本發(fā)明涉及人體皮膚分析領(lǐng)域,特別涉及一種皮膚敏感度分析方法及裝置。
背景技術(shù):
由于皮膚處于敏感狀態(tài)時(shí),會(huì)非常容易受到各種物理或化學(xué)作用的刺激,而產(chǎn)生緊繃、瘙癢、毛細(xì)血管擴(kuò)張等不良反應(yīng)。因此,敏感性皮膚人群在面對(duì)不同氣候的環(huán)境下會(huì)容易產(chǎn)生不適的生理反應(yīng),在選擇護(hù)膚品、清潔劑和紡織品等接觸皮膚的物劑時(shí)需要格外小心。但對(duì)于大部分人群而言,自身皮膚是否確實(shí)為敏感皮膚、處于哪一敏感等級(jí),都是依靠非常主觀的自我感知方法。
目前皮膚敏感度的檢知方法一般為:通過(guò)醫(yī)生或者美容師利用皮膚放大鏡或類似的儀器,基于經(jīng)驗(yàn)觀察判斷并得出結(jié)論。故皮膚敏感度的檢測(cè)誤差和醫(yī)生或美容師的專業(yè)程度密切相關(guān),導(dǎo)致皮膚敏感度的檢測(cè)結(jié)果摻雜了較多的人為認(rèn)定因素,準(zhǔn)確率較低。
為克服上述問(wèn)題,現(xiàn)有技術(shù)中采用了一種基于生物化學(xué)探測(cè)實(shí)驗(yàn)的方法,通過(guò)先將10%的乳酸水溶液涂抹在受試者臉頰上,然后讓受試者在濕熱條件下充分出汗,由此通過(guò)評(píng)測(cè)受試者臉頰的刺痛程度來(lái)判定其敏感度等級(jí)。但是,該基于生物化學(xué)探測(cè)實(shí)驗(yàn)的方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且會(huì)對(duì)用戶的皮膚造成不良影響,導(dǎo)致用戶體驗(yàn)十分糟糕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足,提供一種皮膚敏感度分析方法及裝置,通過(guò)獲取人體表皮層皮膚和真皮層皮膚的相關(guān)圖像并進(jìn)行一系列處理,以得到人體皮膚敏感度,不需要通過(guò)在人體皮膚表面涂抹測(cè)試藥物,提高受試者的測(cè)試舒適度,不會(huì)對(duì)受試者的皮膚造成刺激及不良反應(yīng),并能夠得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)果,減少人為因素的影響,其中的裝置便于受試者攜帶,能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)并了解自身皮膚的狀態(tài),有利于幫助受試者對(duì)護(hù)膚品和其它與皮膚有關(guān)系的物品的選用的引導(dǎo)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種皮膚敏感度分析方法,其特征在于:包括以下步驟:
獲取皮膚表皮層圖像和真皮層圖像;
對(duì)所述表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行綜合預(yù)處理;
根據(jù)處理后的表皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚表皮層的紅斑特征值;
根據(jù)處理后的真皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚真皮層的毛細(xì)血管特征值;
根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述步驟對(duì)所述表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行綜合預(yù)處理,具體包括以下步驟:
對(duì)表皮層圖像和真皮層圖像依次進(jìn)行中值濾波處理和高斯平滑處理;
通過(guò)直方圖均衡化方法對(duì)經(jīng)中值濾波和高斯平滑處理后的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償處理;
將表皮層圖像和真皮層圖像相減,并通過(guò)毛發(fā)特征判斷對(duì)經(jīng)光照補(bǔ)償處理后的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行毛發(fā)移除處理。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述毛發(fā)特征判斷具體包括以下步驟:
獲取相減后的表皮層圖像和真皮層圖像的連通域的面積Sarea,并獲得包裹該連通域的最小矩形的面積S,計(jì)算得到該連通域與包裹該連通域的最小矩形的面積比值β,β=Sarea/S;
設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)比值β的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果β>T,則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果β≤T,則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述毛發(fā)特征判斷具體包括以下步驟:
獲取相減后的表皮層圖像和真皮層圖像的連通域的面積Sarea,并得到包裹該連通域的最小矩形面積S;
設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)面積值Sunit,比較Sarea與Sunit的大?。蝗绻鸖area>Sunit,執(zhí)行以下步驟:
將連通域劃分為n個(gè)面積小于標(biāo)準(zhǔn)面積值Sunit的子域部分,所述n個(gè)子域部分的面積分別為Sarea-i,其中n和i為正整數(shù),且1≤i≤n;
分別得到并計(jì)算包裹該n個(gè)子域部分的n個(gè)最小矩形面積Si,其中i為正整數(shù),且1≤i≤n;
分別計(jì)算得到n個(gè)子域部分與其對(duì)應(yīng)的最小矩形的面積比值βi,βi=Sarea-i/Si;
計(jì)算n個(gè)βi的均值
設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)均值的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征;
以及,如果Sarea≤Sunit,則執(zhí)行以下步驟:
計(jì)算得到該連通域與包裹該連通域的最小矩形的面積比值β,β=Sarea/S;
設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)比值β的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果β>T,則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果β≤T,則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述步驟根據(jù)處理后的表皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚表皮層的紅斑特征值,具體包括以下步驟:
建立LoG多尺度空間處理圖,通過(guò)不同尺度的LoG高斯拉普拉斯算式對(duì)經(jīng)過(guò)綜合預(yù)處理后的表皮層圖像進(jìn)行卷積處理,得到多尺度空間處理圖上的初步斑點(diǎn)特征;
對(duì)所有尺度空間處理圖進(jìn)行全局閾值化操作,得到多尺度空間處理圖上的合理斑點(diǎn)特征;
對(duì)不同尺度空間處理圖進(jìn)行斑點(diǎn)提取、合并和去重處理,得到所有斑點(diǎn)特征;
從得到的所有斑點(diǎn)特征中剔除掉非紅色的斑點(diǎn),以得到紅斑特征;
統(tǒng)計(jì)紅斑特征,并對(duì)統(tǒng)計(jì)后的紅斑特征的顏色和面積進(jìn)行數(shù)值化表示,得到紅斑特征值。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述步驟根據(jù)處理后的真皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚真皮層的毛細(xì)血管特征值,具體包括以下步驟:
通過(guò)自適應(yīng)閾值分割方法對(duì)所述真皮層圖像進(jìn)行處理,提取到皮膚真皮層的毛細(xì)血管特征;
統(tǒng)計(jì)提取到的毛細(xì)血管特征,并對(duì)統(tǒng)計(jì)后的毛細(xì)血管特征的顏色和面積進(jìn)行數(shù)值化表示,得到毛細(xì)血管特征值。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述步驟根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度中,皮膚敏感度的判定是將紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值輸入到一建立的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,直接由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型對(duì)被測(cè)皮膚的紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值進(jìn)行判斷,最終輸出被測(cè)皮膚敏感度的評(píng)價(jià)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的皮膚敏感度分析方法還包括步驟:獲取皮膚阻抗特征值,及所述步驟根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度中,還根據(jù)皮膚阻抗特征值判定皮膚敏感度。
相應(yīng)地,本發(fā)明還提供了一種與上述皮膚敏感度分析方法相應(yīng)的皮膚敏感度分析裝置,其包括
圖像獲取模塊,用于獲取皮膚表皮層圖像和真皮層圖像;
處理模塊,用于對(duì)所述圖像獲取模塊獲得的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行綜合預(yù)處理,并根據(jù)處理后的表皮層圖像和真皮層圖像分別檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚表皮層的紅斑特征值和皮膚真皮層毛細(xì)血管特征值,再根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度;
及顯示模塊,用于顯示由所述處理器判定的皮膚敏感度信息。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述圖像獲取模塊包括遮光筒、用于作為皮膚表皮層的檢測(cè)光源的第一光發(fā)射模塊、用于作為皮膚真皮層的檢測(cè)光源的第二光發(fā)射模塊、第一偏振模塊、光學(xué)鏡頭、光切換模塊、成像傳感器、焦距旋鈕、及用戶操作按鈕;
所述遮光筒的一端設(shè)有開(kāi)口,另一端封閉,用于防止外部光線干擾;
所述第一光發(fā)射模塊、第一偏振模塊、第二光發(fā)射模塊、光學(xué)鏡頭、光切換模塊及成像傳感器沿遮光筒開(kāi)口一端往另一端依次設(shè)置于遮光筒內(nèi);
所述第一光發(fā)射模塊與所述處理模塊電連接,安裝于遮光筒內(nèi)壁,其光源發(fā)射端朝向所述遮光筒的開(kāi)口,且其發(fā)出的光線與遮光筒的軸線相交;
所述第一偏振模塊安裝于遮光筒內(nèi)壁,且其與遮光筒的軸線垂直;
所述第二光發(fā)射模塊與所述處理模塊電連接,安裝于遮光筒內(nèi)壁,其光源發(fā)射端朝向所述遮光筒的開(kāi)口,且其發(fā)出的光線與遮光筒的軸線平行;
所述光學(xué)鏡頭的鏡頭光心位于所述遮光筒的軸線上,且其鏡頭朝向所述遮光筒的開(kāi)口;
所述焦距旋鈕位于所述光學(xué)鏡頭和光切換模塊之間,其內(nèi)部與所述光學(xué)鏡頭聯(lián)動(dòng)連接,且旋鈕套設(shè)于遮光筒外壁;
所述光切換模塊與所述處理模塊電連接,并設(shè)置于所述遮光筒的軸線上;
所述成像傳感器與所述處理模塊電連接,其接收端朝向所述光學(xué)鏡頭的光輸出端,且其安裝于所述遮光筒的軸線上;
所述用戶操作按鈕與所述處理模塊電連接,設(shè)置于遮光筒外壁;所述用戶操作模塊通過(guò)處理模塊控制第一光發(fā)射模塊、第二光發(fā)射模塊、光切換模塊及成像傳感器的工作狀態(tài)。
通過(guò)以上技術(shù)方案,本發(fā)明達(dá)到了以下有益的技術(shù)效果:
1)本發(fā)明通過(guò)獲取人體表皮層皮膚和真皮層皮膚的相關(guān)圖像并進(jìn)行一系列處理,采用與人體皮膚敏感度聯(lián)系最相關(guān)的表皮層紅斑特征值和真皮層毛細(xì)血管特征值作為敏感度特征,得到人體皮膚敏感度,不需要通過(guò)在人體皮膚表面涂抹測(cè)試藥物,提高受試者的測(cè)試舒適度,不會(huì)對(duì)受試者的皮膚造成刺激及不良反應(yīng),并能夠得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)果,減少人為因素的影響,其中的裝置便于受試者攜帶,能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)并了解自身皮膚的狀態(tài),有利于對(duì)受試者對(duì)護(hù)膚品和其它與皮膚有關(guān)系的物品的選用的引導(dǎo)。
2)分別對(duì)表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行多次處理的方法,有利于進(jìn)一步提高獲取的紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值的準(zhǔn)確性,以進(jìn)一步提高皮膚敏感度判定的準(zhǔn)確性和客觀性。
3)通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度,進(jìn)一步提高了皮膚敏感度判定的準(zhǔn)確性,也能保證利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法通過(guò)更多人的使用而不斷學(xué)習(xí),更新深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型,不斷提高判定的準(zhǔn)確性。
4)通過(guò)進(jìn)一步結(jié)合皮膚阻抗信息,也即皮膚水分信息對(duì)皮膚敏感度進(jìn)行判定,有利于進(jìn)一步提高判定的準(zhǔn)確性。
5)通過(guò)提供皮膚敏感度分析裝置,便于用戶攜帶,隨時(shí)隨地檢測(cè)并得知自身的皮膚狀況,有利于皮膚敏感者提前護(hù)理皮膚,避免出現(xiàn)更嚴(yán)重的情況,也有利于正常人群更好地保護(hù)自身皮膚;且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、小型便攜、成本低、測(cè)量判定準(zhǔn)確。
為了更好地理解和實(shí)施,下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明皮膚敏感度分析裝置的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明光發(fā)射模塊光源的光源參數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖;
圖3是圖1中的皮膚敏感度分析裝置進(jìn)一步改進(jìn)后的從遮光筒開(kāi)口方向往遮光筒內(nèi)看去的結(jié)構(gòu)示意圖,其中虛線部分表示被偏振片3B遮擋住的透鏡6;
圖4是圖3中的皮膚敏感度分析裝置進(jìn)一步改進(jìn)后的從遮光筒開(kāi)口方向往遮光筒內(nèi)看去的結(jié)構(gòu)示意圖,其中虛線部分表示被偏振片3B遮擋住的透鏡6;
圖5是圖1中的皮膚敏感度分析裝置進(jìn)一步改進(jìn)后的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明皮膚敏感度分析方法的方法流程示意圖;
圖7是非毛發(fā)特征示意圖;
圖8是第一種毛發(fā)特征示意圖;
圖9是第二種毛發(fā)特征示意圖;
圖10是圖1中的皮膚敏感度分析方法進(jìn)一步改進(jìn)后的方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明提供了一種皮膚敏感度分析裝置,其包括圖像獲取模塊、處理模塊及顯示模塊。所述圖像獲取模塊和顯示模塊分別與所述處理模塊電連接。
具體地,所述圖像獲取模塊用于獲取皮膚表皮層圖像和真皮層圖像,其包括遮光筒1、第一光發(fā)射模塊2A、第一偏振模塊3A、第二光發(fā)射模塊2B、光學(xué)鏡頭4、光切換模塊7、成像傳感器8、焦距旋鈕5、及用戶操作按鈕。
所述遮光筒1的一端設(shè)有開(kāi)口13,另一端封閉,也即,所述遮光筒1為僅有一端開(kāi)口13的封閉結(jié)構(gòu),以用于防止外部光線干擾。在對(duì)受測(cè)皮膚進(jìn)行檢測(cè)分析時(shí),將遮光筒1的開(kāi)口13端與受測(cè)皮膚緊密貼合,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)外部光線的屏蔽。
所述第一光發(fā)射模塊2A、第一偏振模塊3A、第二光發(fā)射模塊2B、光學(xué)鏡頭4、光切換模塊7及成像傳感器8沿遮光筒1開(kāi)口13一端往另一端依次設(shè)置于遮光筒1內(nèi)。
其中,所述第一光發(fā)射模塊2A用于作為被測(cè)皮膚表皮層的檢測(cè)光線,該第一光發(fā)射模塊2A與所述處理模塊電連接,安裝于遮光筒1內(nèi)壁,其光源發(fā)射端朝向所述遮光筒1的開(kāi)口13,且其發(fā)出的光線與遮光筒1的軸線相交。在本實(shí)施例中,所述第一光發(fā)射模塊2A為白光LED燈。
所述第二光發(fā)射模塊2B用于作為被測(cè)皮膚真皮層的檢測(cè)光線,該第二光發(fā)射模塊2B與所述處理模塊電連接,安裝于遮光筒1內(nèi)壁,其光源發(fā)射端朝向所述遮光筒1的開(kāi)口13,且其發(fā)出的光線與遮光筒1的軸線平行。在本實(shí)施例中,所述第二光發(fā)射模塊2B為白光LED燈。
所述第一偏振模塊3A安裝于遮光筒內(nèi)壁,且其與遮光筒1的軸線垂直,且該第一偏振模塊3A正對(duì)設(shè)置于所述第二光發(fā)射單元2B的光源發(fā)射端外,用于對(duì)第二光發(fā)射模塊2B的光線進(jìn)行起偏。
所述光學(xué)鏡頭4用于接收被測(cè)皮膚反射回遮光筒1內(nèi)的光線,且該光學(xué)鏡頭4的鏡頭光心位于所述遮光筒1的軸線上,且其鏡頭朝向所述遮光筒1的開(kāi)口13。
所述焦距旋鈕5位于所述光學(xué)鏡頭4和光切換模塊7之間,其內(nèi)部與所述光學(xué)鏡頭4聯(lián)動(dòng)連接,且旋鈕套設(shè)于遮光筒1外壁。通過(guò)旋轉(zhuǎn)焦距旋鈕5,能夠調(diào)整光學(xué)鏡頭4的鏡頭焦距。
所述光切換模塊7與所述處理模塊電連接,并設(shè)置于所述遮光筒1的軸線上。在本實(shí)施例中,所述光切換模塊7為IR-CUT雙濾鏡切換器,其包括偏振片3B和透鏡6,用于對(duì)反射光線進(jìn)行檢偏。所述光切換模塊7用于控制偏振片的狀態(tài),以影響成像傳感器8的接受光線。所述透鏡6不對(duì)光線方向做任何處理,任何方向的光線都能通過(guò)。在進(jìn)行真皮層圖像拍攝時(shí),光切換模塊7的偏振片3B作用,對(duì)反射光線進(jìn)行檢偏;而在進(jìn)行表皮層圖像拍攝時(shí),光切換模塊7控制偏振片3B不作用,確保第一光發(fā)射模塊2A的光線經(jīng)皮膚反射后,直接被成像傳感器8采集。
所述成像傳感器8與所述處理模塊電連接,其接收端朝向所述光學(xué)鏡頭4的光輸出端,且其安裝于所述遮光筒1的軸線上。
所述用戶操作按鈕與所述處理模塊電連接,設(shè)置于遮光筒1外壁;所述用戶操作模塊通過(guò)處理模塊控制第一光發(fā)射模塊2A、第二光發(fā)射模塊2B、光切換模塊7及成像傳感器8的工作狀態(tài)。
在本實(shí)施例中,所述用戶操作按鈕包括圖像采集按鍵9和模式滑鈕10,通過(guò)用戶操作按鈕的操作控制本裝置的工作。通過(guò)按下圖像采集按鍵9后,成像傳感器8控制光學(xué)鏡頭4拍攝當(dāng)前圖像,并將圖像信息傳送到處理模塊處理。所述模式滑鈕10包括關(guān)機(jī)a、表皮層拍攝b和真皮層拍攝c三個(gè)滑動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)所述模式滑鈕10處于關(guān)機(jī)狀態(tài)a時(shí),所有模塊進(jìn)入工作停止?fàn)顟B(tài);當(dāng)所述模式滑鈕10處于表皮層拍攝狀態(tài)b時(shí),第一光發(fā)射模塊2A工作,第二光發(fā)射模塊2B光源不工作,所述光切換模塊7控制其偏振片不工作,所述第一光發(fā)射模塊2A的光線經(jīng)皮膚反射后透過(guò)光切換模塊7的透鏡直接被成像傳感器8采集。當(dāng)所述模式滑鈕10處于真皮層拍攝狀態(tài)c時(shí),第一光發(fā)射模塊2A不工作,第二光發(fā)射模塊2B工作,所述光切換模塊7的偏振片3B工作,第二光發(fā)射模塊2B的光線經(jīng)第一偏振模塊3A、被測(cè)皮膚、光學(xué)鏡頭4、光切換模塊7的偏振片3B和透鏡6的過(guò)濾反射后最終被成像傳感器8采集。
所述處理模塊用于對(duì)所述圖像獲取模塊獲得的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行綜合預(yù)處理,并根據(jù)處理后的表皮層圖像和真皮層圖像分別檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚表皮層的紅斑特征值和皮膚真皮層毛細(xì)血管特征值,再根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度;
所述顯示模塊用于顯示由所述處理器判定的皮膚敏感度信息。
所述第一偏振模塊3A中的偏振片和所述光切換模塊7中的偏振片3B為兩組互相異面垂直的偏振片,分別主要用來(lái)進(jìn)行光線的起偏和檢偏。當(dāng)?shù)诙獍l(fā)射模塊2B的光線透過(guò)第一偏振模塊3A的偏振片時(shí),會(huì)形成一個(gè)方向的線偏振光,這部分光在被皮膚表皮反射時(shí)保持方向不變,返回后透過(guò)光學(xué)鏡頭4后,會(huì)全部被所述光切換模塊7中的偏振片3B阻擋,而不能被所述成像傳感器8獲取;而透過(guò)皮膚進(jìn)入真皮層的光線,被皮下組織和毛細(xì)血管散射和吸收,這部分最終反射回遮光筒1內(nèi)的時(shí)候,包括各個(gè)方向的光線,能夠經(jīng)過(guò)所述光切換模塊7的偏振片3B過(guò)濾,并被成像傳感器8獲取。
由于光源的照射參數(shù)決定了光的照射效果,也即,設(shè)遮光筒1的開(kāi)口13的半徑為r、第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的開(kāi)口13之間的距離為h、第一光發(fā)射模塊2A光源發(fā)射端所在的直線與遮光筒1軸線的夾角為θ,也即第一光發(fā)射模塊2A發(fā)出的光線與遮光筒1軸線的夾角為θ。由于遮光筒1的開(kāi)口13的半徑r決定了光在遮光筒1側(cè)面的阻擋下,最大可以照射到的區(qū)域;第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的開(kāi)口13之間的距離h決定了光源照射到被測(cè)皮膚的強(qiáng)度。當(dāng)距離h足夠大時(shí),理想圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的底部大于遮光筒1的開(kāi)口13的部分會(huì)被遮光筒1測(cè)量遮擋;第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1軸線的夾角θ決定了光的照射角度,θ角越小表明光源的匯聚作用越小,代表被測(cè)皮膚區(qū)域邊緣的光強(qiáng)越強(qiáng);θ角越大表明光源的匯聚作用越大,代表被測(cè)皮膚區(qū)域中心的光強(qiáng)越強(qiáng)。所以,為保證光源射出遮光筒1開(kāi)口13的強(qiáng)度,以進(jìn)一步提高獲取的皮膚圖像的清晰度和準(zhǔn)確性,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述遮光筒1的開(kāi)口13端為內(nèi)部中空、一端設(shè)有所述開(kāi)口13的圓臺(tái)結(jié)構(gòu),其安裝上述各個(gè)模塊的一端為內(nèi)部中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu);并且,所述遮光筒1的開(kāi)口13的半徑r優(yōu)選為10mm,第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的開(kāi)口13之間的距離h優(yōu)選為15mm,及所述第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的軸線之間的夾角θ優(yōu)選為42°。上述參數(shù)的選擇是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)獲取的,具體為:
1)首先,提供一種光源的照射參數(shù)θ角的實(shí)驗(yàn)方法。利用本裝置拍攝光源參數(shù)樣圖,再對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行分析處理,量化光源效果后持續(xù)調(diào)節(jié)到最優(yōu)。所述光源參數(shù)樣圖為表面光滑和顏色均勻的物質(zhì),本實(shí)驗(yàn)采用白色亞光紙。在對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行分析時(shí),將RGB圖像轉(zhuǎn)換為HSI顏色空間,通過(guò)I軸,也即光源的強(qiáng)度軸來(lái)分析光源的效果。
2)定義光照評(píng)價(jià)參數(shù)U來(lái)評(píng)估光照效果:該評(píng)價(jià)參數(shù)U=(Imax-Imin)/(Imax+Imin),其中,Imax表示最大光照強(qiáng)度值,Imin表示最小光照強(qiáng)度值。光線越均勻,則U值分子越??;光線強(qiáng)度越高,則U值分母越大時(shí),U整體越小。因此,需要通過(guò)獲取更小的U值,才能得到更好的光源效果。
隨后,進(jìn)行以下步驟:
3)定義遮光筒1的開(kāi)口13半徑r=10mm、第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的開(kāi)口13之間的距離h=15mm;
4)以試驗(yàn)步長(zhǎng)為2°在范圍[30°,60°]內(nèi)取出多個(gè)第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的軸線之間的夾角θ的值;
5)計(jì)算不同θ值下的光照評(píng)價(jià)參數(shù)U;
6)選取光照評(píng)價(jià)參數(shù)U最小值下的θ角。
根據(jù)上述試驗(yàn)步驟后,整理得到光源參數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖,如圖2所示,該圖中橫軸表示夾角θ,該圖的縱軸表示光照評(píng)價(jià)參數(shù)U。因此,從該光源參數(shù)調(diào)節(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖可知,當(dāng)θ=42°時(shí),光照評(píng)價(jià)參數(shù)U的值最小,光照強(qiáng)度最大。
在其它變形實(shí)施例中,根據(jù)實(shí)際情況需要變化遮光筒1的開(kāi)口13的半徑r、及第一光發(fā)射模塊2A與遮光筒1的開(kāi)口13之間的距離h的大小時(shí),可根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟重新計(jì)算最優(yōu)的θ值,以獲得最大的光照強(qiáng)度。
進(jìn)一步,為保證拍攝圖像的清晰度,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述皮膚敏感度分析裝置還包括量化的焦距調(diào)整的技術(shù)方案。在本實(shí)施例中,在焦距調(diào)整模式下,通過(guò)使用本裝置拍攝焦距調(diào)整樣圖,利用處理模塊對(duì)當(dāng)前焦距下拍攝質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。再通過(guò)調(diào)節(jié)焦距旋鈕5,使得最終拍攝質(zhì)量評(píng)價(jià)最高時(shí),即可確定此時(shí)為最佳的焦距調(diào)整位置。所述評(píng)價(jià)指標(biāo)為Brenner梯度函數(shù):
D(f)=∑y∑x|f(x+2,y)-f(x,y)|2
其中,f(x,y)表示圖像f對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)(x,y)的灰度值,D(f)為圖像清晰度計(jì)算結(jié)果。
請(qǐng)參閱圖3,在本實(shí)施例中,為了獲取準(zhǔn)確性更高的圖像,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述第一偏振模塊3A為一環(huán)形結(jié)構(gòu)的偏振片,其安裝于遮光筒1內(nèi)壁上,且其圓心位于所述遮光筒1的軸線上;以及,所述光切換模塊7中的偏振片3B為一圓形結(jié)構(gòu)的偏振片,且其圓心位于遮光筒1的軸線上。
請(qǐng)參閱圖4,進(jìn)一步,為出光均勻且保證出光及反射回來(lái)的光的強(qiáng)度,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述第一光發(fā)射模塊2A包括沿遮光筒1一內(nèi)圓周均勻設(shè)置的若干白光LED燈,以及所述第二光發(fā)射模塊2B包括沿遮光筒1另一內(nèi)圓周均勻設(shè)置的若干白光LED燈,且所述第一光發(fā)射模塊2A中的若干白光LED燈與所述第二光發(fā)射模塊2B的若干白光LED燈交錯(cuò)設(shè)置,也即呈環(huán)形交錯(cuò)等距分布,避免第一光發(fā)射模塊2A阻擋住位于其后方的第二光發(fā)射模塊2B的若干白光LED燈的光線的發(fā)出。
在表皮層拍攝狀態(tài)下時(shí),所述第一光發(fā)射模塊2A處于工作狀態(tài);所述第二光發(fā)射模塊2B光源處于非工作狀態(tài);經(jīng)被測(cè)皮膚反射后的光線會(huì)通過(guò)光學(xué)鏡頭4和光切換模塊7的透鏡后完全被成像傳感器8接收。
在真皮層拍攝狀態(tài)下時(shí),所述第一光發(fā)射模塊2A處于非工作狀態(tài);所述第二光發(fā)射模塊2B處于工作狀態(tài);所述光切換模塊7的偏振片3B處于工作狀態(tài)。經(jīng)被測(cè)皮膚反射后的光線會(huì)通過(guò)光切換模塊7偏振片檢偏后,再通過(guò)光切換模塊7的透鏡完全被成像傳感器8接收。
請(qǐng)參閱圖5,為進(jìn)一步精確皮膚敏感度的判定,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述皮膚敏感度分析裝置還包括一與所述處理模塊電連接的皮膚導(dǎo)電接觸模塊12,其內(nèi)設(shè)有皮膚交變微電流模塊。所述皮膚導(dǎo)電接觸模塊12設(shè)置于所述遮光筒1封閉的一端外,用于接觸皮膚并與皮膚形成一通電導(dǎo)體,以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮膚阻抗值的測(cè)量,得到皮膚水分信息。當(dāng)所述皮膚導(dǎo)電接觸模塊12與被測(cè)皮膚接觸后,在所述皮膚交變微電流模塊的驅(qū)動(dòng)下,檢測(cè)并獲取皮膚的阻抗信息。
請(qǐng)參閱圖5,進(jìn)一步,為合理分布用戶按鈕及顯示模塊的安裝位置,作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述遮光筒1封閉的一端往外延伸形成一安裝筒體14。所述皮膚導(dǎo)電接觸模塊12安裝于該安裝筒體14的外端端部,所述圖像采集按鍵9、模式滑鈕10和顯示模塊11均嵌設(shè)安裝在所述安裝筒體14表面,并與安裝于安裝筒體14內(nèi)的處理模塊電連接。在本實(shí)施例中,還可以在所述安裝筒體14開(kāi)設(shè)電池安裝槽,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)模塊的外置供電。
作為本發(fā)明的另一種變形實(shí)施例,本裝置還包括信息傳輸模塊,各個(gè)模塊之間的信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸都可經(jīng)過(guò)信息傳輸模塊實(shí)現(xiàn)傳輸。
以下簡(jiǎn)述一下本發(fā)明的皮膚敏感度分析裝置的工作和使用過(guò)程:
當(dāng)需要對(duì)皮膚敏感度進(jìn)行分析時(shí),首先,將模式滑鈕10從關(guān)機(jī)狀態(tài)滑動(dòng)到表皮層拍攝狀態(tài)。若裝置還未進(jìn)行調(diào)焦,則對(duì)本裝置進(jìn)行焦距調(diào)整操作,也即,使用本裝置拍攝待測(cè)被測(cè)皮膚,并基于處理模塊對(duì)圖像清晰度的定義下輸出評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)不斷調(diào)整焦距旋鈕5以達(dá)到最大的圖像清晰度。在此表皮層拍攝狀態(tài)下,第一光發(fā)射模塊2A工作,第二光發(fā)射模塊2B不工作,光切換模塊7控制其偏振片3B不工作,第一光發(fā)射模塊2A的光線經(jīng)被測(cè)皮膚反射后通過(guò)光學(xué)鏡頭4和透鏡6后直接被成像傳感器8采集,完成被測(cè)皮膚的表皮層的圖像采集。然后,將模式滑鈕10從表皮層拍攝狀態(tài)滑動(dòng)到真皮層拍攝狀態(tài)處,此時(shí)本裝置處于真皮層拍攝狀態(tài),第一光發(fā)射模塊2A不工作,第二光發(fā)射模塊2B工作,光切換模塊7控制其偏振片3B工作,第二光發(fā)射模塊2B的光線經(jīng)第一偏振模塊3A、皮膚、光學(xué)鏡頭4、光切換模塊7的偏振片3B和透鏡6的過(guò)濾反射后最終被成像傳感器8采集,完成被測(cè)皮膚的真皮層的圖像采集;隨后,將皮膚導(dǎo)電接觸模塊12垂直接觸被測(cè)皮膚,此時(shí)其內(nèi)部的皮膚交變微電流模塊工作,并獲取皮膚的阻抗信息。
請(qǐng)參閱圖6,相應(yīng)地,本發(fā)明還提供了一種與上述皮膚敏感度分析裝置對(duì)應(yīng)的皮膚敏感度分析方法,其包括以下步驟:
S1:獲取皮膚表皮層圖像和真皮層圖像;通過(guò)本發(fā)明提供皮膚敏感度分析裝置獲取,具體的獲取步驟可從上述對(duì)本發(fā)明皮膚敏感度分析裝置的工作過(guò)程說(shuō)明可知,故在此不再贅述。
S2:對(duì)所述表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行綜合預(yù)處理;在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述步驟S2包括以下步驟:
S21:對(duì)表皮層圖像和真皮層圖像依次進(jìn)行中值濾波處理和高斯平滑處理;由于中值濾波處理是一種非線性信號(hào)處理技術(shù),能夠有效消除采集的表皮層圖像和真皮層圖像中孤立的噪聲點(diǎn);并且,高斯平滑處理能平滑各個(gè)方向的隨機(jī)噪聲,同時(shí)不會(huì)破壞圖像中豐富多樣的紋理結(jié)構(gòu),故通過(guò)依次經(jīng)過(guò)中值濾波處理和高斯平滑處理,有利于在濾除表皮層圖像和真皮層圖像中的噪聲點(diǎn)時(shí),同時(shí)保證表皮層圖像和真皮層圖像的原有皮膚信息的多樣性不受破壞。
S22:通過(guò)直方圖均衡化方法對(duì)經(jīng)中值濾波和高斯平滑處理后的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償處理;由于使用者在使用裝置獲取皮膚圖像時(shí),不可能避免裝置不能嚴(yán)格做到與皮膚垂直,不能完全屏蔽外部光線的影響,這時(shí)拍攝獲取的圖像局部會(huì)偏亮;此外,由于皮膚也非一個(gè)均勻的平面,在裝置貼合皮膚時(shí),也會(huì)使皮膚往裝置內(nèi)凸出。采用光照補(bǔ)償能最大可能解決這些問(wèn)題。使用直方圖均衡化的方法,將像素的范圍動(dòng)態(tài)擴(kuò)展到0~255的區(qū)間,不僅能屏蔽局部光照不均的影響,也能提高待處理的對(duì)比度和灰度色調(diào),使局部圖像更加清晰;
S23:將表皮層圖像和真皮層圖像相減,并通過(guò)毛發(fā)特征判斷對(duì)經(jīng)光照補(bǔ)償處理后的表皮層圖像和真皮層圖像進(jìn)行毛發(fā)移除處理;由于皮膚表面大部分區(qū)域都有少量毛發(fā)附著,在微距放大圖像中,會(huì)存在不可避免的毛發(fā),這些非特征目標(biāo)信息會(huì)大大影響分析。因毛發(fā)并不是類似皮膚表面的鏡面結(jié)構(gòu),而更類似一個(gè)圓柱面,所以在真皮層拍攝模式下,毛發(fā)的大部分信息也會(huì)由于毛發(fā)的光散射而被光學(xué)鏡頭4采集到。因此表皮層圖像和真皮層圖像最大的共同之處在于毛發(fā)信息,而其他信息有較大的不同。毛發(fā)消除將綜合表皮層圖像和真皮層圖像信息,通過(guò)表皮層圖像和真皮層圖像相減的方式就能夠得到毛發(fā)特征。然而,上述計(jì)算還不夠精確,若表皮層圖像和真皮層圖像在非毛發(fā)信息存在輕微相似信息,則也會(huì)在相減計(jì)算中被歸類為毛發(fā)特征信息,因此在相減后必須再經(jīng)過(guò)毛發(fā)特征判斷處理,以有效過(guò)濾掉誤檢漏檢的非毛發(fā)信息。其中,本發(fā)明中的毛發(fā)特征判斷具體包括以下步驟:
Sa1:獲取相減后的表皮層圖像和真皮層圖像的連通域的面積Sarea,并獲得包裹該連通域的最小矩形的面積S,計(jì)算得到該連通域與包裹該連通域的最小矩形的面積比值β,β=Sarea/S;
Sa2:設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)比值β的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果β>T,則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果β≤T,則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征。
請(qǐng)參閱圖7~圖9,其中,圖7為非毛發(fā)特征、圖8和圖9為不同情況下的兩種毛發(fā)特征。由于毛發(fā)圖像表述上也即一個(gè)連通域,計(jì)算該連通域與包裹該連通域的最小矩形的比值β,可以表述該連通域的特征。從圖7的特征樣例可以發(fā)現(xiàn),如果該特征如圖7所示不是毛發(fā),則β是一個(gè)比較接近1的值;如果該特征如圖8所示是毛發(fā),則β是一個(gè)小于0.5的值。因此,在本實(shí)施例中,所述毛發(fā)特征閾值T為0.5。
請(qǐng)參閱圖8,具體地,以下說(shuō)明一下面積S的計(jì)算方法:先定義待測(cè)特征連通域的最左上、右上、左下和右下像素的坐標(biāo)分別為(Xlefttop,Yleftop)、(Xrighttop,Yrighttop)、(Xleftbottom,Yleftbottom)、(Xrightbottom,Yrightbottom)。再分別取Xlefttop和Xleftbottom兩個(gè)值中的最小值為X1,Xrighttop和Xrightbottom兩個(gè)值中的最大值為X2,Yleftop和Yrighttop兩個(gè)值中的最小值為Y1,Yleftbottom和Yrightbottom兩個(gè)值中的最大值為Y2。則包裹該連通域的最小矩形的面積S=(X2-X1)×(Y2-Y1),而該連通域的面積Sarea可通過(guò)積分或其它方式直接獲得。
由此,通過(guò)上述步驟獲得毛發(fā)特征后,即可將毛發(fā)特征剔除。
S3:根據(jù)處理后的表皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚表皮層的紅斑特征值;在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述步驟S3包括以下步驟:
S31:建立LoG多尺度空間處理圖,通過(guò)不同尺度的LoG高斯拉普拉斯算式對(duì)經(jīng)過(guò)綜合預(yù)處理后的表皮層圖像進(jìn)行卷積處理,得到多尺度空間處理圖上的初步斑點(diǎn)特征;采用不同尺度的LoG高斯拉普拉斯算式對(duì)預(yù)處理后的皮膚表皮圖像進(jìn)行卷積操作,能得到皮膚斑點(diǎn)的特征圖像。LoG高斯拉普拉斯算式的數(shù)學(xué)表達(dá)上具有中心出現(xiàn)極值,四周比較平緩的特性,這是與皮膚上的斑點(diǎn)特征比較類似的。LoG高斯拉普拉斯算式的計(jì)算方法步驟是,先對(duì)圖像做高斯卷積變換,然后再求其拉普拉斯的二階導(dǎo)數(shù),在數(shù)學(xué)換算下,所述LoG高斯拉普拉斯算式的定義為:
上述σ值決定了LoG高斯拉普拉斯算式檢測(cè)斑點(diǎn)的半徑尺度。
S32:對(duì)所有尺度空間處理圖進(jìn)行全局閾值化操作,得到多尺度空間處理圖上的合理斑點(diǎn)特征;在S31步驟后,圖像中所有的斑點(diǎn)區(qū)域會(huì)從不同尺度中提取出來(lái),但是也還是會(huì)不可避免引入一些噪聲點(diǎn)作為誤檢點(diǎn)。因此,在該步驟S32中,采用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)閾值ζ,對(duì)于弱斑點(diǎn)特征進(jìn)行閾值化過(guò)濾,避免誤檢斑點(diǎn)。在本實(shí)施例中,所述經(jīng)驗(yàn)閾值ζ取值是0.2。
S33:對(duì)不同尺度空間處理圖進(jìn)行斑點(diǎn)提取、合并和去重處理,得到所有斑點(diǎn)特征;經(jīng)過(guò)步驟S32的處理后,斑點(diǎn)特征點(diǎn)在尺度空間處理圖上已經(jīng)非常清晰。在本步驟S33中,進(jìn)一步采用構(gòu)建連通域灰度搜索的方法,對(duì)所有尺度空間處理圖進(jìn)行操作,能得到所有的斑點(diǎn)特征。設(shè)中心灰度最大點(diǎn)為斑點(diǎn)中心,對(duì)應(yīng)尺度空間參數(shù)σ為斑點(diǎn)半徑。再針對(duì)每個(gè)斑點(diǎn)特征,與其他尺度空間斑點(diǎn)特征進(jìn)行對(duì)比,如果存在斑點(diǎn)標(biāo)注特征重疊的情況,計(jì)算斑點(diǎn)重疊面積比例。當(dāng)重疊面積比例大于一個(gè)閾值p,則比較兩個(gè)斑點(diǎn)特征的中心值斑點(diǎn)灰度強(qiáng)度,斑點(diǎn)灰度強(qiáng)度越大,表明該斑點(diǎn)對(duì)LoG高斯拉普拉斯算式反應(yīng)更強(qiáng)烈,取該斑點(diǎn)為去重后的斑點(diǎn);若重疊面積比例小于一個(gè)閾值p,則不進(jìn)行去重,保留這兩個(gè)斑點(diǎn)特征。在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述斑點(diǎn)的重疊面積比例的閾值為p=0.2。
S34:從得到的所有斑點(diǎn)特征中剔除掉非紅色的斑點(diǎn),以得到紅斑特征;具體地,在本步驟中,通過(guò)顏色區(qū)間排除的方剔除掉不是紅色的斑點(diǎn)。由于在步驟S33最終得到的斑點(diǎn)特征中,可能會(huì)包括被測(cè)皮膚的黑、褐色斑點(diǎn)信息,但是這些特征與敏感皮膚關(guān)聯(lián)度不大,因此該步驟S34采用顏色區(qū)間排除的方法,將所有非紅色的斑點(diǎn)信息剔除。
S35:統(tǒng)計(jì)紅斑特征,并對(duì)統(tǒng)計(jì)后的紅斑特征的顏色和面積進(jìn)行數(shù)值化表示,得到紅斑特征值。具體地,在本實(shí)施例中,計(jì)算出步驟S34得到的斑點(diǎn)的數(shù)量、面積和顏色空間,并以向量v1={count,area,color}進(jìn)行最終輸出。
S4:根據(jù)處理后的真皮層圖像檢測(cè)并計(jì)算得到皮膚真皮層的毛細(xì)血管特征值;因此敏感性皮膚非常容易受外界刺激而導(dǎo)致皮膚真皮層毛細(xì)血管擴(kuò)展,皮膚容易發(fā)紅的現(xiàn)象甚至肉眼可見(jiàn),故步驟S4通過(guò)對(duì)皮膚皮下毛細(xì)血管的特征分析,能進(jìn)一步分析皮膚的敏感程度。在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述步驟S4包括以下步驟:
S41:通過(guò)自適應(yīng)閾值分割方法對(duì)所述真皮層圖像進(jìn)行處理,提取到皮膚真皮層的毛細(xì)血管特征;由此采用自適應(yīng)閾值分割的方法,能從真皮層圖像中提取高對(duì)比度的毛細(xì)血管區(qū)域特征;
S42:統(tǒng)計(jì)提取到的毛細(xì)血管特征,并對(duì)統(tǒng)計(jì)后的毛細(xì)血管特征的顏色和面積進(jìn)行數(shù)值化表示,得到毛細(xì)血管特征值。在本步驟S42中,將毛細(xì)血管區(qū)域的圖像表示為連通域,通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)連通域的數(shù)量、面積和區(qū)域平均色值,定義向量v2={count,area,color}作為最終輸出。
S5:根據(jù)紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值判定皮膚敏感度;在本實(shí)施例中,皮膚敏感度的判定是將紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值輸入到一建立的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,直接由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型對(duì)被測(cè)皮膚的紅斑特征值和毛細(xì)血管特征值進(jìn)行判斷,最終輸出被測(cè)皮膚敏感度的評(píng)價(jià)。
請(qǐng)參閱圖9,當(dāng)毛發(fā)特征比較集中,計(jì)算β值會(huì)相對(duì)較大,所述對(duì)整個(gè)待測(cè)特征的面積比值方案可能會(huì)出現(xiàn)誤檢和漏檢,為解決這種情況下出現(xiàn)的問(wèn)題,作為本發(fā)明一種更優(yōu)的技術(shù)方案,對(duì)所述毛發(fā)特征判斷進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的毛發(fā)特征判斷具體包括以下步驟:作為本發(fā)明一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述毛發(fā)特征判斷具體包括以下步驟:
Sb1:獲取相減后的表皮層圖像和真皮層圖像的連通域的面積Sarea,并得到包裹該連通域的最小矩形面積S;
Sb2:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)面積值Sunit,比較Sarea與Sunit的大?。?/p>
如果Sarea>Sunit,執(zhí)行以下步驟:
Sb21:將連通域劃分為n個(gè)面積小于標(biāo)準(zhǔn)面積值Sunit的子域部分,所述n個(gè)子域部分的面積分別為Sarea-i,其中n和i為正整數(shù),且1≤i≤n;針對(duì)圖9所示的毛發(fā),可將其分成3個(gè)子域部分A、B、C;或者也可分成更多的子域部分,以進(jìn)一步增強(qiáng)準(zhǔn)確性;
Sb22:分別得到并計(jì)算包裹該n個(gè)子域部分的n個(gè)最小矩形面積Si,其中i為正整數(shù),且1≤i≤n;
Sb23:分別計(jì)算得到n個(gè)子域部分與其對(duì)應(yīng)的最小矩形的面積比值βi,βi=Sarea-i/Si;
Sb24:計(jì)算n個(gè)βi的均值
Sb25:設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)均值的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征;
以及,如果Sarea≤Sunit,則執(zhí)行以下步驟:
Sb31:計(jì)算得到該連通域與包裹該連通域的最小矩形的面積比值β,β=Sarea/S;
Sb32:設(shè)定一毛發(fā)特征閾值T,根據(jù)比值β的大小判斷該連通域是否為毛發(fā)特征,如果β>T,則表示該連通域不是毛發(fā)特征,如果β≤T,則表示該連通域?yàn)槊l(fā)特征。
在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述毛發(fā)特征閾值T為0.5。
請(qǐng)參閱圖10,為進(jìn)一步提高皮膚敏感度判定的準(zhǔn)確性,作為本發(fā)明一種更優(yōu)的技術(shù)方案,所述的皮膚敏感度分析方法還包括步驟S50:獲取皮膚阻抗特征值,在本實(shí)施例中,主要是利用不易感知的交變微電流通過(guò)本發(fā)明提供的裝置中的皮膚導(dǎo)電接觸模塊12作用于皮膚,并通過(guò)反復(fù)測(cè)量皮膚阻值,計(jì)算得到多次測(cè)量得到的皮膚阻值的平均值,以該平均值作為皮膚阻抗特征值。在本實(shí)施例中,通過(guò)反復(fù)測(cè)量20次的阻值獲取其平均值,并作為皮膚阻抗特征值v3={resistance}輸出。以及,所述步驟S5中,還根據(jù)皮膚阻抗特征值判定皮膚敏感度。也即,在該優(yōu)選的技術(shù)方案中,所述步驟S5根據(jù)紅斑特征值v1、毛細(xì)血管特征值v2和皮膚阻抗特征值v3這三份輸入向量,代入到先驗(yàn)學(xué)習(xí)敏感度深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中,即能輸出最終的敏感度等級(jí)。所述先驗(yàn)學(xué)習(xí)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,為基于1000人隨機(jī)年齡分布的志愿者,通過(guò)專家主觀判斷、現(xiàn)有技術(shù)客觀判斷方式相結(jié)合確定的皮膚敏感度作為輸出,本發(fā)明技術(shù)檢測(cè)的皮膚紅斑、皮膚毛細(xì)血管和皮膚阻抗特征作為輸入,在多層深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型下訓(xùn)練出的預(yù)測(cè)模型集合,由此生成深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)皮膚敏感度的準(zhǔn)確判定。
另外,可結(jié)合本發(fā)明的皮膚敏感度分析方法和裝置一起對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更深入的理解,在此不再贅述。
另外,本實(shí)施例還具有其他變形實(shí)施例,例如:
(1)本發(fā)明的信息傳輸模塊可以為WiFi無(wú)線通訊,將裝置采集的皮膚圖像和阻抗信息傳輸給移動(dòng)設(shè)備如手機(jī)或者平板,將手機(jī)或者平板作為信息傳輸模塊及處理模塊的結(jié)合,處理的結(jié)果可以返回在裝置顯示模塊上顯示或者直接在手機(jī)或平板上顯示。
(2)本發(fā)明的特征計(jì)算還可以把皮膚水分流失率作為皮膚敏感度的評(píng)價(jià)特征。敏感皮膚的人群往往存在皮膚鎖水能力不如正常人群,皮膚水分流失率是表達(dá)鎖水能力的更好指標(biāo)。在使用時(shí)測(cè)量使用者補(bǔ)水時(shí)的皮膚阻抗參數(shù)v3,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,測(cè)量皮膚水分自然揮發(fā)后的皮膚阻抗參數(shù)v3',構(gòu)建新的皮膚水分流失率特征,也即兩次阻抗差值與時(shí)間的比例,表示為向量v={(v3'.resistance-v3.resistance)/t}作為特征向量進(jìn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和判斷。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明皮膚敏感度分析方法及裝置通過(guò)獲取人體表皮層皮膚和真皮層皮膚的相關(guān)圖像并進(jìn)行一系列處理,采用與人體皮膚敏感度聯(lián)系最相關(guān)的表皮層紅斑特征值和真皮層毛細(xì)血管特征值作為敏感度特征,得到人體皮膚敏感度,不需要通過(guò)在人體皮膚表面涂抹測(cè)試藥物,提高受試者的測(cè)試舒適度,不會(huì)對(duì)受試者的皮膚造成刺激及不良反應(yīng),并能夠得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)果,減少人為因素的影響,其中的裝置便于受試者攜帶,能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)并了解自身皮膚的狀態(tài),有利于對(duì)受試者對(duì)護(hù)膚品和其它與皮膚有關(guān)系的物品的選用的引導(dǎo)。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式,如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍,倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變形。