本發(fā)明涉及皮膚檢測成像技術(shù)，尤其是涉及一種LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)及成像方法。

背景技術(shù)：

皮膚檢測儀是目前唯一能對皮膚的病理學(xué)特征進行定量分析的儀器，它的出現(xiàn)使皮膚治療告別了以往單憑肉眼憑醫(yī)生經(jīng)驗判斷的歷史，可以精確、定量地診斷皮膚情況，它為醫(yī)生和患者提供更加精確、清楚、容易理解的皮膚診斷報告，從而更加有效地提高了皮膚治理、治療效果。

皮膚檢測儀運用先進的光學(xué)成像和軟件科技，即時測出和分析表皮的斑點、毛孔、皺紋和皮膚紋理，以及由于紫外線照射而產(chǎn)生的皮下血管和色素性病變，如卟啉(油脂)、褐色斑、紅斑等，并揭示了由它們而引起的如黃褐斑、痤瘡、酒渣鼻和蛛蛛狀靜脈瘤等潛在危險，進而便于皮膚科醫(yī)生針對皮膚問題設(shè)計出最合適的治療方案。

然而，目前市場上的皮膚檢測儀均是采用傳統(tǒng)直接光學(xué)成像分析，具有成像分辨率較低、適應(yīng)性差、皮膚特性敏感度低等缺點，其無法做到更為細(xì)致、全面的皮膚成像。有鑒于此，提供一種全面、細(xì)致、高效成像分析系統(tǒng)成為現(xiàn)階段亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)及成像方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)成像分辨率較低、適應(yīng)性差、皮膚特性敏感度低的技術(shù)問題。

為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)，包括沿光的傳輸方向依次設(shè)置的第一LCD組件、第二LCD組件、線偏振片、CCD/CMOS成像組件，分別用于控制所述第一LCD組件和第二LCD組件的相位延遲量的第一控制器和第二控制器，及用于處理所述CCD/CMOS成像組件采集的圖像的計算機組件；其中，所述第一LCD組件和第二LCD組件上分別設(shè)置有設(shè)置第一通光孔和第二通光孔。

優(yōu)選的，所述第一LCD組件的慢軸與第二LCD組件的慢軸之間的夾角為45°，所述第一LCD組件的慢軸與所述線偏振片的透光軸之間的夾角為90°。

優(yōu)選的，所述第一控制器和第二控制器輸出電壓的精度為1mV。

優(yōu)選的，所述第一通光孔和第二通光孔的孔徑均為20mm。

優(yōu)選的，所述第一LCD組件和第二LCD組件的響應(yīng)波段均為400nm～700nm。

同時，本發(fā)明還提供一種LCD調(diào)制皮膚檢測成像方法，包括如下步驟：

(1)光源照射皮膚，經(jīng)過皮膚漫反射的光線依次進入第一LCD組件和第二LCD組件；

(2)調(diào)節(jié)第一LCD組件和第二LCD組件的相位延遲量，將兩次相位延遲后的光射入線偏振片，并通過CCD/CMOS成像組件對線偏振片出射的線偏振光進行一次成像；

(3)重復(fù)步驟(2)，調(diào)節(jié)形成第一LCD組件和第二LCD組件的多組不同的相位延遲量，并獲取與多組不同的相位延遲量相對應(yīng)的多個圖像。

優(yōu)選的，所述LCD調(diào)制皮膚檢測成像方法還包括將步驟(3)獲取的多個圖像的每一個像素點進行計算，獲取基于每一個像素點的多個偏振參數(shù)，并將每個偏振參數(shù)的值形成一幅偏振圖像，共獲得多幅偏振參數(shù)圖像。

優(yōu)選的，Stokes參量的計算公式為：

$I=\frac{S_0}{2}+\frac{S_1{\mathrm{cos\δ}}_2}{2}+\frac{S_2{\mathrm{sin\δ}}_1{\mathrm{sin\δ}}_2}{2}-\frac{S_3{\mathrm{cos\δ}}_1{\mathrm{sin\δ}}_2}{2}$

其中，I為CCD/CMOS成像組件接收到的光強值，S₀為光波的總光強，S₁為光波x方向線偏振分量與y方向線偏振分量的光強度差，S₂為光波π/4方向線偏振分量與-π/4方向線偏振分量的光強度差，S₃為光波右旋方向線偏振分量與左旋方向線偏振分量的光強度差，δ₁為第一LCD組件的相位延遲量，δ₂為第二LCD組件的相位延遲量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的第一控制器和第二控制器分別調(diào)節(jié)第一LCD組件和第二LCD組件的相位延遲量，并獲取在多組不同相位延遲量下的多個圖像，多個圖像分別提高了對皮膚表面各種特征的敏感性，其有利于提高成像的細(xì)致度和全面性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有的皮膚檢測儀的成像效果圖；

圖3是本發(fā)明的LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)的的成像效果圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明的實施例提供了一種LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)，包括沿光的傳輸方向依次設(shè)置的第一LCD組件1、第二LCD組件2、線偏振片3、CCD/CMOS成像組件4，分別用于控制所述第一LCD組件1和第二LCD組件2的相位延遲量的第一控制器5和第二控制器6，及用于處理所述CCD/CMOS成像組件4采集的圖像的計算機組件7；其中，所述第一LCD組件1和第二LCD組件2上分別設(shè)置有設(shè)置第一通光孔和第二通光孔。

具體成像時，首先通過光源照射皮膚，經(jīng)過皮膚漫反射的光線依次進入第一LCD組件1和第二LCD組件2，分別通過控制第一控制器5和第二控制器6的輸出電位來調(diào)節(jié)第一LCD組件1和第二LCD組件2的相位延遲量，將兩次相位延遲后的光線射入線偏振片3，并通過CCD/CMOS成像組件4對線偏振片3出射的線偏振光進行一次成像；再次控制第一控制器5和第二控制器6的輸出電位來調(diào)節(jié)第一LCD組件1和第二LCD組件2的相位延遲量，并通過CCD/CMOS成像組件4進行成像，經(jīng)過多次調(diào)節(jié)形成第一LCD組件1和第二LCD組件2的多組不同的相位延遲量，并獲取與多組不同的相位延遲量相對應(yīng)的多個圖像，然后通過計算機組件7對上述多個圖像進行處理。

對上述多個圖像進行處理時，可獲取出射光的光強及第一LCD組件1、第二LCD組件2的相位延遲量，并通過Mueller矩陣確定Stokes參量的計算公式：

$I=\frac{S_0}{2}+\frac{S_1{\mathrm{cos\δ}}_2}{2}+\frac{S_2{\mathrm{sin\δ}}_1{\mathrm{sin\δ}}_2}{2}-\frac{S_3{\mathrm{cos\δ}}_1{\mathrm{sin\δ}}_2}{2}$

其中，I為CCD/CMOS成像組件接收到的光強值，S₀為光波的總光強，S₁為光波x方向線偏振分量與y方向線偏振分量的光強度差，S₂為光波π/4方向線偏振分量與-π/4方向線偏振分量的光強度差，S₃為光波右旋方向線偏振分量與左旋方向線偏振分量的光強度差，δ₁為第一LCD組件的相位延遲量，δ₂為第二LCD組件的相位延遲量。

具體的，可通過上述公式計算對獲取的多個圖像的每一個像素點進行計算，獲取基于每一個像素點的多個偏振參數(shù)，并將每個偏振參數(shù)的值形成一幅偏振圖像，共獲得多幅偏振參數(shù)圖像。上述具體處理流程為本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，故在此不作詳細(xì)贅述。

而且，本實施例計算機組件7也可采用為本領(lǐng)域其他常規(guī)技術(shù)對CCD/CMOS成像組件4采集的圖像進行處理，本實施例對計算機組件7的處理方式在此并不作限制，以處理圖像的更佳方式為優(yōu)。

其中，本實施例所述第一LCD組件1的慢軸與第二LCD組件2的慢軸之間的夾角為45°，所述第一LCD組件1的慢軸與所述線偏振片3的透光軸之間的夾角為90°。

本實施例所述第一控制器5和第二控制器6輸出電壓的精度為1mV，且具有較強的輸出穩(wěn)定性，其有利于后續(xù)的圖像處理，保證處理的精準(zhǔn)性。而且，可將所述第一控制器5和第二控制器6均與計算機組件7連接，以便于提高對所述第一控制器5和第二控制器6可控制性。

本實施例入射光源的波長可設(shè)置為400nm-700nm，對應(yīng)的，可將所述第一LCD組件1和第二LCD組件2的響應(yīng)波段均設(shè)置為400nm～700nm，從而有利于更加精確獲取皮膚表征特性的圖像。本實施例所述第一通光孔和第二通光孔的孔徑均為20mm，從而便于對通過的波長在400nm-700nm的光波進行相位調(diào)制。

而為了便于說明本實施例LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)的成像優(yōu)點，進行了以下試驗：將現(xiàn)有的常規(guī)皮膚檢測儀與本實施例的LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)進行對比成像。具體為，選用市場購買的常規(guī)人造皮革作為試樣，并在相同的光照下進行成像，成像后的圖像如圖2、圖3所示，由圖像對比可知，本實施例的LCD調(diào)制皮膚檢測成像系統(tǒng)獲取的成像圖像明顯更為細(xì)致、全面，其能夠更佳的反應(yīng)皮膚的真實狀況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的第一控制器和第二控制器分別調(diào)節(jié)第一LCD組件和第二LCD組件的相位延遲量，并獲取在多組不同相位延遲量下的多個圖像，多個圖像分別提高了對皮膚表面各種特征的敏感性，其有利于提高成像的細(xì)致度和全面性。

以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。