皮膚狀況評估裝置及使用該裝置的皮膚狀況評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種皮膚狀況評估裝置和使用該裝置的皮膚狀況評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于個人健康越來越受關(guān)注，通過持續(xù)監(jiān)控來評估和管理健康變得越來越重要。 作為最大的器官，皮膚在內(nèi)部和外部刺激下呈現(xiàn)出各種代謝物和變化。作為一個具體示例， 當(dāng)人的膚色差時，則會被懷疑存在血流紊亂或者消化功能紊亂。作為另一個示例，當(dāng)人具有 皮膚問題時，人會被懷疑承受了壓力。
[0003] 按照慣例，皮膚狀況的評估一般是通過視覺或觸覺的方法來進(jìn)行。確切地說，可以 通過光學(xué)顯微鏡從視覺上確定皮膚的彈性，可以以觸覺的方式確定皮膚的含水量。例如， 10-2008-0033040號韓國專利公開文件揭露了一種生成皮膚養(yǎng)護(hù)信息的方法。該方法向用 戶皮膚施加電壓，檢測在用戶皮膚中流動的電流信號，測量用戶的皮膚含水量及汗腺管活 躍性，以及計(jì)算皮膚的含水量信息，從而生成皮膚養(yǎng)護(hù)信息。
[0004] 用于評估健康狀況的皮膚監(jiān)控需要持續(xù)進(jìn)行。因此，需要一種皮膚狀況評估裝置 及方法，其能夠便利地執(zhí)行監(jiān)控和評估，同時不會給被評估的人員帶來不愉快的感覺。
[0005] 作為與皮膚狀況評估裝置及方法相關(guān)的常規(guī)技術(shù)，10-2008-0069730號韓國專利 公開文件公開了一種多功能數(shù)字皮膚成像裝置及圖像分析方法。在10-2008-0069730號韓 國專利公開文件中公開的這種皮膚成像裝置包括光源、CCD(電荷耦合器件）相機(jī)以及具有 一個或更多個光學(xué)過濾器的旋轉(zhuǎn)式過濾器輪級（wheelstage)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式過濾器輪級被轉(zhuǎn) 動時，具有波長選擇功能的光學(xué)過濾器中的一個被選定且設(shè)置在CCD相機(jī)的透鏡前方。然 而，由于皮膚成像裝置使用過濾器，當(dāng)實(shí)際完成該皮膚成像裝置時其價格不可避免地會增 加，且圖像會因過濾器的二次特性的影響而變形。另外，由于皮膚成像裝置必須讓光通過過 濾器，因此皮膚成像裝置在測量其強(qiáng)度低的波長上存在困難。另外，由于該皮膚成像裝置具 有較大體積，因此不能由個人攜帶該皮膚成像裝置。
[0006] 作為另一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)，10-2009-0041384號韓國專利公開文件公開了一種用于檢 查皮膚狀況的相機(jī)。在10-2009-0041384號韓國專利公開文件中公開的相機(jī)包括紫外（UV) 光過濾器和偏振過濾器。紫外光過濾器讓預(yù)定范圍內(nèi)的波長通過，偏振過濾器將與皮膚皮 脂反應(yīng)而產(chǎn)生的光分離。相機(jī)可以將皮脂狀態(tài)劃分為特定的顏色以用于確定皮脂的狀態(tài)。 然而，用于檢查皮膚狀況的相機(jī)中使用的波長局限于對皮脂起反應(yīng)的特定波長，且由于采 用了紫外光過濾器，相機(jī)的價格不可避免地增加。另外，該相機(jī)還具有上述諸如圖像變形和 可測量波長有限的問題。
[0007] 在應(yīng)用這些常規(guī)技術(shù)時，本發(fā)明人確信光信息會受到皮膚表面中集聚的特定組分 的影響，從而使得難以確定表皮的內(nèi)在狀況。
[0008] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0009] [專利文獻(xiàn)]
[0010] (專利文獻(xiàn)1) 10-2008-0033040號韓國專利公開文件
[0011] (專利文獻(xiàn)2) 10-2009-0041384號韓國專利公開文件
[0012] (專利文獻(xiàn)3) 10-2008-0069730號韓國專利公開文件。
[0013][非專利文獻(xiàn)]
[0014] "Evaluatingtheefficientofwhiteningproductsbyusing luminescencemeasurementandrevealingcorrelationbetweenluminescence andotherparameters''，ChoonBokJeong等人,J.Soc.Cosmet.Scientists Korea,Vol. 36,No. 4, 2010 年 12 月，253-258 頁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 各種實(shí)施例涉及利用非破壞性的方法容易地評估皮膚狀況的裝置及方法，更具體 地，涉及這樣一種裝置及方法：其能夠利用光分析法分析皮膚表皮中集聚的特定組分濃度， 以及從光信息中消除所分析的特定組分的影響，從而確定可靠的內(nèi)在皮膚信息（其不包括 特定組分）。
[0016] 在實(shí)施例中，公開了一種皮膚狀況評估方法。該皮膚狀況評估方法可以包括：準(zhǔn)備 包括一個或更多個發(fā)光二極管（LED)的光源，利用光源將光照射到皮膚上，利用光檢測器 接收通過皮膚發(fā)出的光，分析特定組分對所接收的光信息的影響，以及消除分析得出的特 定組分的影響。
[0017] 特定組分?jǐn)?shù)量的計(jì)算包括：從光檢測器接收的光信息中計(jì)算半無限層的漫反射率 R;利用方程3從半無限層的漫反射率R計(jì)算單次散射反照率《(A);利用方程2從單次散 射反照率《 (X)計(jì)算表皮的吸收系數(shù)以及利用方程1從表皮的吸收系數(shù)y_計(jì)算 表皮中特定組分的體積分?jǐn)?shù)fspe;:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種皮膚狀況評估方法，所述皮膚狀況評估方法包括： 準(zhǔn)備包括一個或更多個發(fā)光二極管的光源； 利用光源將光照射到皮膚上； 利用光檢測器接收通過皮膚發(fā)出的光， 其中，在光從光源照射到皮膚上之后，光檢測器接收通過皮膚發(fā)出的紫外光，并且 所述皮膚狀況評估方法進(jìn)一步包括：從接收的光信息計(jì)算分布于皮膚表皮中的特定組 分的數(shù)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，特定組分?jǐn)?shù)量的計(jì)算包括： 從光檢測器接收的光信息中計(jì)算半無限層的漫反射率R ; 利用方程3從半無限層的漫反射率R計(jì)算單次散射反照率ω( λ ); 利用方程2從單次散射反照率ω (λ)計(jì)算表皮的吸收系數(shù)μ_;以及 利用方程1從表皮的吸收系數(shù)μ _計(jì)算表皮中特定組分的體積分?jǐn)?shù)f
其中，P C11為周邊環(huán)境/介質(zhì)的界面對入射輻射的鏡面反射，爲(wèi)Q為半經(jīng)驗(yàn)的半球-半 球反射率，^為當(dāng)暴露于散射輻射下時半無限層的半經(jīng)驗(yàn)的漫反射率，
其中，μ s.t,為約化散射系數(shù)，以及
其中，Pbadt為人類肌膚的背景吸收。
3. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，紫外光具有300nm-400nm的峰值波 長。
4. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，所述一個或更多個發(fā)光二極管發(fā)出 選自紫外光、可見光及紅外光中的一種或多種光，并且 皮膚狀況評估方法進(jìn)一步包括：從光檢測器接收的光信息中去除在計(jì)算特定組分?jǐn)?shù)量 時計(jì)算的特定組分?jǐn)?shù)量的貢獻(xiàn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，將光照射到皮膚上的步驟包括：施加 從多個發(fā)光二極管發(fā)出的不同波長的光，并且 皮膚狀況評估方法進(jìn)一步包括：從光檢測器接收的光信息中去除在計(jì)算特定組分?jǐn)?shù)量 時計(jì)算的特定組分?jǐn)?shù)量的貢獻(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，利用光檢測器接收通過皮膚發(fā)出的 光的步驟包括：接收來自皮膚的反射光光譜、熒光光譜及散射光光譜中的一個或更多個。
7. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，所述皮膚狀況評估方法進(jìn)一步包括：利用 算術(shù)單元根據(jù)接收的光來計(jì)算由皮膚組分吸收的光譜。
8. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，將光照射到皮膚上的步驟包括：使從 發(fā)光二極管發(fā)出的光偏振。
9. 如權(quán)利要求8所述的皮膚狀況評估方法，其中，利用光檢測器接收通過皮膚發(fā)出的 光的步驟包括：接收從皮膚發(fā)出的光的偏振光。
10. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，所述皮膚狀況評估方法進(jìn)一步包括： 捕獲皮膚的圖像，并且借助算術(shù)單元將由光檢測器接收的光信息映射至通過劃分所捕 獲的皮膚圖像而獲得的多個區(qū)域；以及 利用顯示器件顯示與皮膚圖像的相應(yīng)區(qū)域形成映射的光信息。
11. 如權(quán)利要求1所述的皮膚狀況評估方法，其中，所述特定組分為黑色素。
12. -種皮膚狀況評估裝置，所述皮膚狀況評估裝置包括： 光源，包括一個或更多個發(fā)光二極管，用于將光照射到皮膚上； 光檢測器，被構(gòu)造成在光源發(fā)射光之后接收通過皮膚發(fā)出的光；以及 算術(shù)單元，被配置為利用通過光檢測器接收的光計(jì)算由皮膚組分吸收的光譜， 其中，所述光源包括被獨(dú)立驅(qū)動以發(fā)光的多個發(fā)光二極管， 所述多個發(fā)光二極管中的一個或更多個發(fā)出紫外光，并且 算術(shù)單元從由光檢測器接收的光信息中計(jì)算分布于皮膚表皮中的特定組分的數(shù)量，并 且去除所計(jì)算的特定組分的數(shù)量對由光檢測器接收的光信息的貢獻(xiàn)。
13. 如權(quán)利要求12所述的皮膚狀況評估裝置，其中，光檢測器接收來自皮膚的反射光 光譜、熒光光譜及散射光光譜中的一個或更多個。
14. 如權(quán)利要求12所述的皮膚狀況評估裝置，其中，光源包括偏振器件，并且通過偏振 器件使從LED發(fā)出的光偏振，以便將偏振光照射到皮膚上。
15. 如權(quán)利要求14所述的皮膚狀況評估裝置，其中，光檢測器包括偏振器件，并且接收 從皮膚發(fā)出的光的偏振光。
16. 如權(quán)利要求15所述的皮膚狀況評估裝置，其中，光源的偏振器件的偏振方向和光 檢測器的偏振器件的偏振方向之間的角度是可調(diào)節(jié)的。
17. 如權(quán)利要求12所述的皮膚狀況評估裝置，所述皮膚狀況評估裝置進(jìn)一步包括被配 置用于捕獲皮膚圖像的相機(jī)， 其中，算術(shù)單元將由光檢測器接收的光信息映射至通過將由相機(jī)獲取的皮膚圖像劃分 而獲得的多個區(qū)域，并且 皮膚狀況評估裝置進(jìn)一步包括：顯示器件，被配置成顯示與皮膚圖像的各個區(qū)域形成 映射的光信息。
18. 如權(quán)利要求17所述的皮膚狀況評估裝置，其中，光檢測器和相機(jī)彼此集成在一起。
19. 如權(quán)利要求12所述的皮膚狀況評估裝置，其中，多個發(fā)光二極管關(guān)于光檢測器對 稱或者沿徑向設(shè)置。
20. 如權(quán)利要求12所述的皮膚狀況評估裝置，其中，特定組分為黑色素。
【專利摘要】提供了一種皮膚狀況評估裝置及使用該裝置的皮膚狀況評估方法。該皮膚狀況評估方法可以包括準(zhǔn)備包括一個或更多個LED的光源，利用光源將光照射到皮膚上，以及利用光檢測器接收通過皮膚發(fā)出的光。
【IPC分類】A61B5-00
【公開號】CN104825131
【申請?zhí)枴緾N201510073126
【發(fā)明人】樸斯特拉, 徐大雄
【申請人】首爾偉傲世有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月11日
【公告號】US20150223749