[发明专利]一种肤质检测系统及方法

摘要

本发明涉及一种肤质检测系统及检测方法，其特点是：通过微距图像采集模块采集皮肤图像信息，利用蓝牙模块将皮肤图像信息传输至装载有终端APP的移动设备，用户在终端APP选择是否用移动设备对皮肤图像信息进行预处理，并采用无线网络技术将相应的皮肤图像信息上传至云端服务器。云端服务器对皮肤图像信息进行处理，得到皮肤的水分、油分、光滑度、色斑等数据，并将其返回给移动设备呈现给用户。本发明成本低，检测精度高，实时性好，适用于肤质检测领域和肤质数据综合分析领域。

主权项

1.一种肤质检测系统的肤质检测方法，所述系统包括：图像采集装置：用于采集人体皮肤图像的信息，并将皮肤图像信息通过蓝牙发送给终端APP；所述图像采集装置包含微距摄像头，辅助灯光模块，微控制器以及蓝牙模块，微距摄像头前端有镜头保护筒，同时该镜头保护筒长度固定使得微距摄像头自动调焦更容易、速度更快；所述辅助灯光模块采用了可控的RGB和UV光源，使该模块在图像采集的过程中能够得到不同光源照射下的一组皮肤图像，通过对不同光照下拍摄所得到的皮肤图像进行分析能够得到多种皮肤特征数据；所述蓝牙模块采用了蓝牙4.0技术，使得图像采集装置在传输的过程中耗能少；所述图像采集装置采用可充电锂离子电池，为图像采集装置供电，供电接口为图像采集装置底部的microUSB接口，在使用过程中，图像采集装置的剩余电量既可通过红色LED灯和绿色LED灯显示，又通过蓝牙4.0将电量信息传送给终端APP并呈现给用户；终端APP：用于接收所述图像采集装置发送的人体皮肤图像信息，最后将通过无线网络技术从云端服务器得到处理后的皮肤特征数据呈现给用户；云端服务器：用于接收来自终端APP发送的图像信息后，利用图像处理算法分析出肤质状况，并将处理结果量化传输给终端APP，所述图像采集装置中的微控制器通过自动调整光源和焦距拍摄到一组清晰准确的皮肤图像，并控制蓝牙模块，通过蓝牙4.0技术将皮肤图像信息发送给终端APP，用户根据终端APP的性能选择是否在终端APP上进行皮肤图像数据预处理，终端APP通过无线网络技术将相应的皮肤图像信息发送给云端服务器，其特征在于，所述云端服务器在进行皮肤图像数据处理时将基于颜色模型分析出皮肤的水分、油分和肤色信息，基于纹理分析模型分析出粗糙度、皱纹信息，基于阈值分割分析出色斑、毛孔信息，将皮肤的水分、油分、肤色、粗糙度、皱纹、色斑、毛孔信息量化处理后，通过无线网络技术将处理后的皮肤特征数据发送给终端APP；云端服务器的图像处理通过水分分析算法、油分分析算法、肤色分析算法、纹理分析算法、色斑分析以及毛孔分析算法协调作用实现：水分分析算法：皮肤最外层的角质层和皮脂膜可以防止水分的流失，正常情况下角质层的含水量在10％，如果低于这个水平，则表示缺水性皮肤，这样的皮肤颜色暗淡、干燥，甚至有脱皮现象，即所谓的“枯黄型”皮肤，若皮肤水分充足，则皮肤光泽，表现为“白里透红型”皮肤，通过颜色作为水分评价的标准，可以由以下方法来确定：1.在样本图像库中选择几张皮肤颜色具有代表性的图片来，作为不同含水量等级的参照物；2.计算这些参照物的皮肤颜色；3.在所使用的颜色空间中，计算待检测图像的颜色与参照图像颜色之间的距离，从而判断具体属于哪个等级；油分分析算法：内置LED灯照在皮肤上由于不同皮肤油质的多少会造成不同程度的反光，使得局部像素值可能远远大于普通肤色的像素值，通过对大像素块的检测来判断是否为油性皮肤，具体方法为：1.选择一组标准比色板，作为正常皮肤颜色，2.计算待检测图像的颜色，寻找其中的大像素块，3.设计合适的阈值，对油分含量进行评价；肤色分析算法：灰度图像的像素值是介于黑和白之间的256中灰度级中的一个，灰度值越大就表示越白，灰度值越小就表示皮肤越黑，通过对图像平均像素值进行判断，即可对肤色进行评价，具体方法如下：1.对样本图像库的灰度值范围进行统计，训练出不同肤色的灰度值边界阈值，2.将待测图像的平均灰度值与阈值进行比较，从而进行评价；纹理分析算法：对人脸皮肤进行纹理分析，直接关系到皮肤光洁度和粗糙度的测量，纹理越粗，则皮肤越粗糙，纹理越细，则皮肤越光滑；目前纹理的特征分析方法有很多，包括中心矩方法、灰度差分统计方法以及共生矩阵方法，共生矩阵的5个特征值具有如下性质：1.角二阶矩(ASM)ASM越大纹理越粗，ASM越小纹理越细；2.熵(ENT)ENT越大纹理越细，ENT越小纹理越粗；3.逆差矩(IDM)IDM越大纹理越粗，IDM越小纹理越细；4.对比度(CON)CON越大纹理越细，CON越小纹理越粗；5.相关性(COR)COR越大纹理越粗，COR越小纹理越细；色斑分析算法：色斑：一般色斑为黑褐色的斑点，是由于黑色素过度堆积造成的颜色变深，因此黑色斑点主要是亮度信息；毛孔分析算法：毛孔不像色斑那么明显，所以在检测时必须减少其他因素对它的干扰，在进行阈值分割之前需要通过相关滤波器排除色斑和皱纹对其的影响，排除色斑采用ε‑滤波器滤除，排除皱纹可以根据像素块的长宽比例进行，因为毛孔多为圆形，皱纹多为长条形。