皮肤状况评估装置及使用该装置的皮肤状况评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种皮肤状况评估装置和使用该装置的皮肤状况评估方法。
【背景技术】
[0002] 由于个人健康越来越受关注，通过持续监控来评估和管理健康变得越来越重要。 作为最大的器官，皮肤在内部和外部刺激下呈现出各种代谢物和变化。作为一个具体示例， 当人的肤色差时，则会被怀疑存在血流紊乱或者消化功能紊乱。作为另一个示例，当人具有 皮肤问题时，人会被怀疑承受了压力。
[0003] 按照惯例，皮肤状况的评估一般是通过视觉或触觉的方法来进行。确切地说，可以 通过光学显微镜从视觉上确定皮肤的弹性，可以以触觉的方式确定皮肤的含水量。例如， 10-2008-0033040号韩国专利公开文件揭露了一种生成皮肤养护信息的方法。该方法向用 户皮肤施加电压，检测在用户皮肤中流动的电流信号，测量用户的皮肤含水量及汗腺管活 跃性，以及计算皮肤的含水量信息，从而生成皮肤养护信息。
[0004] 用于评估健康状况的皮肤监控需要持续进行。因此，需要一种皮肤状况评估装置 及方法，其能够便利地执行监控和评估，同时不会给被评估的人员带来不愉快的感觉。
[0005] 作为与皮肤状况评估装置及方法相关的常规技术，10-2008-0069730号韩国专利 公开文件公开了一种多功能数字皮肤成像装置及图像分析方法。在10-2008-0069730号韩 国专利公开文件中公开的这种皮肤成像装置包括光源、CCD(电荷耦合器件）相机以及具有 一个或更多个光学过滤器的旋转式过滤器轮级（wheelstage)。当旋转式过滤器轮级被转 动时，具有波长选择功能的光学过滤器中的一个被选定且设置在CCD相机的透镜前方。然 而，由于皮肤成像装置使用过滤器，当实际完成该皮肤成像装置时其价格不可避免地会增 加，且图像会因过滤器的二次特性的影响而变形。另外，由于皮肤成像装置必须让光通过过 滤器，因此皮肤成像装置在测量其强度低的波长上存在困难。另外，由于该皮肤成像装置具 有较大体积，因此不能由个人携带该皮肤成像装置。
[0006] 作为另一项常规技术，10-2009-0041384号韩国专利公开文件公开了一种用于检 查皮肤状况的相机。在10-2009-0041384号韩国专利公开文件中公开的相机包括紫外（UV) 光过滤器和偏振过滤器。紫外光过滤器让预定范围内的波长通过，偏振过滤器将与皮肤皮 脂反应而产生的光分离。相机可以将皮脂状态划分为特定的颜色以用于确定皮脂的状态。 然而，用于检查皮肤状况的相机中使用的波长局限于对皮脂起反应的特定波长，且由于采 用了紫外光过滤器，相机的价格不可避免地增加。另外，该相机还具有上述诸如图像变形和 可测量波长有限的问题。
[0007] 在应用这些常规技术时，本发明人确信光信息会受到皮肤表面中集聚的特定组分 的影响，从而使得难以确定表皮的内在状况。
[0008] [现有技术文献]
[0009] [专利文献]
[0010] (专利文献1) 10-2008-0033040号韩国专利公开文件
[0011] (专利文献2) 10-2009-0041384号韩国专利公开文件
[0012] (专利文献3) 10-2008-0069730号韩国专利公开文件。
[0013][非专利文献]
[0014] "Evaluatingtheefficientofwhiteningproductsbyusing luminescencemeasurementandrevealingcorrelationbetweenluminescence andotherparameters''，ChoonBokJeong等人,J.Soc.Cosmet.Scientists Korea,Vol. 36,No. 4, 2010 年 12 月，253-258 页。
【发明内容】
[0015] 各种实施例涉及利用非破坏性的方法容易地评估皮肤状况的装置及方法，更具体 地，涉及这样一种装置及方法：其能够利用光分析法分析皮肤表皮中集聚的特定组分浓度， 以及从光信息中消除所分析的特定组分的影响，从而确定可靠的内在皮肤信息（其不包括 特定组分）。
[0016] 在实施例中，公开了一种皮肤状况评估方法。该皮肤状况评估方法可以包括：准备 包括一个或更多个发光二极管（LED)的光源，利用光源将光照射到皮肤上，利用光检测器 接收通过皮肤发出的光，分析特定组分对所接收的光信息的影响，以及消除分析得出的特 定组分的影响。
[0017] 特定组分数量的计算包括：从光检测器接收的光信息中计算半无限层的漫反射率 R;利用方程3从半无限层的漫反射率R计算单次散射反照率《(A);利用方程2从单次散 射反照率《 (X)计算表皮的吸收系数以及利用方程1从表皮的吸收系数y_计算 表皮中特定组分的体积分数fspe;:
【主权项】
1. 一种皮肤状况评估方法，所述皮肤状况评估方法包括： 准备包括一个或更多个发光二极管的光源； 利用光源将光照射到皮肤上； 利用光检测器接收通过皮肤发出的光， 其中，在光从光源照射到皮肤上之后，光检测器接收通过皮肤发出的紫外光，并且 所述皮肤状况评估方法进一步包括：从接收的光信息计算分布于皮肤表皮中的特定组 分的数量。
2. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，特定组分数量的计算包括： 从光检测器接收的光信息中计算半无限层的漫反射率R ; 利用方程3从半无限层的漫反射率R计算单次散射反照率ω( λ ); 利用方程2从单次散射反照率ω (λ)计算表皮的吸收系数μ_;以及 利用方程1从表皮的吸收系数μ _计算表皮中特定组分的体积分数f
其中，P C11为周边环境/介质的界面对入射辐射的镜面反射，爲Q为半经验的半球-半 球反射率，^为当暴露于散射辐射下时半无限层的半经验的漫反射率，
其中，μ s.t,为约化散射系数，以及
其中，Pbadt为人类肌肤的背景吸收。
3. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，紫外光具有300nm-400nm的峰值波 长。
4. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，所述一个或更多个发光二极管发出 选自紫外光、可见光及红外光中的一种或多种光，并且 皮肤状况评估方法进一步包括：从光检测器接收的光信息中去除在计算特定组分数量 时计算的特定组分数量的贡献。
5. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，将光照射到皮肤上的步骤包括：施加 从多个发光二极管发出的不同波长的光，并且 皮肤状况评估方法进一步包括：从光检测器接收的光信息中去除在计算特定组分数量 时计算的特定组分数量的贡献。
6. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，利用光检测器接收通过皮肤发出的 光的步骤包括：接收来自皮肤的反射光光谱、荧光光谱及散射光光谱中的一个或更多个。
7. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，所述皮肤状况评估方法进一步包括：利用 算术单元根据接收的光来计算由皮肤组分吸收的光谱。
8. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，将光照射到皮肤上的步骤包括：使从 发光二极管发出的光偏振。
9. 如权利要求8所述的皮肤状况评估方法，其中，利用光检测器接收通过皮肤发出的 光的步骤包括：接收从皮肤发出的光的偏振光。
10. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，所述皮肤状况评估方法进一步包括： 捕获皮肤的图像，并且借助算术单元将由光检测器接收的光信息映射至通过划分所捕 获的皮肤图像而获得的多个区域；以及 利用显示器件显示与皮肤图像的相应区域形成映射的光信息。
11. 如权利要求1所述的皮肤状况评估方法，其中，所述特定组分为黑色素。
12. -种皮肤状况评估装置，所述皮肤状况评估装置包括： 光源，包括一个或更多个发光二极管，用于将光照射到皮肤上； 光检测器，被构造成在光源发射光之后接收通过皮肤发出的光；以及 算术单元，被配置为利用通过光检测器接收的光计算由皮肤组分吸收的光谱， 其中，所述光源包括被独立驱动以发光的多个发光二极管， 所述多个发光二极管中的一个或更多个发出紫外光，并且 算术单元从由光检测器接收的光信息中计算分布于皮肤表皮中的特定组分的数量，并 且去除所计算的特定组分的数量对由光检测器接收的光信息的贡献。
13. 如权利要求12所述的皮肤状况评估装置，其中，光检测器接收来自皮肤的反射光 光谱、荧光光谱及散射光光谱中的一个或更多个。
14. 如权利要求12所述的皮肤状况评估装置，其中，光源包括偏振器件，并且通过偏振 器件使从LED发出的光偏振，以便将偏振光照射到皮肤上。
15. 如权利要求14所述的皮肤状况评估装置，其中，光检测器包括偏振器件，并且接收 从皮肤发出的光的偏振光。
16. 如权利要求15所述的皮肤状况评估装置，其中，光源的偏振器件的偏振方向和光 检测器的偏振器件的偏振方向之间的角度是可调节的。
17. 如权利要求12所述的皮肤状况评估装置，所述皮肤状况评估装置进一步包括被配 置用于捕获皮肤图像的相机， 其中，算术单元将由光检测器接收的光信息映射至通过将由相机获取的皮肤图像划分 而获得的多个区域，并且 皮肤状况评估装置进一步包括：显示器件，被配置成显示与皮肤图像的各个区域形成 映射的光信息。
18. 如权利要求17所述的皮肤状况评估装置，其中，光检测器和相机彼此集成在一起。
19. 如权利要求12所述的皮肤状况评估装置，其中，多个发光二极管关于光检测器对 称或者沿径向设置。
20. 如权利要求12所述的皮肤状况评估装置，其中，特定组分为黑色素。
【专利摘要】提供了一种皮肤状况评估装置及使用该装置的皮肤状况评估方法。该皮肤状况评估方法可以包括准备包括一个或更多个LED的光源，利用光源将光照射到皮肤上，以及利用光检测器接收通过皮肤发出的光。
【IPC分类】A61B5-00
【公开号】CN104825131
【申请号】CN201510073126
【发明人】朴斯特拉, 徐大雄
【申请人】首尔伟傲世有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年2月11日
【公告号】US20150223749