本發(fā)明涉及皮膚檢測分析領域，具體為一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、目前的皮膚檢測系統(tǒng)一般是通過采用不同光源光譜(如uva、平行偏振光、交叉偏振光、伍氏光、紫外光、藍光等)進行圖像采集，獲取不同的光譜圖像，進行分析表面特征、結構特征，給美容護膚、醫(yī)學診斷提供治療前的嚴重程度評估、治療后的療效評估等量化測量評估功能。

2、這樣的皮膚檢測系統(tǒng)結構復雜，無法小型化，使用不便。提供的光譜圖像數(shù)量有限，無法實現(xiàn)光譜維度的分析，檢測結果準確性差。

3、可調(diào)法布里珀羅濾波器(fpi)是一種窄帶可調(diào)濾光片，由一對彼此平行且相距-定距離的高反射率鏡面、及調(diào)控兩者之間距離的動力裝置構成。根據(jù)干涉原理，不同的間距一組平面鏡能過濾不同的被長，從而可以通過調(diào)節(jié)腔體的平行鏡面間距來控制輸出的波。由于可調(diào)fpi的體積小，成本低，通過替代目前的透射式光柵進行分光，能極大的簡化高光譜成像系統(tǒng)的結構，實現(xiàn)高光譜系統(tǒng)的微型化。

4、因此fpi圖像采集系統(tǒng)比傳統(tǒng)的多光源皮膚檢測系統(tǒng)相比，能輸出半波峰寬更小、數(shù)量更多的波段圖像，從而提供更多皮膚參數(shù)的檢測分析，檢測更準確。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中的技術問題，本申請?zhí)岢隽艘环N基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，包括以下步驟：

3、s1、采用可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)，根據(jù)待檢測物質(zhì)選取對應的特征波長進行人臉圖像采集，獲得特征波長圖像；

4、s2、通過人臉識別算法，獲取所述特征波長圖像上的待檢測人臉皮膚區(qū)域，對齊所述特征波長圖像，得到所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)；

5、s3、將所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)與所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)進行相關性分析；

6、s4、基于相關性分析的結果得到所述待檢測物質(zhì)在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域上的分布，進行可視化輸出。

7、所述待檢測物質(zhì)為所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的皮膚成分，可選的，包括卟啉、血氧、優(yōu)黑素、褐黑素、黑色素、胡蘿卜素、膽紅素、水分、脂質(zhì)或血紅蛋白。通過本發(fā)明的方法能夠根據(jù)實際需要選擇不同的皮膚成分進行分析，得到對應的含量和分布。

8、優(yōu)選的，s1中根據(jù)待檢測物質(zhì)選取對應的特征波長具體包括：對已知特征波長的待檢測物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)選取對應的特征波長；對未知特征波長的待檢測物質(zhì)進行特征提取確定特征波長，再通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)選取對應的特征波長。通過可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)采集對應特征波長的人臉圖像，和普通皮膚檢測系統(tǒng)相比，針對性強，處理數(shù)據(jù)量少，檢測效率高。

9、優(yōu)選的，s3中所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的獲取包括：預先通過高光譜相機采集含有所述待檢測物質(zhì)的皮膚數(shù)據(jù)，從而獲得所述待檢測物質(zhì)在皮膚上的參考光譜曲線作為待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)。待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)可以在檢測皮膚之前進行預采集，并存儲對應的存儲單元，需要對比分析時再調(diào)用預存的參考光譜數(shù)據(jù)，通過采用物質(zhì)在皮膚上的光譜曲線作為參考光譜，而不是物質(zhì)本身的光譜曲線，跟實際皮膚檢測到的光譜曲線相似性更好，分析結果更準確。

10、優(yōu)選的，s3中所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的獲取包括：在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域?qū)ふ宜龃龣z測物質(zhì)的富集區(qū)域，將所述富集區(qū)域的平均光譜作為所述待檢測物質(zhì)在皮膚上的參考光譜曲線，獲得所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)。通過待檢測人臉皮膚區(qū)域中的物質(zhì)富集區(qū)域作光譜為參考光譜，能消除個人皮膚差異及光源差異導致的光譜差別，檢測結果更準確。

11、進一步優(yōu)選的，通過計算所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)與所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的距離函數(shù)、相關系數(shù)、光譜信息散度或光譜角度進行所述相關性分析。通過相關性分析方法能實現(xiàn)相對定量分析，檢測分析速度快。

12、優(yōu)選的，s4具體包括：將所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的相關性分析結果映射到一張colormap，使不同大小的數(shù)值對應不同的顏色，輸出可視化的效果圖。通過colormap輸出可視化的效果圖能直觀量化待檢測物質(zhì)在皮膚上的分布狀態(tài)，有利于觀察皮膚的狀態(tài)，降低治療難度。

13、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測系統(tǒng)，包括以下模塊：

14、特征波長圖像采集模塊：采用可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)，根據(jù)待檢測物質(zhì)選取對應的特征波長進行人臉圖像采集，獲得特征波長圖像；

15、光譜數(shù)據(jù)獲取模塊：通過人臉識別算法，獲取所述特征波長圖像上的待檢測人臉皮膚區(qū)域，對齊所述特征波長圖像，得到所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)；以及

16、相關性分析模塊：將所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)與所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)進行相關性分析；

17、可視化輸出模塊：基于相關性分析的結果得到所述待檢測物質(zhì)在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域上的分布，進行可視化輸出。

18、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種計算機程序產(chǎn)品，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器執(zhí)行時實施如第一方面任一項所述的方法。

19、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種計算系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述處理器被配置為執(zhí)行如第一方面中任一項所述的方法。

20、本發(fā)明的有益之處在于：

21、1.通過fpi圖像采集系統(tǒng)，可以針對性的采集目標波段圖像，大大減少了光譜成像的數(shù)據(jù)量，提高了檢測速度。

22、2.采用光譜相關性分析，相對定量分析，檢測分析速度快。

23、3.采用物質(zhì)在皮膚上的光譜曲線作為預存的參考光譜能更貼近實際檢測結果；通過待檢測人臉皮膚區(qū)域中的物質(zhì)富集區(qū)域作光譜為參考光譜消除個人皮膚差異及光源差異導致的光譜差別，檢測結果更準確。

技術特征：

1.一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，所述待檢測物質(zhì)為所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的皮膚成分，包括卟啉、血氧、優(yōu)黑素、褐黑素、黑色素、胡蘿卜素、膽紅素、水分、脂質(zhì)或血紅蛋白。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，s1中根據(jù)待檢測物質(zhì)選取對應的特征波長具體包括：對已知特征波長的待檢測物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)選取對應的特征波長；對未知特征波長的待檢測物質(zhì)進行特征提取確定特征波長，再通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)fpi圖像采集系統(tǒng)選取對應的特征波長。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，s3中所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的獲取包括：預先通過高光譜相機采集含有所述待檢測物質(zhì)的皮膚數(shù)據(jù)，從而獲得所述待檢測物質(zhì)在皮膚上的參考光譜曲線作為待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，s3中所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的獲取包括：在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域?qū)ふ宜龃龣z測物質(zhì)的富集區(qū)域，將所述富集區(qū)域的平均光譜作為所述待檢測物質(zhì)在皮膚上的參考光譜曲線，獲得所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，通過計算所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)與所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)的距離函數(shù)、相關系數(shù)、光譜信息散度或光譜角度進行所述相關性分析。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法，其特征在于，s4具體包括：將所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的相關性分析結果映射到一張colormap，使不同大小的數(shù)值對應不同的顏色，得到所述待檢測物質(zhì)在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域上的分布，輸出可視化的效果圖。

8.一種基于fpi圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊：

9.一種計算機程序產(chǎn)品，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器執(zhí)行時實施如權利要求1-7中任一項所述的方法。

10.一種計算系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述處理器被配置為執(zhí)行如權利要求1-7中任一項所述的方法。

技術總結
公開了一種基于FPI圖像采集系統(tǒng)的皮膚檢測方法及系統(tǒng)，該方法包括：S1、采用可調(diào)FPI圖像采集系統(tǒng)，根據(jù)待檢測物質(zhì)選取對應的特征波長進行人臉圖像采集，獲得特征波長圖像；S2、通過人臉識別算法，獲取所述特征波長圖像上的待檢測人臉皮膚區(qū)域，對齊所述特征波長圖像，得到所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)；S3、將所述待檢測人臉皮膚區(qū)域的每個像素的光譜數(shù)據(jù)與所述待檢測物質(zhì)的參考光譜數(shù)據(jù)進行相關性分析；S4、基于相關性分析的結果得到所述待檢測物質(zhì)在所述待檢測人臉皮膚區(qū)域上的分布，進行可視化輸出。

技術研發(fā)人員：麥江泉,陳思正,郭斌,黃錦標
受保護的技術使用者：深圳市海譜納米光學科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9