41至50中任一项所述的方法，所述方法包括根据所述计划在所述身体表面产生对应于皮肤拉紧设备或基准定位器设备的放置的一个或多个虚拟网格区段。

52.如权利要求51所述的方法，其中所述一个或多个虚拟网格区段是至少部分基于所述皮肤拉紧设备或所述基准定位器设备的大小或基于所述至少两个元素的外部轮廓产生的。

53.一种在身体表面上规划毛囊单位的移植的系统，其包括：

用户接口，其包括用户输入设备，

至少一个非暂时性存储介质，其存储指令，以及

处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，所述一个或多个模块包括指令用于：

在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个毛发元素，所述相应毛发元素中的每个包括一个或多个控制点，所述一个或多个控制点具有与它们相关联的对应参数；

将所述至少两个毛发元素的第一毛发元素和第二毛发元素彼此相关联以便形成毛群；

至少部分基于所述第二毛发元素的所述一个或多个控制点的所述至少一个参数产生或修改所述第一毛发元素内的或所述第一毛发元素上的至少一个部位。

54.如权利要求53所述的系统，其中所述控制点中的一个或多个是用户选择的、自动地产生的或两者的组合。

55.如权利要求53至54中任一项所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来处理所述身体表面的图像以产生所述三维身体表面。

56.如权利要求53至55中任一项所述的系统，其还包括图像存储库。

57.如权利要求53至56中任一项所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来选择来自所述第一毛发元素的第一控制点和来自所述第二毛发元素的第二控制点，并且连接所述第一控制点和第二控制点，使得所述第一所选择控制点的修改自动地修改所述第二所选择控制点。

58.一种用于在身体上规划程序的系统，其包括：

用户接口，其包括用户输入设备，

至少一个非暂时性存储介质，其存储指令，以及

处理器，其包括用于执行关于图像数据的操作的一个或多个模块，所述一个或多个模块包括指令用于：

在身体表面的三维模型上产生并显示至少两个毛发元素，所述相应元素中的每个包括一个或多个控制点，所述一个或多个控制点具有与它们相关联的对应参数；

将所述至少两个元素的第一元素和第二元素彼此相关联以便形成群组；

至少部分基于所述第二元素的所述一个或多个控制点的所述至少一个参数产生或修改所述第一元素内的或所述第一元素上的至少一个部位。