一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构的制作方法

本技术涉及皮肤成像，具体为一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构。

背景技术：

1、目前已经大规模上市的专门针对皮肤多光谱测量的设备，对皮肤进行多光谱测量的方法类似，都是采用不同中心波长的窄带宽led依次照明需要测量的皮肤范围；一次测量任意区域，然后依次成像。但是，由于各个led灯在使用后会发生中心波长漂移，会造成照度衰减，导致测量系统失调的情况；此外，缺少白光的全光谱色度成像。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，采用一个白光光源，并通过多个带通滤波片插入光路，来实现多个窄带光谱成像，同时集成白光的通道，实现多光谱成像和全光谱成像，通过全光谱测量可获取更多的细节特征，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，包括用于产生白光的光源、用于处理从光源到皮肤表面的光线的透镜组件一、用于处理从皮肤反射光线的透镜二、光谱滤波组件和数字相机，多光谱滤波组件用于改变成像中各个光谱带的区域，数字相机用于各个光谱带的成像。

3、优选的，还包括用于防止照明光泄漏的外壳，光源和透镜组件一设置在外壳内。

4、优选的，透镜组件一包括集光透镜、匀光板和半透半反镜，集光透镜、匀光板和半透半反镜沿从光源到皮肤表面的方向依次设置。

5、优选的，多光谱滤波组件包括转轮框架、设置在转轮框架上的光学滤波片组和微型电机，微型电机的输出轴与转轮框架连接，转轮框架内开设有多个透光槽，光学滤波片组包括多个带通滤波片，覆盖400nm到820nm的光谱范围，微型电机与外部的控制终端连接，透光槽的数量不少于八个。

6、优选的，光学滤波片组包括七个不同的带通滤波片，七个带通滤波片分别设置在相应的透光槽内，七个带通滤波片允许通过的波长不同，透光槽的数量为八个，一个透光槽内设置有镀有增透膜的透光玻璃片。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

8、1、本实用新型中，通过微型电机带动转轮框架转动，通过转轮框架带动不同的带通滤波片运动到数字相机的镜头前部。也就是说，在多光谱照明下，通过在光路中插入带通滤波片，来分解出多个窄带光谱成像。

9、2、本实用新型中，光学滤波片组由成环形排布在一个转轮框架上的多个带通滤波片组成；各个带通滤波片上的光学多层簿膜决定了它在某个特定的中心波长附近可以允许光线通过，否则截止；通过选择这样一组带通滤波片，例如7个，可以在从400nm蓝光到820nm近红外范围覆盖整个光谱范围，通过预留的供白光通过的一个透光槽，可以形成全光谱色度成像，在计算皮肤黑色素和血红色素含量时，可以用来与多光谱成像计算的结果对比，相互参照。

10、3、本实用新型中，使用同一个led灯照明，不会产生多个led光源在使用后出现中心波长飘逸，照度衰减而导致的测量系统失调情况；此外，多层镀膜技术制造的带通滤波片光学滤波性能稳定，不会产生使用中通道带宽漂移的问题，设备在量产时校准后即可长期保持精度，通过预留的白光通道，可以形成全光谱色度成像，在计算皮肤黑色素和血红色素含量时，可以用来与多光谱成像计算的结果对比，相互参照。

技术特征：

1.一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，其特征在于：包括用于产生白光的光源(1)、用于处理从光源(1)到皮肤表面的光线的透镜组件一(2)、用于处理从皮肤反射光线的透镜二(3)、光谱滤波组件(4)和数字相机(5)，所述多光谱滤波组件(4)用于改变成像中各个光谱带的区域，所述数字相机(5)用于各个光谱带的成像。

2.根据权利要求1所述的一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，其特征在于：还包括用于防止照明光泄漏的外壳，所述光源(1)和透镜组件一(2)设置在外壳内。

3.根据权利要求1所述的一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，其特征在于：所述透镜组件一(2)包括集光透镜(201)、匀光板(202)和半透半反镜(203)，所述集光透镜(201)、匀光板(202)和半透半反镜(203)沿从光源(1)到皮肤表面的方向依次设置。

4.根据权利要求1所述的一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，其特征在于：多光谱滤波组件(4)包括转轮框架(401)、设置在转轮框架(401)上的光学滤波片组(402)和微型电机(403)，所述微型电机(403)的输出轴与转轮框架(401)连接，所述转轮框架(401)内开设有多个透光槽(6)，所述光学滤波片组(402)包括多个带通滤波片(4021)，覆盖400nm到820nm的光谱范围，所述微型电机(403)与外部的控制终端连接，所述透光槽(6)的数量不少于八个。

5.根据权利要求4所述的一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，其特征在于：所述光学滤波片组(402)包括七个不同的带通滤波片(4021)，七个所述带通滤波片(4021)分别设置在相应的透光槽(6)内，七个所述带通滤波片(4021)允许通过的波长不同，所述透光槽(6)的数量为八个，一个所述透光槽(6)内设置有镀有增透膜的透光玻璃片。

技术总结
本技术公开了一种多光谱和全光谱皮肤测量的光学结构，包括用于产生白光的光源、用于处理从光源到皮肤表面的光线的透镜组件一、用于处理从皮肤反射光线的透镜二、光谱滤波组件和数字相机，所述多光谱滤波组件用于改变成像中各个光谱带的区域，所述数字相机用于各个光谱带的成像。本技术采用一个光源，不会产生多个LED光源在使用后出现中心波长飘逸，照度衰减而导致的测量系统失调情况；并通过多个带通滤波片插入光路，来实现多个窄带光谱成像；集成了白光的通道，实现多光谱成像和全光谱成像，通过全光谱测量可获取更多的细节特征。

技术研发人员：孙文泱,蒋宇振,苏睿,何明光,董亮
受保护的技术使用者：苏州美央生物科技有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/12