CN112423653A - 用近红外光谱法确定毛发的还原性损伤程度 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定毛发的还原性损伤的装置(100)。所述装置包括检测单元(110)，其用于检测毛发特性；和评估单元(120)，其用于评估所检测的毛发的特性，并且基于所检测的毛发的特性来确定毛发的还原性损伤。检测单元(110)包括近红外传感器NIRS，并且设计为用波长为800‑2500nm的近红外范围内的电磁波照射毛发样品并检测从所述毛发样品发射的光。检测单元(110)设计成产生所述发射光的光谱并将其提供给评估单元(120)；并且评估单元(120)设计成基于在1970‑1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定还原性损伤。

Description

用近红外光谱法确定毛发的还原性损伤程度

本发明涉及一种用于确定毛发的还原性损伤的装置(arrangement)、一种用于确定毛发的还原性损伤的方法以及一种计算机程序产品，该计算机程序产品适于当在相应的装置上执行时实施这种方法的各步骤。

当用化妆品处理毛发时，产品的效果例如着色强度在很大程度上取决于对毛发的损伤。

毛发会因自然或人工过程而损伤。自然过程可以包括例如紫外光和氧气(O₂)在毛发上的组合(例如同时)作用。人工诱导的过程可以包括例如施用染发剂(也称为着色剂)、漂白和/或产生永久波浪。

除了期望的美容效果诸如使毛发变亮之外，例如当使用氧化剂时，这也会对毛发造成严重损伤。

所导致的损伤类型称为氧化性损伤并且由施用着色剂、漂白、永久波浪和环境影响(UV+O₂)引起。该损伤由毛发中常见的氨基酸(胱氨酸和半胱氨酸)氧化为磺基丙氨酸引起。

胱氨酸可以在毛发中形成分子间二硫桥(也称为S-S桥)，因此胱氨酸对于毛发的机械稳定性极为重要。

将这些桥氧化成磺基丙氨酸会破坏毛发的机械稳定性，并且如果使用多次，甚至会导致毛发完全断裂。但是，宏观上可感知的毛发性能，例如触觉性能，诸如表面粗糙度可能会受到不利影响。与未损伤毛发的结果相比，美容处理的结果(尤其是损伤程序)在损伤的早期阶段也可能发生巨大变化。

但是，除了该氧化性损伤外，还可能对毛发造成还原性损伤。这在使用还原剂的美容程序中发生。这些例如是含有还原剂诸如巯基乙酸或亚硫酸盐的烫发剂或矫直剂。这些成分用来打开半胱氨酸的二硫桥以使毛发重新成型。形成以下含硫物质：R-S-H(硫醇)、R-S-SO₃-(有色盐，在亚硫酸盐处理后)、R-S-S-CH₂COO^-(具有巯基乙酸根单元的二硫化物，在巯基乙酸盐处理后)。

在学术和工业环境中，研究人员或开发人员可以自主使用各种物理和化学分析方法来确定对毛发的损伤程度。在此使用常规色谱方法，诸如在对毛发样品进行复杂的酸性水解消化后使用高效液相色谱(HPLC)。

未损伤的毛发通常可具有约0.5％至约1％(以重量计)的磺基丙氨酸含量。在存在损伤的情况下，例如由于多种超白化和/或其他损伤机制，磺基丙氨酸含量可能上升至超过15％(按重量计)。

但是，所有这些色谱方法在设备方面都很复杂且昂贵，因此最终用户无法使用。

有害的化妆品处理，诸如染发、热处理、永久波浪或氧化性程序(诸如漂白)等通常在私营部门或在商业服务领域中针对最终消费者进行。尽管对预损伤的毛发进行另一次损伤程序可能会导致灾难性后果，甚至导致和包括完全毛发断裂，但到目前为止，还没有办法例如定量地确定对毛发的预损伤程度。

此外，市场上有许多设计用来改善不同的毛发性能或参数(诸如光泽)的不同的毛发护理产品。然而，在许多情况下，此类产品的用户并不了解毛发的损伤。这可能导致用户选择不太合适其的产品并且使用后对产品效果不满意。

因此，对毛发损伤的研究可能非常重要。提供针对个人需求定制的产品也是有利的。

可以认为，特别是在设备和时间上的花费方面，简化毛发的还原性损伤的确定是本发明的任务。

该任务通过独立权利要求的特征解决。本发明的进一步开发由从属权利要求和以下描述得出。

本发明尤其基于以下发现：发现在毛发的还原处理期间形成的含硫物质可以通过振动光谱法表征。

但是，因为在还原处理后经常仍发生氧化性固定步骤，所以除了上述官能团之外，还可以观察到毛发蛋白中的磺基丙氨酸单元的增加。可以使用化学计量学模型通过振动光谱法对此类复杂化学物质进行分析。可以校准该模型，做法是：外部定量(例如通过HPLC)上述物质，或者基于执行的毛发处理(例如1次轻度烫发、2次重度烫发等)将毛发状况分配给校准样品。化学计量学模型则不会定量地确定化学物质，而是基于光谱数据将有序或分类数据值分配给未知毛发样品。

根据一个方面，给出了确定毛发的还原性损伤的装置。该装置具有用于检测毛发特性的检测单元和用于评估所检测的毛发的特性并基于所检测的毛发的特性来确定毛发的还原性损伤的评估单元。检测单元包含近红外传感器(NIRS)并且设计成用波长为800-2500nm的近红外范围内的电磁波照射毛发样品并检测毛发样品发射的光。

检测单元还设计成产生发射光的光谱并将其提供给评估单元。评估单元设计成基于在1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定还原性损伤。

已经认识到，当暴露于近红外范围的光时，毛发中的硫醇在1970-1980nm的范围内具有谐波。根据发射光的光谱，该波长范围可用于确定还原性损伤的程度。检测单元在毛发样品发射的光的光谱中至少检测该波长范围。

光谱基本上可以透射或反射方式来测量。反射检测从样品反射的电磁波，而透射检测通过/透射样品的电磁波。为了描述的目的，反射的或通过/透射的电磁波称为发射的电磁波或发射光。

对毛发的还原性损伤定义为使用还原剂或含有还原剂的处理产品引起的毛发损伤。

评估单元可以是处理器或计算机，其实施并执行信号处理算法以评估和处理所发射光的光谱。

毛发样品可以是单根毛发，但是优选地包含多根单独的毛发，与单根毛发相比，增加发射光的强度(或相对于发射光的发射光量)。例如，可以通过将检测单元指向人的头皮毛发来无损地检测毛发。换句话说，无需剪掉毛发就可以检测毛发。

应当理解，光的光谱为在频率或波长上的光强度。光谱可以是从较低值到较高值的频率或波长范围内的光强度的连续指示。该连续指示描述了在该波长或频率上的光强度值并具有化学组成或毛发样品损伤的过程特性。

特别地，损伤或伤害可以是指示损伤程度或损伤类别的值，例如向量值(scalarvalue)(例如，不存在、低、中、强、非常强)。

根据一个设计，检测单元设计成在800-2500nm的整个指定波长范围内发射沿待检测的毛发样品的方向发射的光。

因此，以宽波段方式照射毛发样品，使得也可以宽波段方式记录发射光(应答)。可以想到，不仅单独使用窄波长范围内的光谱，而且还使用从上述窄范围的硫醇振荡开始的光谱图案。

根据另一种型式，评估单元设计成与发射光的波长范围上下的波长范围相关地设置1970-1980nm的波长范围内的发射光的强度，并且基于发射光的光谱的图案来确定还原性损伤。

因此，不仅使用在1970-1980nm的波长范围内的发射光的强度的绝对值，而且还使用了其与上下波长范围的关系。该比率可以表明毛发样品中硫醇的比例是超过阈值还是低于阈值，因此可以从该比率推断出毛发样品的损伤。

例如，1970-1980nm的光谱路径(courses)(光谱的强度或图案)可以一方面与1900-1969nm的光谱过程有关，另一方面与1981-2050nm的光谱过程有关。较低波长范围的下限也可以是1800、1700、1600、1500nm，并且进一步以100nm至800nm为步长。较高波长范围的上限可以是2100、2200、2300、2400或2500nm。

通过将其联系起来，可以确定1970-1980nm的光谱与较低或较高波长范围内的强度具有相对最大偏差、相对最小偏差还是没有显著偏差。如果在1970-1980nm的波长范围内发射光的强度比在该波长范围上下所考虑区域的强度至少高5％，则我们称之为相对最大值或最小值。给出的百分比偏差是指在所研究的1970-1980nm的波长范围内的强度。但是，如果偏差偏离至少10％、15％、20％、25％或更多，也可以认为该偏差为显著的。可以说，偏差越大，则毛发样品的还原性损伤越大。

根据另一种型式，评估单元设计成将毛发样品发射的光的光谱与毛发样品的已知且可得的光谱进行匹配，并且基于该匹配为毛发样品分配损伤类别。

该已知且可得的光谱可以是校准模型的一部分。例如，可以基于多个校准毛发样品创建校准模型，从而记录每个单独的校准毛发样品的校准光谱(也如上针对产生待检测的毛发样品的光谱所述)，并且使用其他独立的分析方法检测校准毛发样品的损伤，并且将由此确定的损伤分配给校准毛发样品。

通过将校准毛发样品的光谱与待测试的毛发样品的光谱进行比较，可以确定对后者的损伤。该调节可以考虑光谱的形状和/或其强度。如果所检测的毛发样品和校准毛发样品的化学组成的绝对值不匹配，则在比较期间考虑形状也可以提供一种匹配。

校准模型可以存储在设备的本地存储器中或外部数据存储单元中。检测单元记录已经与毛发样品相互作用的NIR光的光谱的至少一部分，并将该光谱与多个校准毛发样品进行比较。对于该调节，例如，使用评估单元的处理器并将所检测的毛发样品的光谱的至少一部分与光谱校准模型进行比较以确定毛发的还原性损伤。

为了该描述的目的，将近红外(NIR)定义为波长为780nm至3000nm(包括两个端点)的电磁波。如本文献的其他地方所述，从该波长范围中选择某些较小的波长范围以产生毛发样品的光谱并从该光谱得出关于毛发样品的还原性损伤的结论。

根据另一种型式，近红外传感器是光谱仪，其中该光谱仪设计成基于所检测的光(其表征毛发性能)产生信号图案。

这意味着不必确定毛发性能的绝对值。而是，使用从光谱仪获得的信号图案来确定毛发处理和/或护理的产品推荐和/或施用建议，可能就足够了。该信号图案可以是校准模型的任何校准样品的一部分。独立于此，可以确定什么产品和/或施用说明(applicationinstructions)可用于具有特定信号图案的毛发样品。然后，可以为由此确定的产品和/或施用说明分配相应的信号图案，以表示这些产品和/或施用说明适用于具有该信号图案的毛发并达到特定的效果。这意味着更容易找到合适的产品推荐，因为仅需要将在被检测的毛发样品中所检测的信号图案与和产品和/或施用和处理说明相关的信号图案进行比较。

根据另一种设计形式，装置进一步包括壳体和储能单元，其中评估单元容纳在壳体中并且检测单元与壳体连接，并且其中储能单元布置在壳体中以向评估单元提供能量并且在不连接外部能源的情况下使评估单元能够至少暂时地自足(self-sufficient)运行。

这意味着评估单元能够自主运行而无需按预期提供外部能量供应。能量存储器优选是可再充电的能量存储器。在一个设计实例中，用户界面也位于壳体中并且能够由能源供电，使得它也可以自主运行。在另一个设计实例中，储能单元还可以向注册单元(registration unit)供应能量。

外壳和评估单元可以是用户个人设备的一部分。个人设备可以是智能手机、平板电脑或其他计算机形式的便携式计算机(这些单元通常可以称为计算单元或便携式计算设备)。检测单元可以连接到或集成到计算单元，并且如本文所述可以用于确定毛发的还原性损伤程度。在计算机程序产品(例如，用于个人/便携式设备的软件或应用)中，所记录的毛发特性则以值、任意单位或声学输出的形式显示。然后，参数可用于(a)得出针对适合个人的处理产品和个性化处理提示的产品推荐和/或(b)确定和/或显示旨在积极影响所测参数的美容处理的处理成功。

注册单元可以具有接口(也称为：数据传输连接)，通过该接口建立与计算单元的连接。计算机单元可以具有第一接口和第二接口。第一接口可以设计成采集单元的接口的配对物，即，将采集单元连接到计算单元。第二接口可以设计成将计算单元连接到数据网络。这些连接设计成在至少一个方向上传输信息，在优选两个方向上都传输信息。一方面，记录单元和计算单元之间的连接以及计算单元和数据网络的接入点之间的连接可以是有线的或无线的。有线连接可以使用例如光或电信号来传输信息。无线连接通常使用电磁波进行信号传输，例如无线电信号或者甚至光学信号。

根据网状网络原理工作的协议可用于将采集单元连接到计算机单元。例如，基于IPv6的线程协议(thread protocol)可用于数据传输以及用于将注册单元连接到计算单元。线程协议用于将自动或半自动设备彼此连接，在这种情况下，例如将采集单元与计算单元连接。

在一个实例中，采集单元可以在结构上附接到计算单元，反之亦然。这意味着检测单元机械地附接到计算单元或计算单元的壳体。例如，这可以经由可逆连接通过免工具安装来实现。在附接位置，通过可拆卸的力锁或形状配合，注册单元可以相对于计算单元保持固定。注册单元和计算单元之间的接口可以这样布置，使得注册单元和计算单元之间的电连接自动地建立或建立在插接(plugged-on)位置。

计算单元可以执行从采集单元接收或查询数据的应用程序(或程序，在下文中也称为计算机程序产品)。所接收或查询的数据在该应用程序中用于确定一个或多个输出值。根据本文描述的方法通过应用程序对数据进行处理和/或评估。为了运行应用程序，可以使用计算单元的处理器(和一个或多个存储器模块)。但是，计算单元也可以设计成用于执行应用程序的外包(outsource)计算步骤。例如，应用程序可以将从采集单元接收的数据或由采集单元请求的数据传输到外部处理单元。在将数据传输到外部计算单元之前，可以对其进行预处理。

外部计算单元可以位于距采集单元和便携式计算单元一定距离的位置。便携式计算单元可以经由数据网络连接到外部计算单元，即处于通信链接中。外部计算单元可以是单个计算机或处理器，或者计算机或处理器的网络。在计算机或处理器网络中，可以不同方式将计算负荷分配给网络的各个部件。除了计算能力之外，该计算机网络还可以为用户提供存储容量并保存用户释放或标记的数据。这减少了便携式计算单元中需要的存储量。由于没有或几乎没有数据存储在本地，因此用户更换便携式计算单元也变得更加容易。可以将计算机网络设计成一组交错(intermeshed)联网服务器。

根据另一种型式，评估单元设计成将用于毛发处理的处理产品的特性与所确定的毛发性能进行比较，并在考虑所确定的毛发性能的情况下确定处理产品在毛发上的效果。

这意味着根据所确定的毛发性能选择和确定处理产品。这些处理可以例如显示在用户界面上或以其他方式输出。

根据另一种型式，评估单元设计成将所确定的毛发性能传输到数据存储单元，并根据所确定的毛发性能从数据存储单元请求有关毛发处理的信息。

这些说明可以是关于毛发的处理和/或护理的一般说明(不提及具体的处理产品)，但是它们也可以是提及具体处理产品的说明。该说明还可以包括哪些行为影响毛发的哪些性能以及如何影响的解释。

数据存储单元可以包含来自研究的信息以及来自文献来源和/或科学出版物的信息。评估单元可以设计成根据所记录的毛发特性向用户提供该信息的摘录或者至少引起人们注意该信息。

根据另一种型式，该装置还具有用户界面，并且评估单元设计成指令用户界面输出所接收的用于处理毛发的指令。

用户界面可以例如是便携式计算单元的显示器，特别是所谓的触摸屏，其使得内容能可视地显示并且使得用户输入能通过触摸进行接收。替代地或附加地，信息可也可以听觉方式输出。

根据另一种型式，评估单元设计成从用户请求信息，并在请求数据存储单元时另外考虑该信息，以便根据用户请求的信息从数据存储单元中获得用于处理毛发的处理产品的特性。

可以通过预定的问卷调查收集所请求的信息，在该问卷调查中，重视用户的陈述或该陈述选自若干可能答案之一。规定的问卷调查可以特别地针对用户的习惯以及特别大的压力和紧张，例如饮食习惯、睡眠时间和质量、饮酒量、饮料种类、兴奋剂(例如尼古丁、酒精)的使用、专业和休闲活动(在各种天气下都花费大量时间在户外、呆在山上、在日光浴室逗留)。还可以查询用户的年龄、性别和种族，并用于查询处理产品数据存储。所请求的信息还可以指毛发的所需或可达到的性能。

根据另一种型式，评估单元具有本地存储器，其设计成优选持久地存储由数据存储单元检索到的数据。

这意味着评估单元可以至少暂时地执行其功能，而不必依赖与数据存储单元的永久连接而是依赖数据网络。检索到的数据存储在本地存储器中。数据以这样的方式存储在本地存储器中，即在评估单元切断或停止运行时数据仍被保留(永久存储)。评估单元可能从数据存储单元中仅调用与毛发的当前图像或当前性能匹配的数据。还可以基于当前状态检索和本地保存与毛发的轻微改变的性能匹配的数据。因此，没有必要从数据存储单元检索所有数据并将其存储在本地存储器中。相反，可以将特定的数据或信息从数据存储单元传输到与记录的毛发状况相匹配的本地存储器。

根据另一种型式，评估单元设计成将所确定的毛发性能存储在本地存储器中并具有与确定毛发性能有关的时间戳。

这样就可以观察和分析毛发随时间的变化。因此，这些改变也可以用于发布适当的非治疗性处理产品和/或处理说明。它还允许用户监控该改变以确定自定义目标的实现或接近。

根据另一种型式，评估单元设计成在更长的时段内存储所确定的毛发性能，该时段包括至少两个将毛发性能记录在本地存储器中的过程，并且任选地从本地存储器调用在规定时段内毛发性能的发展并且指令输出单元输出该发展。

根据另一种型式，评估单元设计成将所确定的毛发性能传输到数据存储单元。

可以将所确定和传输的毛发性能分配给数据存储单元中的代码号或用户ID，以便用户可以从不同的设备查看他的数据。该过程还具有以下优点：在个人评估单元丢失或损伤的情况下，将用户的数据保存或存储在中央位置。

此外，这种设计形式使得可以在更长的时段内记录用户的毛发特性并观察其变化，并在必要时，将其与非治疗性处理剂的推荐和/或处理说明相关联。

根据另一种型式，装置设计成发布指令以在输出单元上视觉地和/或经由扬声器声学地操作注册单元。当首次并全面记录用户的毛发以获取毛发状况的概况时，这特别有用。

根据另一种型式，输出单元设计成输出有关处理剂的信息，例如，产品名称、有关处理剂的成分和/或组成的信息、和/或毛发的非治疗性处理的施用说明。

这使得用户能够对处理产品在整体上形成自己的看法。另外，可以向用户提供与处理产品有关或者独立于其的使用说明。施用说明可以提到期望和/或不期望的行为。

根据另一种型式，用户界面设计成在输出处理剂的特性之后接收来自用户的输入，并基于该输入发起与所显示的处理剂有关的动作。

该动作可以例如涉及向用户提供待售处理产品并且用户能够借助于输入来发起购买。除了购买处理产品外，还可以向用户提供有关购买的更多详细信息。该更多详细信息可以提到更详细的处理和施用说明。例如，程序接收用户希望购买处理产品的请求、存储该请求和/或将该请求传输给分销处理产品的商业公司。计算机程序要求用户通过输入单元输入他的个人数据(地址、银行信息、运送偏好等)。

或者，可以将用户分配到他附近他可以在本地购买所分配的处理产品的地方，例如药店、美发沙龙、药房等。

越来越多的消费者想要个性化定制的产品来满足他们的需求。因此，可以向用户推荐个性化制造的处理产品，并且可以例如通过调用个性化毛发护理产品的制造商的网站来发起订购过程。

这可以是专门为一个用户制造的处理产品，也可以是所谓的“大规模定制的”产品。在“大规模定制的”产品的情况下，可以通过改变产品的一些在消费者看来是决定性的特征来实现个性化。这些“大规模定制的”产品优选地基于模块化的概念，即，该产品可以由各种模块/部件单独地组装。

产品的许多不同特征/成分之间通常存在众多相互依存关系，这些相互依存关系可以表示为“诫条(commandments)”或“禁令(prohibitions)”。为了获得清晰的产品定义，在订购过程期间使用产品配置器可能是有利的。该配置器帮助用户选择特征/成分，并使用户注意允许/不允许的特征组合，其中不允许的特征组合不能被选择。

在毛发护理产品的情况下，相关的产品特性包括产品的化学成分、产品的物理性能以及产品的包装方式。例如，借助于产品配置器的帮助，可以避免选择化学和/或物理上不相容的成分或选择不合适成分的确定程度的破坏/拉伤/等。相反，对合适成分的确定程度的破坏/拉伤/等的选择可以由产品配置器指定或建议。

也可以使用混合装置，优选智能混合器，在现场即例如在美发沙龙中或在诸如药店的毛发处理产品的销售点生产个性化毛发处理产品。

根据另一方面，给出了一种确定毛发的还原性损伤的方法。该程序具有以下步骤：用波长为800-2500nm的近红外区域内的电磁波照射毛发样品；检测由毛发样品发射的光；产生发射光的光谱；基于1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定毛发的还原性损伤。

该程序对应于上述装置的功能。方法的各步骤对应于装置的各功能，在此不再赘述。在任何情况下，对于程序步骤的细节，参考对装置的以上描述。装置的其他功能当然也可以作为工艺步骤实施。

根据一种实施形式，程序具有以下步骤：将发射光的光谱与毛发样品的已知且可得的光谱进行匹配，并基于该匹配为毛发样品分配损伤类别。

根据另一方面，给出了一种基于毛发的特定还原性损伤来确定处理剂的方法。该程序具有以下步骤：使用所确定的毛发的还原性损伤，以及基于所确定的还原性损伤来选择毛发的处理剂，并输出有关所选处理剂的信息。

根据一种型式，用于确定处理剂的程序具有以下步骤：基于期望的处理结果来选择处理剂。

根据所确定的或特定的还原性损伤并考虑期望的效果，例如处理后毛发的期望性质，来选择或确定处理产品。期望的效果可以是用户定义的效果或毛发的期望状况。为每种处理剂分配施用可行的一种或多种损伤类别以及处理剂对相应损伤类型的效果，可能是有帮助的。因此，可以将损伤类型和期望的效果进行简单比较，以确定合适的处理剂。

根据另一方面，说明了一种计算机程序产品，该计算机程序产品设计成当在如本文所述的设备上执行时执行也如本文所述的程序。

该计算机程序产品通过随时间显示(例如，以图形方式)测量结果来允许控制和跟踪该结果。基于获得的结果，计算机程序产品提供单独的处理和产品提示。通过由用户回答有关其毛发状况、饮食习惯、总体健康以及计算机程序产品可以相应处理的其他行为的额外问题，可以提高处理和产品提示的质量。这不仅基于例如文献数据，还基于计算机程序产品对其他用户的成功处理，尤其是对至少具有相似毛发状况的其他用户的成功处理。

通过问卷调查收集的数据可以用于分析在给定情况下，即，用户输入的数据下，用户毛发状况的发展。这种发展可以与其他用户的发展进行比较。由此可以得出结论，在用给定产品进行处理期间，问卷调查中具有相似或相同提交内容的用户的发展与具有不同提交内容的用户的发展相似还是不同。

例如，可以得出关于某个事实对成功处理的影响的结论。例如，如果在有一定吸烟消费(例如每天10支香烟)的若干吸烟者中，一种类型损伤的发展显示出与非吸烟者中相同类型损伤的发展有显著偏差，则可以得出以下结论：吸烟以可以量化的方式影响特定参数。或者，可以得出以下结论：建议吸烟者使用不同的产品或处理。

因此，用户输入的数据可以用于整体分析，以便在不同条件下监控处理的成功和产品的有效性，并在必要时建议对处理和/或产品进行改变。

附图中示出了本发明的执行实例，并且在下文中对其进行详细说明。其中示出了：

图1是根据一个执行实例的确定毛发还原性损伤的装置的示意图；

图2是根据另一个设计实例的数据载体的示意图；

图3是根据另一个执行实例的程序的各步骤的示意图；

图4是根据另一个设计实例的用于装置的采集单元的示意图。

在下面的详细描述中，参考附图，这些附图形成本申请的一部分并且出于说明的目的示出了可以实施本发明的特定实施方案。应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他实施方案并且可以进行结构或功能或逻辑修改。在这方面，参考所描述的附图的方向，使用诸如“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”、“前面”、“后面”等方向性术语。由于实施方案的部件可以在若干不同的方向上定位，所以方向术语仅出于说明的目的，而绝不是限制性的。应当理解，除非另外特别说明，否则可以将本文所述的各种示例性设计的特征进行组合。因此，以下详细描述不应在限制性意义上理解，并且本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

图1示出了用于确定毛发的还原性损伤的装置100。装置100具有采集单元110、评估单元120和用户界面130。检测单元110设计成检测毛发的性能。为此目的，检测单元向被分析物体10(例如，人的毛发)的待检测区域12发射110波长为800nm至2500nm的光，并且检测尤其是在1970-1980nm的波长范围内(包括这两个值)的发射光。从待检测区域12发射的光被检测单元110拾取，并且允许得出关于毛发的还原性损伤的结论，原因是在毛发的还原性损伤的情况下出现的硫醇在检测的波长范围内具有谐波。

检测单元110具有合适的电磁波源。该源是光发射器或激光发射器，也称为辐射源，并且位于检测单元110上或之中。辐射源可以这样的方式位于检测单元110上或之中：当发射电磁波112时，辐射源位于距离待检测区域12预定的距离，特别是当检测单元110放置在待检测区域上时。辐射源距离待检测区域的距离可以是可变的并且可以通过执行器或手动改变。

注册单元110经由数据传输连接114连接到评估单元120。数据传输连接114可以使采集单元110与评估单元120之间进行单向或双向数据传输。因此，检测单元110将与所检测的毛发的特性相关的信号传递给评估单元120，而评估单元120可以将控制命令传递给检测单元110，从而该控制命令确定检测单元110如何操作。在仅允许从采集单元110到评估单元120的数据传输的单向数据传输连接114的情况下，可以经由采集单元110上的输入元件(按钮、开关、旋钮等，未示出)规定控制参数。注册单元110可以具有指示注册单元的状态或设置的控制参数的显示元件(未示出)。或者，注册单元110也可以将设置的控制参数传输给评估单元120，从而可以任选地将其显示。

评估单元120具有处理器126和本地存储器128。评估单元120接收关于所检测的区域12的特性的信号，并基于这些特性来确定针对所检测的毛发的非治疗性处理的推荐。该非治疗性处理可包括关于处理产品和/或对所检测毛发的处理说明或施用说明的推荐。处理和施用说明在本说明书的上下文中用作同义词，并且是指使用所选的处理产品或者甚至不使用处理产品对所检测区域(毛发)12的非治疗性处理的说明。处理说明可包括使用处理剂，或用户即将采取或即将不采取的措施。例如，处理说明可以包括在使用处理产品后对期望的或不期望的行为的指示。为了确定待推荐的非治疗性处理，可以将所记录的研究区域12的特性与施用区域、效果以及处理剂使用说明和/或处理说明进行比较。关于处理剂和/或处理说明的信息可以存储在数据存储单元140中。

数据存储单元140可以位于评估单元120的外部并且在空间上与评估单元120分开。评估单元120可以经由数据网络122访问数据存储单元140，并调用关于存储在那里的处理产品的信息和/或处理说明。评估单元120将该检索到的信息与记录的所检测区域12的特性进行比较，以确定针对所检测毛发的非治疗性处理的适当推荐。换句话说，这意味着使用所确定的毛发性质来查询数据存储单元。可以首先从数据存储单元中检索大量存储信息，然后使用所确定的毛发性质以及必要时使用处理目标过滤来确定哪些处理剂和/或处理说明是相关的。为此目的，可以将数据从数据存储器加载到易失性工作存储器中。或者，当从数据存储器中检索信息以从数据存储器中仅检索相关信息时，已经可以使用所确定的毛发性能。为了该描述的目的，这两个变体在其效果上可以认为是等价的。

数据网络122可以是包括有线或无线传输区的公共数据传输网络。例如，评估单元120可以建立与数据网络122的接入点(未示出)的无线连接，以建立与数据存储单元140的相应连接。

用户界面130通过数据传输连接124连接到评估单元120。用户界面130具有输入单元132和输出单元134。输入单元132使得用户能够设置用于操作和配置评估单元120、注册单元110和/或用户界面130的参数。输入单元132可以通过各种接口记录信息：键盘、鼠标、触敏显示器或通过麦克风(所谓的语音控制)。可以想到的是，使用人类用户可以通过其与计算单元进行通信并输入或传输数据的任何接口。输出单元134可以是向用户提供视觉信息的显示器或其他显示单元。输出单元134还可以具有扬声器，通过该扬声器可以输出声学信息。视觉信息可以在触敏输出单元上输出，使得该输出单元还允许用户进行输入。

评估单元120具有处理器126和本地存储器128。处理器126执行指令以进行其预期的一种或多种功能。本地存储器128可以存储由检测单元110检测的毛发的特性或相关的信号或值。

该设计实例的一个特别方面是，可以用在用户或消费者的便携式设备中执行的评估单元120和用户界面130来操作注册单元110。这特别容易地将注册单元110与便携式计算机化数据处理设备连接，注册单元110为人类用户的毛发提供高级分析和检测的可能性。便携式数据处理设备可以例如是智能电话或平板电脑和家用计算机。注册单元110可以机械、电气和信号方式通过限定的接口连接或联接到便携式数据处理设备。

图2显示了数据载体300。计算机程序产品存储在数据介质上，该数据介质设计成在便携式计算单元120上执行并指令便携式计算单元的处理器126执行以下步骤(还参见图3中的工艺步骤)：用波长为800-2500nm的近红外电磁波照射(410)毛发样品；检测(420)从毛发样品发射的光；产生(430)发射光的光谱；基于在1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定(440)毛发的还原性损伤。

介质300可以使用磁、光或电存储技术(或它们的组合)以机器可读形式保存计算机程序产品的指令。这些指令可以用于由便携式计算单元120(来自图1中的执行实例的评估单元120)的处理器126直接执行。或者，该指令可以用于将计算机程序产品加载到便携式计算单元120的内部存储器中以进行执行。该内部存储器可以是图1所示的本地存储器128。

数据载体300可以是移动和/或便携式数据存储设备。或者，还可以通过经由数据网络从便携式计算单元访问数据载体300，以经由数据网络加载计算机程序产品，来经由数据网络加载计算机程序产品。计算机程序产品可经由数据网络下载到用户的便携式设备并安装在便携式设备上以供用户使用。

除了图2之外，图3也显示了具有以下步骤的程序400(这些步骤对应于计算机程序产品的各功能)：用波长为800-2500nm的近红外电磁波照射(410)毛发样品；检测(420)从毛发样品发射的光；产生(430)发射光的光谱；基于在1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定(440)毛发的还原性损伤；和将发射光的光谱与已知且可得的毛发样品的光谱进行匹配(450)并基于该匹配将损伤类别分配给毛发样品。

计算机程序产品包含指令，该指令给便携式计算器120的处理器126下指令来执行这些步骤410至450。

当然，如参考图1和其他描述，可以根据装置100的执行实例之一来改变程序400或其步骤410至450。这意味着可以作为程序400的步骤来实施本文中描述的装置100或其部件之一即评估单元120的功能。在此不必重复评估单元的功能。相反，专家将意识到所述功能，以及这些功能如何作为程序步骤实现。

不同的工艺步骤以及装置的各部件可以通过一个或多个电路来实现。在一个实施方案中，“电路”应理解为实施逻辑的任何实体，其可以是硬件、软件、固件或它们的组合。因此，一个实施方案中的“电路”可以是硬接线逻辑电路或可编程逻辑电路，诸如可编程处理器，例如微处理器或现场可编程门阵列(FPGA)设备。“电路”也可以是执行软件的处理器，例如任何种类的计算机程序，诸如针对虚拟机(分隔运行时环境，虚拟机)以编程代码形式的计算机程序，诸如Java计算机程序。“电路”可以理解为如下所述的任何类型的实施功能。

图4示出了注册单元110的示意图。检测单元具有表面111，在表面111上示出了光发射器116和光谱仪118。光发射器116显示为圆形，光谱仪118显示为正方形。

从检测单元110可见的表面是在检测过程期间面对用户毛发的表面。换句话说，光发射器116从绘图平面向观察者发射光线。

当用光(例如激光)照射人类用户毛发时，取决于毛发的化学组成，该光的一部分被发射。

处理器126(图1)可以实施控制功能并向光发射器116发布控制命令。例如，处理器126可以控制光发射器以发射一定强度、波长和/或光谱分布(这些可以称为光的参数)的光。

具有处理器126(图1)的评估单元120还从光谱仪118接收信号，并且可以基于这些信号对所检测的毛发进行分类。换句话说，由光谱仪118传递的信号是所检测毛发的特性。这些信号也可以称为信号图案并且可以用于确定和输出产品推荐和/或施用注意事项。

可以想到的是，将典型的信号图案分配给产品和/或施用说明书(applicationnote)，其中可以将产品和/或施用说明书可感知地施用于所检测的毛发上，以获得期望的处理效果。可以将产品和/或施用说明书的该分配的信号图案与来自检测单元的实际信号图案进行比较。然后，可以根据光谱仪检测或提供的信号图案与分配给产品和/或施用说明书的信号图案的一定程度的符合性，来发布相应的产品和/或施用说明书。可以检测信号的定性相似性(信号的形状或路径(courses)对应)和/或定量相似性(信号具有相似的输入值即光、相似的输出值即发射光)。

还可以想到的是，取决于用户的输入，可以在将该输入信号与产品或施用说明书的信号图案进行比较之前，确定因子并将其应用于光谱仪所检测的信号。这具有的优点是，可以将校正因子应用于所采集的信号，以提高针对特定用户的产品推荐和/或施用说明书的准确性。

附图标记列表

10 分析对象

12 待检测区域

100 用于确定毛发性能的设备

110 注册单元

111 表面

112 电磁波

114 数据传输连接

116 光发射体

118 光谱仪

120 评估单元

122 数据网络

124 数据传输连接

126 处理器

128 本地存储

130 用户界面

132 输入单元

134 输出单元

140 数据存储单元

200 外壳

210 储能装置

300 数据载体

400 程序

410-450 方法步骤

Claims (15)

1.用于确定毛发的还原性损伤的装置(100)，所述装置包括：

检测单元(110)，其用于检测毛发特性；

评估单元(120)，其用于评估所检测的毛发的特性，并且基于所检测的毛发的特性来确定毛发的还原性损伤；

其中检测单元(110)包括近红外传感器NIRS；

其中检测单元(110)适于用波长为800-2500nm的近红外区域内的电磁波照射毛发样品，并且检测从所述毛发样品发射的光；

其中检测单元(110)设计成产生所述发射光的光谱并将其提供给评估单元(120)；

其中评估单元(120)设计成基于在1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定还原性损伤。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，

其中检测单元(110)适于在800-2500nm的整个指定波长范围内发射沿待检测的毛发样品的方向发射的光。

3.根据权利要求1或2所述的装置(100)，

其中评估单元(120)适于与所述发射光的波长范围上下的波长范围相关地设置1970-1980nm的波长范围内的发射光的强度，并且基于所述发射光的光谱的图案来确定还原性损伤。

4.根据前述权利要求中的一项所述的装置(100)，

其中评估单元(120)适于将毛发样品发射的光的光谱与所述毛发样品的已知且可得的光谱进行比较，并基于该比较为所述毛发样品分配损伤类别。

5.根据上述权利要求中的一项所述的装置(100)，

其中所述近红外传感器是光谱仪(118)，所述光谱仪适于基于所检测的光来产生毛发性能的信号图案特性。

6.根据上述权利要求中的一项所述的装置(100)，

其进一步包括壳体(200)和储能装置(210)，其中评估单元(120)容纳在所述壳体中并且检测单元(110)与所述壳体连接，并且其中所述储能装置布置在壳体(200)中以向评估单元(120)提供能量并且在不连接外部能源的情况下使评估单元能够至少暂时地自足运行。

7.根据以上权利要求中的一项所述的装置(100)，

其中评估单元(120)设计成将用于处理毛发的处理剂的特征与所确定的毛发性能进行比较，并在考虑所确定的毛发性能的情况下确定所述处理剂在所述毛发上的效果。

8.根据以上权利要求中的一项所述的装置(100)，

其中评估单元(120)适于将所确定的毛发性能传输到数据存储单元(140)，并且根据所确定的毛发性能从所述数据存储单元查询用于毛发处理的指示。

9.根据权利要求8所述的装置(100)，

其进一步包括用户界面(130)，

其中评估单元(120)设计成指令用户界面输出所接收的毛发处理指令。

10.根据权利要求8或9中的一项所述的装置(100)，

其中评估单元(120)适于向用户请求信息，并在请求数据存储单元(140)时另外考虑该信息，以便根据所述用户请求的信息从数据存储单元(140)获得用于处理毛发的处理剂的特性。

11.用于确定毛发的还原性损伤的方法(400)，其包括：

用波长为800-2500nm的近红外范围内的电磁波照射(410)毛发样品；

检测(420)由所述毛发样品发射的光；

产生(430)发射光的光谱；

基于1970-1980nm的波长范围内的发射光的光谱来确定(440)毛发的还原性损伤。

12.根据权利要求11所述的方法(400)，其进一步包括：

将所述发射光的光谱与毛发样品的已知且可得的光谱进行匹配(450)，并且基于该匹配为所述毛发样品分配损伤类别。

13.基于权利要求11或12中确定的毛发的还原性损伤来确定处理剂的方法，其包括以下步骤：

使用毛发的特定还原性损伤；

基于所确定的还原性损伤来选择毛发处理产品，并输出有关所选处理产品的信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：

基于所期望的处理结果来选择所述处理剂。

15.计算机程序产品，其设计成当在根据权利要求1至10中任一项所述的装置上实施时，实施根据权利要求11至14中任一项所述的方法。

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