TWI691309B - 人工智慧能量釋放系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種回饋式能量釋放系統及其操作方法，適於提供能量 參數給能量釋放裝置以對目標皮膚進行多次能量釋放操作，包括：特徵擷取裝置擷取目標皮膚的組織特徵資料，其中，在每次能量釋放操作前後所擷取的組織特徵資料分別為第一組織特徵資料與第二組織特徵資料。控制裝置耦接特徵擷取裝置與能量釋放裝置，接收組織特徵資料，並且將目前目標皮膚的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得至少一能量建議參數，控制裝置根據第一組織特徵資料與第二組織特徵資料之間的差異與至少一能量建議參數產生下一次能量釋放操作的能量參數。

Description

人工智慧能量釋放系統及方法
本發明是有關於一種能量釋放控制技術，且特別是有關於一種人工智慧能量釋放系統及方法。
習知的皮膚接收能量的處理方式主要是由使用者操作能量釋放設備以釋放特定能量在對象的目標皮膚上，釋放的能量例如是以光線、音波、電磁波等。使用者在操作上述能量釋放設備時往往需要憑藉經驗來決定能量參數，例如以肉眼來檢視目標皮膚的狀態(例如，毛細血管擴張、血管瘤、小靜脈曲張、雀斑、老人斑、黑痣與/或毛髮)來決定施打能量的強度、波長、時間或是範圍等，或者是一開始直接依照廠商提供的標準參數進行操作，而無法適應性針對不同對象與不同狀況的目標皮膚進行有效的處理，皮膚接收能量之後，使用者再以目測方式檢視皮膚變化，需要配合本身所累積的經驗來手動調整的能量參數，可能無法有效的處理，徒增加能量釋放的操作次數或增加副作用的可能性。
上述的操作能量釋放設備方式，往往需要憑藉經驗，但 是經驗常受個人主觀的影響，不見得是個可信賴的依據，而且可能需要透過多次試誤學習後才可以漸漸達到預期的效果。另外，當有人為不當操作時，可能會產生灼傷皮膚等副作用或是效果不佳的問題。
鑒於上述技術問題，本發明的實施例提供一種回饋式能量釋放系統及其操作方法，可以提供使用者客觀的能量參數，並且此能量參數會適應性地針對目標皮膚的狀態來自動調整，以提升處理效率、處理效果與安全度。
本發明的實施例提供一種回饋式能量釋放系統，適於提供能量參數給能量釋放裝置，能量釋放裝置對能量釋放對象的目標皮膚進行多次能量釋放操作，回饋式能量釋放系統包括：特徵擷取裝置與控制裝置。特徵擷取裝置用以擷取目標皮膚的組織特徵資料，其中，特徵擷取裝置在每次能量釋放操作前擷取的組織特徵資料為第一組織特徵資料，在每次能量釋放操作後擷取的組織特徵資料為第二組織特徵資料。控制裝置耦接特徵擷取裝置與能量釋放裝置，從特徵擷取裝置接收組織特徵資料，並且將目前目標皮膚的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得至少一能量建議參數，控制裝置根據第一組織特徵資料與第二組織特徵資料之間的差異與至少一能量建議參數產生下一次能量釋放操作的能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統還包括：參考資料庫。參考資料庫耦接控制裝置，儲存多個參考能量參數與多個參考組織特徵資料，其中多個參考能量參數與多個參考組織特徵資料具有第一對應關係。控制裝置從多個參考組織特徵資料中找出與目標皮膚目前的組織特徵資料符合的參考組織特徵資料，並將對應於符合的參考組織特徵資料的參考能量參數作為至少一能量建議參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統，在目標皮膚未接受任何能量釋放操作之前，控制裝置將目標皮膚目前的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，並根據第一對應關係獲得至少一能量建議參數，控制裝置根據至少一能量建議參數產生第一次能量釋放操作的能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的多個參考能量參數與個人特徵具有第二對應關係，至少一能量建議參數包括多個能量建議參數。根據第二對應關係，控制裝置還從參考資料庫取得與能量釋放對象的個人特徵相對應的參考能量參數，以作為多個能量建議參數的其中之一。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的個人特徵包括人種、性別、年齡、膚色、膚質、居住地區、日曬程度、服用藥物紀錄、皮膚問題的種類和程度、皮膚問題的處理方式及反應的至少其中之一。
根據本發明的一實施例，上述的控制裝置將接收的組織 特徵資料、能量參數或能量釋放對象的個人特徵回饋至參考資料庫以更新這些參考能量參數、這些參考組織特徵資料、第一對應關係與第二對應關係的至少其中之一。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的能量參數包括能量釋放裝置釋放的能量的強度、波長、波形、頻寬、能量釋放時間長短、密度、能量束大小、目標皮膚接收能量的區域、能量穿透目標皮膚的深度的至少其中之一，能量包括雷射、電磁波、超音波以及脈衝光的至少其中之一，以及當控制裝置判斷目標皮膚不適合接收能量時，控制裝置使能量釋放裝置停止釋放能量。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統還包括使用者介面，其中使用者通過使用者介面調整能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的控制裝置包括機器學習(Machine Learning)模組，其中，機器學習模組通過之前能量釋放操作的第一組織特徵資料與第二組織特徵資料之間的差異、至少一能量建議參數與能量參數進行訓練，以產生下一次能量釋放操作的能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的特徵擷取裝置在每次能量釋放操作的不同時間點分別擷取組織特徵資料，且組織特徵資料包括多個不同類型的皮膚特徵資料，控制裝置判斷每個皮膚特徵資料的等級，並記錄組織特徵資料的等級分佈與使用的能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的控制裝置根據多次能量釋放操作的每個皮膚特徵資料的等級變化趨勢，決定每個皮膚特徵資料的加權值，控制裝置還根據多個加權值來決定下一次能量釋放操作的能量參數。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的多個不同類型的皮膚特徵資料包括至少二種類型的影像資料、至少二種類型的皮膚生理檢測資料或至少一種類型的影像資料與至少一種類型的皮膚生理檢測資料的組合。
根據本發明的一實施例，上述的回饋式能量釋放系統中的組織特徵資料包括自斑點、紋路、色素、血管、毛髮、皮膚表皮層、真皮層、皮下組織所取得其顏色、深淺、形狀、面積與厚度的至少其中之一的影像或皮膚生理檢測資料。
本發明的實施例提供一種回饋式能量釋放系統的操作方法，適於提供能量參數給能量釋放裝置，能量釋放裝置對能量釋放對象的目標皮膚進行多次能量釋放操作，操作方法包括：擷取目標皮膚的組織特徵資料，其中，在每次能量釋放操作前擷取的組織特徵資料為第一組織特徵資料，在每次能量釋放操作後擷取的組織特徵資料為第二組織特徵資料；將目標皮膚目前的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得至少一能量建議參數；根據第一組織特徵資料與第二組織特徵資料之間的差異與至少一能量建議參數產生下一次能量釋放操作的能量參數。
基於上述，本發明實施例的回饋式能量釋放系統及其操 作方法，可以有效率的自動提供一組客觀的建議能量參數，並且通過比較能量釋放操作前後的組織特徵資料的差異來判斷上次能量釋放操作的效果，而主動調整下一次的能量參數，避免使用者僅憑藉經驗操作的不確定性。更甚者，透過參考資料庫，能夠彈性收集到更多客觀的參考組織特徵資料與對應的參考能量參數，以提供更精確又有效的建議能量參數。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、500、500’:回饋式能量釋放系統
110、410、420、430:控制裝置
112:記憶體
114:計算單元
116:網路單元
118:使用者介面
1181:輸入單元
1182:顯示單元
120:能量釋放裝置
130:儲存裝置
140:特徵擷取裝置
150:能量釋放對象
152:目標皮膚
310:影像處理單元
320:影像暫存單元
40:網路
E:能量
EP、EP1、EP2、EP3:能量參數
AM:分析模組
IM、IM1、IM2、IM3:組織特徵資料
REFDB:參考資料庫
RIM、RIM-1、RIM-2、RIM-3:參考組織特徵資料
REFPC、REFP1、REFP2、REFP3:參考能量參數
S210~S290:回饋式能量釋放系統的運作步驟
S610~S660:回饋式能量釋放系統的操作方法的步驟
圖1是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的方塊示意圖。
圖2是圖1的回饋式能量釋放系統的運作流程示意圖。
圖3是依照本發明圖1的實施例的控制裝置的方塊示意圖。
圖4是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的網路架構示意圖。
圖5A是依照本發明另一實施例回饋式能量釋放系統的示意圖。
圖5B是依照本發明另一實施例回饋式能量釋放系統的示意圖。
圖6是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的操作方法 的流程圖。
圖1是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的方塊示意圖。請參照圖1，能量釋放裝置120對能量釋放對象150的目標皮膚152釋放特定的能量E以進行多次能量釋放操作，而回饋式能量釋放系統100適於提供能量參數EP給能量釋放裝置120來控制能量E。能量釋放裝置120會根據能量參數EP對目標皮膚152進行能量釋放操作。
回饋式能量釋放系統100包括控制裝置110與特徵擷取裝置140。控制裝置110耦接特徵擷取裝置140與能量釋放裝置120。特徵擷取裝置140用以擷取目標皮膚152的組織特徵資料IM，其中，特徵擷取裝置140在每次能量釋放操作之前擷取的組織特徵資料IM稱為第一組織特徵資料，在每次能量釋放操作之後擷取的組織特徵資料IM稱為第二組織特徵資料。控制裝置110從特徵擷取裝置140接收組織特徵資料IM，並且提供能量參數EP給能量釋放裝置120。
在本實施例中，回饋式能量釋放系統100還包括參考資料庫REFDB，參考資料庫REFDB耦接控制裝置110，具有多個參考能量參數與多個參考組織特徵資料RIM(包括RIM-1、RIM-2、RIM-3等等)，這些參考能量參數與這些參考組織特徵資料RIM具有第一對應關係。
在本實施例中，控制裝置110可以將目標皮膚152目前的組織特徵資料IM與多個參考組織特徵資料RIM進行比對，以獲得至少一能量建議參數。具體來說，在執行一次能量釋放操作後，控制裝置110可以將目標皮膚152目前的組織特徵資料IM，例如第二組織特徵資料，與這些參考組織特徵資料RIM進行比對，從這些參考組織特徵資料RIM中找出符合第二組織特徵資料的參考組織特徵資料RIM，例如參考組織特徵資料RIM-2，並根據第一對應關係，將對應於參考組織特徵資料RIM-2的參考能量參數作為能量建議參數。
控制裝置110還可以進一步比對能量釋放操作前後目標皮膚152產生的變化，也就是將比對第一組織特徵資料與第二組織特徵資料，根據第一組織特徵資料與第二組織特徵資料之間的差異與上述能量建議參數產生下一次能量釋放操作的能量參數EP。
需說明的是，在本實施例中，能量釋放對象150以女性為例，但不限制，能量釋放對象150對年紀或性別並無限制。
以下將詳細說明本發明的實施方式。
具體而言，控制裝置110可以是個人電腦、超級行動電腦(Ultra mobile PC,UMPC)、工作站(Work Station)、伺服器(Serve)或其它電子裝置等，不限於上述。
特徵擷取裝置140可以包括影像擷取裝置，例如攝影機、其他光學影像擷取設備、紅外線攝影機、超音波掃描裝置、磁共 振顯影(Magnetic resonance imaging；MRI)、光學同調斷層掃描儀(Optical Coherence Tomography；OCT)等等，也可以包括皮膚生理數據取得裝置，例如皮膚檢測器或溫度感測裝置，或是上述裝置的結合，但不限於此。
當特徵擷取裝置140包括影像擷取裝置時，組織特徵資料IM例如包括光學影像、紅外線熱影像、紫外光影像、光學同調斷層掃描影像或超音波影像、或是其他類型的影像，這些影像例如是自斑點、紋路、色素、血管、毛髮、皮膚表皮層、真皮層、皮下組織所取得其顏色、深淺、形狀、面積與厚度的至少其中之一的影像。當特徵擷取裝置140包括皮膚生理數據取得裝置時，皮膚生理數據取得裝置例如是皮膚檢測器。
在一實施例中，特徵擷取裝置140除了可以在能量釋放對象150接受每一次能量釋放操作之前或之後擷取目標皮膚152的組織特徵資料IM，也可以在能量釋放操作過程中持續地追蹤目標皮膚152，或是由使用者手動決定在哪些時間點擷取目標皮膚152的組織特徵資料IM。
能量釋放裝置120所釋放的能量E包括雷射、電磁波、超音波或脈衝光等形式的能量，其中能量E的形式並不用以限制本發明。能量參數EP包括能量E的強度、波長、波形、頻寬、能量釋放時間長短、密度、能量束大小(spot size)、目標皮膚152接收能量的區域、能量E穿透目標皮膚152的深度，或是其他用以控制能量E的其它參數等等。
圖2是圖1的回饋式能量釋放系統的運作流程示意圖，請搭配圖1參照圖2，以下將詳細說明回饋式能量釋放系統100的運作方式。
在本實施例中，回饋式能量釋放系統100還包括儲存裝置130，儲存裝置130儲存上述的參考資料庫REFDB，控制裝置110可以通過有線或無線的方式耦接儲存裝置130，儲存裝置130可以為雲端伺服器、或是可與控制裝置110結合或分開的分離式的儲存媒介(例如外接式硬碟、隨身碟、快取記憶體或記憶卡)、或是與控制裝置110整合為一體的儲存裝置(例如硬碟)，本發明對於儲存裝置130的形式並不加以限制。在此，儲存裝置130以雲端儲存器為例。
在另外的實施例中，參考資料庫REFDB可以以印刷品(例如書籍)或是以手寫的方式記錄資料，控制裝置110可以不需要電性連接儲存裝置130，而是以人工方式查詢需要的參考能量參數與參考組織特徵資料RIM。
在本實施例中，參考資料庫REFDB所儲存的參考能量參數除了跟參考組織特徵資料RIM具有第一對應關係外，還與個人特徵具有第二對應關係。上述的個人特徵包括人種、性別、年齡、膚色、膚質、居住地區、日曬程度、服用藥物紀錄、皮膚問題的種類和程度、皮膚問題的處理方式及反應等等。上述的膚質例如是乾性肌膚、油性肌膚、混合性肌膚、普通性皮膚或敏感性肌膚或先天過敏肌膚，皮膚問題種類例如是病變類型等等。
在圖2的實施例中，在目標皮膚152未接受任何能量釋放操作之前，進行步驟S210與步驟S212，特徵擷取裝置140掃描、拍攝或檢測目標皮膚152以產生組織特徵資料IM1並將之傳送至控制裝置110。接著，在步驟S220中，控制裝置110將目標皮膚152目前的組織特徵資料IM1與參考資料庫REFDB中的參考組織特徵資料RIM進行比對，從這些參考組織特徵資料RIM中找出符合目標皮膚152目前的組織特徵資料IM1的參考組織特徵資料，例如是參考組織特徵資料RIM-1，並根據第一對應關係，將對應於參考組織特徵資料RIM-1的參考能量參數作為一組能量建議參數REFP1。參考資料庫REFDB可以提供一個或多個能量建議參數給控制裝置110，本發明並不限制。
除此之外，控制裝置110還將能量釋放對象150的個人特徵與參考資料庫REFDB進行比對，根據第二對應關係，從參考資料庫REFDB取得與能量釋放對象150的個人特徵相對應的參考能量參數，以作為另一組能量建議參數REFPC。
在步驟S230中，控制裝置110從儲存裝置130接收能量建議參數REFP1與能量建議參數REFPC，並且根據這些能量建議參數產生第一次能量釋放操作的能量參數EP1。
在步驟S240中，能量釋放裝置120從控制裝置110接收能量參數EP1，在步驟S242中，能量釋放裝置120根據能量參數EP1對目標皮膚152進行第一次能量釋放操作。由於不同的能量釋放對象150會具有不同的個人特徵，例如生理條件不同、皮膚 問題不同等等，而本實施例的回饋式能量釋放系統100可以在第一次照射操作之前，針對不同的能量釋放對象150自動適應性地產生不同的能量參數，以降低使用者憑藉經驗而使能量釋放裝置120釋放不適當的能量，也可以通過自動化設定來增加使用者的方便度，並且能夠實行有效率的能量釋放操作。但在另一實施例中，控制裝置110也可以僅根據能量建議參數REFP1產生第一次能量釋放操作的能量參數EP1。
在第一次能量釋放操作完成後，繼續進行步驟S250與步驟S252，控制裝置110由特徵擷取裝置140接收新的目標皮膚152的組織特徵資料IM2，在步驟S254與步驟S256中，控制裝置110將組織特徵資料IM2與參考組織特徵資料RIM進行比對，以參考組織特徵資料RIM-2符合組織特徵資料IM2為例，根據第一對應關係，對應於參考組織特徵資料RIM-2的參考能量參數可作為一組能量建議參數REFP2。
在步驟S260中，控制裝置110可以比較第一次能量釋放操作之前與之後的組織特徵資料變化(即比較組織特徵資料IM1與組織特徵資料IM2)，並根據組織特徵資料IM1與組織特徵資料IM2之間的差異與能量建議參數REFP2來產生下一次能量釋放操作的能量參數EP2，並傳送至能量釋放裝置120以進行下一次能量釋放操作(如步驟S262與S264所示)。
在第二次能量釋放操作(例如步驟S264)完成後，繼續步驟S270與步驟S272，特徵擷取裝置140傳送目標皮膚152目 前的組織特徵資料IM3至控制裝置110，在步驟S274與步驟S276中，控制裝置110將組織特徵資料IM3與參考組織特徵資料RIM進行比對，以參考組織特徵資料RIM-3符合組織特徵資料IM3為例，根據第一對應關係，對應於參考組織特徵資料RIM-3的參考能量參數可作為一組能量建議參數REFP3。
在步驟S280中，控制裝置110對第二次能量釋放操作(步驟S264)前後的組織特徵資料進行比較以獲得之間的差異，即比較組織特徵資料IM2以及組織特徵資料IM3，根據上述差異與能量建議參數REFP3產生第三次能量釋放操作的能量參數EP3。能量參數EP3被傳送至能量釋放裝置120以進行第三次能量釋放操作(如步驟S282與S284所示)。以此類推，重覆上述的步驟，直到當控制裝置110判斷目標皮膚152已達到適合的反應狀態或不適合再接受進一步能量釋放操作時，控制裝置110使能量釋放裝置120停止能量釋放操作(步驟S290)。
在另一實施例中，在控制裝置110除了根據上次能量釋放操作前後的組織特徵資料的差異以及對應於最新的組織特徵資料的能量建議參數外，還可以繼續參考與個人特徵對應的能量建議參數REFPC，以產生能量參數。在另一實施例中，取得能量建議參數以及比較能量釋放操作前後的組織特徵資料差異的步驟順序可以交換。在另一實施例中，控制裝置110也可以根據能量建議參數與能量釋放操作前後的組織特徵資料差異的其中之一來產生下一次能量參數，本發明並不限制。
圖3是依照本發明圖1的實施例的控制裝置的方塊示意圖，可適用於執行圖1與圖2的回饋式能量釋放系統100。請參照圖3，控制裝置110包括記憶體112、計算單元114、網路單元116以及使用者介面118。在本實施例中，控制裝置110通過網路單元116連線到儲存裝置130，記憶體112儲存分析模組AM，計算單元114耦接記憶體112、網路單元116與使用者介面118。計算單元114存取記憶體112的分析模組AM以產生能量參數EP。
在本實施例中，計算單元114例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置，本發明並不以此為限。
記憶體112例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體(flash memory)、硬碟或其他類似裝置、積體電路及其組合。記憶體112除了儲存分析模組AM外，還儲存回饋式能量釋放系統100運作中其他可能使用的資料、程式碼、影像等。亦即，記憶體112更用以記錄可由計算單元114執行的多個指令。
網路單元116例如是支援電機和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.11n/b/g 等無線通訊標準的無線網路卡或是支援乙太網路(Ethernet)等有線網路連結的網路卡，其可透過有線或無線方式與網路上的其他裝置進行網路連線。
使用者介面118例如包括輸入單元1181與顯示單元1182。輸入單元1181例如是使用鍵盤、觸控、影像或是語音輸入方式，使用者可以輸入關於能量釋放對象150的資料，例如過去的能量釋放處理紀錄或處理結果或個人特徵，或是輸入調整參數，計算單元114從輸入單元1181接收調整參數，且根據調整參數來調整能量參數EP。顯示單元1182會顯示能量釋放對象150的病歷資料或是個人特徵、接收到的組織特徵資料IM、或是與組織特徵資料IM對應的參考組織特徵資料。
在一實施例中，以控制裝置110接收能量建議參數REFP2為例，控制裝置110通過分析模組AM可以根據組織特徵資料IM1與組織特徵資料IM2之間的差異來判斷能量建議參數REFP2是否適當，或是進一步調整能量建議參數REFP2以產生能量參數EP2，或者是控制裝置110可以根據組織特徵資料IM1與組織特徵資料IM2的差異通過分析模組AM計算出一組供參考的能量參數。在另一實施例中，控制裝置110的記憶體112可以儲存一查找表，控制裝置110可以從組織特徵資料IM1與組織特徵資料IM2的差異來從查找表獲得供參考的能量參數。
接著，控制裝置110可以根據供參考的能量參數與能量建議參數REFP2來產生能量參數EP2。本發明對於產生能量參數 EP2的方式並不限制，本領域具有通常知識者可以依據上述說明以及通常知識作適當調整。
由於在一實施例中，組織特徵資料IM包括影像資料，因此回饋式能量釋放系統100還可以包括影像處理單元310與影像暫存單元320。影像處理單元310與影像暫存單元320可以配置於特徵擷取裝置140或控制裝置110中，在本實施例中，影像處理單元310與影像暫存單元320配置在控制裝置110中。影像處理單元310可以以硬體或軟體的方式執行，例如是影像處理器或以電路的方式執行，也可以由計算單元114執行影像處理指令而執行之。影像暫存單元320例如是暫存器或是記憶體。
影像處理單元310耦接在影像暫存單元320與計算單元114之間，其中影像暫存單元320耦接特徵擷取裝置140，用以暫存從特徵擷取裝置140接收的組織特徵資料IM。影像處理單元310自影像暫存單元320取得組織特徵資料IM後，對組織特徵資料IM中的影像資料進行影像處理以判斷出影像特徵。舉例來說，影像處理單元310可以將影像的原有影像色度空間轉換為另一色度空間，以便於取得其中影像特徵，比如取得影像中各畫素中的灰階值，或某個單色值，便於取得組織表面上的圖形輪廓，進而判斷出影像的色塊、深淺與面積，色塊可以決定一個型態的影像特徵。影像處理可以不受限於特定色度空間，可如RGB(紅、綠、藍)、HSV(色相(Hue)、飽和度(Saturation)、明度(Value))、CMYK(青(Cyan)、洋紅(Magenta)、黃(Yellow)、黑)等。影像處 理單元310也可以選擇在影像上加上標示出影像特定位置，讓使用者容易辨識影像特徵，例如加上鬼影(Ghost shadow)方式。上述影像特徵例如為自斑點、紋路、色素、血管、毛髮、皮膚表皮層、真皮層、皮下組織所取得其顏色、深淺、形狀、面積的至少其中之一的影像。所取得的影像可以是可見光影像、紅外線熱影像或超音波影像等等。
在一實施例中，這些影像特徵包括例如組織內毛細血管擴張、血管瘤、小靜脈曲張等，或是皮膚上的雀斑、曬斑、老人斑、黑痣、其他色素增多或減少徵兆、疤痕、皺紋、紋路、毛孔、毛髮，皮膚表皮或直皮層的結構厚度變化與/或外來的色素(例如刺青)等特徵。
在一實施例中，計算單元114從影像處理單元310接收經處理過的影像，可以根據影像特徵判斷參考組織特徵資料RIM是否符合，或是根據影像特徵比較目標皮膚在能量釋放操作前後的變化。
在一實施例中，計算單元114可以以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)決定能量參數EP，其中人工智慧是指機器學習(machine learning)方法，例如基於多解析度卷積神經網路(Multi-Resolution Convolutional Neural Network)來進行深度學習(Deep Learning)模型訓練。分析模組AM例如是機器學習模組，通過之前的能量釋放操作前後的組織特徵資料之間的差異、能量建議參數與使用的能量參數來進行訓練，進而預期下一次能 量釋放操作所產生的效果以及產生下一次能量釋放操作的能量參數。
藉由控制裝置110具備機器學習能力，在累積足夠的組織特徵資料IM與對應的能量參數EP的訓練後，計算單元114執行分析模組AM能在較短的時間內，根據之前的組織特徵資料IM而得出下一次能量釋放操作的能量參數。
在一實施例中，特徵擷取裝置140會在每次能量釋放操作的不同時間點分別擷取組織特徵資料IM，例如能量釋放操作前，能量釋放操作中與能量釋放操作後，並且組織特徵資料IM可以包括多個不同類型的皮膚特徵資料，例如至少二種類型的影像資料、至少二種類型的皮膚生理檢測資料或至少一種類型的影像資料與至少一種類型的皮膚生理檢測資料的組合。影像資料的類型例如是光學影像、紅外線熱影像、紫外光影像、光學同調斷層掃描(Optical Coherence Tomography；OCT)影像或超音波影像等等，皮膚生理檢測資料的類型例如是皮膚的水分含量、油份含量、酸鹼值或溫度等等，本發明對於影像資料的類型與皮膚生理檢測資料的類型並不加以限制。
控制裝置140會將每個類型的皮膚特徵資料分為數個級距，並判斷接收的每個皮膚特徵資料的等級，記錄組織特徵資料IM的等級分佈與當時使用的能量參數EP以及皮膚改善或惡化狀況的結果和程度。控制裝置140通過多次的訓練，也就是說對多筆的組織特徵資料IM的等級分佈與能量參數EP的關聯性進行分 析，控制裝置140可以根據多次能量釋放操作的每個皮膚特徵資料的等級變化趨勢，決定每個皮膚特徵資料的加權值，因此，控制裝置140還可以根據每個皮膚特徵資料的加權值來決定以哪個類型的皮膚特徵資訊的變化作為決定下一次能量釋放操作的能量參數的主要依據。
需特別說明的是，在另一實施例中，組織特徵資料IM可以只包括光學影像、紅外線熱影像、紫外光影像、光學同調斷層掃描(Optical Coherence Tomography；OCT)影像，皮膚生理檢測資料以及超音波影像的其中之一。本發明對於組織特徵資料IM所包括皮膚特徵資料的類型數目並不加以限制。
在一實施例中，控制裝置110還可以通過網路單元116將接收的組織特徵資料IM、計算出來的能量參數EP、能量釋放對象150的個人特徵回饋至儲存裝置130，以更新參考資料庫REFDB與參考組織特徵資料RIM。
圖4是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的網路架構示意圖。在此實施例中，儲存裝置130為雲端儲存器，因此可以通過網路40一次連線多台控制裝置，在此僅顯示三台控制裝置410、420、430，但本發明並不以三台為限。儲存裝置130通過網路40連線可以廣泛收集到有關個人特徵、組織特徵資料、能量參數的統計資料，以更新第一對應關係與第二對應關係。另外，儲存裝置130也可以同步所有發表過在網路上的醫學期刊或其他來源的新知資訊以建立更新穎更完整的與組織特徵資料對應的參 考能量參數。因此上述具備機器學習能力的控制裝置110在連線到儲存裝置130時，可以採用大數據分析，將參考資料庫REFDB或處理後的反應成果作為機器學習的數據。
在其他的實施例中，控制裝置110也可以是雲端伺服器，以儲存裝置130所收集的資料為基礎進行大數據分析，由於深度學習模型訓練需要具有較高運算能力的處理器進行分析，因此可以由雲端伺服器進行運算後再將能量參數提供給能量釋放裝置120，以減輕使用者的硬體運算需求負擔。
圖5A是依照本發明另一實施例回饋式能量釋放系統的示意圖。圖5B是依照本發明另一實施例回饋式能量釋放系統的示意圖。在圖5A的回饋式能量釋放系統500與圖5B的回饋式能量釋放系統500’除了包括特徵擷取裝置140以及控制裝置110，還包括能量釋放裝置120。在圖5A的回饋式能量釋放系統500與圖5B的回饋式能量釋放系統500’可適用於圖1到圖4的回饋式能量釋放系統100。在圖5A的實施例中，能量釋放裝置120與特徵擷取裝置140可以是分離式的兩個獨立裝置，分別通過有線或無線的方式耦接控制裝置110，而在圖5B的實施例中，特徵擷取裝置140可以整合於能量釋放裝置120中，並且在能量釋放操作的過程中同步擷取組織特徵資料以監控效果並且即時調整能量釋放裝置120所釋放的能量E，並且當控制裝置110判斷目標皮膚152不適合接受能量釋放操作時，使能量釋放裝置120停止釋放能量。
圖6是依照本發明一實施例回饋式能量釋放系統的操作 方法的流程圖。圖6的回饋式能量釋放裝置的操作方法，可適用於上述圖1至圖5B中的回饋式能量釋放系統的實施例。在步驟S610中，擷取目標皮膚的組織特徵資料，在步驟S620中，多個參考組織特徵資料與多個參考能量參數具有第一對應關係，因此回饋式能量釋放系統可以將組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對以獲得至少一能量建議參數。在一實施例中，尤其是在目標皮膚還未接受任何所述能量釋放操作之前，回饋式能量釋放系統除了比對組織特徵資料與多個參考組織特徵資料，還可以根據第二對應關係取得與能量釋放對象的個人特徵相對應的參考能量參數作為另一組能量建議參數，其中第二對應關係是多個參考能量參數與個人特徵的對應關係。回饋式能量釋放系統可以根據上述的能量建議參數產生能量參數。
接著，在步驟S630中，能量釋放裝置根據能量參數對目標皮膚進行能量釋放操作，在完成能量釋放操作後，執行步驟S640，再度擷取目標皮膚的組織特徵資料，之後，在步驟S650中，根據前次能量釋放操作(步驟630中的能量釋放操作)前後擷取的組織特徵資料之間的差異以及目前的組織特徵資料(步驟640中的組織特徵資料)與上述參考組織特徵資料的比對所得到的能量建議參數來產生下一次能量釋放操作的能量參數，在步驟S660中，能量釋放裝置根據步驟S650得到的能量參數對目標皮膚進行能量釋放操作，之後重新執行步驟S640，以繼續獲得下一次能量釋放操作的能量參數。
本實施例的回饋式能量釋放系統的操作方法的相關元件特徵以及具體實施方式，可從上述圖1~5B實施例的說明獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不再贅述。
綜上所述，本發明實施例中的回饋式能量釋放系統及其操作方法，包括特徵擷取裝置與控制裝置。特徵擷取裝置擷取能量釋放對象的組織特徵資料，控制裝置根據組織特徵資料與多個參考組織特徵資料的比對結果，依照第一對應關係獲得一組能量建議參數，其中第一對應關係是多個參考組織特徵資料與多個參考能量參數的對應關係。控制裝置比較能量釋放操作前後的組織特徵資料的差異，根據兩次組織特徵資料的差異與能量建議參數來產生下一次能量釋放操作的能量參數。藉此，回饋式能量釋放系統可以根據前次能量釋放操作的結果來調整下一次能量釋放操作的能量參數，並且跟多個參考組織特徵資料比對可以獲得一組客觀的能量建議參數，使得使用者可以降低操作失誤的風險，並能有效提升能量釋放操作的效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:回饋式能量釋放系統
110:控制裝置
120:能量釋放裝置
130:儲存裝置
140:特徵擷取裝置
150:能量釋放對象
152:目標皮膚
E:能量
EP:能量參數
IM:組織特徵資料
REFDB:參考資料庫
RIM、RIM-1、RIM-2、RIM-3:參考組織特徵資料

Claims (19)

  1. 一種回饋式能量釋放系統，適於提供能量參數給能量釋放裝置，所述能量釋放裝置對能量釋放對象的目標皮膚進行多次能量釋放操作，所述回饋式能量釋放系統包括：特徵擷取裝置，用以擷取所述目標皮膚的組織特徵資料，其中，所述特徵擷取裝置在每次所述能量釋放操作前擷取的所述組織特徵資料為第一組織特徵資料，在每次所述能量釋放操作後擷取的所述組織特徵資料為第二組織特徵資料；以及控制裝置，耦接所述特徵擷取裝置與所述能量釋放裝置，從所述特徵擷取裝置接收所述組織特徵資料，並且將所述目標皮膚目前的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得至少一能量建議參數，所述控制裝置根據所述第一組織特徵資料與所述第二組織特徵資料之間的差異與所述至少一能量建議參數產生下一次所述能量釋放操作的所述能量參數，其中所述控制裝置包括機器學習(Machine Learning)模組，其中，所述機器學習模組通過之前多次所述能量釋放操作的所述第一組織特徵資料與所述第二組織特徵資料之間的差異、所述至少一能量建議參數與所述能量參數進行訓練，以產生下一次所述能量釋放操作的所述能量參數，其中所述特徵擷取裝置在每次所述能量釋放操作的不同時間點分別擷取所述組織特徵資料，且所述組織特徵資料包括多個不同類型的皮膚特徵資料，所述控制裝置判斷每個所述皮膚特徵資 料的等級，並記錄所述組織特徵資料的等級分佈與使用的所述能量參數，所述控制裝置根據多次所述能量釋放操作的每個所述皮膚特徵資料的等級變化趨勢，決定每個所述皮膚特徵資料的加權值，所述控制裝置還根據多個所述加權值來決定下一次所述能量釋放操作的所述能量參數。
  2. 如申請專利範圍第1項的回饋式能量釋放系統，包括：參考資料庫，耦接所述控制裝置，儲存多個參考能量參數與所述多個參考組織特徵資料，其中所述多個參考能量參數與所述多個參考組織特徵資料具有第一對應關係，其中，所述控制裝置從所述多個參考組織特徵資料中找出與所述目標皮膚目前的組織特徵資料符合的參考組織特徵資料，並將對應於所述符合的參考組織特徵資料的參考能量參數作為所述至少一能量建議參數。
  3. 如申請專利範圍第2項的回饋式能量釋放系統，其中，在所述目標皮膚未接受任何所述能量釋放操作之前，所述控制裝置將所述目標皮膚目前的組織特徵資料與所述多個參考組織特徵資料進行比對，並根據所述第一對應關係獲得所述至少一能量建議參數，所述控制裝置根據所述至少一能量建議參數產生第一次能量釋放操作的能量參數。
  4. 如申請專利範圍第3項的回饋式能量釋放系統，其中所述多個參考能量參數與個人特徵具有第二對應關係，所述至少一能量建議參數包括多個能量建議參數， 其中，根據所述第二對應關係，所述控制裝置還從所述參考資料庫取得與所述能量釋放對象的個人特徵相對應的參考能量參數，以作為所述多個能量建議參數的其中之一。
  5. 如申請專利範圍第4項的回饋式能量釋放系統，其中所述個人特徵包括人種、性別、年齡、膚色、膚質、居住地區、日曬程度、服用藥物紀錄、皮膚問題的種類和程度、皮膚問題的處理方式及反應的至少其中之一。
  6. 如申請專利範圍第4項的回饋式能量釋放系統，其中，所述控制裝置將接收的所述組織特徵資料、所述能量參數或所述能量釋放對象的個人特徵回饋至所述參考資料庫以更新所述多個參考能量參數、所述多個參考組織特徵資料、所述第一對應關係與所述第二對應關係的至少其中之一。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的回饋式能量釋放系統，其中所述能量參數包括所述能量釋放裝置釋放的能量的強度、波長、波形、頻寬、能量釋放時間長短、密度、能量束大小、所述目標皮膚接收所述能量的區域、所述能量穿透所述目標皮膚的深度的至少其中之一，所述能量包括雷射、電磁波、超音波以及脈衝光的至少其中之一；以及當所述控制裝置判斷所述目標皮膚不適合接收所述能量時，所述控制裝置使所述能量釋放裝置停止釋放所述能量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的回饋式能量釋放系統，還包括使用者介面，其中使用者通過所述使用者介面調整所述能量參數。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的回饋式能量釋放系統，其中所述多個不同類型的皮膚特徵資料包括至少二種類型的影像資料、至少二種類型的皮膚生理檢測資料或至少一種類型的所述影像資料與至少一種類型的所述皮膚生理檢測資料的組合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的回饋式能量釋放系統，其中所述組織特徵資料包括自斑點、紋路、色素、血管、毛髮、皮膚表皮層、真皮層、皮下組織所取得其顏色、深淺、形狀、面積與厚度的至少其中之一的影像或皮膚生理檢測資料。
  11. 一種回饋式能量釋放系統的操作方法，適於提供能量參數給能量釋放裝置，所述操作方法包括：擷取所述目標皮膚的組織特徵資料，其中，在每次所述能量釋放裝置操作前擷取的所述組織特徵資料為第一組織特徵資料，在每次所述能量釋放裝置操作後擷取的所述組織特徵資料為第二組織特徵資料；將所述目標皮膚目前的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得至少一能量建議參數；以及根據所述第一組織特徵資料與所述第二組織特徵資料之間的差異與所述至少一能量建議參數產生下一次所述能量參數，其中，產生下一次所述能量參數的步驟包括： 以之前所述第一組織特徵資料與所述第二組織特徵資料之間的多次差異、所述至少一能量建議參數與所述能量參數對機器學習模組進行訓練，以產生下一次所述能量參數，其中對所述機器學習模組進行訓練以產生下一次所述能量參數的步驟包括：在每次所述能量釋放裝置操作時的不同時間點分別擷取所述組織特徵資料，且所述組織特徵資料包括多個不同類型的皮膚特徵資料；判斷每個所述皮膚特徵資料的等級，並記錄所述組織特徵資料的等級分佈與使用的所述能量參數；根據多次所述能量釋放裝置操作時的每個所述皮膚特徵資料的等級變化趨勢，決定每個所述皮膚特徵資料的加權值；以及根據多個所述加權值來決定下一次的所述能量參數。
  12. 如申請專利範圍第11項的的操作方法，其中將所述目標皮膚目前的組織特徵資料與多個參考組織特徵資料進行比對，以獲得所述至少一能量建議參數的步驟還包括：從所述多個參考組織特徵資料中找出與所述目標皮膚目前的組織特徵資料符合的參考組織特徵資料，並將對應於所述符合的參考組織特徵資料的參考能量參數作為所述至少一能量建議參數，其中所述多個參考能量參數與所述多個參考組織特徵資料具有第一對應關係。
  13. 如申請專利範圍第12項的操作方法，還包括：在所述能量釋放裝置尚未操作之前，將所述目標皮膚目前的組織特徵資料與所述多個參考組織特徵資料進行比對，並根據所述第一對應關係獲得所述至少一能量建議參數；以及根據所述至少一能量建議參數產生第一次的能量參數。
  14. 如申請專利範圍第13項的操作方法，其中根據所述至少一能量建議參數產生所述第一次的能量參數的步驟還包括：所述多個參考能量參數與個人特徵具有第二對應關係，且所述至少一能量建議參數包括多個能量建議參數；以及根據所述第二對應關係，取得與所述能量釋放對象的個人特徵相對應的參考能量參數，以作為所述多個能量建議參數的其中之一。
  15. 如申請專利範圍第14項的操作方法，其中所述個人特徵包括人種、性別、年齡、膚色、膚質、居住地區、日曬程度、服用藥物紀錄、皮膚問題的種類和程度、皮膚問題的處理方式及反應的至少其中之一。
  16. 如申請專利範圍第14項的操作方法，其中，將接收的所述組織特徵資料、所述能量參數或所述能量釋放對象的個人特徵回饋至所述參考資料庫以更新所述多個參考能量參數、所述多個參考組織特徵資料、所述第一對應關係與所述第二對應關係的至少其中之一。
  17. 如申請專利範圍第11項的操作方法，其中所述能量參數包括所述能量釋放裝置釋放的能量的強度、波長、波形、頻寬、能量釋放時間長短、密度、能量束大小、所述目標皮膚接收所述能量的區域、所述能量穿透所述目標皮膚的深度的至少其中之一，所述能量包括雷射、電磁波、超音波以及脈衝光的至少其中之一；以及當判斷所述目標皮膚不適合接收所述能量時，使所述能量釋放裝置停止釋放所述能量。
  18. 如申請專利範圍第11項的操作方法，其中所述多個不同類型的皮膚特徵資料包括至少二種類型的影像資料、至少二種類型的皮膚生理檢測資料或至少一種的類型所述影像資料與至少一種類型的所述皮膚生理檢測資料的組合。
  19. 如申請專利範圍第11項的操作方法，其中所述組織特徵資料包括自斑點、紋路、色素、血管、毛髮、皮膚表皮層、真皮層、皮下組織所取得其顏色、深淺、形狀、面積與厚度的至少其中之一的影像或皮膚生理檢測資料。
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