CN107920769B - 用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置 - Google Patents

Abstract

用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置，包括外壳，其具有用于获得头发纤维的表面特征的放大图像的高倍率光学器件和用于获得头皮和头发的放大图像的低倍率光学器件，所述高倍率光学器件包括第一透镜和第一光源，所述低倍率光学器件包括第二透镜和第二光源，其中高倍率光学器件具有固定的焦距和用于将头发纤维定位在框中的狭缝，以使得头发纤维被对焦，且其中该装置进一步包括查看工具，其选自整合查看工具、外部查看工具及其组合。

Description

用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置

技术领域

本发明涉及用于评价头发和头皮的状况并为消费者推荐合适的产品/解决方案/配方的显微镜类型的装置及使用该装置评价和推荐产品的方法。

背景技术

评价头发的性质是有用的。特别有用的评估包括沿头发纤维的可见损伤(例如，在头发尖端的分叉末端)、毛小皮(cuticle)状况、头发直径(其可以指示与健康或受损头发关联的多种属性)、头皮油脂、头皮屑、头发丰盈度(头皮特定区域中有多少头发)和毛囊占据率(follicle occupancy)(各毛囊生出的头发的数量)。这类性质的评价使得能够有利地选择适合特定头发状况的产品。

这些性质与消费者对于头皮和头发状况的多种关注因素相关且影响消费者对头发护理产品的选择。对于任何给定个体的适宜产品的选择通常开始于个体的头皮和/或头发的评价。

虽然消费者确实自身评估其头皮和头发状况，但这样的定性自身评估通常缺乏准确性。此外，这样的评估不包括针对良好和不良状况的参考标准的基准测试步骤。

存在着可用于这样的评估的多种显微镜。

US2012/0120223公开了便携式显微镜，其包括配置用于选择和调节显微镜的至少一种电学可控制功能中至少一者的集成操作控制单元。该操作控制单元包括至少一个配置为接收用户控制指令的传感器，该用户控制指令用于传感器的激活、解除激活和调节中的至少一种。传感器包括接触式传感器且布置为使得适应于用使用者的单手握持和操作显微镜。

我们的共同未决申请WO2014/040853公开了用于评价皮肤和/或头发状况的装置，该装置包括：a)外壳；b)用于测量湿度或水合值的水化计(hydration meter)，该水化计由外壳的至少一个末端支持并从该末端突出，该水化计的末端包括表面评价区域，其具有其中宽度大于长度或宽度大于高度(>1:1至约20:1)的纵横比；c)由所述外壳的独立末端支持并从该末端突出的相机；和d)包括电线或电缆的另一独立末端，该电线或电缆终止于用于与计算机通讯的工具。

但是，这些装置缺乏与分辨率的优化相关的功能性及由单一元件装置导致的极性。市场上的大多数高分辨率显微镜需要额外的工作来获得高分辨率聚焦图像且因此需要专门训练的人员来完成这些过程。需要解决这些问题。

我们现在发现头发和头皮可以方便地和有效地使用手持成像装置来检验，该手持成像装置包括高倍率光学器件和低倍率光学器件两者，其中高倍率光学器件具有用于将头发纤维定位在框(frame)中的狭缝，及配置为使得定位的头发纤维被对焦且不需要手动对焦的固定的焦距。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供了用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置，包括具有用于获得头发纤维的表面特征的放大图像的高倍率光学器件和用于获得头皮和头发的放大图像的低倍率光学器件的外壳，所述高倍率光学器件包括第一透镜和第一光源，所述低倍率光学器件包括第二透镜和第二光源，其中所述高倍率光学器件具有固定的焦距和用于将头发纤维定位在框中的狭缝，以使得所述头发纤维被对焦，且其中所述装置进一步包括查看工具，其选自整合查看工具、外部查看工具及其组合。

在第二方面中，提供了使用第一方面的成像装置评价头发和头皮的状况且推荐适合于该头发的状况的产品的方法，该方法包括以下步骤：

1)将头发纤维置于所述狭缝中并获得所述纤维的高分辨率图像；

2)任选地将所述低倍率光学器件置于所述头发或头皮上并获得图像；

3)使用步骤1)和2)的所述图像进行所述头发或头皮的状况的评估；和

4)使用步骤3)的所述评估以提供产品推荐。

在第三方面中，本发明提供了包括第一方面的手持成像装置和屏幕的工作台，其中所述手持装置和所述屏幕位于单一基座上。

本领域技术人员清楚的是，本发明的手持成像装置可以用于通过使用高倍率光学器件的狭缝(4)测量许多不同类型的纤维(例如，毛发、羊毛、纺织品、合成纤维)的特征。

附图说明

本发明的实施方式现在参照以下非限制性附图进行说明，其中：

图1是按照本发明的手持成像装置的透视图；

图2是显示内部元件的手持成像装置的透视图；

图3是使用中的手持成像装置的透视图；

图4是显示具有八个空间排列的光的支持环(15)的低放大末端的视图。

图5是包括手持成像装置的工作台(16)的透视图。

图1是包括外壳(1)、高倍率光学器件(2)、低倍率光学器件(3)、狭缝(4)、用于连接到外部查看工具的工具(5)、快门按钮(6)、握持部分(7)和间隔帽(8)的装置的透视图。

图2是显示内部元件的装置的视图。在该图中，显示了高倍率光学器件(2)及其部件第一透镜(9)和第一光源(10)，且低倍率光学器件(3)也显示为包含第二透镜(11)和第二光源(12)。

图3是使用中的狭缝特征的透视图。一束头发纤维(13)被保持在狭缝(4)中以获得高分辨率图像。

图4是显示具有八个空间排列的光(14)的支持环(15)的低放大末端的视图。间隔帽(8)可以扭转以使光偏振。

图5是包括安置在支架(18)中的手持成像装置(17)和屏幕(19)的工作台(16)的透视图，该手持成像装置(17)和屏幕(19)均位于单一基座(20)上。

具体实施方式

本发明涉及用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置。

术语“可手持的”或“手持的”是指通常测量长度(不包括任何电缆)小于35厘米(cm)，优选为10-25cm，和宽度为2-8cm，优选3-6cm的装置。

该装置优选是显微镜。

该装置优选具有可以保持密切接近于头皮和头发的根部的尖端。

外壳

该装置特征在于外壳(1)。通常，外壳由相对硬的塑料如ABS(聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)形成，其是高抗冲击性的塑料。

优选地，外壳具有握持部分(7)，其可以简化成为用于手指的凹入处或凹陷。优选地，握持部分形成与外壳平齐的区域。在优选的实施方式中，握持部分由具有相对高的摩擦系数的材料(相对于外壳的材料)形成，该材料是软的但是是耐用的。这样的材料可以是天然的，例如橡胶，或者是合成的，例如PVC、聚氨酯和硅氧烷基材料。

高倍率光学器件

高倍率光学器件用于获得单个头发纤维的表面特征的放大图像。例如，毛小皮和分叉末端的详细情况。

高倍率光学器件(2)包括第一透镜(9)和第一光源(10)。光源和透镜对齐以使得光源指引到头发上且头发的放大图像通过透镜形成。

高倍率光学器件具有用于将头发纤维定位在框中的狭缝(4)，及配置为使得定位的头发纤维对焦而不需要手动对焦的固定焦距。狭缝优选具有0.5-1.0mm，更优选0.7-0.9mm的宽度和10-20mm，优选12-15mm的深度。

高倍率光学器件的分辨率优选在500-1500倍(500-1500X)，更优选600-1000X，最优选700-900X的范围内。

头发纤维的数目优选为1-100，更优选5-50。据发现纤维的数目影响图像质量。我们发现，使用1-100根，特别地5-50根头发的一束对于在任何一个时间获得至少一根头发的对焦是特别有利的。因此不需要手动对焦来获得聚焦的图像。

高倍率光学器件有利地用于在头发贴附于使用者的头部时获得头发纤维沿毛干的长度和纤维尖端的高质量图像。当使用松散的头发时，它也可以用于对根部成像。

低倍率光学器件

低倍率光学器件包括第二透镜(11)和第二光源(12)。光源和透镜对齐以使得光源被指引到头发和/或头皮上且头发和/或头皮的放大图像通过透镜形成。低倍率光学器件(3)优选位于手持成像装置的尖端，其可以保持密切接近于头皮和头发。

低倍率光学器件的分辨率优选在10-200倍(10-200X)，更优选25-150X，最优选30-100X的范围内。

低倍率光学器件可以具有固定的焦距或可变可调的焦距。

在焦距固定的情况中，低倍率光学器件优选具有间隔帽(8)以给出透镜和表面之间的正确间距。

在焦距可变的情况中，需要调焦工具。这可以调节透镜的位置或显微镜的长度。优选的调焦工具是调焦轮。可调的调焦帽可以通过推拉或扭转该帽部件以改变所述长度进行调节，因此改变焦点。

低倍率光学器件包括第二光源。

第二光源优选包括超过一个光(light)，优选四至十个光，最优选八个光(14)，其在空间上围绕位于装置的尖端的低倍率光学器件排列。优选地，这通过将光定位在支持光的环(15)上来实现。优选地，所述光是发光二极管(LED)。

低倍率光学器件优选具有光偏振组件，使得可以选择偏振光和非偏振光的照明。优选地，光偏振组件从软件应用远程地驱动和/或控制。或者，偏振可以通过机械工具(优选用按钮)或通过扭转显微镜的低倍率端的帽部件如间隔帽进行控制。偏振可以使得能够获得头发和头皮的特征的较佳图像。

低倍率光学器件用于获得头皮和头发的放大图像。低倍率光学器件有利地用于获得头发根部区域(靠近头皮)的和头皮(当头发贴附于使用者的头部时)的高质量图像。当使用松散的头发时，它可以用于获得纤维的所有部分的图像。低倍率光学器件突出显示可以指示与健康或受损头发关联的属性的多种特征，所述属性例如头皮油脂、头皮屑、头发丰盈度(头皮特定区域中有多少头发)和毛囊占据率(各毛囊生出的头发的数量)。

查看工具

优选地，支持软件从显微镜捕获数据信号并将其转化为数字图像，其然后可以显示在查看工具上。

该装置包括查看工具，其选自整合查看工具、外部查看工具及其组合。

查看工具是用于查看头发和头皮的图像的目的，该图像通过装置的高倍率光学器件和低倍率光学器件获得。

图像可以直接地通过装置内部的查看工具查看，如装置内置的小屏幕。图像可以传输到外部查看工具如屏幕上。

合适的整合查看工具包括整合于装置的外壳的屏幕及整合接目镜。这种屏幕是与手持成像装置的尺寸相容的小型屏幕。

优选地，查看工具是外部查看工具。在使用外部查看工具的情况中，用于连接到外部查看工具的工具是需要的。用于连接的优选工具是USB连接器、音频连接器(phonoconnector)和无线连接。

优选地，外部查看工具是本发明的手持成像装置可以与其可释放地连接的独立的装置，其包括屏幕。优选的这种独立的装置包括计算机、监视器、移动电话、平板电脑和笔记本电脑。

图像捕获

手持装置可以包括任选的快门操作工具，例如快门按钮(6)。优选的是快门操作工具位于外壳上狭缝的相对侧上。这有利于在装置使用时单手操作的便利性。

头发和头皮的图像可以显示在屏幕上。图像可以被捕获(例如，记录或保存)在软件装置上。

图像用于进行头发和/或头皮的状况的评价。图像也可以与算法的输出结合用于评价头发或头皮状况。

评价可以通过比较显示头发状况(如损伤)的增量差异的一组图像来进行。损伤可以例如通过毛小皮起层(cuticle lifting)、毛小皮腐蚀、分叉末端等显示。这从由高倍率光学器件获得的图像来看是明显的。

类似地，可以评价由低倍率光学器件获得的图像明显的特征，其可以指示与健康或受损头发关联的多种属性，例如头皮油脂、头皮屑、头发丰盈度(头皮特定区域中有多少头发)和毛囊占据率(各毛囊生出的头发的数量)。

产品推荐可以通过将该评价与设计用于缓解头发的状况(如毛小皮起层、毛小皮腐蚀、分叉末端、皮脂的存在、头皮屑、头发丰盈度、毛囊占据率等)的一系列产品比较来进行。这可以手动地或通过软件或算法工具完成。算法可以提供基于头发护理产品上所声称的益处根据该产品与个体消费者如何相关而推荐头发护理产品的方法。

连接

本发明的成像装置优选包括用于连接到软件装置的工具，优选选自USB连接器、蓝牙连接、无线连接和串口连接路径。

成像装置可以连接于软件装置。优选地，软件装置选自计算机、移动电话、平板电脑和笔记本电脑。与软件装置的连接使得头发的图像能够传输到软件装置。图像然后可以显示用于查看。

优选地，用于该系统的动力从电网外部输送。更优选地，动力从本发明的手持成像装置可以与其可释放地连接的装置，优选软件装置输送。或者，动力可以通过装置内的充电电池或一次性电池供应。

最优选地，用于将手持成像装置连接于软件装置、外部查看工具和动力输送的工具全部通过单一连接便利化。

工作台

工作台包括手持成像装置和屏幕，优选软件装置，其中手持装置和屏幕位于单一基座上。工作台可以进一步包括用于手持成像装置的支架。

屏幕优选选自计算机、监视器、移动电话、平板电脑和笔记本电脑，最优选软件装置选自计算机、监视器、移动电话、平板电脑和笔记本电脑。优选地，屏幕可以单独地使用或与显微镜结合使用。

基座优选包括电缆储室。优选地，手持成像装置和屏幕的动力输入集成到单一基座中，以使得仅需要将基座连接于动力源而对所有部件提供动力。

工作台的部件，例如手持成像装置、屏幕、任选的支架和基座，优选包装在与手持成像装置的外壳(1)相同的材料中。因此，工作台的部件具有统一的外观和颜色。握持区材料也可以折叠在基座和/或屏幕套上。

方法

使用本发明的成像装置评价头发和头皮的状况和推荐适合于头发的状况的产品的方法包括以下步骤：

1)将头发纤维(13)置于狭缝(4)中并获得纤维的高分辨率图像；

2)将低倍率光学器件(3)置于头发或头皮上并获得图像；

3)使用步骤1)和2)的图像进行头发和/或头皮的状况的评估；和

4)使用步骤3)的评估来提供产品推荐。

以上方法可以在贴附于参与者的头部的头发上或在松散(脱离)的头发上进行。在该方法在贴附于参与者的头部的头发上进行的情况中，步骤1)优选在头发纤维的毛干和尖端上进行，且步骤2)优选在头发的根端进行。

本发明的手持成像装置特别地可用于评价头发和头皮状况的以下方面。头发对齐、毛小皮状况和褪色可以沿头发纤维的整个长度评价。分叉末端、起球和缠结特别地与头发纤维尖端的评价相关。头皮状况如鳞片、干燥度和油腻的指标有利地使用本发明的手持成像装置评价，纤维密度(即，每单位面积的纤维数)和多重占据率(每毛囊的纤维数)也是如此。

以上方法中使用的头发纤维数优选为1-100，更优选5-50。

参与者可以在一段时间内监测其头发和头皮。推荐用来调节参与者的头发和/或头皮达到改善的状况的产品可以在监测期应用。以上给出的方法可以重复。这允许消费者评价该产品或可能应用的任何其它产品改善头发和/或皮肤(头皮)状况的有效性。

Claims (18)

1.一种用于测量头发和头皮的特征的手持成像装置，其是显微镜，包括具有用于获得头发纤维的表面特征的放大图像的高倍率光学器件和用于获得所述头皮和头发的放大图像的低倍率光学器件的外壳，所述高倍率光学器件的分辨率在500-1500倍(500-1500 X)的范围内并且包括第一透镜和第一光源，所述低倍率光学器件的分辨率在10-200倍(10-200X)的范围内并且包括第二透镜和第二光源，其中所述高倍率光学器件具有固定的焦距和用于将头发纤维定位在框中、保持5-50根纤维的狭缝，以使得所述头发纤维被对焦，且其中所述装置进一步包括查看工具，其选自整合查看工具、外部查看工具及其组合。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述低倍率光学器件具有光偏振组件，使得可以选择偏振光和非偏振光的照明。

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述光偏振组件从软件应用远程驱动或控制。

4.根据前述权利要求中任一项所述的成像装置，其中所述低倍率光学器件具有固定的焦距。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述低倍率光学器件具有帽部件，以给出所述透镜和所述表面之间的正确间距。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的成像装置，其中所述狭缝的宽度为0.5-1.0 mm，且深度为10-20 mm。

7.根据权利要求6所述的成像装置，其中所述狭缝的宽度为0.7-0.9 mm，且深度为12-15 mm。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的成像装置，其中所述低倍率光学器件的分辨率为25-150 X，并且所述高倍率光学器件的分辨率在600-1000 X的范围内。

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中所述低倍率光学器件的分辨率为30-100 X，并且所述高倍率光学器件的分辨率在700-900 X的范围内。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的成像装置，其包括空间上围绕位于所述装置的尖端的所述低倍率光学器件的圆形排列的超过一个光。

11.根据权利要求10所述的成像装置，其包括空间上围绕位于所述装置的尖端的所述低倍率光学器件的圆形排列的八个光。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的成像装置，其包括用于连接到软件装置的工具。

13.根据权利要求12所述的成像装置，其中所述用于连接到软件装置的工具选自USB连接器，或通过无线连接。

14.根据权利要求12所述的成像装置，其连接于软件装置。

15.根据权利要求14所述的成像装置，其中图像被传输到所述软件装置。

16.根据权利要求15所述的成像装置，其中所述软件装置具有算法，所述算法提供基于头发护理产品所声称的益处，根据该产品与个体消费者如何相关而推荐所述头发护理产品的方法。

17.一种使用根据权利要求1-16中任一项所述的成像装置评价头发和头皮的状况并推荐适合于所述头发的状况的产品的方法，所述方法包括以下步骤：

1) 将头发纤维置于所述狭缝中并获得所述纤维的高分辨率图像；

2) 将所述低倍率光学器件置于所述头发或头皮上并获得图像；

3) 使用步骤1)和2)的所述图像进行所述头发或头皮的状况的评估；和

4) 使用步骤3)的所述评估以提供产品推荐。

18.一种包括根据权利要求1-16中任一项所述的手持成像装置和屏幕的工作台，其中所述手持成像装置和所述屏幕位于单一基座上。

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