一种皮肤检测装置的制作方法

    技术2026-09-10  4


    本发明涉及非接触皮肤检测,具体地,涉及一种皮肤检测装置。


    背景技术:

    1、非接触皮肤检测技术主要基于图像处理、生物信号处理以及人工智能技术。非接触皮肤检测技术目前主要用于评估皮肤状态,例如皮肤水分含量、油脂分泌、毛孔大小等。这种技术不需要直接接触皮肤,而是通过光学或电学方法进行测量。在医疗领域,非接触皮肤检测技术可以用于皮肤病的早期诊断,如湿疹、牛皮癣等。

    2、皮肤表层主要有以下特征:

    3、毛孔:毛孔是汗腺导管的圆纹面开口。由于阴影,的毛孔看起来比周围的肤色更暗,并且通过它们更暗的颜色和圆形来识别。

    4、皱纹:皱纹是皮肤上的皱纹、褶皱或折痕,由于日晒而增加,并且与皮肤弹性下降有关。这种皮肤特征在图像之间具有最大的可变性,因为它高度依赖于客户的面部表情。皱纹是通过其特有的狭长形状来识别的。

    5、纹理:纹理主要是对皮肤光滑度的分析。纹理通过识别周围肤色的颜色渐变以及皮肤表面上指示表面纹理变化的峰值(以黄色显示)和谷值(以蓝色显示)来测量皮肤颜色和平滑度。

    6、紫质:紫质是细菌的排泄物,会滞留在毛孔中,导致痤疮。卟啉在紫外光下发出荧光,并显示出圆形白斑特征。

    7、紫外线色斑:当黑色素由于阳光伤害而凝结在皮肤表面以下时,就会出现紫外线斑点。在正常照明条件下,紫外线斑点通常是不可见的。表皮黑色素对紫外光的选择性吸收增强了其显示。

    8、红色区:红色区代表各种潜在的情况,如痤疮、炎症、酒渣鼻或蜘蛛静脉。乳头真皮(皮肤的一个子层)中包含的血管和血红蛋白使这些结构呈现红色。痤疮斑和炎症大小不一,但一般呈圆形。与痤疮相比,酒渣鼻通常较大且呈弥漫性,蜘蛛静脉通常较短、较细,并且可以在密集的网络中相互连接。

    9、斑点:斑点通常是棕色或红色的皮肤损伤,包括雀斑、痤疮疤痕、色素沉着过度和血管损伤。斑点可以通过与背景肤色的不同颜色和对比度来区分。斑点大小不一,通常呈圆形。

    10、褐色斑:褐色斑是皮肤上的损伤,如色素沉着过度、雀斑、雀斑样痣和黄褐斑。褐色斑是由于黑色素过多而产生的。黑色素由表皮底层的黑素细胞产生。棕色斑会在皮肤上产生不均匀的外观。

    11、非接触皮肤检测技术可以应用于多个领域:

    12、家庭健康管理:用户可以在家中通过非接触皮肤检测技术实时监测关键生命体征,如心率、血压等,为个人健康管理提供数据支持。

    13、交通运营:该技术可以应用于驾驶员的健康检测,确保他们的健康状况符合安全驾驶要求。

    14、校园心理健康监测:全面、高效地筛查师生的心理健康状况,为校园心理健康管理提供有力支持。

    15、近期非接触皮肤检测技术在消费领域得到越来越多的应用。如华为pocket2具有防晒检测/ai测肤等功能,可以使得人们在日常生活中方便地对皮肤进行监控与检测。

    16、现有技术中的皮肤检测装置通常存在设备复杂、体积较大等问题。

    17、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


    技术实现思路

    1、为此,本发明采用uv光和可见光作为采集波段,并利用宽光谱接收器同时接收uv光线和可见光,节约了空间,同时还可以利用双目技术获得深度信息,进行三维重建,具有结构紧凑、数据多样、检测速度快的优点。

    2、本发明提供一种皮肤检测装置,其特征在于,包括:

    3、uv光源,用于发射uv光线;

    4、第一偏振片,位于所述uv光源的出射光路上;

    5、led灯,用于投射可见光;

    6、宽光谱接收器,用于接收所述uv光线的反射信号生成uv图像,接收所述可见光的反射信号生成第一rgb图像;

    7、第二偏振片,位于所述宽光谱接收器的入射光路上;

    8、rgb接收器,用于接收所述可见光的反射信号,并生成第二rgb图像;

    9、处理器,用于控制所述uv光源和所述led灯交替投射,根据所述uv图像、所述第一rgb图像和所述第二rgb图像检测人体皮肤状况,根据所述第一rgb图像和所述第二rgb图像进行深度计算与身份识别,并根据所述uv图像的亮度对所述uv光源或所述宽光谱接收器进行调节,根据所述第二rgb图像的亮度对所述led灯进行调节。

    10、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述处理器根据所述uv图像与所述第一rgb图像的差值进行活体识别。

    11、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,在所述uv光源和所述第一偏振片之间还设置有uv滤波器;在所述宽光谱接收器和所述第二偏振片之间还设置有双通滤波器。

    12、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,还包括:距离传感器,用于探测目标对象的距离。

    13、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述处理器控制所述距离传感器、所述led灯、所述宽光谱接收器和所述rgb接收器同时工作,根据所述距离传感器获得的深度值l和第一公式得到所述第一rgb图像和第三rgb图像的平移量r,并对所述第一rgb图像和所述第三rgb图像对齐;其中,所述第一公式由标定阶段获得,所述第三rgb图像是由所述第二rgb图像转换生成的与所述第一rgb图像具有相同尺寸、分辨率的图像。

    14、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,在获得所述第一公式时包括:

    15、步骤s1:控制所述距离传感器、所述led灯、所述宽光谱接收器和所述rgb接收器同时采集测试板的信号,使得所述距离传感器获得第一深度值l1,通过所述第一rgb图像和所述第三rgb图像根据视差计算得到所述距离传感器光斑中心的深度值d1;

    16、步骤s2:改变所述测试板的距离,并控制所述距离传感器、所述led灯、所述宽光谱接收器和所述rgb接收器同时采集所述测试板的信号,使得所述距离传感器获得第二深度值l2,通过所述第一rgb图像和所述第三rgb图像根据视差计算得到所述距离传感器光斑中心的深度值d2;

    17、步骤s3:根据公式d=k*l+b,求得k和b。

    18、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,根据所述第一rgb图像和所述第二rgb图像的亮度差值对所述rgb接收器或所述宽光谱接收器进行曝光调节。

    19、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述宽光谱接收器在第一曝光参数下接收所述uv光线的反射信号,并在第二曝光参数下接收所述可见光的反射信号;所述第一曝光参数与所述第二曝光参数不同。

    20、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述宽光谱接收器包括:

    21、第一区域,用于接收信号以第三曝光参数进行曝光,并生成第四rgb图像;

    22、第二区域,与所述第一区域相邻,用于以第四曝光参数进行曝光,得到第五rgb图像;

    23、将所述第四rgb图像像素减去所述第五rgb图像像素的加权均值,得到第一rgb图像。

    24、可选地,所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述加权均值的权重系数由所述第四rgb图像和所述第五rgb图像的亮度确定。

    25、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

    26、本发明分别采集uv图像和rgb图像,获得皮肤表层和深度层的信息,并通过宽光谱接收器同时接收uv光线和rgb光线,使得宽光谱接收器与rgb接收器构成双目系统,利用视差计算得到深度信息,从而可以更好地进行身份识别与健康检测,并能判断用户姿态,从而提高用户的交互体验。


    技术特征:

    1.一种皮肤检测装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述处理器根据所述uv图像与所述第一rgb图像的差值进行活体识别。

    3.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,在所述uv光源和所述第一偏振片之间还设置有uv滤波器;在所述宽光谱接收器和所述第二偏振片之间还设置有双通滤波器。

    4.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,还包括:距离传感器,用于探测目标对象的距离。

    5.根据权利要求4所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述处理器控制所述距离传感器、所述led灯、所述宽光谱接收器和所述rgb接收器同时工作,根据所述距离传感器获得的深度值l和第一公式得到所述第一rgb图像和第三rgb图像的平移量r,并对所述第一rgb图像和所述第三rgb图像对齐;其中,所述第一公式由标定阶段获得,所述第三rgb图像是由所述第二rgb图像转换生成的与所述第一rgb图像具有相同尺寸、分辨率的图像。

    6.根据权利要求5所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,在获得所述第一公式时包括:

    7.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,根据所述第一rgb图像和所述第二rgb图像的亮度差值对所述rgb接收器或所述宽光谱接收器进行曝光调节。

    8.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述宽光谱接收器在第一曝光参数下接收所述uv光线的反射信号,并在第二曝光参数下接收所述可见光的反射信号;所述第一曝光参数与所述第二曝光参数不同。

    9.根据权利要求1所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述宽光谱接收器包括:

    10.根据权利要求9所述的一种皮肤检测装置,其特征在于,所述加权均值的权重系数由所述第四rgb图像和所述第五rgb图像的亮度确定。


    技术总结
    一种皮肤检测装置,包括:UV光源,用于发射UV光线;第一偏振片,位于所述UV光源的出射光路上;LED灯,用于投射可见光;宽光谱接收器,用于接收所述UV光线的反射信号生成UV图像,接收所述可见光的反射信号生成第一RGB图像;第二偏振片,位于所述宽光谱接收器的入射光路上;RGB接收器,用于接收所述可见光的反射信号,并生成第二RGB图像;处理器,用于控制所述UV光源和所述LED灯交替投射,根据所述UV图像、所述第一RGB图像和所述第二RGB图像检测人体皮肤状况,根据所述第一RGB图像和所述第二RGB图像进行深度计算与身份识别,并根据所述UV图像的亮度对所述UV光源或所述宽光谱接收器进行调节,根据所述第二RGB图像的亮度对所述LED灯进行调节。

    技术研发人员:胡涛,李志彬,邵小飞,朱力,吕方璐,汪博
    受保护的技术使用者:深圳市光鉴科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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