CN2248537Y - 皮肤状态测定仪 - Google Patents
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Abstract
一种皮肤状态测定仪，主要由图像监视器，单色显示器，摄像机等组合而成，其摄像机有一半球形聚光罩与外镜管相组合，该管的内腔装有光纤座和透镜，以及内镜座，冷光源光源经光纤束引入，经聚光罩照射于皮肤表面后成像，在摄像管的CCD像面上经光电耦和电路又转换为电信号，传给伪彩色图象卡，最后经计算机软件和打印机可直接测定其结果。
Description
本实用新型涉及一种皮肤状态测定仪，是一种用于研究皮肤抗衰老以评估化妆品的功能的仪器，属于检测仪器的技术领域。
随着年龄的增长，皮肤纹理也会有变化，检测纹理变化可以确定皮肤衰老程度，为保护皮肤，市场上不断推出新的化妆品，其功能究意如何，也应该有一个专用仪器用科学的方法加以测定，已往都是用肉眼观察，凭感觉来评测的，缺乏科学依据。因此亟待有一种测定仪可解决上述的要求。
本实用新型的目的要提供一种皮肤状态测定仪，它可以克服上述的缺陷，利用冷光源和摄象机的组合直接拍摄皮肤的图象，经过图象卡的处理，显示于图象监视器可以直接快速测定皮肤状态。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种皮肤状态测定仪，主要由图像监视器(1)单色显示器及计算机(2)摄象机(3)组成。
图象监视器(1)位于测定仪的上部，单色显示器(2)位于左下部，右下部是取样控制开关(4)以及由信号线(5)相连接的摄象头(6)，右中部有一冷光源调节器(8)，摄象机的聚光罩(9)是一半球形体，右端的台阶(10)与外镜管(11)左端的台阶(12)相扣合，外镜管(11)是一圆柱体，左端敞开，右端封闭，但是有孔(13)，内腔中左部装有光纤座(14)，光纤座(14)有一中心孔(15)，内镜管(16)一端插装在孔(15)中，另一端与外镜座(11)内底壁接触，摄象管(18)左端插装在内镜管(16)右端的孔中，内镜管(16)内装有透镜(17)，光纤束(19)由外镜管(11)右端孔(13)进入外镜管(11)内腔中，再由光纤座(14)的孔与聚光罩(9)相接，CCD固体摄象机(20)与摄象管(18)相接。
图象卡摄象机(3)与A/D转换器(模/数)相接后，分别与图象存贮器相接，其输出端又与视频查找相接后，分别各接到红色D/A转换器，和绿色D/A转换器和兰色D/A转换器，然接于图象监视器(1)。
图1测定仪的外形图；
图2摄象机示意图；
图3图象卡的原理图； 图4光源部份电路图
图5检测流程图；
图5专家评估系统流程图。
兹结合附图对皮肤状态测定仪的结构详细叙述，
由图1，皮肤测定仪主要由图像监视器(1)，单色VGA显示器及计算机(2)摄象仪(3)组成；
图像监视器(1)位于测定仪的上部，下部的左部是单色VGA显示器(2)，右部是取样控制开关(4)以及由信号线(5)相连接的摄象头(6)，打印机(7)右中部有一冷光源调节器(8)。下部有键盘(21)。
由图2，聚光罩(9)是一个半球形体，其右端有一台阶(10)与外镜管(11)左端的台阶(12)相扣哈，外镜管(11)是一圆柱体，左端敞开，右端封闭，但有孔(13)，内腔左部装有一个光纤座(14)，光纤座(14)有一中心孔(15)，内镜管(16)的一端插装在孔(15)中，另一端与外镜座(11)的内底壁接触，摄象管(18)的左端就插装在内镜管(16)右端孔中，内镜管(16)中还装有透镜(2-6个)(17)，光纤束(19)由外镜管(11)右端的孔(13)进入外镜管(11)内腔中，再由光纤座(14)的孔与聚光罩(9)相接，CCD固体摄象机(20)直接与摄象机(18)相接，其中CCD也是一固体电荷耦合器件。
在图3中，摄象机型号为CN202，其规格为分辨率430Line，负敏度0.2Lux，颜色是黑白色，图象卡型号为CA5300，容量512*512*8biπ信号625/50HZ，隔行扫瞄，525行/60HZ隔行扫瞄，灰度8biz，256级，颜色为红绿兰，伪彩色总线接口一IBMPC-AT总线，A/D采样率10MHZ，图象监视器(1)型号为SONY，P1440M，分辨率为512*512，颜色为彩色，接口为视频输入，打印机型号7为LQ100型，针数24，颜色为黑白色，接口为并行接，口；计算机型号为Compag386/33L(或兼容机)，RAM4M HD320M VGA
监视器，视频查找也是一存贮器，其型号BT453KT，可存贮颜色值，把红色、绿色、兰色分别输送给D/A转换器，A/D转换器是10MHZ，BIπ，祯存体1，祯存体2，祯存体3，祯存体4的规格都是512*512*8bit，而D/A转换器是10MH2，8biz，这些均属于市场上出售的产品。
图3方框中A/D，D/A转换器等是一整体，其型号为P530伪彩卡，系中科院自动化所的产品。
由图4，变压器B1的初级绕组P1，P2端接于220V交流电源，降压以后，B1的次级绕组与桥式整流器D1-D4的输入端相接，其正输出端与集成稳压器(型号L200C)输入端1端相接，同时并联电容器C1和C3一端以及三极管Q1的集电极C端，Q1集电极和发射极又与二极管D3相接，电容C1，C3的另一端又与桥式整流器D1-D4的负输出端相接，再与电源输出端P4端相接，稳压器的5端输出端接于三极管Q1的基极B端，经三极管Q1放大以后由Q1的发射极E端输出而与电阻R2的6端以及三极管Q2的基极(b端)相接，电阻R2的另一端(7端)又接于电源输出端P3端，稳压器的3端和取样电阻R1相接，再与4端相接于电阻R4和电压调节电位器W1的8端相接，W1的另一端9端也接于电源输出端P3端。电源输出端P3P4端与光源L1相接，电容C2接于电源P3P4端。
三极管Q2和电阻R2组成一过流保护电路，可以防止光源L发生短路时，保护其稳压电源。
电阻R2的6端接于三极管Q2的基极b端，电阻R2的7端接于三极管Q2的发射极E端，三极管Q2的集电极C端接至稳压器(L200C)的2端，当光源工作正常时，过流取样电阻R2两端电压较低，所以三极管Q2截止，但当光源发生短路时，光源电源电路较大，过流取样电阻R2两端电压就较高，于是三极管Q2导通，使稳压器L200C的2端和三极管Q2的C端E端以及电源输出端P3P4和光源L1之间形成一电流导通回路，使稳压器L200C输出端5端电压零电流放大三极管Q1截止，于是电源输出端P3P4两端电压为零，这就保护了光源电源。电容器C2一端接至P3，另一端接至P4端，这两个滤波电容是为了防止稳压电源电路自激。
测试过程如下：
在图2中，光源(B)是12V，50W可调冷光源，光源发出光线经由光导纤维组成的光缆传递给聚光束(19)，再传给聚光罩(9)后，就均匀地照射于被检测的皮肤表面(A)。
被检测的皮肤通过光学镜头成象，在摄象管的CCD像面上经过光电耦和电路，又将光信号转换成电的信号，再由摄象电路处理转化为视频信号，输出主伪彩色图象卡上。
图象卡将视频信号经过A/D转换器(模/数)转换为8biz数字量以后，又存贮入，四祯图象数据器的任何一祯中同时祯存体的图象数据也被取出来，通过3路查找表输送到3D/A转换器，实现伪彩色显示。
计算机接收来自伪彩色图角卡(K)，祯存体中的数据，再根据专家系统软件的安排进行处理，其中包括图象剪裁，中值滤波，特征提取分类识别，最后经过皮肤评价模块得到测试结果，将测试结果输出到打印机上印出结果。
由图5，皮肤采样是通过具有冷光源和摄象机拍摄皮肤状态的图象，由图象卡处理，显示图象监视器上，存贮于磁盒文件内。
预处理包括图象剪裁，中值滤波，图象减半运算三部分，由于采样时光照不匀，或皮肤局部有缺陷在原图处理范围内进行特征抽取也是不可能的，只能选取一个局部区域，这就是图象剪裁、中值滤波可去除噪音，图象减半运算，使减半后的图象只有原始图象的1/4。
特征选取采用四种特征，皮肤总长度，皮肤密度，皮沟方向离散性和皮脂线密度，就是从屏幕象系组成的皮肤纹理图象中运用图象手段抽取出数值比特征值，采用四种特征综合测试可避免由于不同性质，不同年龄皮肤图象的相互重叠所形成识别困难，可保证识别精度。分类识别是依据皮肤标准的特征，将测皮肤分类比较，得出结果。
库管理由原始皮肤纹理图象库以面相应的皮肤特征库，和库管理程序组成。
皮肤评价是根据分类识别结果，可以得到皮肤的性质和年龄，可建义使用合适的美容化状品。
总之，通过皮肤的测定可以知道被测人的健康情况，可以确定所用化妆品的具体效果。
与现有技术相比，皮肤状态测定仪具有下列优点：
1、采用计算机图象处理技术，测试过程自动化、智能化与传统比较准确，方便，科学。
2、克服了传统检测方法肉眼观测，因被测皮肤肤色不同而造成的强差。肤色白容易给人一种年轻的感觉，肤色黑则看起来显老，实际上皮肤的老化程度与肤色毫无关系。
3、国内外也曾有不少研究皮肤和化妆品的科学工作者，也是通过分析皮肤纹理来得来测定结果，这是他们采用硅橡胶复膜法手工采样，采样过程繁琐，而且极易失真，保存样本亦十分麻烦。本方法操作起来则极为简单。样本存贮在计算机中，可长久保存，不失真，成本大大降低。
4、本仪器还可用来指导消费者科学美容，保护消费者利益。
Claims (3)
1、一种皮肤状态测定仪，其特征在于测定仪由图像监视器(1)、单色显示器(2)、摄象仪(3)组成，图象临视器(1)位于测定仪的上部，单色显示器(2)位于左下部，右下部是取样控制开关(4)以及由信号线(5)相连接的摄象头(6)，右中部有一冷光源调节器(8)，摄象机的聚光罩(9)是一半球形体，右端的台阶(10)与外镜管(11)左端的台阶(12)相扣合，外镜管(11)是一圆柱体，左端敞开，右端封闭，但是有孔(13)，内腔中左部装有光纤座(14)，光纤座(14)有一中心孔(15)，内镜管(16)一端插装在孔(15)中，另一端与外镜座(11)内底壁接触，摄象管(18)左端插装在内镜管(16)右端的孔中，内镜管(16)内装有透镜(17)，光纤束(19)由外镜管(11)右端孔(13)进入外镜管(11)内腔中，再由光纤座(14)的孔与聚光罩(9)相接，CCD固体摄象机(20)与摄象管(18)相接，测定仪具有电源稳压电路和过流保护电路，光电藕合转换电路。
2、根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于图象卡摄象仪(3)与A/D转换器(模/数)相接后，分别与4祯图象存贮器相接，其输出端又与视频查找相接后，分别各接到红色D/A转换器和绿色D/A转换器和兰色D/A转换器，然后接于图象监视器(1)。
3、根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于其稳压电路和过流保护电器变压器B1的初级绕组P1，P2端接于220V交流电源，降压以后，B1的次级绕组与桥式整流器D1-D4的输入端相接，其正输出端与集成稳压器(型号L200C)输入端1端相接，同时并联电容器C1和C3一端以及三极管Q1的集电极C端，Q1集电极和发射极又与二极管D5相接，电容C1，C3的另一端又与桥式整流器D1-D4的负输出端相接，再与电源输出端P4端相接，稳压器的5端输出端接于三极管Q1的基极B端，经三极管Q1放大以后由Q1的发射极E端输出而与电阻R2的6端以及二极管Q2的基极(6端)相接，电阻R2的另一端(7端)又接于电源输出端P3端，稳压器的3端和取样电阻R1相接，再与4端相接于电阻R4和电压调节电位器W1的8端相接，W1的另一端9端也接于电源输出端P3端，电源输出端P3P4端与光源L1相接，电容C2接于电源P3P4端。
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1995
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