光学传感器设备的制作方法

光学传感器设备
1.相关申请
2.本技术要求于2020年5月1日提交的并且标题为“optical tissue modeling”的美国临时专利申请号63/018,940的优先权，该临时专利申请的内容通过引用被全部并入本文。
3.背景
4.可以利用光学传感器设备来捕获涉及光的信息。例如，光学传感器设备可以捕获涉及与光相关联的一组波长的信息。光学传感器设备可以包括捕获信息的一组传感器元件(例如光学传感器、光谱传感器和/或图像传感器)。例如，传感器元件的阵列可用于捕获与多个波长有关的信息。传感器元件阵列可以与光学滤波器相关联。光学滤波器可以包括分别使特定波长通过到达传感器元件阵列中的传感器元件的一个或更多个通道。
5.概述
6.在一些实现中，光学传感器设备包括光学传感器，光学传感器包括传感器元件阵列，其中传感器元件阵列中的传感器元件被配置成在门控模式中操作；其中光学通道阵列中的光学通道布置在传感器元件上，并且被配置成使与特定波长范围相关联的光通过到达传感器元件；以及一个或更多个处理器，该一个或更多个处理器被配置成：从光学传感器获得与多层对象相关的第一光学测量值和第二光学测量值，其中第一光学测量值指示传感器元件在第一时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，以及其中第二光学测量值指示传感器元件在第二时间范围期间累积的与该特定波长范围相关联的光的量，其中第一时间范围是第二时间范围的子范围；处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与多层对象相关联的一个或更多个参数；以及提供指示与多层对象相关联的一个或更多个参数的信息。
7.在一些实现中，光学传感器设备包括光学传感器，该光学传感器包括传感器元件阵列；以及一个或更多个处理器，其中：传感器元件阵列中的第一传感器元件被配置成：基于转移周期并向一个或更多个处理器提供与对象相关联的第一光学测量值，第一光学测量值指示第一传感器元件在第一时间范围期间累积的与第一波长范围相关联的光的量；以及基于转移周期并向一个或更多个处理器提供与对象相关联的第二光学测量值，第二光学测量值指示第一传感器元件在第二时间范围期间累积的与第一波长范围相关联的光的量，其中转移周期的期限小于10纳秒；传感器元件阵列中的第二传感器元件被配置成：基于转移周期并向一个或更多个处理器提供与对象相关联的第三光学测量值，第三光学测量值指示第二传感器元件在第一时间范围期间累积的与第二波长范围相关联的光的量；以及基于转移周期并向一个或更多个处理器提供与对象相关联的第四光学测量值，第四光学测量值指示第二传感器元件在第二时间范围期间累积的与第二波长范围相关联的光的量；以及一个或更多个处理器被配置成：处理第一光学测量值、第二光学测量值、第三光学测量值和第四光学测量值以确定与对象相关联的一个或更多个参数，并且提供指示与对象相关联的一个或更多个参数的信息。
8.在一些实现中，一种方法包括由光学传感器设备并从光学传感器设备的光学传感
器获得与哺乳动物身体部分相关的第一光学测量值和第二光学测量值，其中第一光学测量值指示光学传感器的传感器元件在第一时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，以及其中第二光学测量值指示传感器元件在第二时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，其中第一时间范围是第二时间范围的子范围；由光学传感器设备处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与哺乳动物身体部分相关联的一个或更多个健康参数；以及由光学传感器设备提供指示与哺乳动物身体部分相关联的一个或更多个健康参数的信息。
9.1.一种光学传感器设备，包括：
10.光学传感器，其包括传感器元件阵列；
11.其中所述传感器元件阵列中的传感器元件被配置成在门控模式中操作；
12.光学滤波器，其布置在所述光学传感器上，
13.其中所述光学滤波器包括光学通道阵列，
14.其中所述光学通道阵列中的光学通道布置在所述传感器元件上，并且被配置成使与特定波长范围相关联的光通过到达所述传感器元件；以及
15.一个或更多个处理器，其被配置成：
16.从所述光学传感器获得与多层对象相关的第一光学测量值和第二光学测量值，
17.其中所述第一光学测量值指示所述传感器元件在第一时间范围期间累积的与所述特定波长范围相关联的光的量，以及
18.其中所述第二光学测量值指示所述传感器元件在第二时间范围期间累积的与所述特定波长范围相关联的光的量，
19.其中所述第一时间范围是所述第二时间范围的子范围；
20.处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述多层对象相关联的一个或更多个参数；以及
21.提供指示与所述多层对象相关联的所述一个或更多个参数的信息。
22.2.根据1所述的光学传感器设备，其中在所述第一时间范围的结束时间和所述第二时间范围的结束时间之间的差小于10纳秒。
23.3.根据1所述的光学传感器设备，其中所述光学传感器包括：
24.光电二极管，其被配置成捕获与所述特定波长范围相关联的光并产生光电流；
25.存储二极管，其被配置成累积与由所述光电二极管产生的光电流相关联的电荷；
26.一个或更多个门，其被配置为将累积的电荷从所述存储二极管转移到转换器，
27.其中所述一个或更多个门被配置成基于具有小于10纳秒的期限的转移周期来转移所述累积的电荷；以及
28.所述转换器，其中所述转换器被配置成将所述累积的电荷转换成光学测量值。
29.4.根据1所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个处理器被配置成在处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述多层对象相关联的一个或更多个参数时：
30.基于所述特定波长范围和所述第一时间范围来确定所述第一光学测量值与所述多层对象的第一层相关；
31.基于确定所述第一光学测量值与所述多层对象的所述第一层相关来处理所述第
一光学测量值以确定与所述第一层相关联的一个或更多个第一特征；
32.基于所述特定波长范围和所述第二时间范围来确定所述第二光学测量值至少与所述多层对象的第二层相关；
33.基于确定所述第二光学测量值至少与所述多层对象的所述第二层相关来处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述第二层相关联的一个或更多个第二特征；以及
34.处理所述一个或更多个第一特征和所述一个或更多个第二特征以确定与所述多层对象相关联的所述一个或更多个参数。
35.5.根据4所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个处理器被配置成在处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述第二层相关联的所述一个或更多个第二特征时：
36.确定在所述第一光学测量值和所述第二光学测量值之间的差异；以及
37.处理所述差异以确定与所述第二层相关联的所述一个或更多个第二特征。
38.6.根据1所述的光学传感器设备，其中所述多层对象包括人体的多层组织，以及
39.其中与多层对象相关联的所述一个或更多个参数包括与所述人体相关联的一个或更多个健康参数。
40.7.根据6所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个健康参数包括下列项中的至少一个：
41.心输出量参数；
42.呼吸速率参数；
43.血管疾病参数；
44.动脉顺应性参数；
45.内皮功能参数；
46.静脉状况评估参数；
47.血管痉挛状况参数；
48.微血管流量参数；
49.组织生存力参数；
50.自主功能参数；
51.血管舒缩功能参数；
52.体温调节参数；
53.静态平衡位参数；
54.血管收缩参数；
55.体脂组成参数；
56.食物敏感性响应参数；
57.药物敏感性响应参数；
58.皮肤着色或晒黑反应参数；
59.电解质水平参数；
60.一氧化碳水平参数；
61.水合水平参数；
62.血糖水平参数；
63.血压参数；
64.血氧参数；或
65.心率参数。
66.8.根据1所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个处理器被配置成在提供指示与所述多层对象相关联的所述一个或更多个参数的所述信息时：
67.使指示与所述多层对象相关联的所述一个或更多个参数的所述信息显示在与所述光学传感器设备相关联的显示屏上。
68.9.根据1所述的光学传感器设备，其中所述光学通道阵列的光学通道防止与至少一个其他波长范围相关联的光通过到达所述传感器元件。
69.10.一种光学传感器设备，包括：
70.光学传感器，其包括传感器元件阵列；以及
71.一个或更多个处理器，其中：
72.所述传感器元件阵列中的第一传感器元件被配置成：
73.基于转移周期并向所述一个或更多个处理器提供与对象相关联的第一光学测量值，所述第一光学测量值指示所述第一传感器元件在第一时间范围期间累积的与第一波长范围相关联的光的量；以及
74.基于所述转移周期并向所述一个或更多个处理器提供与所述对象相关联的第二光学测量值，所述第二光学测量值指示所述第一传感器元件在第二时间范围期间累积的与所述第一波长范围相关联的光的量，
75.其中所述转移周期的期限小于10纳秒；
76.所述传感器元件阵列中的第二传感器元件被配置成：
77.基于转移周期并向所述一个或更多个处理器提供与所述对象相关联的第三光学测量值，所述第三光学测量值指示所述第二传感器元件在所述第一时间范围期间累积的与第二波长范围相关联的光的量；以及
78.基于所述转移周期并向所述一个或更多个处理器提供与所述对象相关联的第四光学测量值，所述第四光学测量值指示所述第二传感器元件在所述第二时间范围期间累积的与所述第二波长范围相关联的光的量；以及
79.所述一个或更多个处理器被配置成：
80.处理所述第一光学测量值、所述第二光学测量值、所述第三光学测量值和所述第四光学测量值以确定与所述对象相关联的一个或更多个参数，以及
81.提供指示与所述对象相关联的所述一个或更多个参数的信息。
82.11.根据10所述的光学传感器设备，其中所述第一时间范围是所述第二时间范围的子范围。
83.12.根据10所述的光学传感器设备，其中所述光学传感器包括：
84.一个或更多个门，所述一个或更多个门被配置成向所述光学传感器设备的转换器并基于所述转移周期转移与光电流相关联的累积电荷，
85.其中所述光学传感器设备的光电二极管被配置成捕获与特定波长范围相关联的光并将所述光转换成所述光电流，以及
86.其中所述转换器被配置成将所述累积电荷转换成光学测量值。
87.13.根据10所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个处理器被配置成在处理所述第一光学测量值、所述第二光学测量值、所述第三光学测量值和所述第四光学测量值以确定与所述对象相关联的所述一个或更多个参数时：
88.基于所述第一波长范围和所述第一时间范围来确定所述第一光学测量值与所述对象的第一深度范围相关；
89.基于所述第二波长范围和所述第一时间范围来确定所述第三光学测量值与所述对象的所述第一深度范围相关；
90.基于确定所述第一光学测量值和所述第三光学测量值与所述对象的所述第一深度范围相关来处理所述第一光学测量值和所述第三光学测量值以确定与所述第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征；
91.基于所述第一波长范围和所述第二时间范围来确定所述第二光学测量值至少与所述对象的第二深度范围相关；
92.基于所述第二波长范围和所述第二时间范围来确定所述第四光学测量值至少与所述对象的所述第二深度范围相关；
93.基于确定所述第二光学测量值和所述第四光学测量值至少与所述对象的所述第二深度范围相关来处理所述第一光学测量值、所述第二光学测量值、所述第三光学测量值和所述第四光学测量值以确定与所述第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征；以及
94.处理所述一个或更多个第一特征和所述一个或更多个第二特征以确定与所述对象相关联的所述一个或更多个参数。
95.14.根据13所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个第一特征包括下列项中的至少一个：
96.和与所述第一波长范围相关联的光相关的吸收特征；或
97.和与所述第一波长范围相关联的光相关的散射特征。
98.15.根据10所述的光学传感器设备，还包括光源，其中：
99.所述光源的输出表面与所述光学传感器的输入表面分开横向距离，其中所述横向距离满足横向距离阈值。
100.16.根据10所述的光学传感器设备，其中所述对象包括哺乳动物组织，以及
101.其中与对象相关的所述一个或更多个参数包括与所述哺乳动物组织相关联的一个或更多个健康参数。
102.17.根据16所述的光学传感器设备，其中所述一个或更多个健康参数包括血糖水平参数。
103.18.一种方法，包括：
104.由光学传感器设备并从所述光学传感器设备的光学传感器获得与哺乳动物身体部分相关的第一光学测量值和第二光学测量值，
105.其中所述第一光学测量值指示所述光学传感器的传感器元件在第一时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，以及
106.其中所述第二光学测量值指示所述传感器元件在第二时间范围期间累积的与所述特定波长范围相关联的光的量，
107.其中所述第一时间范围是所述第二时间范围的子范围；
108.由所述光学传感器设备处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述哺乳动物身体部分相关联的一个或更多个健康参数；以及
109.由所述光学传感器设备提供指示与所述哺乳动物身体部分相关联的所述一个或更多个健康参数的信息。
110.19.根据18所述的方法，其中在所述第一时间范围的结束时间和所述第二时间范围的结束时间之间的差小于10纳秒。
111.20.根据18所述的方法，其中处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述哺乳动物身体部分相关联的所述一个或更多个健康参数包括：
112.基于所述特定波长范围和所述第一时间范围来确定所述第一光学测量值与所述哺乳动物身体部分的第一深度范围相关；
113.基于确定所述第一光学测量值与所述哺乳动物身体部分的所述第一深度范围相关来处理所述第一光学测量值以确定与所述第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征；
114.基于所述特定波长范围和所述第二时间范围来确定所述第二光学测量值至少与所述哺乳动物身体部分的第二深度范围相关；
115.基于确定所述第二光学测量值至少与所述哺乳动物身体部分的所述第二深度范围相关来处理所述第一光学测量值和所述第二光学测量值以确定与所述第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征；以及
116.处理所述一个或更多个第一特征和所述一个或更多个第二特征以确定与所述哺乳动物身体部分相关联的所述一个或更多个健康参数。
117.附图简述
118.图1a
‑
1e是本文描述的示例实现的图。
119.图2a
‑
2b是与本文描述的多层对象的不同层相关联的光学特征的图。
120.图3a
‑
3c是示出穿过本文描述的多层对象的一层或更多层传播的光的光线路径的图。
121.图4a
‑
4d是结合穿过本文描述的多层对象的一层或更多层传播的光示出光学传感器设备的光学传感器的相对传感器通量的图。
122.图5是其中可以实现本文描述的系统和/或方法的示例环境的图。
123.图6是图5的一个或更多个设备的示例部件的图。
124.图7是与本文描述的光学传感器设备相关联的示例过程的流程图。
125.详细描述
126.以下示例实现的详细描述参考了附图。在不同附图中的相同参考数字可以标识相同或相似的元素。下面的描述使用光谱仪作为示例。然而，本文描述的技术、原理、过程和方法可以与任何传感器(包括但不限于其他光学传感器和光谱传感器)一起使用。
127.光学传感器设备可以用于确定与对象相关联的光学测量值。在一些情况下，光学传感器设备可以确定与穿过对象传播的光相关的一个或更多个光学测量值，并且可以基于光学测量值确定与对象相关联的一个或更多个参数。例如，当对象是人体组织时，光学传感器设备可以确定与穿过人体组织传播的光相关的一个或更多个光学测量值以确定与人体
组织相关的健康参数，例如人体组织的血氧参数。然而，对象可以包括在不同深度范围处的不同光谱特性(例如，对象可以包括具有不同的相应光谱特性的多个层)，且因此由光学传感器设备确定的一个或更多个光学测量值可以包括与一个或更多个深度范围相关联的信息，该信息与确定与对象相关联的参数无关。这可能导致与一个或更多个光学测量值相关联的较低信噪比，这影响光学传感器设备准确地确定对象的一个或更多个参数的能力。
128.本文描述的一些实现提供了包括光学传感器的光学传感器设备，光学传感器包括传感器元件阵列和一个或更多个处理器。传感器元件阵列中的传感器元件可以被配置成在门控模式中操作。例如，传感器元件可以包括捕获与特定波长范围相关联的光(例如，其由光学传感器设备的光源发射并且穿过多层对象的一层或更多层传播)、累积与光电流相关联的电荷以及将累积的电荷转换成光学测量值的部件。部件可以被配置成基于转移周期将累积的电荷转换成光学测量值，转移周期可以具有小于10纳秒的时限。因此，传感器元件可以被配置成以高频(例如，以小于10纳秒的时间间隔)提供光学测量值，这对于需要在测量周期之间被重置的常规传感器元件是不可能的。
129.一个或更多个处理器可以被配置成从光学传感器获得光学测量值。例如，一个或更多个处理器可以获得第一光学测量值和第二光学测量值，第一光学测量值指示传感器元件在第一时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，第二光学测量值指示传感器元件在第二时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量。因为光学测量值与传感器元件的累积电荷相关，所以第一时间范围可以是第二时间范围的子范围。因此，一个或更多个处理器可以处理第一光学测量值以确定与对象的第一深度范围(例如第一层)相关联的一个或更多个第一特征，并且可以处理第一光学测量值和第二光学测量值(例如，通过处理在第一光学测量值和第二光学测量值之间的差异)以确定与对象的第二深度范围(例如第二层)相关联的一个或更多个第二特征。
130.以这种方式，因为光学传感器能够以高频(例如，以小于10纳秒的时间间隔)提供光学测量值，所以一个或更多个处理器可以基于光学测量值来确定对象的各个层的相应特征，而不是对象的多个层的特征。这允许一个或更多个处理器处理各个层的相应特征以提高准确地确定与对象相关联的一个或更多个参数的可能性。例如，当对象是哺乳动物身体部分的多层组织(例如人体部分的多层组织)时，一个或更多个处理器可以忽略与对象的一个或更多个上层(例如一个或更多个真皮层)相关联的特征，并且可以处理与下层(例如皮下组织层)相关联的特征以确定一个或更多个深层组织健康参数，例如体脂组成参数。作为另一个示例，一个或更多个处理器可以比较与对象的一个或更多个层(例如一个或更多个真皮层)相关联的特征以确定一个或更多个血液水平健康参数，例如血糖水平参数、血压参数或血氧参数。
131.图1a
‑
1e是本文所述的示例实现100的概述的图。如图1a所示，示例实现100可以包括光学传感器设备102和对象104。光学传感器设备102可以被配置成获得与对象104相关的光学测量值，并且基于光学测量值来确定与对象104相关联的一个或更多个参数，如本文所述。
132.如图1a进一步所示的，光学传感器设备102可以包括一个或更多个部件，例如印刷电路板(pcb)106、光源108、发射光学器件110、收集光学器件112、光学滤波器114、光学传感器116和/或屏障118。
133.光源108和光学传感器116可以附着和/或安装到pcb 106。光源108可以包括能够产生光的一个或更多个器件。例如，光源108可以包括一个或更多个发光二极管(led)，例如一个或更多个磷光体led。光源108可以被配置成提供在特定范围内(例如，与可见光、红外光和/或紫外光连同其他示例相关联)的光。例如，led可以提供在700纳米至1100纳米的范围内的光，这可以实现基于在近红外(nir)范围内的光的感测(例如通过光学传感器116)。作为另一个示例，光源108可以被配置成提供在宽范围内的光。例如，一个或更多个led可以提供在300纳米至2000纳米的范围内的光，这可以实现基于宽光谱光的感测(例如通过光学传感器116)。
134.在一些实现中，光源108可以包括单个已调制led或多个已调制led。当光源108包括一个或更多个已调制led时，光学传感器设备102(例如使用pcb 106)可以调制光源108的电源。使用已调制led可以使将led驱动到比连续波led的功率更高的功率成为可能。此外，调制可以改善使用来自已调制led的光执行的感测的信噪比特性。
135.由光源108产生的光可以朝着发射光学器件110发射。发射光学器件110可以包括透镜、窗口、光学扩散器、光学滤波器、孔径光阑、反射光学元件、衍射光学元件、折射光学元件和/或诸如此类。在一些实现中，发射光学器件110可以被配置成接收由光源108发射的光并朝着对象104引导光。发射光学器件110可以靠近对象104(例如接近对象104)以允许光从发射光学器件110传输到对象104中。
136.如图1a进一步所示的，对象104可以包括一层或更多层120(在图1a中被示为层120
‑
1至120
‑
6)。在一些实现中，对象104可以包括哺乳动物身体部分的多层组织，例如人体部分(例如手指、脚趾、手臂、腿、脚和/或内部器官连同其他示例)的多层组织。例如，当对象104是人体部分(例如手臂)的多层组织时，对象104可以包括第一层120
‑
1(例如表皮层)、第二层120
‑
2(例如上真皮层)、第三层120
‑
3(例如真皮浅丛层(dermis plexus superficialis layer))、第四层120
‑
4(例如第二真皮层)、第五层120
‑
5(例如真皮深丛层(dermis plexus profundus layer))和/或第六层120
‑
6(例如皮下组织层)。每层的相应厚度可以例如，对第一层120
‑
1是0.1毫米，对第二层120
‑
2是0.2毫米，对第三层120
‑
3是0.2毫米，对第四层120
‑
4是0.9毫米，对第五层120
‑
5是0.6毫米，以及对第六层120
‑
6是5.0毫米。因此，对于该示例，与第一层120
‑
1相关联的总厚度可以是0.1毫米，与第一层120
‑
1和第二层120
‑
2相关联的总厚度可以是0.3毫米，与第一层120
‑
1至第三层120
‑
3相关联的总厚度可以是0.5毫米，与第一层120
‑
1至第四层120
‑
4相关联的总厚度可以是1.4毫米，与第一层120
‑
1至第五层120
‑
5相关联的总厚度可以是2.0毫米，与第一层120
‑
1至第六层120
‑
6相关联的总厚度可以是7.0毫米。
137.当光从发射光学器件110进入对象104时，光的第一部分可以被一层或更多层120吸收，光的第二部分可以遍及一层或更多层120散射，和/或光的第三部分可以遍及一层或更多层120散射，并且可以被引导到收集光学器件112(例如，如下面关于图2a
‑
2b、3a
‑
3c和4a
‑
4d进一步描述的)。光的第三部分可以在一段时间内传播到收集光学器件112。例如，光的第三部分的第一部分可以在第一时间范围内散射并穿过第一层120
‑
1传播到收集光学器件112，光的第三部分的第二部分可以在第二时间范围内散射并穿过第一层120
‑
1和至少第二层120
‑
2(例如，从第一层120
‑
1到第二层120
‑
2并返回穿过第一层120
‑
1)传播。因此，光可以在不同的时间传输到收集光学器件112。
138.收集光学器件112可以包括透镜、窗口、光学扩散器、光学滤波器、孔径光阑、反射光学元件、衍射光学元件、折射光学元件和/或诸如此类。在一些实现中，收集光学器件112可以被配置成接收来自对象104的光，并将光引导到光学滤波器114。收集光学器件112可以靠近对象104(例如接近对象104)以允许光从对象104传输到光学滤波器114(或者当光学传感器设备102不包括光学滤波器114时直接传输到光学传感器116)。如图1a进一步所示的，屏障118可以设置在光学传感器设备102的发射部分(例如，其包括光源108和/或发射光学器件110)和光学传感器设备102的收集部分(例如，其包括收集光学器件112、光学滤波器114和/或光学传感器116)之间。这可以减少来自没有经由收集光学器件112和/或光学滤波器114穿过对象104传输到光学传感器116的光的干扰。
139.光学滤波器114可以包括例如光谱滤波器、多光谱滤波器、光学干涉滤波器、带通滤波器、阻塞滤波器、长波通滤波器、短波通滤波器、二向色滤波器、线性可变滤波器(lvf)、圆形可变滤波器(cvf)、法布里
‑
珀罗滤波器(fabry
‑
perot filter)(例如法布里
‑
珀罗腔滤波器)、拜耳滤波器(bayer filter)、等离子体滤波器、光子晶体滤波器、纳米结构和/或超材料滤波器、吸收性滤波器(例如，包括有机染料、聚合物、玻璃和/或诸如此类)和/或诸如此类。在一些实现中，光学滤波器114可以包括光学通道阵列。光学通道阵列中的光学通道可以布置在光学传感器116的传感器元件122上，并且可以被配置成使与特定波长范围相关联的光通过到达传感器元件122和/或防止与至少一个其他波长范围相关联的光通过到达传感器元件122。例如，光学通道可以被配置为使与1050至1150纳米(例如大于或等于1050纳米且小于1150纳米)的波长范围相关联的光通过，并且阻挡与500至1050纳米的波长范围相关联的光(例如阻挡与大于或等于500纳米且小于1050纳米的波长相关联的光)。
140.在一些实现中，光学传感器116可以包括一个或更多个传感器元件122(例如在本文也被称为传感器阵列的传感器元件的阵列)，每个传感器元件被配置成获得信息。例如，传感器元件122可以提供入射在传感器元件122上的光的强度的指示(例如，强度的活动/非活动的或更细粒度的指示)。作为另一个示例，传感器元件122可以提供入射在传感器元件122上的光(例如红光、蓝光、绿光、紫外光、红外光和/或诸如此类)的波长或波长范围的指示。光学传感器116可以被配置成接收和/或收集来自一个或更多个传感器元件122的相应信息以生成传感器数据。
141.如图1b所示，传感器元件122可以包括一个或更多个部件，例如光电二极管124、调制门126、电荷转移辅助门128、存储二极管130、转移门132、浮动扩散部134和/或转换器136连同其他示例。在一些实现中，一个或更多个传感器元件122可以被配置成在门控模式中操作。例如，光电二极管124可以被配置成捕获光(例如，其与特定波长范围相关联)并产生光电流。调制门126可以被配置成将光电流转移到存储二极管130，存储二极管130可以被配置成累积与光电流相关联的电荷。电荷转移辅助门128和/或转移门132可以被配置成将累积的电荷转移到浮动扩散部134，浮动扩散部134可以被配置成存储累积的电荷并将累积的电荷提供到转换器136。转换器136可以被配置成将累积的电荷转换成电压值，电压值也被称为光学测量值(例如，如本文进一步描述的)。
142.在一些实现中，电荷转移辅助门128和/或转移门132可以被配置成基于转移周期来转移累积的电荷(例如，从存储二极管130到浮动扩散部134)。例如，电荷转移辅助门128和/或转移门132可以被配置成在周期性基础上转移累积的电荷。转移周期的期限可以满足
(例如可以小于)转移周期期限阈值，例如10纳秒。因此，转换器136可以转换累积的电荷以基于转移周期产生光学测量值(例如，基于转移周期的期限产生光学测量值)。
143.如图1b进一步所示的，光学传感器设备102可以包括一个或更多个处理器138，该一个或更多个处理器138将在下面关于图5和6被更详细地描述。在一些实现中，光学传感器116可以向一个或更多个处理器138提供传感器数据。传感器数据可包括由一个或更多个传感器元件122确定的相应光学测量值，如在本文关于图1c
‑
1e进一步描述的。
144.如在图1c中且由参考数字140所示的，传感器元件122可以向一个或更多个处理器138提供初始光学测量值(例如在时间t0)(例如，作为由光学传感器116提供到一个或更多个处理器138的传感器数据的一部分)。传感器元件122可以被配置成产生和/或确定和与特定波长相关联的光相关的光学测量值。例如，传感器元件122可以布置在光学滤波器114的光学通道下方，该光学通道被配置成使与特定波长相关联的光通过到达传感器元件122，和/或传感器元件122可以被配置成感测与特定波长相关联的光。初始光学测量值可以指示传感器元件122在初始时间(例如在时间t0)累积的与特定波长相关联的光的量(例如光子的数量)。例如，初始光学测量值可以指示传感器元件122在传感器元件122被刷新和/或重置之后的时间累积的与特定波长相关联的光的量。作为另一个示例，初始光学测量值可以指示传感器元件122在光源108开始发射光的时间(例如在时间t0)(例如，在发射光穿过对象104传播到传感器元件122之前)累积的与特定波长相关联的光的量。
145.如在图1c中并且由参考数字142进一步所示的，一个或更多个处理器138可以处理初始光学测量值。例如，一个或更多个处理器138可以处理初始光学测量值以确定对象104的基线光学测量值。基线光学测量值可以指示穿过对象传输到传感器元件122(例如，在由光源108发射的光穿过对象104传播到传感器元件122之前)的与特定波长相关联的环境光的量。
146.如在图1d中且由参考数字144所示的，传感器元件122可以向一个或更多个处理器138提供第一光学测量值(例如在时间t1)。第一光学测量值可以指示传感器元件122在第一时间范围期间累积的与特定波长相关联的光的量。例如，第一时间范围可以包括在时间t0和时间t1之间的时间范围(例如在时间t0之后和时间t1之前的时间)。第一时间范围可以对应于当光源108发射光或者已经发射光并且光中的至少一些穿过对象104传播到传感器元件122时的时间范围。
147.如在图1d中且由参考数字146进一步所示的，一个或更多个处理器138可以基于特定波长范围和第一时间范围(例如第一时间范围的持续时间)来确定第一光学测量值与对象104的第一深度范围相关。例如，一个或更多个处理器138可以确定自从光被发射以来流逝的时间量(例如，在时间t0和时间t1之间的差)，并且可以基于流逝的时间量搜索数据结构(例如与一个或更多个处理器138相关联和/或可由一个或更多个处理器138访问的表格、数据库和/或电子文件连同其他示例)以确定对象104的第一深度范围。数据结构可以针对不同的流逝时间量指示与特定波长相关联的光在对象104中(或在代表性对象中)的相应估计传播深度。
148.在一些实现中，当对象104包括多层时，一个或更多个处理器138可以确定(例如基于第一深度范围)第一光学测量值与对象104的第一层120
‑
1相关。例如，当对象104包括哺乳动物身体部分的多层组织时，一个或更多个处理器138可以确定第一深度范围的厚度小
于0.1毫米，并且因此可以确定第一光学测量值与对象104的表皮层(例如第一层120
‑
1)相关。
149.如在图1d中且由参考数字148进一步示出的，一个或更多个处理器138可以处理(例如使用一个或更多个计算算法)第一光学测量值以确定与对象104的第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征，例如指示在第一深度范围内被吸收的光(例如，其与特定波长范围相关联)的量的吸收特征和/或指示由第一深度范围散射的光(例如，其与特定波长范围相关联)的量的散射特征，连同其它示例。在一些实现中，当对象104包括多层时，一个或更多个处理器138可以处理第一光学测量值以确定对象104的第一层120
‑
1的一个或更多个第一特征。例如，当对象104包括哺乳动物身体部分的多层组织并且第一层120
‑
1是对象104的表皮层时，一个或更多个处理器138可以处理第一光学测量值以确定与对象104的表皮层(例如第一层120
‑
1)相关联的吸收特征和/或散射特征。
150.在一些实现中，一个或更多个处理器138可以在处理第一光学测量值之前基于初始光学测量值来修改第一光学测量值。例如，一个或更多个处理器138可以从第一光学测量值减去初始光学测量值。以这种方式，一个或更多个处理器138可以从第一光学测量值移除与初始时间(例如时间t0)之前的时间相关联的信息。因此，一个或更多个处理器138可以基于在初始时间由光源108发射的光来处理第一光学测量值以确定第一深度范围和/或第一层120
‑
1的一个或更多个第一特征。
151.如在图1e中且由参考数字150所示的，传感器元件122可以向一个或更多个处理器138提供第二光学测量值(例如在时间t2)。第二光学测量值可以指示传感器元件122在第二时间范围(例如，其中第一时间范围是第二时间范围的子范围)期间积累的与特定波长相关联的光的量。例如，第二时间范围可以包括在时间t0和时间t2之间的时间范围(例如，在时间t0之后并且在时间t2之前的时间)。第二时间范围可以对应于当光源108发射光或者已经发射光并且光中的至少一些穿过对象104传播到传感器元件122时的时间范围。
152.如在图1e中且由参考数字152进一步所示的，一个或更多个处理器138可以基于特定波长范围和第二时间范围(例如第二时间范围的持续时间)来确定第二光学测量值与对象104的第一深度范围和第二深度范围(例如，其中第二深度范围不与第一深度范围重叠)相关。例如，一个或更多个处理器138可以确定自从光由光源108发射以来流逝的时间量(例如，在时间t2和时间t0之间的差)，并且可以基于流逝的时间量搜索上述数据结构以确定对象104的第一深度范围和/或第二深度范围。一个或更多个处理器138可以确定第二光学测量值与第一深度范围和第二深度范围相关，因为发射光从光源108穿过发射光学器件110、穿过对象104的第一深度范围、穿过对象104的第二深度范围、穿过对象104的第一深度范围(再次)、穿过收集光学器件112和/或光学滤波器114传播到传感器元件122。
153.在一些实现中，当对象104包括多层时，一个或更多个处理器138可以确定(例如，基于第一深度范围和第二深度范围)第二光学测量值与对象104的第一层120
‑
1和第二层120
‑
2相关。例如，当对象104包括哺乳动物身体部分的多层组织时，一个或更多个处理器138可以确定第一深度范围和第二深度范围的总厚度小于0.3毫米，且因此可以确定第二光学测量值与对象104的表皮层(例如第一层120
‑
1)和上真皮层(例如第二层120
‑
2)相关。
154.如在图1e中且由参考数字154进一步示出的，一个或更多个处理器138可以处理(例如使用一个或更多个计算算法)第一光学测量值和第二光学测量值以确定与对象104的
第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征。例如，一个或更多个处理器138可以确定在第一光学测量值和第二光学测量值之间的差异以确定δ光学测量值。因此，δ光学测量值可以指示传感器元件122从第一时间范围的结束(例如时间t1)到第二时间范围的结束(例如时间t2)(例如在时间t1之后且在时间t2之前的时间)累积的与特定波长相关联的光的量。一个或更多个处理器138可以处理δ光学测量值以确定对象104的第二深度范围的吸收特征和/或散射特征连同其他示例。
155.在一些实现中，当对象104包括多层时，一个或更多个处理器138可以处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定对象104的第二层120
‑
2的一个或更多个第二特征。例如，当对象104包括哺乳动物身体部分的多层组织时，第一层120
‑
1是对象104的表皮层，第二层120
‑
2是对象104的上真皮层，一个或更多个处理器138可以处理第一光学测量值和第二光学测量值(例如，以与上面所述的方式类似的方式)以确定与对象104的上真皮层(例如第二层120
‑
2)相关联的吸收特征和/或散射特征连同其他示例。
156.在一些实现中，传感器元件122可以基于传感器元件122的转移周期(例如，如在本文关于图1b所述的)向一个或更多个处理器138提供光学测量值(例如，初始光学测量值、第一光学测量值和/或第二光学测量值，如在本文关于图1c
‑
1e所述的)。因此，传感器元件122可以在基于转移周期的期限(例如，其小于10纳秒)的周期性基础上向一个或更多个处理器138提供各个光学测量值(例如，作为传感器数据的一部分)。此外，当第一时间范围是第二时间范围的子范围时，在第一时间范围的结束时间和第二时间范围的结束时间之间的差可以匹配(例如在公差内)转移周期的期限。因此在一些实现中，该差异可以满足(例如可以小于)转移周期期限阈值，例如10纳秒。
157.如在图1e中且由参考数字156进一步所示的，一个或更多个处理器138可以确定与对象104相关联的一个或更多个参数。在一些实现中，一个或更多个处理器138可以处理(例如使用一个或更多个计算算法)与对象104的第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征和/或与对象104的第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征以确定与对象104相关联的一个或更多个参数。例如，一个或更多个处理器138可以使用一个或更多个计算算法来比较一个或更多个第一特征和/或一个或更多个第二特征以确定对象104的第一深度范围是否在分子上类似于对象104的第二深度范围。
158.在一些实现中，当对象104包括多层时，一个或更多个处理器138可以处理(例如使用一个或更多个计算算法)第一层120
‑
1(例如表皮层)的一个或更多个第一特征和第二层120
‑
2(例如上真皮层)的一个或更多个第二特征以确定与对象104相关联的一个或更多个参数。例如，当对象104包括哺乳动物身体部分的多层组织时，一个或更多个处理器138可以处理一个或更多个第一特征和/或一个或更多个第二特征以确定与对象104相关联的一个或更多个健康参数。一个或更多个健康参数可以包括例如心输出量参数、呼吸速率参数、血管疾病参数、动脉顺应性参数、内皮功能参数、静脉状况评估参数、血管痉挛状况参数、微血管流量参数、组织生存力参数、自主功能参数、血管舒缩功能参数、体温调节参数、静态平衡位参数、血管收缩参数、体脂组成参数、食物敏感性响应参数、药物敏感性响应参数，皮肤着色或晒黑反应参数、电解质水平参数、一氧化碳水平参数、水合水平参数、血糖水平参数、血压参数、血氧参数和/或心率参数。
159.在一些实现中，一个或更多个处理器138可以提供指示与对象104相关联的一个或
更多个参数的信息。例如，一个或更多个处理器138可以使得信息显示在与光学传感器设备102相关联的显示屏(例如，光学传感器设备102的显示屏和/或与光学传感器设备102通信的用户设备的显示屏)上。当显示屏被包括在光学传感器设备102中时，一个或更多个处理器138可以将信息发送到显示屏以使显示屏显示信息。当显示屏被包括在用户设备中时，一个或更多个处理器138可以向用户设备发送信息以使用户设备在用户设备的显示屏上显示信息。
160.虽然在本文关于图1c
‑
1e描述的一些实现针对在特定时间(例如时间t0、时间t1和时间t2)提供光学测量值的单个传感器元件122，但是实现包括在特定时间向一个或更多个处理器138提供相应光学测量值(例如，其与不同波长范围相关联)作为传感器数据的一部分的多个传感器元件。因此，一个或更多个处理器138可以处理一组初始光学测量值以确定一组基线光学测量值(例如，以与在本文关于图1c所述的方式类似的方式)，可以处理一组第一光学测量值以确定与对象104的第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征(例如，以与在本文关于图1d所述的方式类似的方式)，和/或可以处理该组第一光学测量值和一组第二光学测量值以确定与对象104的第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征(例如，以与在本文关于图1e所述的方式类似的方式)。然后，一个或更多个处理器138可以处理与对象104的第一深度范围相关联的一个或更多个第一特征和/或与对象104的第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征以确定与对象104相关联的一个或更多个参数(例如，以与在本文关于图1e所述的方式类似的方式)。
161.如上面所指示的，图1a
‑
1e仅仅作为一个或更多个示例被提供。其它示例可以与关于图1a
‑
1e所描述的内容不同。
162.图2a
‑
2b是与本文描述的多层对象104的不同层相关联的光学特征的图200。图2a示出了与对象104的表皮层(例如图1a中的第一层120
‑
1)、上真皮层(例如图1a中的第二层120
‑
2)和皮下组织层(例如图1a中的第六层120
‑
6)相关联的吸收系数(以厘米
‑1为单位被测量)。如图2a所示，每层对与大约575纳米的波长相关联的光具有最大吸收系数，以及对与大约1050到1150纳米的波长范围相关联的光具有最小吸收系数。
163.图2b示出了与对象104的表皮层(例如图1a中的第一层120
‑
1)、上真皮层(例如图1a中的第二层120
‑
2)和皮下组织层(例如图1a中的第六层120
‑
6)相关联的减缩散射系数(reduced scatter coefficient)(以厘米
‑1为单位被测量)。如图2b所示，每层对与大约575纳米的波长相关联的光具有最大减缩散射系数。此外，减缩散射系数具有与光波长的间接关系。因此如图2b所示，当光波长增加时，每个层的减缩散射系数减小。
164.如上面所指示的，图2a
‑
2b仅仅作为一个或更多个示例被提供。其它示例可以与关于图2a
‑
2b所描述的内容不同。
165.图3a
‑
3c是示出穿过本文所述的多层对象104(例如哺乳动物身体部分的多层组织)的一层或更多层120传播的光的光线路径的图300。图3a
‑
3c示出了与从光学传感器设备102的光源108发射的相应波长相关联、穿过发射光学器件110传播到对象104并穿过对象104的一层或更多层120传播到光学传感器设备102的收集表面302的光。收集表面可以与收集光学器件112和/或光学滤波器114相关联，并且可以被配置成允许光传播到光学传感器116。
166.如图3a所示，穿透对象104的第一层120
‑
1(例如表皮层)到第四层120
‑
4(例如第二
真皮层)的、与大约575纳米的波长相关联的光可以传播到收集表面302。如图3b所示，穿透对象104的第一层120
‑
1(例如表皮层)到第六层120
‑
6(例如皮下组织层)的、与大约700纳米的波长相关联的光可传播到收集表面302。如图3c所示，穿透对象104的第一层120
‑
1(例如表皮层)到第六层120
‑
6(例如皮下组织层)的、与大约1100纳米的波长相关联的光可传播到收集表面302。如图3b和3c进一步所示的，和与大约700纳米的波长相关联的光相比，与大约1100纳米的波长相关联的光可以在对象104的一层或更多层120内的横向方向(例如，垂直于来自光源108的光的发射轨迹)上散布得更多。因此在一些情况下，与使用与小于1100纳米的其他波长相关联的光所穿透的相比，与大约1100纳米的波长相关联的光可以穿透对象104的一层或更多层120中的更多层。
167.如上面所指示的，图3a
‑
3c仅仅作为一个或更多个示例被提供。其它示例可以与关于图3a
‑
3c所描述的内容不同。
168.图4a
‑
4d是结合穿过本文所述的多层对象104(例如哺乳动物身体部分的多层组织)的一层或更多层120传播的光示出光学传感器设备102的光学传感器116的相对传感器通量的图400。图4a
‑
4d针对在光学传感器设备102的光源108的输出表面和光学传感器116的输入表面之间的不同横向距离(例如，2.5毫米的最小间距(“最小间距”)、3.5毫米的标称间距(“标称间距”)和5.0毫米的最大间距(“最大间距”))，示出了光学传感器116的相对传感器通量。
169.如图4a所示，对于穿透对象104的第一层120
‑
1至第六层120
‑
6的与大约535纳米的波长相关联的光，当横向距离为5.0毫米时，相对传感器通量最高。如图4b所示，对于穿透对象104的第一层120
‑
1至第六层120
‑
6的与大约660纳米的波长相关联的光，当横向距离为5.0毫米时，相对传感器通量最高。如图4c所示，对于穿透对象104的第一层120
‑
1至第六层120
‑
6的与大约700纳米的波长相关联的光，当横向距离为5.0毫米时，相对传感器通量最高。如图4d所示，对于穿透对象104的第一层120
‑
1至第六层120
‑
6的与大约1100纳米的波长相关联的光，当横向距离为5.0毫米时，相对传感器通量最高。
170.因此，光学传感器设备102(例如，如上面关于图1a
‑
1e所述的)可以被配置成使在光源108的输出表面和光学传感器116的输入表面之间的横向距离满足(例如大于或等于)横向距离阈值，例如5.0毫米。以这种方式，光学传感器设备102可以被配置成对于与各种波长相关联的光，确保光学传感器116的最佳传感器通量。
171.如上所述，图4a
‑
4d仅仅作为一个或更多个示例被提供。其它示例可以与关于图4a
‑
4d所描述的内容不同。
172.图5是其中可以实现本文描述的系统和/或方法的示例环境500的图。如图5所示，环境500可以包括光学传感器设备510(例如，其对应于本文描述的光学传感器设备102)，其可以包括一个或更多个处理器520(例如，其对应于本文描述的一个或更多个处理器138)和光学传感器530(例如，其对应于本文描述的光学传感器116)。环境500还可以包括用户设备540和网络550。环境500中的设备可以经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合来互相连接。
173.光学传感器设备510可以包括能够存储、处理和/或按规定路线发送与对象相关联的图像信息和/或光谱信息的光学设备。例如，光学传感器设备510可以包括执行光谱法的光谱仪设备，例如光谱光学传感器设备(例如二元多光谱光学传感器设备，其执行振动光谱
法(例如近红外(nir)光谱仪)、中红外光谱法(mid
‑
ir)、拉曼光谱法和/或诸如此类)。在另一示例中，光学传感器设备510可以执行健康参数确定。在这种情况下，光学传感器设备510可以为了这类确定而利用相同的波长、不同的波长、相同波长和不同波长的组合和/或诸如此类。在一些实现中，光学传感器设备510可以被合并到用户设备540例如可穿戴光谱仪和/或诸如此类内。在一些实现中，光学传感器设备510可以从环境500中的另一个设备(例如用户设备540)接收信息和/或向另一个设备(例如用户设备540)传输信息。
174.光学传感器设备510可以包括关于图6更详细地描述的一个或更多个处理器520。
175.光学传感器设备510可以包括光学传感器530。光学传感器530包括能够感测光的设备。例如，光学传感器530可以包括图像传感器、多光谱传感器、光谱传感器和/或诸如此类。在一些实现中，光学传感器530可以包括基于硅(si)的传感器、基于铟镓砷(ingaas)的传感器、基于硫化铅(pbs)的传感器或基于锗(ge)的传感器，并且可以利用一种或更多种传感器技术，例如互补金属氧化物半导体(cmos)技术或电荷耦合器件(ccd)技术连同其他示例。在一些实现中，光学传感器530可以包括前照式(fsi)传感器、背照式(bsi)传感器和/或诸如此类。在一些实现中，光学传感器530可以被包括在光学传感器设备510和/或用户设备540的相机中。
176.用户设备540包括能够接收、生成、存储、处理和/或提供与对象相关联的成像信息和/或光谱信息的一个或更多个设备。例如，用户设备540可以包括通信和/或计算设备，例如移动电话(例如智能电话、无线电话和/或诸如此类)、计算机(例如膝上型计算机、平板计算机、手持计算机和/或诸如此类)、游戏设备、可穿戴通信设备(例如智能手表、一副智能眼镜和/或诸如此类)或者类似类型的设备。在一些实现中，用户设备540可以从环境500中的另一个设备(例如光学传感器设备510)接收信息和/或向另一个设备(例如光学传感器设备510)传输信息。
177.网络550包括一个或更多个有线和/或无线网络。例如，网络550可以包括蜂窝网络(例如，长期演进(lte)网络、码分多址(cdma)网络、5g网络、4g网络、5g网络、另一种类型的下一代网络和/或诸如此类)、公共陆地移动网络(plmn)、局域网(lan)、广域网(wan)、城域网(man)、电话网络(例如公共交换电话网络(pstn))、专用网络、自组织网络、内联网、互联网、基于光纤的网络、云计算网络或诸如此类、和/或这些或其他类型的网络的组合。
178.图5所示的设备和网络的数量和布置是作为示例被提供的。实际上，可以有与图5所示的设备和/或网络相比的额外的设备和/或网络、更少的设备和/或网络、不同的设备和/或网络或者不同地布置的设备和/或网络。此外，图5所示的两个或更多个设备可以在单个设备内实现，或者图5所示的单个设备可以被实现为多个分布式设备。例如，虽然光学传感器设备510和用户设备540被描述为单独的设备，但是光学传感器设备510和用户设备540可以被实现为单个设备。此外或可替代地，环境500的一组设备(例如，一个或更多个设备)可以执行被描述为由环境500的另一组设备执行的一个或更多个功能。
179.图6是设备600的示例部件的图，设备600可以对应于光学传感器设备510和/或用户设备540。在一些实现中，光学传感器设备510和/或用户设备540可以包括一个或更多个设备600和/或设备600的一个或更多个部件。如图6所示，设备600可包括总线610、处理器620、存储器630、存储部件640、输入部件650、输出部件660和通信部件670。
180.总线610包括实现在设备600的部件当中的有线和/或无线通信的部件。处理器620
包括中央处理单元、图形处理单元、微处理器、控制器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、专用集成电路和/或另一类型的处理部件。处理器620在硬件、固件或硬件和软件的组合中实现。在一些实现中，处理器620包括能够被编程以执行功能的一个或更多个处理器。存储器630包括随机存取存储器、只读存储器和/或另一类型的存储器(例如闪存、磁性存储器和/或光学存储器)。
181.存储部件640存储与设备600的操作相关的信息和/或软件。例如，存储部件640可以包括硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、固态盘驱动器、光盘、数字多功能盘和/或另一种类型的非暂时性计算机可读介质。输入部件650使设备600能够接收输入，例如用户输入和/或感测到的输入。例如，输入部件650可以包括触摸屏、键盘、小键盘、鼠标、按钮、麦克风、开关、传感器、全球定位系统部件、加速度计、陀螺仪和/或致动器。输出部件660使设备600能够例如经由显示器、扬声器和/或一个或更多个发光二极管来提供输出。通信部件670使设备600能够例如经由有线连接和/或无线连接与其他设备通信。例如，通信部件670可以包括接收机、发射机、收发机、调制解调器、网络接口卡和/或天线。
182.设备600可以执行本文描述的一个或更多个过程。例如，非暂时性计算机可读介质(例如存储器630和/或存储部件640)可以存储用于由处理器620执行的一组指令(例如一个或更多个指令、代码、软件代码和/或程序代码)。处理器620可以执行该组指令以执行本文描述的一个或更多个过程。在一些实现中，由一个或更多个处理器620执行该组指令使一个或更多个处理器620和/或设备600执行本文描述的一个或更多个过程。在一些实现中，硬连线电路可代替指令或与指令结合来使用以执行本文所述的一个或更多个过程。因此，本文描述的实现不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
183.图6中所示的部件的数量和布置是作为示例被提供的。设备600可以包括与图6所示的那些部件相比的额外的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的部件。此外或可替代地，设备600的一组部件(例如一个或更多个部件)可以执行被描述为由设备600的另一组部件执行的一个或更多个功能。
184.图7是与光学传感器设备(例如光学传感器设备102和/或光学传感器设备510)相关联的示例过程700的流程图。在一些实现中，图7的一个或更多个过程块可以由光学传感器设备的一个或更多个处理器(例如一个或更多个处理器138或一个或更多个处理器520)执行。在一些实现中，图7的一个或更多个过程块可以由与一个或更多个处理器分离或包括一个或更多个处理器的另一个设备或一组设备(例如，光学传感器设备的光学传感器(例如光学传感器116和/或光学传感器530)、光学传感器设备102的一个或更多个其他部件、和/或用户设备(例如用户设备540))执行。此外或可替代地，图7的一个或更多个过程块可以由设备600的一个或更多个部件(例如处理器620、存储器630、存储部件640、输入部件650、输出部件660和/或通信部件670)执行。
185.如图7所示，过程700可以包括从光学传感器获得与对象相关的第一光学测量值和第二光学测量值(块710)。例如，一个或更多个处理器可以如上所述从光学传感器获得与对象相关的第一光学测量值和第二光学测量值。在一些实现中，第一光学测量值指示传感器元件在第一时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，以及第二光学测量值指示传感器元件在第二时间范围期间累积的与特定波长范围相关联的光的量，其中第一时间范围是第二时间范围的子范围。
186.如图7进一步所示的，过程700可以包括处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与对象相关联的一个或更多个参数(块720)。例如，一个或更多个处理器可以如上所述处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与对象相关联的一个或更多个参数。
187.如图7进一步所示的，过程700可以包括提供指示与对象相关联的一个或更多个参数的信息(块730)。例如，一个或更多个处理器可以如上所述提供指示与对象相关联的一个或更多个参数的信息。
188.过程700可以包括额外的实现，例如以下和/或结合本文别处描述的一个或更多个其他过程描述的任何单个实现或实现的任何组合。
189.在第一实现中，在第一时间范围的结束时间和第二时间范围的结束时间之间的差小于10纳秒。
190.在第二实现中，单独地或与第一实现结合，对象包括多个层，并且处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与对象相关联的一个或更多个参数包括：基于特定波长范围和第一时间范围来确定第一光学测量值与对象的第一层相关；基于确定第一光学测量值与对象的第一层相关来处理第一光学测量值以确定与第一层相关联的一个或更多个第一特征；基于特定波长范围和第二时间范围来确定第二光学测量值至少与对象的第二层相关；基于确定第二光学测量值至少与对象的第二层相关来处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与第二层相关联的一个或更多个第二特征；以及处理一个或更多个第一特征和一个或更多个第二特征以确定与对象相关联的一个或更多个参数。
191.在第三实现中，单独地或与第一实现和第二实现中的一个或更多个结合，处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与第二层相关联的一个或更多个第二特征包括确定在第一光学测量值和第二光学测量值之间的差异并处理该差异以确定与第二层相关联的一个或更多个第二特征。
192.在第四实现中，单独地或与第一实现至第三实现中的一个或更多个结合，对象包括人体的多层组织，并且与对象相关联的一个或更多个参数包括与人体相关联的一个或更多个健康参数。
193.在第五实现中，单独地或与第一实现至第四实现中的一个或更多个结合，一个或更多个健康参数包括心输出量参数、呼吸速率参数、血管疾病参数、动脉顺应性参数、内皮功能参数、静脉状况评估参数、血管痉挛状况参数、微血管流量参数、组织生存力参数、自主功能参数、血管舒缩功能参数、体温调节参数、静态平衡位参数、血管收缩参数、体脂组成参数、食物敏感性响应参数、药物敏感性响应参数，皮肤着色或晒黑反应参数、电解质水平参数、一氧化碳水平参数、水合水平参数、血糖水平参数、血压参数、血氧参数和/或心率参数中的至少一个。
194.在第六实现中，单独地或与第一实现至第五实现中的一个或更多个结合，提供指示与对象相关联的一个或更多个参数的信息包括使指示与对象相关联的一个或更多个参数的信息显示在与光学传感器设备相关联的显示屏上。
195.在第七实现中，单独地或与第一实现至第六实现中的一个或更多个结合，处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与对象相关联的一个或更多个参数包括：基于特定波长范围和第一时间范围来确定第一光学测量值与对象的第一深度范围相关；基于确定第一光学测量值与对象的第一深度范围相关来处理第一光学测量值以确定与第一深度范围
相关联的一个或更多个第一特征；基于特定波长范围和第二时间范围来确定第二光学测量值至少与对象的第二深度范围相关；基于确定第二光学测量值至少与对象的第二深度范围相关来处理第一光学测量值和第二光学测量值以确定与第二深度范围相关联的一个或更多个第二特征；以及处理一个或更多个第一特征和一个或更多个第二特征以确定与对象相关联的一个或更多个参数。
196.在第八实现中，单独地或与第一实现至第七实现中的一个或更多个结合，一个或更多个第一特征包括和与第一波长范围相关联的光相关的吸收特征或者和与第一波长范围相关联的光相关的散射特征中的至少一个。
197.在第九实现中，单独地或与第一实现至第八实现中的一个或更多个结合，对象包括哺乳动物组织，并且与对象相关联的一个或更多个参数包括与哺乳动物组织相关联的一个或更多个健康参数。
198.在第十实现中，单独地或与第一实现至第九实现中的一个或更多个结合，一个或更多个健康参数包括血糖水平参数。
199.尽管图7示出了过程700的示例块，但是在一些实现中，过程700可以包括与在图7中描绘的那些块相比的额外的块、更少的块、不同的块或不同地布置的块。此外或可替代地，过程700的两个或更多个块可以并行地被执行。
200.前述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实现限制为所公开的精确形式。根据上述公开，修改和变化是可能的，或者可以从实现的实践中获得。
201.如在本文使用的，术语“部件”被规定为广泛地被解释为硬件、固件、和/或硬件和软件的组合。将明显的是，可以以不同形式的硬件、固件或硬件和软件的组合来实现本文描述的系统和/或方法。用于实现这些系统和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码并不限制实现。因此，在本文描述了系统和/或方法的操作和行为而没有参考特定的软件代码，应当理解的是，软件和硬件可以用于实现基于本文的描述的系统和/或方法。
202.如在本文所使用的，根据上下文，满足阈值可以指一个值大于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、小于或等于阈值、等于阈值、不等于阈值或诸如此类。
203.即使特征的特定组合在权利要求中列举和/或在说明书中公开，但这些组合并不旨在限制各种实现的公开。事实上，可以以在权利要求中并未特别列举和/或在说明书中公开的方式组合这些特征中的许多。尽管所附的每个从属权利要求可以直接从属于仅仅一个权利要求，但是各种实现的公开内容包括每个从属权利要求与权利要求组中的每个其他权利要求相结合。如本文中所使用，提及一项目列表中的“至少一个”的一短语是指那些项目的任何组合，包含单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”意欲涵盖a、b、c、a
‑
b、a
‑
c、b
‑
c和a
‑
b
‑
c以及与多个相同项目的任何组合。
204.本文使用的任何元件、动作或指令不应被解释为关键或必要的，除非本身明确地被描述。此外，如在本文所使用的，冠词“一(a)”和“一(an)”意欲包括一个或更多个项目，并且可以与“一个或更多个”可互换地使用。此外，如本文所使用的，冠词“所述(the)”旨在包括与冠词“所述”相关联的一个或更多个项目，并且可以与“所述一个或更多个”互换使用。此外，如在本文所使用的，术语“组(set)”意欲包括一个或更多个项目(例如相关项目、不相关项目、相关项目和不相关项目的组合)，并且可以与“一个或更多个”可互换地使用。在仅旨在说明一个项目的情况下，使用短语“只有一个”或类似的语言。此外，如在本文所使用
的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”或诸如此类被规定为开放式术语。此外，短语“基于”意欲意指“至少部分地基于”，除非另有明确规定。此外，如本文所使用的，术语“或”在串联使用时旨在是包含性的，并且可以与“和/或”互换使用，除非另有明确说明(例如，与“任一”或“仅其中之一”结合使用的情况)。