CN110237433B - 一种基于高光谱的光照调节装置及方法 - Google Patents
一种基于高光谱的光照调节装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110237433B CN110237433B CN201910494892.8A CN201910494892A CN110237433B CN 110237433 B CN110237433 B CN 110237433B CN 201910494892 A CN201910494892 A CN 201910494892A CN 110237433 B CN110237433 B CN 110237433B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- illumination
- information
- individual
- melanin concentration
- healthy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims abstract description 572
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 246
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 12
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 86
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 4
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 4
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 4
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 201000000849 skin cancer Diseases 0.000 description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- YJPIGAIKUZMOQA-UHFFFAOYSA-N Melatonin Natural products COC1=CC=C2N(C(C)=O)C=C(CCN)C2=C1 YJPIGAIKUZMOQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010042496 Sunburn Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000037180 bone health Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- DRLFMBDRBRZALE-UHFFFAOYSA-N melatonin Chemical compound COC1=CC=C2NC=C(CCNC(C)=O)C2=C1 DRLFMBDRBRZALE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003987 melatonin Drugs 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000515 tooth Anatomy 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
- A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
- A61B5/443—Evaluating skin constituents, e.g. elastin, melanin, water
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N2005/0627—Dose monitoring systems and methods
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于高光谱的光照调节装置及方法，该装置包括：高光谱相机、光谱传感器及光照控制器；其中，所述高光谱相机，与所述光照控制器相连接；所述光谱传感器，与所述光照控制器相连接；所述光照控制器，与所述高光谱相机及光谱传感器相连接。本发明通过人体黑色素浓度和人体光照有效结合信息，为人体的光照提供指示，保证了人体能够高效地接收到合理的光照。
Description
技术领域
本申请涉及光照调节的技术领域，尤其涉及一种基于高光谱的光照调节装置及方法。
背景技术
光照是人体的生理健康发展有着很大的影响，我们每天都需要接收阳光中的紫外线照射，让身体产生足够的维生素D，而维生素D是维持骨骼健康是十分必要的调节因素，保证人体内足够的维生素D水平才能保证骨骼、牙齿和肌肉的健康，但是过量的维生素D又会引起人体中毒，因此，阳光照射又会对我们的皮肤造成伤害，过量的阳光照射或皮肤晒伤的人，患皮肤癌的概率会大大增加，不同个体对光照的需求量不相同，相对为个体提供合适的光照条件就需要针对每个个体进行针对性的光照。
由于不同肤色的人对紫外线的吸收和抵抗能力是不同的，不同的地域、不同的时间或季节的太阳光谱也是不同的，所以很难测算某一个人所需要的太阳光照，也就很难指导热门进行健康的光照调节。据研究表明，人体光照中光源的光强及色温对人体分泌褪黑素有很大的影响，同时光强及色温对人体体温的调节及中枢神经系统有一定的作用。随着现代人生活节奏加快，获取充足的光照已然成为一种难以做到的事情，而每天获取过多的光照既有损害人体的风险，又需要人们花费更多的时间和精力，不利于现代快节奏的生活方式，因此，一中合理的光强及色温的匹配对现代都市人来说已变得非常重要。
因此，如何提供一种根据人体个体差异进行针对性合理的光照调节方案是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于高光谱的光照调节装置及方法，解决现有技术中不能根据人体个体差异进行针对性光照调节的技术问题。
为达到上述目的，本申请提供一种基于高光谱的光照调节装置，包括：高光谱相机、光谱传感器及光照控制器；其中，
所述高光谱相机，与所述光照控制器相连接，对光照个体皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像；
所述光谱传感器，与所述光照控制器相连接，探测所述光照个体接收光照的当前光照信息；
所述光照控制器，与所述高光谱相机及光谱传感器相连接，分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
可选地，其中，该装置还包括：光源，与所述光照控制器相连接，用于照射所述光照个体的所述测试皮肤表面。
可选地，其中，所述光照控制器，包括：黑色素浓度信息调取单元、黑色素浓度分析单元及光照调节单元；其中，
所述黑色素浓度信息调取单元，与所述黑色素浓度分析单元相连接，根据所述光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系；
所述黑色素浓度分析单元，与所述黑色素浓度分析单元及高光谱相机相连接，分析所述光照个体的皮肤图像，与所述皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
所述光照调节单元，与所述黑色素浓度分析单元及光谱传感器相连接，将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
可选地，其中，光照控制器，包括：健康光照信息分析单元、光照调节梯度调取单元及光照调节单元；其中，
所述健康光照信息分析单元，与所述高光谱相机及光照调节梯度调取单元相连接，分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度与健康光照信息对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
所述光照调节梯度调取单元，与所述健康光照信息分析单元及光照调节单元相连接，计算所述当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前所述差值对应的光照调节梯度；
所述光照调节单元，与所述光照调节梯度调取单元及光谱传感器相连接，按照所述光照调节梯度生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
可选地，其中，该装置还包括：特异性光照调节器，与所述光照控制器相连接，用于：
接收到对所述光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表；
根据所述历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将所述实际光照信息与所述历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对所述光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型；
获取所述光照个体当前的所述健康光照信息，根据所述健康光照信息与光照效率模型得到所述光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息；
根据所述调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
另一方面，本发明还提供一种基于高光谱的光照调节方法，包括：
利用高光谱相机对光照个体皮肤表面进行成像得到该人体的皮肤图像；
基于光谱传感器探测所述光照个体接收光照的当前光照信息；
分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
可选地，其中，所述利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像，为：
开启光源照射所述光照个体的测试皮肤表面；
利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像。
可选地，其中，所述分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度，为：
根据所述光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系；
分析所述光照个体的皮肤图像，与所述皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度。
可选地，其中，按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息，为：
计算所述当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前所述差值对应的光照调节梯度；
按照所述光照调节梯度生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
可选地，其中，该方法还包括：
接收到对所述光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表；
根据所述历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将所述实际光照信息与所述历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对所述光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型；
获取所述光照个体当前的所述健康光照信息，根据所述健康光照信息与光照效率模型得到所述光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息；
根据所述调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
本申请的基于高光谱的光照调节装置及方法，实现的有益效果如下：
(1)本申请的基于高光谱的光照调节装置及方法，通过便携式的人体光照系统结合人体皮肤黑色素浓度的变化情况，以及人体受到太阳光的辐射信息，来指导使用者进行健康的光照调节，通过人体黑色素浓度和人体光照有效结合信息，为人体的光照提供指示，既可以使人得到充足的光照，又可以降低过度太阳光照射导致的皮肤变黑或皮肤癌的风险。
(2)本申请的基于高光谱的光照调节装置及方法，可以统计和存储各个不同个体的黑色素浓度信息和光照信息，有利于进行人体身体健康的大数据分析，进而为各个区域或具有相同特征的人群提供健康的光照指导。
(3)本申请的基于高光谱的光照调节装置及方法，还可以通过无线模块与手机或计算机终端连接，在终端上显示更多的采集信息，也可以与运动手环集成在一起，使运动手环具备更多的人体信息监测功能，提升对人体健康因素的调控。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中另一种基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中基于高光谱的光照调节装置应用于光照调控设备的一个具体结构示意图；
图4为本发明实施例中图3中光照调控设备的一个可选调控系统的结构示意图；
图5是本发明实施例中使用基于高光谱的光照调节装置连续10天对人体黑色素和光照信息的统计表；
图6为本发明实施例中又一种基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图7为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图8为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图9为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；
图10为本发明实施例中一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图；
图11为本发明实施例中另一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图；
图12为本发明实施例中又一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图；
图13为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节方法的流程示意图；
图14为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节方法的流程示意图；
图15为本发明实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例
本实施例中基于高光谱的光照调节装置及方法，采用高光谱相机采集人体皮肤图像，测算出皮肤的黑色素浓度，利用光谱传感器探测照射人体的光照光谱信息，利用黑色素浓度变化及光照变化的信息为使用者提供光照指引。如图1至图5所示，图1为本实施例中一种基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；图2为本实施例中另一种基于高光谱的光照调节装置的结构示意图；图3为本实施例中基于高光谱的光照调节装置应用于光照调控设备的一个具体结构示意图；图4为本实施例中图3中光照调控设备调控系统的结构示意图；图5是本实施例中使用基于高光谱的光照调节装置连续10天对人体黑色素和光照信息的统计表。具体地，该基于高光谱的光照调节装置100包括：高光谱相机101、光谱传感器102及光照控制器104。
其中，高光谱相机101，与光照控制器104相连接，光照个体105接收测试光线对其测试皮肤表面的照射，通过高光谱相机101接收光照个体105的测试皮肤表面经过测试光线照射后的皮肤反射光线，并利用该皮肤反射光线对光照个体105的测试皮肤表面进行成像得到该人体的皮肤图像。光谱传感器102，与光照控制器104相连接，探测光照个体接收光照(如太阳光照)的当前光照信息。
可选地，其中，光照个体的测试皮肤表面的皮肤反射光线，可以是太阳光照射该光照个体的测试皮肤表面后被测试皮肤表面反射的光线。
光照控制器104，与高光谱相机101及光谱传感器102相连接，分析皮肤图像得到光照个体皮肤的黑色素浓度。将黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到个体的健康光照信息。按照预设的光照调节策略生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。为个体合理光照提供指导。
将高光谱相机和光谱传感器应用到人体光照系统中。该系统的高光谱相机置于系统的下端，对人体皮肤成像，测算出人体黑色素浓度；光谱传感器置于系统的上端，用于探测人体受到的太阳光辐射信息。该系统通过统计人体黑色素浓度变化情况和所受太阳光辐射的信息，指导使用者进行合理的光照调节。将光谱传感器和高光谱相机分别集成在系统的上端和下端，便于对人体皮肤黑色素检测和太阳光谱探测，采用高光谱相机成像，计算人体皮肤的黑色素浓度，可以对不同肤色的人体皮肤进行黑色素浓度测量，对人体黑色素浓度变化和光照进行一段时间统计分析，可以为使用者定制健康的光照方案。
在一些可选的实施例中，如图2所示，为本实施例中又一种基于高光谱的光照调节装置200的结构示意图，与图1不同的是，还包括：光源103，与所述光照控制器104相连接，用于照射光照个体105的测试皮肤表面，通过光源103的发射光线为光照个体105的测试皮肤表面提供测试光线。优选地，光源103为近红外线发射光源。近红外线在人体皮肤上的穿透性比普通光线强，能够更准确地反映出人体内黑色素浓度信息，提升了该装置为人体提供光照指导的精准性。
该基于高光谱的光照调节装置可以置于便携式的光照调控设备中，便于人们使用，如图1、图2和图3所示，该光照调控设备中，包括基于高光谱的光照调节装置100外，还有外壳301和置于外壳301上的显示屏302，光谱传感器102和高光谱相机101分别集成在设备的上端和下端。光源用于被测试皮肤表面的照射；高光谱相机对皮肤表面进行成像；光谱传感器用于接收太阳光照信息；显示屏可以用于显示用户交互信息；光照控制器(可以包括主控板303及中央处理器304)主控板303用于电路的连接，中央处理器304接收黑色素浓度和太阳光照信息，并对其进行统计分析。图4中所示，该光照调控设备中还可以设置功能按键401，与光照控制器104相连接，通过功能按键接收用户的按键指令传送至光照控制器，实现了用户与光照调控设备的交互。
光照控制器104还可以设置中央处理器402、存储器403、电源404、显示器405及其它元器件406，电源404可以向光源103、中央处理器402和显示器405提供电能；功能按键通过控制器的主控板控制电源404和显示405；光谱传感器102和高光谱相机101分别与中央处理器402连接，将收集到的人体皮肤黑色素浓度信息和太阳光照信息进行处理；存储器403与中央处理器402进行连接，用于储存黑色素和光照信息。
图5是连续10天对人体黑色素和光照信息的统计，从图中可以看出，使用者的黑色素有缓慢下降的趋势，主要原因是太阳光照时间太少。对此，系统设备指引使用者在接下来要增加太阳光照的时间。
在一些可选的实施例中，如图6所示，为本实施例中另一种基于高光谱的光照调节装置600的结构示意图，与图1中不同的是，光照控制器104，包括：黑色素浓度信息调取单元601、黑色素浓度分析单元602及光照调节单元603。
其中，黑色素浓度信息调取单元601，与黑色素浓度分析单元602相连接，根据光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系。
黑色素浓度分析单元602，与黑色素浓度分析单元601及高光谱相机101相连接，分析光照个体的皮肤图像，与皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到光照个体皮肤的黑色素浓度。
光照调节单元603，与黑色素浓度分析单元602及光谱传感器102相连接，将黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到个体的健康光照信息。按照预设的光照调节策略生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
不同肤色或区域内的人体黑色素浓度分布不同，预先将不同类型特征的人体黑色素浓度与皮肤图像特征对应，生成皮肤图像与黑色素浓度对应关系进行存储，在需要根据皮肤图像分析黑色素浓度时可以快速、高效地进行调取，提升了系统反应的效率。
在一些可选的实施例中，如图7所示，为本实施例中又一种基于高光谱的光照调节装置700的结构示意图，与图1不同的是，光照控制器104，包括：健康光照信息分析单元701、光照调节梯度调取单元702及光照调节单元703。
其中，健康光照信息分析单元701，与高光谱相机101及光照调节梯度调取单元702相连接，分析皮肤图像得到光照个体皮肤的黑色素浓度。将黑色素浓度与预设的黑色素浓度与健康光照信息对照表对比得到所述个体的健康光照信息。
所述光照调节梯度调取单元702，与所述健康光照信息分析单元701及光照调节单元703相连接，计算所述当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前差值对应的光照调节梯度。
光照调节单元703，与光照调节梯度调取单元702及光谱传感器102相连接，按照光照调节梯度生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
在一些可选的实施例中，如图8所示，为本实施例中再一种基于高光谱的光照调节装置800的结构示意图，与图1中不同的是，该装置还包括：光照信息展示器801，与光照控制器104相连接，将光照个体皮肤的黑色素浓度、当前光照信息及健康光照信息进行展示。接收所述光照调节指导信息根据光照调节指导信息生成对应的光照调节提醒消息并展现。
在一些可选的实施例中，如图9所示，为本实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节装置900的结构示意图，与图1中不同的是，该装置还包括：特异性光照调节器901，与光照控制器104相连接。
特异性光照调节器901用于：接收到对光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表。根据历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将实际光照信息与历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型。获取光照个体当前的健康光照信息，根据健康光照信息与光照效率模型得到光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息。根据调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
在一些可选的实施例中，如图10所示，为本实施例中提供的一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图，该方法可以通过上述的基于高光谱调节人体光照的装置来实现。该方法包括如下步骤：
步骤1001、利用高光谱相机对光照个体皮肤表面进行成像得到该人体的皮肤图像。
步骤1002、基于光谱传感器探测光照个体接收光照的当前光照信息。
步骤1003、分析皮肤图像得到光照个体皮肤的黑色素浓度。
步骤1004、将黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到个体的健康光照信息。
步骤1005、按照预设的光照调节策略生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
在一些可选的实施例中，如图11所示，为本实施例中另一种基于高光谱的人体光照调节方法的流程示意图，与图10中不同的是，步骤1001、利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像，为：
步骤1101、开启光源照射光照个体的测试皮肤表面。可选地，该光源可以是近红外线发射光源。
步骤1102、利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像。
在一些可选的实施例中，如图12所示，为本实施例中另一种基于高光谱的人体光照调节方法的流程示意图，与图10中不同的是，步骤1003、分析皮肤图像得到光照个体皮肤的黑色素浓度，可以为：
步骤1201、根据光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系。
步骤1202、分析光照个体的皮肤图像，与皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到光照个体皮肤的黑色素浓度。
在一些可选的实施例中，如图13所示，为本实施例中又一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图，与图10中不同的是，步骤1005、按照预设的光照调节策略生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息，可以为：
步骤1301、计算当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前差值对应的光照调节梯度。
步骤1302、按照光照调节梯度生成将光照个体的光照从当前光照信息提升至健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
在一些可选的实施例中，如图14所示，为本实施例中再一种基于高光谱的光照调节方法的流程示意图，与图10中不同的是，还包括：
步骤1401、将光照个体皮肤的黑色素浓度、当前光照信息及健康光照信息进行展示。
步骤1402、接收所述光照调节指导信息，根据光照调节指导信息生成对应的光照调节提醒消息并展现。
在一些可选的实施例中，如图15所示，为本实施例中又一种可选的基于高光谱的光照调节方法的流程示意图，与图10中不同的是，还包括：
步骤1501、接收到对光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表。
步骤1502、根据历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将实际光照信息与历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型。
步骤1503、获取光照个体当前的健康光照信息，根据健康光照信息与光照效率模型得到光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息，根据调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
本实施例中基于高光谱的光照调节装置及方法还可以应用于化妆品对皮肤美白效果的监测，利用皮肤黑色素浓度测量功能，结合血红蛋白的浓度测试。还可以集成多种光源进行混合，将光谱波长范围进行扩展、对人体皮肤进行更多的成像检测和信息采集，如，加入红外光源、检测人体真皮细胞的情况。光谱接收和指示功能可以应用于灯具光谱的检测，判断光谱是否对人体有害，如灯具光谱中包含过量的蓝光或紫光成分，会对眼睛造成伤害。通过有线或者无线模块与手机或计算机终端连接，在终端上显示更多的采集信息，也可以与运动手环集成在一起，使运动手环具备更多的人体信息监测功能，甚至可以现实对人体健康光照的远程智能控制功能。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种基于高光谱的光照调节装置，其特征在于，包括：高光谱相机、光谱传感器、特异性光照调节器及光照控制器；其中，
所述高光谱相机，与所述光照控制器相连接，对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像；
所述光谱传感器，与所述光照控制器相连接，探测所述光照个体接收光照的当前光照信息；
所述光照控制器，与所述高光谱相机及光谱传感器相连接，分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息；
所述特异性光照调节器，与所述光照控制器相连接，用于接收到对所述光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表；根据所述历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将所述实际光照信息与所述历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对所述光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型；获取所述光照个体当前的所述健康光照信息，根据所述健康光照信息与光照效率模型得到所述光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息；根据所述调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
2.根据权利要求1所述的基于高光谱的光照调节装置，其特征在于，还包括：光源，与所述光照控制器相连接，用于照射所述光照个体的所述测试皮肤表面。
3.根据权利要求1所述的基于高光谱的光照调节装置，其特征在于，所述光照控制器，包括：黑色素浓度信息调取单元、黑色素浓度分析单元及光照调节单元；其中，
所述黑色素浓度信息调取单元，与所述黑色素浓度分析单元相连接，根据所述光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系；
所述黑色素浓度分析单元，与所述黑色素浓度分析单元及高光谱相机相连接，分析所述光照个体的皮肤图像，与所述皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
所述光照调节单元，与所述黑色素浓度分析单元及光谱传感器相连接，将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息。
4.根据权利要求1所述的基于高光谱的光照调节装置，其特征在于，光照控制器，包括：健康光照信息分析单元、光照调节梯度调取单元及光照调节单元；其中，
所述健康光照信息分析单元，与所述高光谱相机及光照调节梯度调取单元相连接，分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度与健康光照信息对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
所述光照调节梯度调取单元，与所述健康光照信息分析单元及光照调节单元相连接，计算所述当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前所述差值对应的光照调节梯度；
所述光照调节单元，与所述光照调节梯度调取单元及光谱传感器相连接，按照所述光照调节梯度生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
5.一种基于高光谱的光照调节方法，其特征在于，包括：
利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像；
基于光谱传感器探测所述光照个体接收光照的当前光照信息；
分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度；
将所述黑色素浓度与预设的黑色素浓度和健康光照信息的对照表对比得到所述个体的健康光照信息；
按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息；
接收到对所述光照个体进行光照的请求时，调取该光照个体在之前的历史黑色素浓度及与之对应的历史健康光照信息形成历史光照对照表；
根据所述历史黑色素浓度得到与之对应的实际光照信息，将所述实际光照信息与所述历史光照对照表中上一层的历史健康光照信息对应形成光照效率对照表；对所述光照效率对照表中数据进行训练得到光照效率模型；
获取所述光照个体当前的所述健康光照信息，根据所述健康光照信息与光照效率模型得到所述光照个体的预测实际光照信息；根据预测实际光照信息与预设的预测实际光照信息和调节光照信息的对应关系得到调节光照信息；
根据所述调节光照信息按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照提升至所述健康光照信息的特异性光照调节指导信息，并展现所述特异性光照调节指导信息。
6.根据权利要求5所述的基于高光谱的光照调节方法，其特征在于，所述利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像，为：
开启光源照射所述光照个体的测试皮肤表面；
利用高光谱相机对光照个体的测试皮肤表面进行成像得到该个体的皮肤图像。
7.根据权利要求5所述的基于高光谱的光照调节方法，其特征在于，所述分析所述皮肤图像得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度，为：
根据所述光照个体的分类信息调取对应的皮肤图像与黑色素浓度对应关系；
分析所述光照个体的皮肤图像，与所述皮肤图像与黑色素浓度对应关系对比得到所述光照个体皮肤的黑色素浓度。
8.根据权利要求5所述的基于高光谱的光照调节方法，其特征在于，按照预设的光照调节策略生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的光照调节指导信息，并展现所述光照调节指导信息，为：
计算所述当前光照信息与健康光照信息的差值，根据预设的差值与光照调节梯度对应关获取当前所述差值对应的光照调节梯度；
按照所述光照调节梯度生成将所述光照个体的光照从所述当前光照信息提升至所述健康光照信息的梯度光照调节指导信息，并展现所述梯度光照调节指导信息。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811607335 | 2018-12-27 | ||
| CN2018116073354 | 2018-12-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110237433A CN110237433A (zh) | 2019-09-17 |
| CN110237433B true CN110237433B (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=67886245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910494892.8A Active CN110237433B (zh) | 2018-12-27 | 2019-06-10 | 一种基于高光谱的光照调节装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110237433B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111564209A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-08-21 | 郑莫非 | 可穿戴式设备、终端设备、健康管理方法和健康管理系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104825131A (zh) * | 2014-02-11 | 2015-08-12 | 首尔伟傲世有限公司 | 皮肤状况评估装置及使用该装置的皮肤状况评估方法 |
| CN108287581A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-17 | 河南科技学院 | 一种用于果园昼夜温差智能调控系统及方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101645978A (zh) * | 2009-08-27 | 2010-02-10 | 深圳华为通信技术有限公司 | 健康提示的方法及移动终端 |
| US8994292B2 (en) * | 2011-11-30 | 2015-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Adaptive lighting system |
| JP2016101369A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 光音響装置および光音響装置の制御方法 |
| CN105258797B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-10-10 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 基于光生物效应的led健康照明评价方法及健康照明灯 |
| KR20170100717A (ko) * | 2016-02-25 | 2017-09-05 | 한국전자통신연구원 | 분광반사율 추정을 이용한 피부 분석 장치 및 방법 |
| CN107411709B (zh) * | 2017-06-02 | 2020-08-25 | 皑高森德医疗技术（北京）有限责任公司 | 一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化分析方法 |
| CN107596533B (zh) * | 2017-07-18 | 2020-11-27 | 重庆大学 | 一种健康光环境的调控系统及方法 |
| CN108273197B (zh) * | 2018-02-09 | 2019-12-17 | 深圳市慧智生命科技有限公司 | 配置调节生物节律光照装置发光参数的方法及装置 |
| CN108717873A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-10-30 | 同济大学 | 一种基于无监督学习技术的空间光环境ai调节系统 |
| CN108983842A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-11 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空气机及调整室内光照的方法、装置 |
-
2019
- 2019-06-10 CN CN201910494892.8A patent/CN110237433B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104825131A (zh) * | 2014-02-11 | 2015-08-12 | 首尔伟傲世有限公司 | 皮肤状况评估装置及使用该装置的皮肤状况评估方法 |
| CN108287581A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-17 | 河南科技学院 | 一种用于果园昼夜温差智能调控系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110237433A (zh) | 2019-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bierman et al. | The Daysimeter: a device for measuring optical radiation as a stimulus for the human circadian system | |
| RU2642128C2 (ru) | Светочувствительная система и способ калибровки светочувствительного устройства | |
| CN110140162A (zh) | 显示系统、电子设备以及照明系统 | |
| CN105637332A (zh) | 集成型光供电光监控系统 | |
| US20100309300A1 (en) | Method and System for Analyzing Physical Conditions Using Digital Images | |
| WO2004104644B1 (en) | Method of sample control and calibration adjustment for use with a noninvasive analyzer | |
| KR102489951B1 (ko) | 빛에 의한 생체리듬 영향지수 측정장치 및 방법 | |
| CN108009519A (zh) | 一种光辐照信息监测方法及装置 | |
| CN110237433B (zh) | 一种基于高光谱的光照调节装置及方法 | |
| CN104434034A (zh) | 一种手持式近红外脑血肿检伤装置 | |
| US20240341602A1 (en) | Dynamic Calibration of Light Intensity in a System For Non-invasive Detection of Skin Cancer Using Elastic Scattering Spectroscopy | |
| CN115591131A (zh) | 一种近视防控装置及其控制方法 | |
| CN111336422A (zh) | 一种led无影灯补光装置及其补光方法 | |
| EP4358646A1 (en) | Lighting system having multi-spectral rhythm lighting scenario, and lighting method thereof | |
| Goodman | Measurement and specification of lighting: A look at the future | |
| US20050085877A1 (en) | Device and process for a controlled irradiation of the human body | |
| Mohammadian et al. | A wrist worn Internet-of-Things sensor node for wearable equivalent daylight illuminance monitoring | |
| CN1852681A (zh) | 将生物体光测量装置和脑波测量装置组合而成的生物体信息信号处理系统及其使用的探针装置 | |
| WO2017181961A1 (zh) | 个体最小红斑量的检测方法及检测装置 | |
| CN218793588U (zh) | 一种近视防控装置 | |
| WO2023209735A1 (en) | Electronic ring for monitoring vitamin d levels | |
| Pramono et al. | Application of Arduino Programming Using ML8511 UV Sensor Hookup Guide to Learning the Effect of Ultraviolet’s Level | |
| JP5074987B2 (ja) | 顔撮影装置及び測色装置 | |
| CN112672469A (zh) | 一种用于模拟阳光光谱的室内照明控制方法及系统 | |
| CN112556845B (zh) | 一种光环境测试分析仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |