CN107005642A - 图像捕获设备与感测保护设备 - Google Patents

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Abstract

提供了图像捕获设备和感测保护设备。图像捕获设备包括：光源，被配置为将光发射在皮肤上；图像传感器，被配置为从自皮肤反射的光中获得皮肤的图像；可附接和可拆卸的感测保护设备，被配置为环绕光源和图像传感器并且包括配置为附接到图像捕获设备并且从图像捕获设备拆卸的连接单元；以及控制器，被配置为基于所获得的图像处理皮肤的特性。

Description

图像捕获设备与感测保护设备
技术领域
与示例实施例一致的方法和装置涉及图像捕获设备和感测保护设备。
背景技术
根据对测量人皮肤发色团和畸形的一些研究，光学方法是测量人皮肤的状态的最佳解决方案。光学的解决方案是简单的，其中，使用光源将光发射在皮肤的某一区域上，并且分析所反射的光以测量皮肤发色团和畸形的分布。
以上所提到的这一光学方法依赖于两个技术。第一，已开发出精确测量从皮肤反射的光并且生成相关色谱的技术。第二，已开发出确定皮肤的本征光学参数ma、ms、g和n并且对组织中的光传播过程进行数学建模的技术。向后的方向中反射的光包含关于皮肤的各种元素(例如，黑色素、血红素、水、胡罗卜素和胆红素)的信息。反射光谱是用于相互区别皮肤的发色团并且根据其浓度测量皮肤中特定发色团的有意义的分布的一种公知方法。在此方法中，具有不同波长的光被发射在皮肤的测试区域上。光被发射在皮肤上，并且根据皮肤的元素的性质或者光的散射而与皮肤的发色团相互作用。早期，已将紫外辐射所导致的皮肤图像的光谱之间的差别用于检测太阳光所造成的对皮肤的损害。
在人的感官之中，视觉和色觉或许是最令人关注的。随着数字变革，色彩已变得更易获取。在皮肤研究的光学方法中，比色法是最先进的方法之一。
已将比色法用作对人眼所觉皮肤色彩的客观测度，以从各种外界刺激中检测和评分皮肤的生理反应。
发明内容
[技术问题]
用于测量人皮肤的发色团和畸形的设备由于其光学元件而在尺寸上相对大、贵，并且由于其内部处理单元的限制或者使用外部数据处理单元(例如，PC)的必要性而具有有限的数据处理能力。
[问题的解决方案]
提供了一种图像捕获设备，其是便利的并且能够通过保持测量环境恒定来测量皮肤的状态，以及一种感测保护设备，被配置为可附接到图像捕获设备并且可从图像捕获设备中拆卸。
[发明的有益效果]
根据这里阐述的示例实施例，皮肤的状态可以使用移动设备方便地测量。
根据这里阐述的示例实施例，皮肤的状态可以通过保持测量环境恒定而可靠地测量。
附图描述
从以下结合附图对例实施例的描述中，这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，在这些附图中：
图1是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备的图；
图2是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备的图；
图3是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备的图；
图4示出了根据示例实施例的接收从皮肤反射的光并且对反射的光进行图像处理的算法；
图5是示出了根据示例实施例的将磁体用作连接单元的感测保护设备的图；
图6是示出了根据示例实施例的将滑动件(slide)用作连接单元的感测保护设备的图；
图7是示出了根据示例实施例的将外壳(case)用作连接单元的感测保护设备的图；以及
图8是示出了根据示例实施例的将支架(leg)用作连接单元的感测保护设备的图。
最佳实施方式
附加方面将在以下描述中部分地阐述，并且部分地，将从描述中显见，或者可以通过所提出的示例实施例的实践而了解。
根据示例实施例的一方面，图像捕获设备包括：光源，被配置为将光发射在皮肤上；图像传感器，被配置为从自皮肤反射的光中获得皮肤的图像；感测保护设备，其可附接并且可拆卸，被配置为环绕光源和图像传感器，感测保护设备包括连接单元，被配置为附接到图像捕获设备并且从图像捕获设备中拆卸；以及控制器，被配置为基于获得的图像处理皮肤的特性。
根据示例实施例，感测保护设备的内部包括光吸收材料。
根据示例实施例，图像捕获设备还可以包括光感测元件和白光源。
根据示例实施例，感测保护设备可以具有伸缩功能(telescopic function)。
根据示例实施例，感测保护设备的高度可根据相机的焦距而延长。
根据示例实施例，感测保护设备可以具有由图像捕获设备的焦距确定的高度。
根据示例实施例，图像传感器可以包括用于覆盖可视区域的具有光谱灵敏度的色彩光敏元件阵列。
根据示例实施例，感测保护单元的连接单元可以包括磁体、滑动件和外壳中的至少一个。
根据示例实施例的一方面，感测保护设备包括感测保护部件，被配置为环绕包括在图像捕获设备中的光源和图像传感器；以及连接部件，被配置为将感测保护部件连接到图像捕获设备，使得感测保护部件可附接到图像捕获设备并且可从图像捕获设备中拆卸。光从图像捕获设备的光源、经由感测保护部件被发射在皮肤上，并且从自皮肤反射的光中生成的皮肤的图像被图像传感器捕获。
根据示例实施例，感测保护部件的内部包括光吸收材料。
根据示例实施例，感测保护部件可以具有伸缩功能。
根据示例实施例，感测保护部件的高度可根据相机的焦距而延长。
根据示例实施例，感测保护部件可以具有由图像捕获设备的焦距所确定的高度。
根据示例实施例，连接部件可以包括磁体、滑动件和外壳中的至少一个。
根据示例实施例的一方面，一种通过使用便携式皮肤发色团测量设备来确定皮肤发色团成分(content)的方法包括：通过使用环绕白光源和图像传感器的感测保护设备的不透明材料预先生成测量条件；使用便携式皮肤发色团测量设备的白光源发射光；通过使用便携式皮肤发色团测量设备的光学系统接收从皮肤反射的光；通过使用便携式皮肤发色团测量设备的图像传感器检测光并且生成至少一个图像；通过使用便携式皮肤发色团测量设备的处理器确定所述至少一个图像中的每个的三色坐标；通过使用便携式皮肤发色团测量设备的处理器、基于所述测量条件执行数学建模以模拟生物组织中可见光谱范围的无线电波；将三色坐标与执行数学建模的结果进行比较；以及基于皮肤所反射的光谱确定皮肤发色团的成分。
根据示例实施例，可以使用蒙特卡洛(Monte Carlo)算法执行数学建模，并且蒙特卡洛算法中使用的皮肤模型可以根据身体的部分而变化。
根据示例实施例，在蒙特卡洛算法中可以考虑以下内容中的至少一个：皮肤的结构、实验的参数、测量元件、入射光和所检测的光的多少与形状。
发明内容
现将对示例实施例做出详细参考，附图中示出了示例实施例的示例，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。而且，将参考附图详细描述根据示例实施例的电子设备的结构和操作所述电子设备的方法。
应当理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在这里用来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层、和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或者部分与另一区域、层或者部分进行区分。因而，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以将以下所讨论的第一元件、组件、区域、层或者部分称为第二元件、组件、区域、层或者部分。术语‘和/或’包括一或多个相关联的所列项的任意和全部组合。
这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，而不意图对发明构思进行限制。如这里所使用的，单数表述不将本公开限制为具有单数组件或步骤。替代地，本公开可以包含多个组件或步骤，即使其是以单数表述描述的。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语‘包含’和/或‘包括’指明所陈述的特性、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合的存在或附加。
如这里所使用的，诸如“…的至少一个”的表述，当出现在元件的列表之前时，修饰元件的整个列表而非修饰该列表中的单独的元件。
以下，将参考附图描述示例实施例。
为了指向上述示例实施例的方面，使用了图像捕获设备，其包括：不透明的感测保护设备，其提供检测在向后方向中散射的光所需的条件；白光源，用于覆盖从350nm至800nm的可视光谱域和单向辐射；以及色彩光敏元件阵列，其被配置为检测散射的光。而且，假设可以测试人体的任何部分(皮肤类型的变化、脂肪层厚度的变化等)，并且测试区域大，例如，10cm2。当使用感测保护设备时，可以在相同照度状态和相同检测模式下在任何时间检测图像。因而，图像的色彩坐标可以与可见区域中实际的物理波长相关联。
因为感测保护设备可以具有任意形状和伸缩功能，所以感测保护设备可以在包括闪光灯和摄像录像机的移动设备中使用。由于感测保护单元的不透明材料，皮肤发色团的浓度可以在不同类型的外部条件下(例如，在自然光下、在人造光下、当光量不足时等)测量。图像的参考白色(例如，BaSO4)，可被标准化以补偿光源的不稳定性(如，电池电势的变化、源光谱强度的变化、灰尘等)。因为感测保护设备的高度可被改变(伸缩功能)，所以确保了可用于各种类型平台的示例实施例的多功能属性。
图1是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备100的图。
参考图1，图像捕获设备100包括光源101、包含透镜103和光敏元件阵列的图像传感器102、处理器104、显示器105和感测保护设备106。
光源单元101将白光发射在皮肤上。图像传感器102检测散射的光。处理器104将检测到的光转换为电信号。电信号可以是数字图像。电信号根据由处理器104预先确定的图像处理算法被处理，并且之后显示在显示器105上。
感测保护设备106可以提供检测条件，例如，检测器/光源与待测试的区域之间的角度、环境光的排除等。
感测保护设备106可以是不透明的。感测保护设备106的不透明属性可以是定义测量条件的重要因素。当感测保护设备106不透明时，可以排除环境光，并且可以在光传递计算期间考虑这一因素。
感测保护设备106具有任意形状和伸缩功能。可以使用光吸收材料涂敷感测保护设备106的内侧。所以感测保护设备106的涂敷的表面的类型(例如，反射类型或者吸收类型)是光传递计算中的重要参数，因为皮肤发色团的成分取决于该类型和皮肤的当前状态。当涂敷的表面是吸收类型时，最后皮肤图像的色彩被随机反射的光改变，并且因此可以排除再次反射的所有光分量。当涂敷的表面是反射类型时，可以考虑被反射的所有分量的贡献，这可能导致计算算法被改变。涂敷的表面的反射或者吸收特性是反射或者吸收光的阳极的特性。在这里阐述的示例实施例中，可以考虑感测保护设备的反射或者吸收特性。
在这里阐述的示例实施例中，当感测保护设备的内部涂有吸收材料时，可以将反射系数设置为处于不超过4％至5％的可见范围中，并且当感测保护设备的内部涂有反射材料时，可以将反射系数设置为处于不超过95％至99％的可见范围中。
标准白色(例如，BaSO4)的参考图像可被标准化，以便补偿光源的不稳定性(电池电势的变化、源光谱强度的变化、保护涂层的状态的变化、灰尘等)。可忽略小图案，例如点或者其它结皮(skin formation)。也可忽略电池电势的变化、源光谱强度的变化、灰尘等的影响。
根据示例实施例，感测保护设备106可以具有任意形状，并且其高度可以由图像捕获设备100的相机镜头的原始焦距和视场(例如，待测皮肤区域)的要求确定。因为测量黑色素和红斑的体内平衡的过程可能需要在特定条件(诸如，特定的捕获角度、曝光不足状态的检测等)下执行，所以在不使用感测保护设备106的情况下，使用图像捕获设备100不能测量黑色素和红斑的体内平衡。
根据示例实施例，图像捕获设备100中使用的光学系统的后焦距可被减小，以降低感测保护设备106的高度。后焦距意指从表面至后焦点的距离。感测保护设备106的高度可被降低至0.5cm。为此，可以将缩焦器添加到图像捕获设备100。在这一实施例中，缩焦器为正透镜，其中，可以由以下等式计算焦距的减少：
R＝1-D/FR，
其中，“R”表示减小的焦距系数，“D”表示到图像平面的距离，以及“FR”表示透镜的焦距。例如，当具有100mm焦距的透镜位于距图像平面20mm的距离处时，焦距可以减小0.8(＝1-20/100)。消色差透镜可被额外地用来检测宏图像。
图像捕获设备100可以是这样一种设备：包括光源和图像传感器，其发射光并且检测来自发射的光的反射光，以及包括处理所检测的光的处理器。图像捕获设备105的示例可以包括移动电话、智能电话、智能手表、平板设备、笔记本设备等。
如上所述，能够提供测量条件的感测保护设备106可被包括在图像捕获设备100中。感测保护设备106可以是用来减少由外部光条件所导致的测量误差的便携式设备。而且，使用小尺寸的便携式设备可以提高设备的可用性，并且可以通过动态地配置该设备容易地定位待测量的区域。而且，无论外部光的类型如何、在不存在外部光的任何环境下、或无论皮肤的类型如何，发色团的成分可被监视，并且图像捕获角度可维持恒定。
图2是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备200的图。
参考图2，图像捕获设备200包括光源201、光敏元件阵列202、相机镜头203、处理器204、显示器205和感测保护设备206。
准备皮肤207。可以通过执行两个操作(即，定义皮肤207的图像的色彩坐标，并且将所获得的值与通过执行数学建模而获得的结果进行比较)获取关于皮肤207中黑色素和血红素的含量的数据。色彩值可以与黑色素和血红素的浓度之间的具体比率相同。
图3是示意性地示出了根据示例实施例的图像捕获设备300的图。
参考图3，图像捕获设备300包括光源301、包括透镜303和感测保护设备306的作为光敏元件阵列302的图像传感器、处理器304和显示器305。
图像传感器还包括光学元件306A和306B，并且因而可以通过减小感测单元的焦距来降低感测保护设备306的高度。感测保护设备306被具体化为光学元件。透镜306A减小了图像捕获设备300的相机的焦距，并且因而可以按非常小的尺寸制造感测保护设备306。散射板306B使能规则的表面辐射。透镜306A和散射板306B可以与感测保护设备306相集成地形成。感测保护设备306可以包括盖子，盖子内侧具有参考白色。
如上所述，可以通过使用皮肤的区域的图像的已知的色彩坐标、从用户的数字照片中获取皮肤的光谱。
图4示出了根据示例实施例的接收从皮肤反射的光并且处理所反射的光的算法。
可以使用各种算法确定皮肤的图像的色彩坐标、将获得的色彩值与通过模拟获得的皮肤的数据进行比较、并且估计皮肤中血红素和黑色素的浓度。
感测保护设备位于其上的设备的表面被放置在待测量的皮肤的区域上。接下来，用户通过使用专用软件(SSW)捕获皮肤表面的若干图像。
然后，使用专用软件(SSW)，用户对皮肤表面拍摄少量照片。
白光源辐射出辐照，该辐照被皮肤散射并由移动设备的光学系统聚焦。使用比色系统确定皮肤的数量(亮度)和质量(色彩)色彩特性。使用比色系统对每个皮肤图像的每个像素确定三色坐标(R、G、B)410用于测量皮肤反射率。然后使用简单的比率将接收的坐标转换为MKO1931(Yxy)比色系统的色彩坐标X、Y、Z 430、以及MKO1976(L*a*b*)比色系统的L*、a*和b*。使用基于逆蒙特卡洛模拟的算法估计人皮肤中血红素和黑色素的含量。采用皮肤的至少两层模型。在光谱可见范围中使用蒙特卡洛方法计算皮肤的反射系数。然后，在色彩坐标系中重新计算光谱，并且将光谱与实验地获取的皮肤反射率的数据进行比较，然后可以找出色彩坐标与其相应光谱的匹配。按照这一方式，可以估计皮肤中黑色素和血红素的含量。
在所述SSW中，RGB值被转换为色彩空间中的三色激励值，所述色彩空间是独立于设备的色系并且与常见RGB工作空间(NTSC、sRGB等)兼容。针对人皮肤模型的光传输的蒙特卡洛模拟(MCS)被用来指明三色激励XYZ值与黑色素和血液的浓度之间的关系。
穿过生物组织的光的光谱组成取决于给定组织内发色团的浓度和空间分布，并且取决于具体的实验条件，包括探测器几何形状和入射光辐射的多个参数。
在这一实施例中，所述算法是专门针对人皮肤的可见反射光谱的模拟和皮肤色彩计算所开发的计算技术。将计算数据与通过人体的不同部分、使用高动态范围测量所获取的实验数据进行比较，其中，通过所述测量可容易地接近所述人体的不同部分。由于实际探测条件的宽范围和组织的极复杂的组合结构，因而不存在可用于模拟所检测的散射的光辐射及其与组织、组织的结构畸形和/或生理变化的相互作用的通用分析解决方案。因此，使用了随机蒙特卡洛(MC)建模。在这一实施例中，利用了面向对象的MC模型。面向对象的MC模型可以将光子和组织结构成分描述为互相作用的对象。因而，对象光子通过对象介质(或，介质层)传播，并且与其成分(诸如，细胞、血管、胶原纤维等)互相作用。由对象对介质进行的这样的表示使得形成呈现生物结构的3D空间变化的现实的组织模型成为可能。为了模拟透射光谱，应用了多层组织模型。通过包括肌肉和骨骼结构，现有技术中已知的模型被延伸至17个层。
在至少考虑了在利用检测到的光子束(photon packet)的实验中使用的实际探测器几何图形的情况下，执行MC模拟。利用Galaxy Note 4WLED发光体、使用标准CIE 2°观察器和三色激励值执行光谱分布到CIE XYZ(CIE 1976 L*a*b*)坐标、以及到RGB色彩值的转换。对由于例如血液和/或黑色素含量的改变所导致的组织色彩的改变、以及血液氧合的变化的影响的观察，潜在用于实际诊断目的和生物工程应用。可以使用已开发的MC模型量化和特征化这些改变。
所提议的方法的主要措施如下：通过使用专门开发的透镜遮光罩，提供在光检测的恒定条件下的皮肤成像；针对已知的光检测和光源的条件执行皮肤中光传递的数值实验，并且结果是光谱的数目和针对皮肤中发色团的不同成分的相应的色彩坐标；将所捕获的色彩坐标与使用数值建模所获得的色彩坐标和相应的光谱进行比较。
比较数据(数值地获取)已经包含关于特定皮肤图像的黑色素和血液的浓度的信息。因此，当在坐标比较之后发现一致时，可能发现发色团浓度。
RGB值和皮肤发色团浓度之间的关系如下。
可以将由数字相机获得的皮肤表面图像上的像素的RGB值表示为：
其中，
是CIEXYZ色系中的三色激励值，并且(···)T代表向量的转置(transposition)。L1是将XYZ值转换为相应的RGB值的变换矩阵，并且它可用于每个工作空间(NTSC、PAL/SECAM、sRGB等)。λ、E(λ)、以及O(λ)分别是发光体的波长、光谱分布(绝对Galaxy二极管光谱、光度)、以及人皮肤的漫反射光谱。x(λ)、y(λ)、以及z(λ)是CIEXYZ色系中的色彩匹配函数。在可见波长范围(400至700nm)上执行积分。假设皮肤组织主要由包含黑色素的表皮和包含血液的真皮组成，可以将皮肤组织的漫反射系数O表示为：
其中，I0和I分别是标准的反射光和检测到的光的强度。P(μs,g,l)是路径长度概率函数，其取决于散射属性以及取决于测量的几何图形。μs、μa、g、以及l分别是散射系数、吸收系数、各向异性因数、以及光子路径长度。下标m、b、e、以及d分别指示黑色素、血液、表皮、以及真皮。每个发色团的吸收系数由其浓度C和消光系数ε的乘积表示，并且因而μa＝Cε。因此，RGB值被表示为Cm和Cb的函数。
在基于RGB图像估计皮肤发色团浓度时，使用了以下过程。首先，通过矩阵N1将皮肤图像的每个像素中的RGB值变换为XYZ值：
(图像的每个像素中)
然后，应当基于Color Checker标准的测量确定矩阵N1，其中，Color Checker标准具有24个色卡(color chip)，并且提供有给出在特定照度下每个卡的CIEXYZ值的数据和相应反射光谱。然后通过矩阵N2将X、Y和Z的值变换为Cm、Cb。然后，通过在Cm、Cb的不同的值的情况下的用于皮肤组织中的光传递的MCS，计算以5nm为间隔从400至700nm波长范围中的漫反射光谱O(λ)。然后，获得相应的X、Y和Z。在所述MCS中，将针对Cm的黑色素的吸收系数作为μa、m输入到表皮。将针对Cb的血液的吸收系数作为μa和db输入到真皮。分别将表皮和真皮的层厚度设置为0.05mm和5.05mm。假设每层的折射率是1.4。然后基于模拟的O(λ)计算XYZ值。针对Cm、Cob、以及Cdb的各种组合执行以上计算，以获得发色团浓度和XYZ值的数据集。使用数据集的多重回归分析建立针对Cm和Cb的两个回归方程为：
Cm＝a0+a1X+a2Y+a3Z，
Cb＝b0+b1X+b2Y+b3Z，
回归系数ai、bi(i＝0、1、2、3)分别反映XYZ值对Cm和Cb的贡献，并且用作4×3矩阵N2的元素。因而，使用N2从三色激励值到发色团浓度的变换被表示为：
一旦确定了矩阵N1和N2，Cm和Cb的图像被重构而无需MCS。所提议的技术通过添加独特的实验条件并且通过添加Galaxy二极管的独特的总光谱而不同于现有解决方案。
图像捕获设备可以通过使用如上所述的感测保护设备和图像处理算法，在将光发射在皮肤上之后的几秒钟内显示关于待测试的皮肤的区域的发色团成分的信息。
根据示例实施例，图像捕获设备还可以显示皮肤的所述区域的色彩信息、关于用户将遭到晒伤的可能性的警告、用于保护用户皮肤的提示等。
向用户提供信息和待提供给用户的信息的类型的方法可被不同地确定。可以使用值或者二维(2D)色彩分布地图呈现色彩密度。
根据示例实施例，可以将关于皮肤状态的信息发送到医生或者美容师。例如，可以使用图像捕获设备注册关于医疗机构的信息，并且每当图像捕获设备测量皮肤的状态并且获得测量数据时，图像捕获设备可以自动地将关于皮肤状态的信息发送到已注册的医疗机构。
可以使用各种方法将感测保护设备附接到图像捕获设备。
图像捕获设备和感测保护设备包括各种连接单元。
根据示例实施例，连接图像捕获设备和感测保护设备的连接单元可以包括磁体。
图5是示出了根据示例实施例的将磁体用作连接单元的感测保护设备500的图。
参考图5，金属板502位于图像捕获设备501的后表面盖子503之后。在这一情况下，感测保护设备500可以包括作为感测保护设备500的部分的金属板502和磁体单元504。感测保护设备500可以经由磁体单元504附接到图像捕获设备501。
磁体单元504可以包括孔506和孔507，光源经孔506透过，从皮肤反射的光经孔507透过。
根据示例实施例，连接图像捕获设备和感测保护设备500的连接单元可以包括滑动件。
图6是示出了根据示例实施例的将滑动件用作连接单元的感测保护设备604的图。
参考图6，感测保护设备604包括作为连接单元的、将感测保护设备604固定到图像捕获设备601上的滑动槽602和滑动件603。
通过将包括在感测保护设备604中的滑动件603插入到形成在图像捕获设备601的后表面中的滑动槽602中，使得滑动件603以滑动的方式移入滑动槽602内，可以连接感测保护设备604和图像捕获设备601。
根据示例实施例，连接图像捕获设备601和感测保护设备604的连接单元可以包括外壳。
图7是示出了根据示例实施例的将外壳用作连接单元的感测保护设备702的图。
参考图7，感测保护设备702可被包括在电话外壳703中。在这一情况下，感测保护设备702可以是塑料外壳703的一部分。图像捕获设备可以固定在外壳701上。因而，可以通过将外壳701与外壳703固定而将图像捕获设备和感测保护设备连接。
根据示例实施例，连接图像捕获设备和感测保护设备的连接单元可以包括支架。
图8是示出了根据示例实施例的将支架用作连接单元的感测保护设备802的图。
参考图8，感测保护设备802可以包括用于将感测保护设备802附接到图像捕获设备801的支架803。
根据上述示例实施例的图像捕获设备可被用作预测用户皮肤的黑色素和血液含量的设备。用户可以基于关于黑色素和血液的含量的信息估计晒黑时间并且预测不久将来的晒黑水平。而且，图像捕获设备可被用来估计任何不透明实体型(solid-type)材料的绝对色彩值。
以上示例实施例适用于通过将光适当地辐射在皮肤上来测量皮肤的光学特性，以执行自我晒黑(self-tanning)治疗。
以上示例实施例与医疗领域或者皮肤科学相关。可以使用对皮肤状态的诊断获取关于组织中黑色素、血红素、以及其它生物分子的空间分布和含量的客观信息。
人皮肤的光学参数的定量估计可以向皮肤科医生提供重要的信息，并且可以将其用于皮肤病诊断或者化学领域，或者用于调查诸如UV辐射、温度等环境因素所造成的影响等。
根据这里阐述的示例实施例，可以使用移动设备方便地测量皮肤的状态。
根据这里阐述的示例实施例，可以通过维持测量环境恒定，可靠地测量皮肤的状态。
可以将操作本文所述的电子设备的方法编写为可经由任何计算机装置运行并被记录在计算机可读记录介质中的程序命令。计算机可读记录介质可以包括单独地或者组合地程序命令、数据文件、以及数据结构。记录在计算机可读记录介质中的程序命令可被专门针对本发明构思设计和配置，或者可以被计算机软件领域普通技术人员十分熟悉并可使用。计算机可读记录介质的示例包括磁介质(例如，硬盘、软盘以及磁带)、光学介质(例如，CD-ROM和DVD)、磁光介质(例如，光磁软盘)、以及专门被配置为存储和运行程序命令的硬件设备(例如，ROM、RAM、以及闪存)。程序命令的示例不仅包括由编译器准备的机器语言代码，还包括通过使用解释器可由计算机运行的高级语言代码。
应该理解，应将本文所述的示例实施例仅视为描述性的含义而非出于限制的目的。应一般地将每个示例实施例内的特征或者方面的描述视为适用于其它示例实施例中其它类似的特征或者方面。
尽管已参考附图描述了一个或多个示例实施例，但本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离由以下权利要求所定义的精神和范围的情况下对其做出形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种图像捕获设备，包含：
光源，被配置为将光发射在皮肤上；
图像传感器，被配置为从自皮肤反射的光中获得皮肤的图像；
感测保护设备，被配置为环绕光源和图像传感器，感测保护设备包括连接单元，所述连接单元被配置为附接到图像捕获设备和从图像捕获设备拆卸；以及
控制器，被配置为基于所获得的图像处理皮肤的特性。
2.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中，感测保护设备的内部包含光吸收材料。
3.根据权利要求1所述的图像捕获设备，还包含光感测元件和白光源。
4.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中，感测保护设备还被配置为提供伸缩功能。
5.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中，感测保护设备的高度可根据相机的焦距延伸。
6.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中，感测保护设备具有由图像捕获设备的焦距所确定的高度。
7.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中，感测保护单元的连接单元包含磁体、滑动件、以及外壳中的至少一个。
8.一种感测保护设备，包含：
感测保护部件，被配置为环绕包括在图像捕获设备中的光源和图像传感器；以及
连接部件，被配置为将感测保护部件连接到图像捕获设备，使得感测保护部件可被附接到图像捕获设备并且可从图像捕获设备拆卸，
其中，光从图像捕获设备的光源、经由感测保护部件被发射在皮肤上，并且从自皮肤所反射的光所生成的皮肤的图像被图像传感器捕获。
9.一种通过使用便携式皮肤发色团测量设备来确定皮肤发色团的成分的方法，所述方法包含：
通过使用环绕白光源和图像传感器的感测保护设备的不透明材料预先生成测量条件；
使用便携式皮肤发色团测量设备的白光源发射光；
通过使用便携式皮肤发色团测量设备的光学系统接收从皮肤反射的光；
通过使用便携式皮肤发色团测量设备的图像传感器检测反射的光并且生成至少一个图像；
通过使用便携式皮肤发色团测量设备的处理器确定所述至少一个图像中的每个的三色坐标；
通过使用便携式皮肤发色团测量设备的处理器、基于所述测量条件执行模拟生物组织中可见光谱范围的无线电波的数学建模；
将所述三色坐标与执行所述数学建模的结果进行比较；以及
基于皮肤的反射光谱确定皮肤发色团的成分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，使用蒙特卡洛算法执行数学建模，
其中，蒙特卡洛算法中使用的皮肤模型根据身体的部分而变化。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在蒙特卡洛算法中考虑皮肤的结构、实验的参数、测量元件、入射光和检测的光的多少与形状中的至少一个。
12.一种图像捕获设备，包含：
光源，被配置为将光发射在皮肤上；
图像传感器，被配置为从自皮肤反射的光中获得皮肤的图像；
可移除感测保护设备，被配置为环绕光源和图像传感器，可移除感测保护设备包含第一连接单元和第二连接单元，第一连接单元位于图像捕获设备上，第二连接单元位于可移除感测保护设备上，第一连接单元和第二连接单元被配置为互相连接/断开连接，使得可移除感测保护设备能够附接到图像捕获设备/从图像捕获设备拆卸；以及
控制器，被配置为基于所获得的图像处理皮肤的特性。
13.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其中，第一连接设备是金属板，并且第二连接设备是磁体。
14.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其中，第一连接设备是滑动槽，并且第二连接设备是滑动件。
15.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其中，第一连接设备是第一外壳，第二连接设备是第二外壳，并且第一外壳和第二外壳能够彼此固定。
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