一种便携式皮肤检测装置的制作方法

本发明涉及皮肤检测技术领域，具体为一种便携式皮肤检测装置。

背景技术：

测定皮肤性质的方法很多，有专门鉴别皮肤性质的仪器，也有最简单的观察辨别法。问题性皮肤很容易观察判断，而其他类型的皮肤则需要仔细鉴别。

现有的皮肤检测多采用VISIA皮肤测试仪能对面部皮肤特征进行定量分析，但VISIA皮肤测试仪只能对面部进行检测，且不便携带，同时对检测皮肤的面积无法进行计算，影响整体皮肤检测效果。鉴于此，我们提出一种便携式皮肤检测装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便携式皮肤检测装置，以解决上述背景技术中提出的VISIA皮肤测试仪只能对面部进行检测，且不便携带，同时对检测皮肤的面积无法进行计算，影响整体皮肤检测效果的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种便携式皮肤检测装置，包括用于皮肤图像采集的图像采集头以及用于拿持的握柄，所述图像采集头的底部安装有安装块，所述安装块的两侧分别安装有插块，所述握柄的顶部安装有调节座，所述调节座的顶部设置有安装套，所述安装套的内部开设有与所述安装块尺寸相适配的定位槽，所述定位槽的两侧分别开设有与所述插块插接配合的插槽。

作为优选，所述安装块的顶部设置有凸块，所述安装套的顶部开设有凹槽，所述凸块和所述凹槽卡接配合。

作为优选，所述安装套的一端还安装有用于对所述安装块进行限位的挡板。

作为优选，所述调节座包括一对安装在所述安装套底部的旋转板，所述旋转板的内壁安装有内环，所述旋转板的内部还设置有固定板，所述固定板的外壁安装有套设在所述内环内部的外环，所述外环和所述内环转动连接，两个所述固定板的底部安装有底板，所述底板安装在所述握柄顶部。

作为优选，所述外环的内壁设置有内螺纹，其中一个所述旋转板外壁靠近所述内环一侧安装有螺纹环，两个所述外环之间螺纹连接有螺杆。

作为优选，所述图像采集头的一端包括采集摄像头和一对紫外光照射灯，所述图像采集头的顶部安装有LED发光灯，所述图像采集头的另一端设置有显示屏，所述图像采集头包括用于对皮肤图像数据进行采集的数据采集模块、对采集的皮肤图像数据进行转化的图像转化模块以及对肤色进行检测的肤色检测模块。

作为优选，所述数据采集模块包括摄像采集模块、紫外线照射模块和图像数据储存模块；

所述摄像采集模块用于调用采集摄像头对待检测的皮肤进行图像数据采样；

所述紫外线照射模块用于调用紫外光照射灯对待检测的皮肤进行紫外光照射；

所述图像数据储存模块用于对采样皮肤的图像数据进行保存。

作为优选，所述图像转化模块包括HSV肤色转化模块、YCbCr肤色转化模块和二值化转化模块；

所述HSV肤色转化模块用于对采样皮肤的图像数据的色调、饱和度和亮度进行转化处理；

所述YCbCr肤色转化模块用于对采样皮肤的图像数据的亮度信息和色彩信息进行分开；

所述二值化转化模块用于对HSV肤色转化模块和YCbCr肤色转化模块的表色系进行转化。

作为优选，所述肤色检测模块包括肤色数据检测模块、区域面积测量模块、数据库对比模块和输出结果模块；

所述肤色数据检测模块用于对肤色各项数据进行检测；

所述区域面积测量模块用于对检测的皮肤区域面积进行测量；

所述数据库对比模块用于将肤色数据检测模测量的数据和数据库内正常的数据进行对比；

所述输出结果模块用于输出肤色检测结果，并在显示屏上进行显示。

作为优选，上述任意一项所述的便携式皮肤检测装置的操作步骤如下：

S1、安装皮肤检测装置：将图像采集头底部的安装块对准调节座顶部的安装套一侧，将安装块两侧的插块对准安装套内壁两侧的插槽，并将插块滑入插槽内，此时安装块滑入定位槽内，直到安装块一侧抵至在挡板上，同时凸块卡入到凹槽上，完成安装；

S2、调节图像采集头角度：通过旋转螺杆，将旋转螺杆从远离螺纹环一侧的旋转板上的内环螺入，并使得螺杆螺入一侧固定板外壁上的外环中，直到螺杆螺入另一侧固定板上的外环中，此时旋转板上的内环能够在固定板上的外环中转动，进而调节旋转板的旋转角度，便于对图像采集头的角度进行调节；

S3、采集皮肤图像：通过摄像采集模块调用采集摄像头对待检测的皮肤进行图像数据采样，通过紫外线照射模块调用紫外光照射灯对待检测的皮肤进行紫外光照射，通过图像数据储存模块对采样皮肤的图像数据进行保存；

S4、二值化处理皮肤图像：通过HSV肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的色调、饱和度和亮度进行转化处理，通过YCbCr肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的亮度信息和色彩信息进行分开，通过二值化转化模块对HSV肤色转化模块和YCbCr肤色转化模块的表色系进行转化；

S5、肤色检测：通过肤色数据检测模块对肤色各项数据进行检测，通过区域面积测量模块对检测的皮肤区域面积进行测量，通过数据库对比模块将肤色数据检测模测量的数据和数据库内正常的数据进行对比，通过输出结果模块输出肤色检测结果，并在显示屏上进行显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该便携式皮肤检测装置中，通过安装块和安装套滑动配合，拆卸时，只需要将安装块从安装套内滑出，即可完成图像采集头和握柄分离，便于对皮肤检测装置整体进行拆卸，携带方便。

2、该便携式皮肤检测装置中，通过旋转板上的内环在固定板上的外环中转动，进而调节旋转板的旋转角度，便于对图像采集头的角度进行调节，同时螺杆螺入至螺纹环内，此时螺杆锁紧在螺纹环内，使得旋转板无法转动，实现对调节座的固定。

3、该便携式皮肤检测装置中，通过数据采集模块对皮肤图像数据进行采集，通过图像转化模块对采集的皮肤图像数据进行转化，通过肤色检测模块对肤色进行检测，且整体检测结构较小，便于携带，可对全身进行皮肤检测，同时通过区域面积测量模块便于对检测的皮肤区域面积进行测量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的图像采集头和安装块安装结构示意图；

图3为本发明的握柄和调节座以及安装套安装结构示意图；

图4为本发明的安装套结构示意图；

图5为本发明的调节座结构拆分图；

图6为本发明的图像采集头正面结构示意图；

图7为本发明的图像采集头背面结构示意图；

图8为本发明的数据采集模块图；

图9为本发明的图像转化模块图；

图10为本发明的肤色检测模块图；

图11为本发明的HSV二值化转化流程图；

图12为本发明的YCbCr二值化转化流程图。

图中：1、图像采集头；11、采集摄像头；12、紫外光照射灯；13、LED发光灯；14、显示屏；2、握柄；3、安装块；31、插块；32、凸块；4、调节座；41、旋转板；42、内环；43、固定板；44、外环；45、底板；46、内螺纹；47、螺纹环；48、螺杆；5、安装套；51、定位槽；52、插槽；53、挡板；54、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一方面，本发明提供一种便携式皮肤检测装置，如图1-图4所述，包括用于皮肤图像采集的图像采集头以及用于拿持的握柄2，图像采集头的底部安装有安装块3，安装块3的两侧分别安装有插块31，握柄2的顶部安装有调节座4，调节座4的顶部设置有安装套5，安装套5的内部开设有与安装块3尺寸相适配的定位槽51，定位槽51的两侧分别开设有与插块31插接配合的插槽52。

本实施例中，定位槽51和安装块3滑动配合，便于将安装块3滑入至定位槽51内，实现安装块3和安装套5的安装。

进一步的，安装块3的顶部设置有凸块32，安装套5的顶部开设有凹槽54，凸块32和凹槽54卡接配合，便于通过凸块32固定在图像采集头底部，实现安装套5和图像采集头的安装。

具体的，安装套5的一端还安装有用于对安装块3进行限位的挡板53，便于将安装块3滑入定位槽51内部时，通过挡板53防止安装块3滑脱。

本实施例的便携式皮肤检测装置在进行安装时，将图像采集头底部的安装块3对准调节座4顶部的安装套5一侧，将安装块3两侧的插块31对准安装套5内壁两侧的插槽52，并将插块31滑入插槽52内，此时安装块3滑入定位槽51内，直到安装块3一侧抵至在挡板53上，同时凸块32卡入到凹槽54上，完成安装，拆卸时，只需要将安装块3从安装套5内滑出，即可完成图像采集头和握柄2分离，便于对皮肤检测装置整体进行拆卸，携带方便。

实施例2

作为本发明的第二种实施例，为了便于对图像采集头进行角度调节，本发明人员还设置有调节座4，作为一种优选实施例，如图5所示，调节座4包括一对安装在安装套5底部的旋转板41，旋转板41的内壁安装有内环42，旋转板41的内部还设置有固定板43，固定板43的外壁安装有套设在内环42内部的外环44，外环44和内环42转动连接，两个固定板43的底部安装有底板45，底板45安装在握柄2顶部。

本实施例中，内环42的外径和外环44的内径尺寸相适配，便于内环42在外环44内转动，实现旋转板41角度调节。

具体的，旋转板41的尺寸小于固定板43的尺寸，使得固定板43内有足够的空间供旋转板41转动。

进一步的，外环44的内壁设置有内螺纹46，其中一个旋转板41外壁靠近内环42一侧安装有螺纹环47，两个外环44之间螺纹连接有螺杆48，且螺杆48和螺纹环47螺纹连接，便于将螺杆48从外环44处螺入至螺纹环47内，此时螺杆48锁紧在螺纹环47内，使得旋转板41无法转动，实现对调节座4的固定。

本实施例的便携式皮肤检测装置在进行安装时对图像采集头角度调节时，通过旋转螺杆48，将旋转螺杆48从远离螺纹环47一侧的旋转板41上的内环42螺入，并使得螺杆48螺入一侧固定板43外壁上的外环44中，直到螺杆48螺入另一侧固定板43上的外环44中，此时旋转板41上的内环42能够在固定板43上的外环44中转动，进而调节旋转板41的旋转角度，便于对图像采集头的角度进行调节；

本实施例的便携式皮肤检测装置在进行安装时对图像采集头角度固定时，继续旋转螺杆48，直到螺杆48螺入至螺纹环47内，此时螺杆48锁紧在螺纹环47内，使得旋转板41无法转动，实现对调节座4的固定。

实施例3

作为本发明的第三种实施例，为了便于对皮肤图像进行采集，本发明人员对图像采集头作出改进，作为一种优选实施例，图像采集头的一端包括采集摄像头11和一对紫外光照射灯12，图像采集头的顶部安装有LED发光灯13，图像采集头的另一端设置有显示屏14，图像采集头包括用于对皮肤图像数据进行采集的数据采集模块、对采集的皮肤图像数据进行转化的图像转化模块以及对肤色进行检测的肤色检测模块。

本实施例中，采集摄像头11可选用深圳市锐尔威视科技有限公司生产的型号为RER-USB3MP01H的摄像头，其配套电路也可由该厂家提供，该种摄像头基于CMOS传感器设计，传感器像素为300万，分辨率为2048*1536，能够满足本实施例的图像采集。

进一步的，紫外光照射灯12可选用深圳市亮月电子有限公司生产的型号为LY-90w的紫外灯，其配套电路也可由该厂家提供，通过紫外光照射，便于提取在紫外光下的皮肤照片以观察真皮的损伤程度。

具体的，LED发光灯13可选用广州市亨光电子有限公司生产的型号为HG-RGB30J14-3W-AS2的LED灯，其配套电路也可由该厂家提供，通过LED发光灯13能够进行光源补偿，提高采集效果。

实施例4

作为本发明的第四种实施例，为了便于对皮肤图像进行采集，本发明人员设置数据采集模块，作为一种优选实施例，如图8所示，数据采集模块包括摄像采集模块、紫外线照射模块和图像数据储存模块，摄像采集模块用于调用采集摄像头11对待检测的皮肤进行图像数据采样，紫外线照射模块用于调用紫外光照射灯12对待检测的皮肤进行紫外光照射，图像数据储存模块用于对采样皮肤的图像数据进行保存。

本实施例的便携式皮肤检测装置在对皮肤进行图像采集时，通过摄像采集模块调用采集摄像头11对待检测的皮肤进行图像数据采样，通过紫外线照射模块调用紫外光照射灯12对待检测的皮肤进行紫外光照射，通过图像数据储存模块对采样皮肤的图像数据进行保存。

实施例5

作为本发明的第五种实施例，为了便于对采集的皮肤图像进行二值化处理，本发明人员设置图像转化模块，作为一种优选实施例，如图9所示，图像转化模块包括HSV肤色转化模块、YCbCr肤色转化模块和二值化转化模块，HSV肤色转化模块用于对采样皮肤的图像数据的色调、饱和度和亮度进行转化处理，YCbCr肤色转化模块用于对采样皮肤的图像数据的亮度信息和色彩信息进行分开，二值化转化模块用于对HSV肤色转化模块和YCbCr肤色转化模块的表色系进行转化。

本实施例中，HSV肤色转化模包含三个属性：图像的色调，即表示相应的颜色；饱和度，即表示颜色的纯度；亮度，即颜色的亮暗程度，所以该表色系是分别对图像的色调，饱和度和亮度进行描述的，根据皮肤的固有色调可以提取出皮肤区域。

进一步的，图像从Rgb表色系转换到HSV表色系固定公式如下：

V＝max(R，Ｇ，B)

其中，在将原图转换成HSV表色系下的图像时，开始时候无法得到准确的HSV图像，在将原图像的unit8数据类型转换为im2double型，在H通道转换完成后的值除以360，保证了HSV图像的正确显示以及准确的RGB数据提取，进而得到正确的二值图像，HSV二值化转化流程如图11所示。

此外，YCbCr肤色转化模块颜色空间将色彩表示为三个分景，即亮度Y，蓝色色度Cb和红色色度Cr，YCbCr表色系中将亮度信息与色彩信息分开，充分考虑了RGB三个分量在视觉感觉中的不同重要性而确定的。

除此之外，图像从Rgb表色系转换到YCrCb表色系的转换公式为：

其中，在将原图转换成YCbCr表色系下的图像时，以double型读取图像，相应的通道转换完成时将三个通道的值除以256，保证显示范围在(0,1)之间，得到正确的YCbCr表色系下的图像，然后才提取相应皮肤的RGB的范围，完成二值图像的转换，YCbCr二值化转化流程如图12所示。

本实施例的便携式皮肤检测装置在对皮肤图像进行二值化处理时，通过HSV肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的色调、饱和度和亮度进行转化处理，通过YCbCr肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的亮度信息和色彩信息进行分开，通过二值化转化模块对HSV肤色转化模块和YCbCr肤色转化模块的表色系进行转化。

实施例6

作为本发明的第六种实施例，为了便于对处理后的皮肤图像的肤色进行检测模块，本发明人员设置肤色检测模块，作为一种优选实施例，如图10所示，肤色检测模块包括肤色数据检测模块、区域面积测量模块、数据库对比模块和输出结果模块，肤色数据检测模块用于对肤色各项数据进行检测，区域面积测量模块用于对检测的皮肤区域面积进行测量，数据库对比模块用于将肤色数据检测模测量的数据和数据库内正常的数据进行对比，输出结果模块用于输出肤色检测结果，并在显示屏14上进行显示。

本实施例中，肤色数据检测模块检测从斑点、毛孔、皱纹、肤色均匀度、面疱感染度、色素和皮肤血管瘤方面第皮肤进行检测。

进一步的，区域面积测量模块采用ImageJ方法对指定的区域面积进行计算，测量步骤如下：

S1、打开文件；

S2、如有需要，按Image>Color>SplitChannels顺序分解RGB图像为灰度图；

S3、按Image>Adjust>Threshold顺序调整待测对象为Red；

S4、再选择Analyze>SetMeasurements>勾选LimittoThreshold；

S5、Analyze>Measure测定red区域面积；

S6测总面积方法为：

Analyze>SetMeasurements>去勾选LimittoThreshold>Analyze>Measure

本实施例中，采用弹性测量设备测量不同部位的弹性参数前额正中(FH)、眼角(CF)、左颧骨(LC)、前臂内侧正中(FF)、下腹(LA)共五个部位其测量结果经过统计后，如下表所示：

由上表可以看出，参数R2范围在0.15-0.97参数R5在0.06-0.86，参数R7在0.06-0.5之间变化，三个参数最小值均出现在眼角，最大值出现在前臂，前额、眼角、左颧部各参数均低于前臂和下腹。

本实施例的便携式皮肤检测装置对肤色进行检测时，通过肤色数据检测模块对肤色各项数据进行检测，通过区域面积测量模块对检测的皮肤区域面积进行测量，通过数据库对比模块将肤色数据检测模测量的数据和数据库内正常的数据进行对比，通过输出结果模块输出肤色检测结果，并在显示屏14上进行显示。

另一方面，本发明还提供了该便携式皮肤检测装置的操作方法，其操作步骤如下：

S1、安装皮肤检测装置：将图像采集头底部的安装块3对准调节座4顶部的安装套5一侧，将安装块3两侧的插块31对准安装套5内壁两侧的插槽52，并将插块31滑入插槽52内，此时安装块3滑入定位槽51内，直到安装块3一侧抵至在挡板53上，同时凸块32卡入到凹槽54上，完成安装；

S2、调节图像采集头角度：通过旋转螺杆48，将旋转螺杆48从远离螺纹环47一侧的旋转板41上的内环42螺入，并使得螺杆48螺入一侧固定板43外壁上的外环44中，直到螺杆48螺入另一侧固定板43上的外环44中，此时旋转板41上的内环42能够在固定板43上的外环44中转动，进而调节旋转板41的旋转角度，便于对图像采集头的角度进行调节；

S3、采集皮肤图像：通过摄像采集模块调用采集摄像头11对待检测的皮肤进行图像数据采样，通过紫外线照射模块调用紫外光照射灯12对待检测的皮肤进行紫外光照射，通过图像数据储存模块对采样皮肤的图像数据进行保存；

S4、二值化处理皮肤图像：通过HSV肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的色调、饱和度和亮度进行转化处理，通过YCbCr肤色转化模块对采样皮肤的图像数据的亮度信息和色彩信息进行分开，通过二值化转化模块对HSV肤色转化模块和YCbCr肤色转化模块的表色系进行转化；

S5、肤色检测：通过肤色数据检测模块对肤色各项数据进行检测，通过区域面积测量模块对检测的皮肤区域面积进行测量，通过数据库对比模块将肤色数据检测模测量的数据和数据库内正常的数据进行对比，通过输出结果模块输出肤色检测结果，并在显示屏14上进行显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。