基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚油脂含量檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚油脂含量檢測方法，屬于近紅外光譜技術(shù)研宄領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]皮膚皮脂腺所分泌的油脂(即皮脂)，具有滋潤皮膚、毛發(fā)，防止皮膚水分蒸發(fā)，抑制和殺滅皮膚表面的細(xì)菌等功效。通過分析皮膚表面皮脂含量，除了可以判斷皮膚類型外，還可以通過皮脂含量的變化，推斷人體代謝情況，并做出相應(yīng)調(diào)理；與此同時，皮脂異常分泌或分泌成分改變將會導(dǎo)致許多皮膚病(如痤瘡等)的發(fā)生，為研宄皮脂異常與疾病的關(guān)系，也需要先實現(xiàn)皮脂含量的測定。因此，皮脂含量檢測具有重要意義。
[0003]現(xiàn)階段皮膚油脂測量的方法中，國際上認(rèn)可的測量方式是應(yīng)用皮膚油脂測試儀器(SEBUMETER)進(jìn)行測量。該儀器是基于光度計原理，一種0.1mm厚的特殊消光膠帶吸收人體皮膚上的油脂后，就會變成一種透明的膠帶，它的透光量就會發(fā)生變化，吸收的油脂越多，透光量就會越大，這樣就可以測量皮膚油脂的含量。該檢測方法雖被廣泛使用，但仍存在著測量速度慢，測試項目單一等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中測量速度較慢，測試項目單一的問題，以實現(xiàn)對皮膚油脂含量更快速、精確，多成分同時進(jìn)行的測量，提出了基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法。
[0005]本發(fā)明要解決技術(shù)問題的方案是:
[0006]基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一，采集皮膚油脂樣品的近紅外光譜信息:使用近紅外光譜儀器采集皮膚光譜信息，光譜波段選擇油脂吸收顯著的范圍，采集樣品人數(shù)大于100，并記錄數(shù)據(jù)；
[0008]步驟二，應(yīng)用SEBUMETER測量相應(yīng)皮膚油脂含量:應(yīng)用SEBUMETER方法測量各樣品步驟一所獲得的光譜相對應(yīng)皮膚油脂含量，該數(shù)據(jù)作為真實值為后期建模工作備用；
[0009]步驟三，對步驟一獲得的光譜信息進(jìn)行處理:采用多元散射校正法對光譜信息進(jìn)行預(yù)處理，同時應(yīng)用馬氏距離算法，判斷樣品當(dāng)中的異常并予以剔除，從而獲得建模所需的光譜信息；
[0010]步驟四，建立皮膚油脂預(yù)測模型:利用步驟三處理后的光譜信息和步驟二獲得的油脂測量值數(shù)據(jù)，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立預(yù)測能力良好、預(yù)測結(jié)果穩(wěn)定的皮膚油脂檢測模型；
[0011 ] 步驟五，預(yù)測模型建立后，利用該模型對模型樣品以外其他人的皮膚油脂檢測。
[0012]步驟三中，多元散射校正法用直接正交信號校正算法替換。
[0013]步驟四中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法用偏最小二乘或拓?fù)浞椒ㄌ鎿Q。
[0014]本發(fā)明的有益效果:該方法改變傳統(tǒng)皮膚油脂SEBUMETER檢測方式，通過使用近紅外光譜技術(shù)實現(xiàn)對皮膚油脂含量的測量，測試方法更簡易便捷，測試結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。且當(dāng)調(diào)整光譜波段后，近紅外多組分同時測量的優(yōu)勢還可實現(xiàn)對皮膚當(dāng)中其他物質(zhì)成分(如水分、黑色素等)含量的同步檢測，更能全面了解皮膚狀況。與此同時，近紅外光譜具有良好的穿透能力，無論是位于皮膚表面還是皮膚內(nèi)部的油脂，都能被檢測，從而確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0015]隨著本發(fā)明方法的實現(xiàn)，基于該原理的皮膚檢測儀器將可應(yīng)運而生，從而帶動開創(chuàng)新的皮膚檢測儀器市場。
【附圖說明】
[0016]圖1:基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚油脂含量檢測方法流程圖說明。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法，包括以下步驟:
[0019]步驟一，采集皮膚油脂樣品的近紅外光譜信息:為確保后期所建皮膚油脂預(yù)測模型的精確性和穩(wěn)定性，需要采集大量皮膚油脂近紅外光譜信息。該過程需要邀請眾多(人數(shù)>100位)實驗志愿者。使用近紅外光譜儀器，采集各位皮膚光譜信息，光譜波段選擇油脂吸收顯著的范圍，留檔備存。
[0020]步驟二，應(yīng)用皮膚油脂測試儀(SEBUMETER)測量相應(yīng)皮膚油脂含量:每位志愿者，當(dāng)采集其皮膚近紅外光譜信息后，便應(yīng)用SEBUMETER測量其與步驟一所獲得的光譜相對應(yīng)的皮膚油脂含量，該數(shù)據(jù)作為真實值為后期建模工作備用。
[0021]步驟三，對步驟一獲得的光譜信息進(jìn)行處理:在獲得大量的皮膚油脂光譜信息和相應(yīng)的含量值后，會在建模之前對所采集的光譜信息進(jìn)行預(yù)處理，以排除儀器噪聲，雜散光等干擾，可以采用的預(yù)處理方法諸如:多元散射校正法(MSC)、直接正交信號校正法(DOSC)等。同時應(yīng)用馬氏距離算法，判斷樣品當(dāng)中的異常并予以剔除，從而獲得建模所需要的“純凈”光譜，最大程度的提升所建模型的預(yù)測質(zhì)量。
[0022]步驟四，建立皮膚油脂預(yù)測模型:利用處理后的光譜信息和油脂測量值數(shù)據(jù)，通過選擇合適的算法建立預(yù)測能力良好、預(yù)測結(jié)果穩(wěn)定的皮膚油脂檢測模型?？梢圆捎玫慕７椒ㄖT多，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)、偏最小二乘法(PLS)或拓?fù)浞椒ǖ取?br>[0023]步驟五，預(yù)測模型建立后，如果結(jié)果證實該模型預(yù)測精度良好，穩(wěn)定性極佳，便可廣泛應(yīng)用于對模型樣品以外其他人的皮膚油脂檢測工作中。
【主權(quán)項】
1.基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一，采集皮膚油脂樣品的近紅外光譜信息:使用近紅外光譜儀器采集皮膚光譜信息，光譜波段選擇油脂吸收顯著的范圍，采集樣品人數(shù)大于100，并記錄數(shù)據(jù)； 步驟二，應(yīng)用SEBUMETER測量相應(yīng)皮膚油脂含量:應(yīng)用SEBUMETER方法測量各樣品步驟一所獲得的光譜相對應(yīng)皮膚油脂含量，該數(shù)據(jù)作為真實值為后期建模工作備用； 步驟三，對步驟一獲得的光譜信息進(jìn)行處理:采用多元散射校正法對光譜信息進(jìn)行預(yù)處理，同時應(yīng)用馬氏距離算法，判斷樣品當(dāng)中的異常并予以剔除，從而獲得建模所需的光譜信息； 步驟四，建立皮膚油脂預(yù)測模型:利用步驟三處理后的光譜信息和步驟二獲得的油脂測量值數(shù)據(jù)，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立預(yù)測能力良好、預(yù)測結(jié)果穩(wěn)定的皮膚油脂檢測模型； 步驟五，預(yù)測模型建立后，利用該模型對模型樣品以外其他人的皮膚油脂檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法，其特征在于，步驟三中，多元散射校正法用直接正交信號校正算法替換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚皮脂檢測方法，其特征在于，步驟四中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法用偏最小二乘或拓?fù)浞椒ㄌ鎿Q。
【專利摘要】基于近紅外光譜技術(shù)的皮膚油脂含量檢測方法，屬于近紅外光譜技術(shù)研究領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中測量速度較慢，測試項目單一的問題，以實現(xiàn)對皮膚油脂含量更快速、精確，多成分同時進(jìn)行的測量，該方法包括：第一步，采集皮膚油脂樣品的近紅外光譜信息，第二步，應(yīng)用SEBUMETER測量相應(yīng)皮膚油脂含量，第三步，對步驟一獲得的光譜信息進(jìn)行處理，第四步，建立皮膚油脂預(yù)測模型，第五步，預(yù)測模型建立后，利用該模型對模型樣品以外其他人的皮膚油脂檢測；隨著本發(fā)明方法的實現(xiàn)，基于該原理的皮膚檢測儀器將可應(yīng)運而生，從而帶動開創(chuàng)新的皮膚檢測儀器市場。
【IPC分類】A61B5-00
【公開號】CN104757938
【申請?zhí)枴緾N201510143748
【發(fā)明人】盧啟鵬, 袁境澤, 丁海泉, 高洪智
【申請人】中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月30日