CN108784648B - 皮肤检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明于此提供一种皮肤检测装置，此皮肤检测装置能提供不同种类之检测光如白光或UV光等，当使用白光进行皮肤检测时能获得使用者皮肤之原始影像，此使用者皮肤原始影像能进一步经由分析来获得使用者皮肤之状况如皮肤毛孔大小或斑点深浅等；倘若使用UV光进行皮肤检测时则能得知使用者皮肤是否出现金属残留或皮肤粉刺情况，藉由使用此皮肤检测装置时能获得多种皮肤状况，以利后续之美容咨询。

Description

皮肤检测装置

技术领域

本发明于此提供一种皮肤检测装置，特别是一种能检测使用者皮肤 状况与皮肤油水含量之皮肤检测装置。

背景技术

于目前经济不景气下，医学美容市场目前仍然具有一定之成长率， 特别是脸部肤色的状况，显示爱美乃人之本性，因此，目前研发医美 相关之器材仍具有一定之发展性。

目前市售之皮肤美容检测仪器，由于对皮肤反射影像的分辨率不 佳，且大多为具提供单一种类之皮肤状况如毛孔大小、皮肤粗糙或皮 肤含水率等呈现给使用者与仪器操作者，因此倘若要获得多种皮肤之 状况，需同时使用到多种检测仪器，造成美容咨询上的困扰。

鉴于上述之困扰，目前须提供一种够提高皮肤反射影像的分辨率的 皮肤美容检测仪器，才能根据使用者需求来获得多种与使用者皮肤状 况的讯息，例如:皮肤的粗糙度或柔软度、或是皮肤表面的金属含量 等等之美容仪器，以藉此减少操作者使用上的困扰，并提高美容咨询 的效率。

发明内容

为解决上述之困扰，本发明之一主要目的，在提供一种皮肤检测装 置，藉由在皮肤检测装置中的是当位置配置一片偏光片或是多片偏光 片，用以提高皮肤反射影像的分辨率，并藉此来获得与使用者皮肤状 况相关之分析指数，用以得知多种使用者皮肤之状况，例如斑点或皱 纹深浅与毛孔大小等。

本发明之另一主要目的，在提供一种皮肤检测装置，藉由在皮肤检 测装置中配置UV LED灯泡，使得本发明的皮肤检测装置可以对皮肤 表面上是否有残留的化妆品上的金属做出判断，且能得知使用者皮肤 此时是否出现细菌滋生或角质堆积。

本发明还有一主要目的，在提供一种在皮肤检测装置中配置油水探 测装置，藉由使用者皮肤油水分析频率来获得使用者皮肤含水量与油 脂含量，并可藉由使用者皮肤含水量与油脂含量来进一步推估使用者 皮肤之柔软度。

根据上述之目的，本发明首先提供一种皮肤检测装置，此皮肤检测 装置包含下述之组成组件：LED灯板，此LED灯板上配置有多个白光 LED灯泡与多个UV LED灯泡，来提供所述皮肤检测装置实施时所需 之检测光；第一偏光片，此第一偏光片配置于所述LED灯板上，此第 一偏光片用以对检测光投射至使用者脸上时所反射之反射光进行过 滤，藉此来获得偏极光讯号；镜头模块，此镜头模块一端与LED灯板 一端相连，此镜头模块是用于接收上述之偏极光讯号后，来传输电讯 号给电路主板；电路主板，此电路主板一端与镜头模块一端相连，且 此电路主板上配置有光源控制开关、照相控制开关、电源开关、无线 传输模块及讯号处理模块，此电路主板在接收电讯号后能将之处理成 使用者皮肤原始影像并传递给无线传输模块，无线传输模块再将此使 用者皮肤原始影像发送给接收装置，光源控制开关则能让使用者依使 用目的之不同来切换白光LED灯泡与UV LED灯泡，照相控制开关于 此则能控制镜头模块之拍摄，操作者能藉此来获得使用者皮肤原始影 像；充电板，此充电板一端与电路主板另一端相连，此充电板于此能 进行充电动作；锂电池，此锂电池配置于电路主板上，并提供皮肤检 测装置实施时所需之电力来源；下盖，此下盖具有容纳空间能装载上 述之LED灯板、镜头模块、电路主板、充电板与锂电池；上盖，此上 盖与下盖相连，此上盖上另配置有上盖装饰环与多个按键，其中按键 与光源控制开关、照相控制开关及电源开关相连，来辅助操作者选择 所欲之检测光与启动照相模块来获得使用者皮肤原始影像，以及辅助 操作者启动皮肤检测装置之启动；以及LED灯罩，此LED灯罩配置于 上盖与下盖之前端，用以辅助上盖与下盖之接合。

根据上述之目的，本发明于皮肤检测装置于此更进一步包含有油水 探测部，此油水探测部一端是与上述之LED灯罩相连，此油水探测部 包含有一油水探测针头、前盖、前盖装饰环与防尘盖，油水探测针头 是透过前盖来与前盖装饰环相连，且防尘盖是配置于前盖上，其中油 水探测针头是用于获得使用者皮肤油水分析频率，并藉由无线传输模 块将此使用者皮肤油水分析频率发送至接收装置。

此皮肤检测装置于此可更进一步包含有尾盖部，此尾盖部配置于上 盖与下盖之后端，此尾盖部包含尾盖装饰环、尾盖与尾盖软塞，尾盖 软塞配置于尾盖上，尾盖一端又与尾盖装饰环相连，此尾盖部是用于 稳固皮肤检测装置，使皮肤检测装置于使用时更为牢固。

当操作者操作此皮肤检测装置时，此皮肤检测装置因具有多个白光 LED灯泡与多个UV LED灯泡，当所选择之检测光为白光时，皮肤检 测装置能获得与皮肤状况相关之使用者皮肤原始影像；若当所选择之 检测光为UV光时，皮肤检测装置能检测此时使用者皮肤是否出现金 属残留及毛孔阻塞、角质堆积等情况；此皮肤检测装置又包含有油水 探测部，以藉此来获得使用者皮肤油水分析频率，此皮肤检测装置又 因设置有无线传输模块，可将上述所获得之使用者皮肤原始影像与使 用者皮肤油水分析频率发送至接收装置，接收装置内设置有一应用程 序，能针对上述之使用者皮肤原始影像与使用者油水分析频率分别进行分析与比对，最后呈现使用者皮肤状况相关之分析指数与皮肤油水 含量给使用者与操作者，以藉此获得多种与使用者皮肤状况相关之信 息，以利后续相关美容之建议。

根据上述之目的，本发明于此提供一种藉由上述之皮肤检测装置来 获得使用者皮肤状况的方法，包含以下步骤：

操作者启动此皮肤检测装置，并使白光LED灯泡被启动；

操作者进行皮肤检测装置与接收装置之联机测试；

操作者将皮肤检测装置之开口对准使用者之皮肤来进行皮肤检测；

操作者选择是否进行使用者皮肤状况之分析。

使用者能依此方法来了解其皮肤之状况如毛孔大小、斑点深浅或皱 纹深浅等，以利后续相关美容之建议。

为使本发明所提供之皮肤检测装置能提供使用者与其皮肤状况相 关之分析指数，以藉此让使用者与操作者能得知使用者皮肤之状况， 于此再提供一使用者皮肤状况分析程序。当上述之使用者皮肤原始影 像发送置接收装置后，设置于接收装置内之应用程序因而启动并执行 此分析程序，此分析程序所包含之步骤如下：

应用程序对由皮肤检测装置所获得之使用者皮肤原始影像进行前 处理，并获得使用者皮肤影像，此使用者皮肤原始影像是经由皮肤检 测装置中的镜头模块执行照相功能后，经由讯号处理模块处理后所获 得；

应用程序进行所述使用者皮肤影像之颜色强化对比，并获得使用者 强化对比皮肤影像；

应用程序依分析目的将使用者强化对比皮肤影像进行分类，是经由 行动装置中的影像应用程序，将强化对比皮肤影像进行皮肤缺陷与皮 肤纹理等执行分类；

应用程序对已分类之使用者强化对比皮肤影像进行后处理来获得 分析结果，且将此分析结果以分析指数之态样呈现给使用者，其中此 后处理包含影像边缘侦测与影像颜色分层分析。

经由上述之分析程序，接收装置于此能呈现与使用者皮肤状况相关之 分析指数给使用者与操作者，以藉此获得多种与使用者皮肤状况相关 之信息如斑点深浅、毛孔大小或皱纹深浅等。

为使本发明所提供之皮肤检测装置能提供使用者之皮肤油水含量， 于此再提供使用者皮肤油水含量分析程序。由油水探测针头来获得使 用者皮肤油水阻抗讯号，并由电路主板将此使用者皮肤阻抗讯号处理 成一使用者皮肤油水分析频率发送给接收单元后进行下述之分析程 序，此分析程序所包含之步骤如下：

设置于接收单元内之应用程序进行油水分析频率之比对后，来获得 使用者皮肤含水率、皮肤油脂含量与皮肤柔软度；

接收装置将上述之比对结果呈现给使用者与操作者。

经由上述之分析程序，使用者与操作者于此能获得使用者皮肤含水 率、油脂含量与皮肤柔软度等多样皮肤检测结果。

本发明所提供之皮肤检测装置，因同时配置有白光LED灯泡与油水 探测针头，可于同一装置内获得多样之数据如使用者皮肤原始影像或 使用者皮肤油水分析频率，且于本发明中又提供分析上述数据所需之 分析程序，因此可获得多种与使用者皮肤状况相关之信息如毛孔大 小、斑点深浅、纹理深浅、皮肤粗糙度、皱纹深浅、含水量、油脂含 量与柔软度等，且此皮肤检测装置又配置有UV LED灯泡，因此可检 测并实时得知使用者皮肤是否出现金属残留、毛孔阻塞、角质堆积情 况，又相关人员如美容师等，可依上述所获得之信息来提供使用者相 关之美容建议，来提升美容咨询的效率。

附图说明

图1A系为本发明所提供之皮肤检测装置整体结构之爆炸图

图1B系为本皮肤检测装置之局部放大爆炸图

图1C系为本皮肤检测装置内油水探测部之放大爆炸图

图2A系为本皮肤检测装置之架构图

图2B系为本皮肤检测装置中油水探测部之架构图

图3A～图3E系为配置偏光片的成像效果图

图4A系为使用者皮肤油水探测之充放电路图

图4B系为电容器之充放电周期示意图

图5A系为本皮肤检测装置操作之流程图

图5B系为使用者皮肤原始影像之分析程序流程图

图5C系为皮肤油水含量之分析程序流程图

图6A系为使用者皮肤影像之毛孔对比示意图

图6B系为使用者皮肤影像之纹理对比示意图

图6C系为使用者皮肤影像之斑点对比示意图

图6D系为使用者皮肤影像之皱纹对比示意图

图6E系为UV检测皮肤金属荧光反应示意图

图6F系为UV检测毛孔阻塞及角质堆积之示意图

具体实施方式

为了使本发明所提供之皮肤检测装置能被所属之技术领域 者充分了解其技术内容，于此提供相关之其实施方式与其实 施例来加以说明。此外，对于本发明所牵涉之光学、电学、 通讯与图像处理等基本原理，于以下之实施方式并不额外说 明；然而，对于本发明所提供之皮肤检测装置的发明特征及 其实施方式，例如:各组成组件系藉由金属导线来实现彼此 间相连之结构关系，以此先行说明。此外在阅读本发明所提 供之实施方式时，请同时参阅图式及如下的说明书内容，其 中，图式中各组成组件之形状与相对之大小仅用以辅助了解 本实施方式之内容，并非用于限制各组成组件之形状与相对 之大小，以此先行说明。

请参考图1A、图1B与图2A；其中图1A系为本皮肤检测装置 整体结构之爆炸图；图1B系为本皮肤检测装置之局部放大爆 炸图；图2A则系为本皮肤检测装置之架构图。首先，如图1A 所示，皮肤检测装置1系包含下述之组成组件：一个LED灯板 11，此LED灯板11上配置有多个白光LED灯泡111与多个UV LED 灯泡112，且LED灯板11的中心位置处，设置有一中空区域 113，其中白光LED灯泡111与UV LED灯泡112于此系用于提供 皮肤检测装置1实施时所需之检测光，于一实施例中，白光 LED灯泡111与UV LED灯泡112之配置数量各为8个。此外，白 光LED灯泡111与UV LED灯泡112之配置态样为围绕中空区域 113并形成一同心圆，其中，白光LED灯泡111是配置于同心 圆之外围，UV LED灯泡112则配置于接近同心圆之中圈。根 据上述之配置，将白光LED灯泡111配置于同心圆之外围之目 的是用于获得使用者之皮肤原始影像，而将UV LED灯泡112 配置于接近同心圆之中圈之目的，则是用于检测使用者皮肤 是否出现金属残留、毛孔阻塞、角质堆积情形，例如:倘若 出现金属残留时，则使用者皮肤将出现荧光现象，以藉此告 知使用者其所使用之化妆品可能含有金属成分；当皮肤呈现 红色斑点时，则表示细菌滋生导致毛孔阻塞，倘若呈现白色 斑点则表示皮肤出现角质堆积阻塞毛孔之情况。

接着，请继续参考图1A。本发明的第一偏光片12为一个平 板，并在第一偏光片12的边缘配置多个相应白光LED灯泡111 数量的贯穿孔121，其中，第一偏光片12上的多个贯穿孔121 之配置数量可依白光LED灯泡111之配置数量来调整，对此， 本实施方式于此并不加以限制。很明显的，第一偏光片12上 的此些贯穿孔121主要目的系用于让白光LED灯泡111所产生 之检测光能通过第一偏光片12的多个贯穿孔121投射至使用 者之皮肤上；当白光LED灯泡111所产生之检测光照射到使用 者脸上时，由于使用者脸上的皮肤并非平整表面或皮肤表面 有油脂或水，会造成光源的散射(scattering)；因此，当这 些经由皮肤反射回来的散射光通过第一偏光片12时，第一偏 光片12就会对反射回来的散射光进行过滤，以藉此来获得偏 极光讯号，使得皮肤的分辨率可以提高。很明显的，本发明 对于第一偏光片12的组成材料于此可为聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol；PVA)等具方向性之材料，本实施方式对此 并不加以限制。

此外，为了能够提供皮肤更佳的分辨率，本发明可以藉由 对于偏光片之配置数量来做调整。在本发明的一较佳之实施 例中，为了能够进一步控制或是调整白光LED灯泡111所产生 之检测光亮度，于此更可以在第一偏光片12靠近皮肤的一侧 上，进一步配置另一个第二偏光片13，如图1B所示。此第二 偏光片13的中心位置处，则是设置有一贯穿孔131用来与LED 灯板11的中空区域113相对应，且第二偏光片13于其边缘与 贯穿孔131之间同样配置也有多个相应白光LED灯泡111数量 的贯穿孔132，而此些贯穿孔132之配置数量变化是为了用于 遮蔽白光LED灯泡111所产生之检测光，以藉此来调整皮肤成 像时的亮度，来达到提高分辨率之目的。于一较佳之实施例 中，贯穿孔132之配置数量为4个，此数量之配置会造成检测 光所产生之亮度跟着减少，使得8个白光LED灯泡111所产生 之检测光中，有4个白光LED灯泡111所产生之检测光能通过 贯穿孔132而照射到皮肤上，而另外4个白光LED灯泡111所产 生之检测光则必需通过第二偏光片13后，才能照射到皮肤 上；接着，当白光LED灯泡111所产生之检测光通过第二偏光 片13照射到皮肤并反射后，主要之反射光线会通过第二偏光 片13的贯穿孔131，之后，再经过第一偏光片12来过滤掉散 射光，接着才会在镜头模块14进行成像。很明显的，藉此第 二偏光片13的设置，可以达到控制由白光LED灯泡111所发射 的检测光其亮度之目的，而此新增的第二偏光片13可以配置 在靠近上盖19的一侧端上，且此第二偏光片13的组成材料于 此同可为聚乙烯醇(Poly VinylAlcohol；PVA)等具方向性 之材料，对此本实施方式同样并不加以限制。

再接着，请继续参考图1A。镜头模块14，镜头模块14的一 端与LED灯板11一端相连，以便用以接收上述之偏极光讯号。 更进一步说，镜头模块14是由照相单元141与软板142所组 成，并且是藉由照相单元141套入LED灯板11之中空区域113 内，而使得镜头模块13的一端与LED灯板11一端相连，其中， 照相单元141可以是一种互补式金氧半导体所形成的影像传 感器(CMOS Image Sensor)；此外软板142则是与照相单元141 一端相连，用以提供照相单元141所需的电源及光电转换讯 号的处理。当镜头模块14上之照相单元141接收到偏极光讯 号后，照相单元141能藉由配置于其内之互补式金氧半导体 (CMOS)来接收到的偏极光讯号转换成电讯号，之后，再将此 电讯号传输给电路主板15来进行影像讯号的处理。

接着，请继续参考图1A及图1B。电路主板15的一端设置有 连接器151，连接器151能与设置于镜头模块14上之软板142 另一端相连，因而使得镜头模块14与电路主板15两组件能够 相连；此外，在电路主板15的第一面上还配置有一光源控制 开关152、一照相控制开关153、一电源开关154、一无线传 输模块155及一讯号处理模块156；很明显的，光源控制开关 152、照相控制开关153与电源开关154是与电路主板15上的 电路连接，其中，电源开关154可通过连接器151与配置在电 路主板15另一面上的锂电池17连接。光源控制开关152是与 UV LED灯泡112连接；而照相控制开关153则是与镜头模块14 连接。此外，无线传输模块155及讯号处理模块156则是配置 在电路主板15中，并且相互连接。

接着，请继续参考图1A及图1B。一充电板16，此充电板16 的一端与锂电池17相连，充电板16于此系能进行一充电动 作，藉此充电动作能将电力储存于锂电池17内，用来提供皮 肤检测装置1实施时所需之电力，其中，一锂电池17是配置 于电路主板15上，并提供皮肤检测装置1实施时所需之电力 来源。

请再参考图1A及图1B。一下盖18，此下盖具有一容纳空间 181能装载上述之LED灯板11、镜头模块14、电路主板15、充 电板16与锂电池17。一上盖19，用来与下盖18相连或扣合， 并且于上盖19上另配置有一上盖装饰环191与多个按键192， 其中多个按键192是分别与光源控制开关152、照相控制开关 153及电源开关154相连或接触，以藉此让操作者能启动皮肤 检测装置1进行使用者皮肤之检测，且于皮肤检测装置1实施 时让操作者能依目的之不同选择所需之检测光，并藉由照相 控制开关153来启动照相模块14并获得使用者皮肤原始影 像。以及，一个LED灯罩20，此LED灯罩20是配置于上盖19与 下盖18之前端，用以辅助上盖19与下盖18之接合，同时，接 合后的LED灯罩20可以在其开放端形成一个圆形开口21，此 圆形开口21可以接触使用者的皮肤；于一个较佳之实施例 中，LED灯罩19上更配置有一固定单元191来让LED灯罩19与 下盖17、上盖18之接合更能稳固。

最后，请再参阅图1A之内容，皮肤检测装置更配置有一尾 盖部120，此尾盖部120是配置于上盖18与下盖17之后端，尾 盖部120包含一尾盖装饰环1201、一尾盖1202与一尾盖软塞 1203，尾盖软塞1203是配置于尾盖1202上，尾盖1202一端又 与尾盖装饰1201环相连，尾盖部120于此是用于稳固皮肤检 测装置1中上盖18与下盖17两者间之结合，使皮肤检测装置1 于使用时更为牢固。

接着，请参考图2A，是本发明的皮肤检测装置的系统架构 图。首先，如图2A所示，皮肤检测装置1是由LED灯板11、第 一偏光片12、镜头模块14及电路主板15所组成，其中，电路主板15一端设置有连接器151，连接器151能与设置于镜头 模块14上之软板142另一端相连，因而使得镜头模块14与电 路主板15两组件能够相连；此外，在电路主板15的第一面上还配置有一光源控制开关152、一照相控制开关153、一电源 开关154、一无线传输模块155及一讯号处理模块156；很明 显的，光源控制开关152、照相控制开关153与电源开关154 是与电路主板15上的电路连接，当电源开关154被使用者开 启后，就会将LED灯板11上的白光LED灯泡111及镜头模块14 启动，故当使用者将皮肤检测装置1的LED灯罩20的圆形开口 21罩在皮肤上时，即可藉由白光LED灯泡111提供的光源来供 镜头模块14取得皮肤的影像。光源控制开关152是与UV LED 灯泡112连接，用来将白光LED灯泡111切换成UV LED灯泡112；例如:若使用者决定要看皮肤表面上是否有残留的化妆品 上的金属时，可以启动光源控制开关152，此时，电路会将 电源切换至UV LED灯泡112，藉由UV LED灯泡112来照射皮肤 此藉此来得知此时使用者皮肤是否出现金属残留及毛孔阻 塞之情况。而照相控制开关153则是与镜头模块14连接，用 以决定是否要将目前皮肤检测装置1所看到的皮肤进行拍 摄；若决定进行拍摄时，则按下照相控制开关153，此时皮 肤检测装置1会将目前由镜头模块14所看到的皮肤区域完成 拍摄。此外，由于配置在电路主板15上的无线传输模块155 及讯号处理模块156是相互连接的，当使用者按下照相控制 开关153，将镜头模块14所看到的皮肤区域完成拍摄后，讯 号处理模块156就能将来自镜头模块14的电讯号转换成使用 者皮肤原始影像讯号；之后，再进一步将此使用者皮肤原始 影像讯号传递给无线传输模块155，由无线传输模块155再将 此使用者皮肤原始影像发送给接收装置2；最后，由设置于 接收装置2内之应用程序对上述之使用者皮肤原始影像进行 处理。

接着，请继续参考图2A。根据上述说明，于一个较佳之实 施例中，接收装置2可为平板计算机或是智能型手机，且上 述之影像发送方式可以是以蓝芽或WIFI等无线通信方式进 行，其中，光源控制开关152则让操作者能切换白光LED灯泡 111与UV LED112灯泡，以藉此让皮肤检测装置1于实施之过 程中，操作者能依使用之目的来使用合适之检测光，电源开 关154于此为用于控制皮肤检测装置1之启动，照相控制开关 153于此则为控制镜头模块14之拍摄，藉此让操作者能拍摄 使用者之皮肤来获得上述之使用者皮肤原始影像。

为具体呈现本发明所提供之皮肤检测装置1配置有偏光片 时之成像功效，于此进一步具体说明。首先，若皮肤检测装 置1未配置有任何偏光片时，8个白光LED灯泡111会直接照射 到使用者的皮肤(例如:使用者的脸上)后，会产生反射光， 由于来自使用者脸上之反射光并未经过滤，而直接进入至镜 头模块14来进行成像，会造成镜头模块14所获得之使用者皮 肤原始影像呈现为背景过白且影像分辨率不佳之态样，成像 结果如图3A所示，三原色的标准偏差(StdDev)皆太小，使得 三原色的颜色及噪声比分布不均，再加上灰阶值过大造成亮 度过亮，造成使用者皮肤原始影像的分辨率不佳，无法呈现 使用者皮肤之真实情况，且不易进行后续使用者皮肤状况之 分析。然而，在本发明的皮肤检测装置1实施例中，正可以 解决上述使用者皮肤原始影像呈现背景过白且影像分辨率 不佳之问题。

首先，在本发明展现成像效果的一实施例中，是在LED灯 板11靠近皮肤的一侧边，配置有前述之第二偏光片13时，此 时因8个白光LED灯泡111所产生的检测光中，只有4个(即原 本一半)可以通过贯穿孔132而照射到皮肤上，之后，反射光 经过第二偏光片13时，主要反射光线通过贯穿孔131，并且 部分经由皮肤反射的散色光，可以被第二偏光片13滤除部分 光源，使得进入镜头模块14的光源强度被减弱，因此可以获 得之使用者皮肤原始影像此时之分辨率增加，成像结果如图 3B所示，虽然三原色的标准偏差(StdDev)已经改善，但三原 色的颜色及噪声比分布仍然不均，且灰阶值仍然过大造成亮 度过亮，造成使用者皮肤原始影像的分辨率仍然不佳，无法 呈现使用者皮肤之真实情况，且不易进行后续使用者皮肤状 况之分析。

接着，为解决前述灰阶值过大造成成像结果过亮，使得使 用者皮肤原始影像的分辨率不佳的问题(即影像之背景依然 过白的问题)，本发明接着提供另一较佳实施例，是于皮肤 检测装置1中，在LED灯板11靠近皮肤的一侧边，配置一片前 述之第一偏光片12，因此白光LED灯泡111所产生的检测光， 可以通过第一偏光片12周边的多个贯穿孔121照射到皮肤 上，之后，所有的反射光再经过第一偏光片12时，其中的散 射光会被第一偏光片12滤除后，才由镜头模块14来进行成 像，成像结果如图3C所示，其三原色的标准偏差(StdDev)趋近中值，其中三原色中的蓝色及绿色的颜色及噪声比分布较 均匀，但是红色的颜色及噪声比分布较仍不均匀；很明显的， 灰阶值过大的问题已改善，此时皮肤检测装置1已能获得符合使用者皮肤真实情况之皮肤原始影像，且可以进行后续使 用者皮肤状况之分析。然而，此影像依然存在影像背景过白 之情况。

再接着，为进一步改善上述使用者皮肤原始影像其背景过 白之情况，本发明接着再提供另一较佳实施例，是于皮肤检 测装置1中，同时配置有第一偏光片12与第二偏光片13，第 一偏光片12与第二偏光片13之配置位置如同图1B所示。首 先，第二偏光片13配置在LED灯板11靠近皮肤或是于靠近LED 灯罩19的一侧边，而第一偏光片12则是配置在第二偏光片13 与LED灯板11之间，且第一偏光片12与第二偏光片13两者之 配置是为重迭态样；于一较佳实施例中，当第一偏光片12与 第二偏光片13两者之间的偏光旋转角度配置为0度或180度 时，即两偏光片其组成材料之分子排列呈现水平之态样时， 此时，自皮肤反射回来的光线，主要反射光线通过第二偏光 片13的贯穿孔131之后，光线会再经过第一偏光片12，此第 一偏光片12可以将皮肤反射的散色光滤除，使得进入镜头模 块14的散色光已被滤除，之后，在镜头模块14来进行成像， 成像结果如图3D所示，其三原色的标准偏差(StdDev)趋近中 值，使得三原色中的颜色分布较均匀；很明显的，虽然图3d 的三原色的噪声还是大些，然因灰阶值过大的问题已经改 善，此时皮肤检测装置1已能获得符合使用者皮肤真实情况 之皮肤原始影像，且可以进行后续使用者皮肤状况之分析。

根据前一段所述，于一较佳实施例中，当第一偏光片12与 第二偏光片13两者之间的偏光旋转角度配置为90度正交 (orthogonal)时，即两偏光片其组成材料之分子排列呈现垂 直之态样时，此时，自皮肤反射回来的光线，主要反射光线 通过第二偏光片13的贯穿孔131之后，光线会再经过第一偏 光片12，此第一偏光片12可以将皮肤反射的散色光滤除，使 得进入镜头模块14的散色光被滤除，之后，在镜头模块14进 行成像，成像结果如图3E所示，其三原色的标准偏差 (StdDev)趋近中值，使得三原色中的蓝色及绿色的颜色分布 较均匀，且红色的颜色及噪声比分布比图3D均匀很多；很明 显的，灰阶值过大的问题已经改善，此时皮肤检测装置1已 能获得符合使用者皮肤真实情况之皮肤原始影像，且可以进 行后续使用者皮肤状况之分析。

根据本发明将上述在皮肤检测装置1中配置偏光片所获得 之使用者皮肤原始影像其成像效果可以看出，当在皮肤检测 装置1中至少配置一个第一偏光片12之后，就能改善灰阶值 过大的问题，使得此时皮肤检测装置1所获得的使用者皮肤 原始影像可以进行后续使用者皮肤状况之分析，特别是将第 一偏光片12与第二偏光片13组合配置后，无论第一偏光片12 与第二偏光片13之旋转角度为0度或180度或是90度正交 (orthogonal)，都能够使得皮肤检测装置1所获得的使用者 皮肤原始影像可以进行后续使用者皮肤状况之分析。此时再 将配置偏光片的成像效果摘要整理于表1中。表1如下所示：

表1

由于本发明的皮肤检测装置1能提供白光与UV光两种不同 类型之检测光，因可以藉此获得两类与使用者皮肤状况相关 之信息；其中一类信息是藉由相关之分析程序来分析使用者 皮肤之原始影像，并藉此原始影像为基础，经过接收装置2 内之应用程序对上述之使用者皮肤原始影像进行处理，可以 进一步获得多种与使用者皮肤状况如斑点、纹理、毛孔或皱 纹等相关之分析结果，来提供给使用者与操作者，以此来评 估使用者之皮肤状况；另一类信息则是检视使用者皮肤上是 否出现化妆品的金属残留，假若此时皮肤出现金属如汞等之 残留，经UV光照射后使用者皮肤将出现荧光反应，藉此来告 知使用者所使用之保养品是否含有金属成分。另外，在UV光 照射下也可呈现皮肤上的毛孔的粉刺及角质情况。

为使本发明所提供之皮肤检测装置同时具有获得使用者 皮肤油水含量之功用，本发明的皮肤检测装置可以进一步配 置一个油水探测装置130。在说明油水探测装置130的实施方 式时，请参考图1C与图2B；其中图1C系为本油水探测部之放 大爆炸图；图2B则系为本皮肤检测装置中油水探测部之架构 图。首先，如图1C所示，油水探测装置130是配置在皮肤检 测装置1的前端(即与皮肤接触的一端，尾盖部120之相对 边)，并且与LED灯罩19相连接。如图1C所示，油水探测装置 130是由一油水探测针头1301、一前盖1302、一前盖装饰环 1303与一防尘盖1304等组成；前盖1302上设置有承接孔 1305，藉由承接孔1305来使油水探测针头1301能固定于前盖1302之内，并藉此与配置于前盖装饰环1303上之承接器1306相连接；此外承接器1306内配置有连接电路板(未显示于图 中)，可用来与电路主板15上的连接器151相连接，来让由油 水探测针头1301所获得之使用者皮肤油水阻抗讯号，能传输至电路主板15，之后，藉由设置于电路主板15内之讯号处理 模块156对此使用者皮肤油水阻抗讯号进行处理，以获得使 用者皮肤油水分析频率；之后，再由无线传输模块155将此使用者皮肤油水分析频率发送至接收装置2，如图2B所示。 接着，由设置于接收装置2内之应用程序对上述之使用者皮 肤油水分析频率进行比对来获得分析结果，最后，再由接收装置2将此分析结果呈现给使用者与操作者。于较佳之实施 例中，油水探测针头1301之配置数量为两个，且油水探测针 头1301之启动同样可由配置于电路主板15上之电源开关154来控制。此外防尘盖1304是可以选择性的配置于前盖1302 上，用以保护皮肤检测装置1中的镜头模块14及油水探测装 置130，也可隔离灰尘对皮肤检测装置1中的镜头模块14及油水探测装置130的影响等。

为明确揭露油水探测针头获得使用者皮肤油水分析频率 之技术内容，请参阅以下之实施方式，阅读本实施方式时请 同时参照图4A与图4B，其中图4A系为使用者皮肤油水探测之 充放电路图，图4B则系为电容器C之充放电周期示意图。首 先，图4A所示，在承接器1306内的电路板上配置有一对并联 的感应电阻(Ra、Rb)及与感应电阻(Ra、Rb)连接的电容C， 藉此形成一个充放电电路，其中，此对并联的感应电阻(Ra、Rb)与油水探测针头1301相连接，用来感应使用者皮肤含有 油脂与水分时的电阻值。当操作者操作皮肤感测装置1时，一对感应电阻(Ra、Rb)会分别感应到使用者皮肤含有油脂与 水分时所产生之电阻值，再藉此电容器C与感应电阻(Ra、Rb) 形成一个充放电电路；其中，VCC则表示外供应电源，例如:由锂电池16来提供电源。当操作者使用皮肤感测装置1上的 油水探测装置130并确定感应电阻(Ra、Rb)所产生之电阻值 后，VCC就会根据感应电阻(Ra、Rb)组值之大小向电容器C充电。

接着，说明图4A的操作过程。当电容器C之电压Vc未达1/3 外供应电源之电压时，设置于油水探测针头1301之正反器于 接脚3之输出电压于此时定义为高讯号(HI)；然而，当电容 器C之电压Vc达2/3外供应电源之电压时，此时正反器被重 置，所设置之正反器于接脚3之输出电压于此时定义为低讯 号(LOW)，因而造成电容C经电阻Rb于接脚4进行放电，当油 水探测针头1301探测使用者皮肤之水份与油脂时，电容C之 充放电于此时会不断进行，进而获得一电容C之充放电周期， 如图4B所示，另外接脚2于此另接上一控制电容C`来降低充 放电路受外界噪声之干扰，此控制电容C`之电容值于此约为 0.1uF，接脚1则为接地状态，且于此为接至外供应电源之负 极上。根据图4B所示，其纵轴Vcc表示外供应电源之电压， 例如:由锂电池16所提供之电压；且因外供应源之电压于此 时为一稳定之电压，电容器C之充放电周期于此系为呈现规 律之态样，如图4B下图所示，T1表示电容器C充电所需之时 间，T2表示电容器C放电所需之时间，横轴t则表示电容器C 充放电之周期时间。当电容器C进行上述之放电时，能产生 使用者皮肤油水阻抗讯号，并传输至电路主板15内的讯号处 理模块156进行处理，其中，感应电阻Ra与Rb与电容器C充放 电周期值之关系式如下所示：

T1＝0.693×(ra+rb)×C；T2＝0.693×rb×C，且t＝T1+T2 ＝1/F

其中ra表示感应电阻Ra于感应使用者皮肤油脂与水分时之 电阻值，rb表示感应电阻Rb于感应使用者皮肤油脂与水分时 之电阻值，C表示电容器C之电容值，而F则表示电容器C之充 放电频率。电路主板15上的讯号处理模块156能依上述之关 系式来获得电容器C之充放电频率F后，此电容器C之充放电 频率F于此定义为使用者皮肤油水分析频率，并由无线传输 模块155来将此使用者皮肤油水分析频率发送至接收装置2 内，再由设置于接收装置2内之应用程序来进行分析频率之 比对，且频率比对之依据如表2所示；表2系为油水分析频率 与使用者皮肤油水数值之对照表，经由表2中油水分析频率 与已设定之油水数值两者比对后，可获得使用者皮肤含水量 与油脂含量，并可藉由使用者皮肤含水量与油脂含量来进一 步推估使用者皮肤之柔软度，且于一较佳之实施例中，使用 者皮肤油水分析所使用的频率范围为5KHZ到120KHZ。然而，

本发明对此频率范围为5KHZ到120KHZ的频率范围并不加以 限制。

表2

本实施方式于此再提供一种藉由本发明所提供之皮肤检 测装置来获得使用者皮肤状况的方法，如图5A所示，其中图 5A系为本皮肤检测装置操作之流程图。首先，如步骤S1所示， 操作者启动皮肤检测装置1，例如:使用者按压电源开关154 后，使得白光LED灯泡111、镜头模块14及电路主板15都被启 动或供电；接着，如步骤S2所示，当操作者完成皮肤检测装 置1与接收装置2的联机测试后，即确认可以藉由配置在皮肤 检测装置1的无线传输模块155能够与配置在接收装置2中的 应用程序完成联机，于一较佳之实施例中，此应用程序可以 是一适用于行动装置之行动应用程序(mobile application)；接着，如步骤S3所示，操作者将皮肤检测装 置1的圆形开口21对准使用者之皮肤(例如:脸部的皮肤)来 进行皮肤检测，此时，藉由白光LED灯泡111的光源，能使镜 头模块14上的照相单元141进行使用者皮肤影像之拍摄并获 得偏极光讯号，此偏极光讯号能进一步传输至讯号处理模块 156来处理成使用者皮肤原始影像，再藉由无线传输模块155 将使用者皮肤原始影像传输至接收装置2中，并由接收装置2 上的显示器(未显示于图中)显示使用者的皮肤；再接着，如 步骤S4所示，操作者选择进行使用者皮肤状况之分析，例如: 当使用者经由接收装置2上的显示器看到自己的皮肤后，并 决定要进行皮肤分析时，操作者即可按下照相控制开关 153(即拍摄键)进行拍摄，皮肤检测装置1因能取得使用者皮 肤原始影像，接着再由设置于接收装置2内之应用程序来进 行此使用者皮肤原始影像之分析并获得一分析结果，最后接收装置2能呈现此分析结果给使用者，使用者因此能依此实 施方法来了解其皮肤状况，而于一较佳之实施例中，上述之 分析结果可以是以分析指数之态样来呈现给使用者。

为使本发明所提供之皮肤检测装置能提供使用者与其皮 肤状况相关之分析结果，且此分析结果是以分析指数之态样 来呈现，并藉此让使用者与操作者能得知使用者皮肤之状 况，于此再提供一使用者皮肤状况之分析程序其实施方式， 阅读本实施方式请同时参照图5B与图6A至6D；其中图5B系为 使用者皮肤原始影像之分析程序流程图；图6A至6D则为由分 析程序所获得之使用者皮肤影像之对比示意图，当中包含有 经前处理后所获得之使用者皮肤影像(上图)与使用者皮肤 影像之黑白对比图(下图)；且此黑白对比图中黑色区域系为 皮肤斑点、纹理、毛孔或皱纹经强化对比后所获得之区块； 白色则为一般皮肤之区域。首先，如分析步骤S41所示，当 接收装置2接收由无线传输模块155所发送之一使用者皮肤 原始影像后，设置于接收装置2内之一应用程序会进行影像 之前处理，如进行影像大小之剪裁与影像背影噪声之去除 等，以藉此获得一使用者皮肤影像，来利于后续之分析步骤。 接着，如分析步骤S42所示，以影像颜色强化对比之方式来 强化使用者皮肤影像之对比，如强化皮肤影像中斑点、纹理、 毛孔或皱纹等与一般皮肤之对比，并获得一使用者强化对比 皮肤影像。再接着，如分析步骤S43所示，影像应用程序依 分析目的之不同，将上述之使用者强化对比皮肤影像进行分 类，上述之分析目的包含有皮肤缺陷与皮肤纹理等，于一实 施例中，皮肤缺陷包含有斑点与毛孔；皮肤纹理则包含有皱 纹与纹理等，并依此分类来进行后续之分析；再接着，如分 析步骤S44所示，由上述使用者强化对比皮肤影像经一后处 理来获得黑白对比图，如图6A至6D所示，此后处理包含有影 像边缘侦测与影像颜色分层分析，当中实现影像边缘侦测之 算法于此可为canny算法等；实现影像颜色分层分析之算法 于此可为Fuzzy C means算法等，本实施方式对此并不加以 限制，应用程序于此能进一步对此黑白对比图中黑色区域进 行百分比之统计，并将所统计之百分比以分析指数之态样并 由接收装置2来呈现给使用者与操作者，比如当应用程序分 析此时使用者皮肤毛孔之大小时，若经上述分析程序后所获 得之对比图中，黑色区域所统计之百分比为20％时，则此时 接收装置2将以毛孔分析指数20之分析结果来呈现给使用者 与操作者，皮肤检测装置1同理也能藉此分析程序来达到获 得多种与使用者皮肤状况相关之信息如毛孔大小、斑点深 浅、皱纹深浅等，并以此为依据来提供使用者后续之美容建 议。

为使本发明所提供之皮肤检测装置能得知使用者其皮肤 之油水含量，且进一步获得使用者皮肤之柔软度，于此再提 供一使用者皮肤油水含量之分析程序其实施方式，阅读下述 之本实施方式请同时参照图5C；其中图5C系为此皮肤油水含 量之分析程序流程图，首先由设置于皮肤检测装置1内之油 水探测针头1301来获得一使用者皮肤油水阻抗讯号，后将此 使用者皮肤油水阻抗讯号传输至电路主板15内处理成一使 用者皮肤油水分析频率，并由无线传输模块155发送给接收 装置2进行比对，于较佳之实施例中，此使用者皮肤油水分 析频率之范围为5KHZ-120KHZ，接着如分析步骤S45所示， 由设置于接收装置2内之一应用程序进行使用者皮肤油水分 析频率之比对，并以此来获得相对应之使用者皮肤含水量与 油脂含量，且藉由此皮肤油水含量来进一步分析使用者皮肤 之柔软度，于较佳之实施例中，若所接收之使用者皮肤油水 分析频率为8KHZ时，应用程序将比对出此时使用者皮肤油水 数值为25，并藉此判定使用者皮肤含水率为25％，皮肤油脂 含量则归类为高油性，并判断此时使用者皮肤柔软度为高油 性；倘若所所接收之使用者皮肤油水分析频率为120KHZ时， 应用程序将比对出此时使用者皮肤油水数值为65，并藉此判 定使用者皮肤含水率为65％，皮肤油脂含量则归类为低油 性，并判断此时使用者皮肤柔软度为低油性；最后如步骤S46 所示，由接收装置2将上述之使用者油水含量分析结果与皮 肤柔软度呈现给使用者与操作者，并以此为依据来提供使用 者后续之美容建议。

由上述之实施方式可得知，本发明所揭露之分析程序具有 能分析由皮肤检测装置中所获得之使用者皮肤原始影像与 使用者皮肤油水分析频率之功效，并能藉此获得完整使用者 皮肤状况之各项指标如毛孔大小、斑点深浅、皱纹深浅、含 水量、油脂含量与柔软度等，且于另一实施例中，应用程序 可以是设置于皮肤检测装置1内，无线传输模块155将应用程 序分析完成之结果发送置接收装置2后，最后再由接收装置2 来呈现此分析结果。

接收装置2于此能更进一步来与一云端数据库建立联机， 以藉此来建立一使用者之个人化数据库，并达成追踪使用者 皮肤状况之功效，例如当检测出使用者皮肤状况为毛孔出 大，出油严重等问题时，可先将此检测果建立于个人化数据 库内，接着持续追踪使用者皮肤状况，并随时跟新使用者之 个人资料库，以藉此评估使用者皮肤改善情况，使整体美容 咨询更具有效率。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发 明权利的范围；同时以上的描述，对于相关技术领域中具有 通常知识者应可明了并据以实施，因此其他未脱离本发明所 揭露概念下所完成之等效改变或修饰，应均包含于申请专利 范围中。

Claims (8)

1.一种皮肤检测装置，其特征在于：

LED灯板，所述LED灯板上配置有多个白光LED灯泡与多个UV LED灯泡，来提供所述皮肤检测装置实施时所需之检测光，且所述LED灯板的中心位置处设置有中空区域，所述多个白光LED灯泡与所述多个UV LED灯泡之配置态样为围绕所述中空区域并形成同心圆，所述多个白光LED灯泡是配置于所述同心圆之外围，所述UV LED灯泡则配置于所述同心圆之中圈；

第一偏光片，为平板构造并配置于所述LED灯板上，用以对所述检测光投射至使用者脸上时所反射之反射光进行过滤，在所述第一偏光片的边缘配置多个相应于所述白光LED灯泡的第一贯穿孔，用于让所述白光LED灯泡所产生之所述检测光能通过所述第一偏光片的多个所述第一贯穿孔而投射至所述使用者的皮肤上；

第二偏光片，配置在所述第一偏光片与所述LED灯板靠近所述使用者的所述皮肤的一侧边之间，使得所述第一偏光片与所述第二偏光片重迭配置，所述第二偏光片的中心位置处设置有一贯穿孔用来与所述LED灯板的所述中空区域相对应，且所述第二偏光片于其边缘与所述中心位置处的所述贯穿孔之间同样配置也有多个相应于所述白光LED灯泡的第二贯穿孔，所述第二贯穿孔之配置数量变化是为了用于遮蔽所述白光LED灯泡所产生之所述检测光，所述反射光通过所述第二偏光片的所述中心位置处的所述贯穿孔，之后，再经过所述第一偏光片来过滤掉散射光，来获得偏极光讯号；

镜头模块，其一端与所述LED灯板一端相连，所述镜头模块是由照相单元与软板所组成，所述照相单元通过配置于其内之互补式金氧半导体接收所述偏极光讯号后，将接收到的所述偏极光讯号转换成电讯号；

电路主板一端设置有连接器与所述镜头模块上之所述软板一端相连，从而所述电讯号传输给所述电路主板，且所述电路主板上配置有光源控制开关、照相控制开关、电源开关、无线传输模块及讯号处理模块，所述电路主板的所述讯号处理模块接收并处理所述电讯号，转换成使用者皮肤原始影像讯号；之后，将所述使用者皮肤原始影像讯号传递给所述无线传输模块，由所述无线传输模块再将所述使用者皮肤原始影像讯号发送给接收装置；

下盖，所述下盖具有容纳空间，所述容纳空间装载所述LED灯板、所述镜头模块、所述电路主板与充电板；以及

上盖，所述上盖与所述下盖相连，所述上盖上配置多个按键，其中所述按键与所述光源控制开关、所述照相控制开关与所述电源开关相连。

2.根据权利要求1所述的皮肤检测装置，其中所述充电板一端与所述电路主板另一端相连，所述充电板能进行充电动作。

3.根据权利要求1所述的皮肤检测装置，其中更包含LED灯罩，所述LED灯罩配置于所述上盖与所述下盖之前端，用以辅助所述上盖与所述下盖之接合。

4.根据权利要求3所述的皮肤检测装置，其中更包含油水探测部，所述油水探测部一端与所述LED灯罩相连。

5.根据权利要求4所述的皮肤检测装置，其中所述油水探测部中配置充放电电路。

6.根据权利要求1或4所述的皮肤检测装置，其中更包尾盖部，所述尾盖部配置于所述上盖与所述下盖之后端，所述尾盖部包含尾盖装饰环、尾盖与尾盖软塞，所述尾盖软塞配置于所述尾盖上，所述尾盖一端又与所述尾盖装饰环相连。

7.根据权利要求1或4所述的皮肤检测装置，其中所述接收装置系为平板计算机或智能型手机。

8.根据权利要求1所述的皮肤检测装置，其中所述第一偏光片与所述第二偏光片之间的偏光旋转角度具有调整功能，以产生不同的成像效果。

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