[发明专利]一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法及其装置

权利要求书

1.一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1，通过图像采集装置获取光透明皮肤样品的彩色图像；

步骤2，在彩色图像中选定皮肤样品的感兴趣的矩形区域ROI，矩形区域的像素为NxN，将该矩形区域图像的RGB分量强度转换成灰度强度信号；

步骤3，在选定的矩形区域的血管中选取若干感兴趣点，并计算感兴趣点的灰度值I_DOI、灰度均值I_AVG和初始灰度均值I_ROI，并令I_DOI＝I_AVG；感兴趣点的灰度均值的计算方法如下：

设定感兴趣点DOI在灰度图中的坐标为(i,j)，以各感兴趣点DOI为中心取MxM像素区域，计算各感兴趣点灰度均值I_AVG，计算公式如下：

式中，(n,m)是感兴趣点在NxN像素的ROI区域中坐标，I_Y(n,m)是坐标为(n,m)的像素点灰度值；计算感兴趣点的初始灰度均值的具体步骤：

计算ROI整张矩形区域的图像的平均灰度值作为初始灰度均值I_ROI，计算公式如下：

式中，N是ROI矩形区域的宽度和高度的像素数量，(n,m)是感兴趣点在ROI矩形区域中坐标，I_Y(n,m)是坐标为(n,m)的像素点灰度值；

步骤4，以初始灰度均值I_ROI做为最大值进行归一化，计算感兴趣点的灰度值I_DOI、灰度均值I_AVG分别相比初始灰度均值I_ROI得到的灰度值和灰度均值下降百分比P；

步骤5，将不同时间的灰度值I_DOI、灰度均值I_AVG、灰度均值下降百分比P按照时间坐标绘制成曲线图，有效反映出光透明皮肤样品的透明效果程度；灰度值或灰度均值越小代表皮肤透明效果越好，灰度均值下降百分比P越大代表皮肤透明效果越好。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法，其特征在于：步骤2中RGB分量强度转换成灰度强度信号的转换公式如下：

I_Y＝0.299I_R+0.587I_G+0.114I_B                      公式(1)

式中，I_Y是灰度信号强度，I_R、I_G、I_B分别是RGB分量中红色、绿色、蓝色分量强度。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法，其特征在于：步骤4中灰度值和灰度均值下降百分比P的计算公式如下：

其中，I_DOI为灰度值，I_AVG为灰度均值，I_ROI为初始灰度均值。

4.一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析装置，应用了权利要求1-3任一所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法，其特征在于：分析装置包括依次设置的皮肤样品、白光源和图像采集装置和计算机；白光源为普通恒光源，白光源照射处于光透明化状态的皮肤样品；图像采集装置用于获取光透明皮肤样品的彩色图像，并通过视频输出接口将彩色图像传输至计算机；计算机将彩色图像处理为灰度图并基于灰度图计算感兴趣点的灰度值、灰度均值和初始灰度均值，进而进行光透明皮肤样品的光透明程度分析。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析装置，其特征在于：图像采集装置为带视频输出接口的数码相机。