专利名称：一种测量离体头发光泽度的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种头发光泽度测量装置，以及利用该装置测量人离体头发光泽度的方法，属于化妆品功能测试领域。
背景技术：
目前对物体表面光泽度的测量主要采用光泽计或光角计。光泽计或光角计均由光源和受光器组成，光源照射固体表面产生反射光，受光器在固定角度接收反射光，一般要求被测的固体表面平整光滑。发丝表面带有自然的弧度，并有毛鳞片的存在而不光滑，而且一束头发也可能因为摆放方式的不同呈现不同的外观形状，如发丝的松散度、发束表面的飞发程度，都会影响光泽计测定的结果。国外对光泽的测定研究大都利用偏振光技术进行图像采集，并通过诸多复杂的物理学经验公式对所得光强度曲线进行分析计算，但此分析结果均未考虑散射光的影响，虽然有利于结果的分析，却并不能解释实际使用过程中，头发所呈现的诸多不同类型的闪耀程度，如金属样光泽、油样光泽或水样光泽，
发明内容
本发明目的是提供一种用于测量头发光泽度的装置和方法，能够客观地评价头发的光泽度。本发明针对上述目前存在的问题，为了克服现有的光泽度评估方法不能准确评判不同发用品对头发光泽度的影响，以致测定结果与感官评定结果吻合度低的不足。本发明所采用的技术方案一种测量离体头发光泽度的装置，包括数码相机1、避光黑箱2、光源系统3、头发固定圆筒4。避光黑箱2为不透光箱体，长60-80cm，宽30-50cm，高40-60cm ;在避光黑箱2的一端安装数码相机I，数码相机I为1800万像素或更高分辨率的数码相机；在避光黑箱2中部安装光源系统3，光源系统3包括220v交流电转为12v直流稳压电流的电路转换装置和两盏12V、50w-100w低压石英白光灯，两盏石英白光灯分别置于避光黑箱2内的两侧；石英白光灯距数码相机I镜头中心20-40cm。在避光黑箱2的另一端安装头发固定圆筒4，头发固定圆筒4用于固定被测的头发束，头发固定圆筒4为直径5-8cm、长10-20cm表面无反光的黑色圆柱体,距数码相机I镜头中心50_70cm。数码相机、两盏石英白光灯和头发固定圆筒的中心处于同一水平高度，均距离避光黑箱2箱底20-30cm。待测头发束在头发固定圆筒4长度方向上铺展宽2-lOcm，头发束长20-40cm，绕头发固定圆筒4 一圈后垂直下垂供进行亮度测试。本发明中测量离体头发光泽度的方法，包括由数码相机I拍摄获得头发图像，经MATLAB图像处理软件对拍摄的头发图像进行数据采集，输出亮度曲线、曲线峰值、曲线面积。本发明中数码相机I的拍摄光圈F值设置为5. 6-7.1、快门速度为l/100s-l/10000s、感光度 ISO 值为 100-800。本发明中图像处理和数据采集过程为
Ca)将拍摄的头发图像经由MATLAB软件处理，将RGB系统转换为LAB色度空间系统； (b)将MATLAB软件处理后的图像缩小为原始图像的O.1倍，再从缩小图像距左右边各160-230个像素，距上下边各110-150个像素处截取发束图像，得截取图像；
(C)程序对截取图像在纵向每个像素进行取点，并在每个纵向高度上进行多次测量，取平均值，获得截取图像中每个纵向高度处的平均亮度值L ；
Cd)以截取图像中不同纵向高度为横坐标，以该纵向高度处的L值为纵坐标，绘制亮度曲线图，用亮度曲线的峰值P和曲线面积A表征头发光泽度。本发明的有益效果本发明操作简单、快速，能够客观的测定用于研究目的的人体发束的光泽度，可用于不同发用品对头发光泽度的作用效果评价。
图1头发光泽测量仪示意图。1、数码相机；2、避光黑箱；3、光源系统；4、头发固定圆筒。图2拍摄头发原始图像。图3头发光泽度待测图像。图4头发光亮度曲线。
具体实施例方式
实施例1测量离体头发光泽度的装置
测量离体头发光泽度的装置，包括数码相机1、避光黑箱2、光源系统3、头发固定圆筒4(如图1所示)。避光黑箱2为不透光箱体，长60cm，宽30cm，高40cm;在避光黑箱2的一端安装数码相机I，数码相机I为1800万像素的数码相机；在避光黑箱2中部安装光源系统3，光源系统3包括220v交流电转为12v直流稳压电流的电路转换装置和两盏12v、50w低压石英白光灯，两盏石英白光灯分别置于避光黑箱2内的两侧，石英白光灯距数码相机镜头中心30cm ;在避光黑箱2的另一端安装头发固定圆筒4,头发固定圆筒4为直径6cm、长12cm表面无反光的黑色圆柱体，用于固定被测的头发束，头发固定圆筒4距数码相机I镜头中心50cm;数码相机、两盏石英白光灯和头发固定圆筒的中心处于同一水平高度，均距离避光黑箱2箱底20cm ;头发束在头发固定圆筒4长度方向上铺展宽9cm，头发束长35cm，绕头发固定圆筒4 一圈后垂直下垂供进行亮度测试。实施例2测量离体头发光泽度的方法
将待测发束缠绕在避光黑箱2中的头发固定圆筒4上，调节数码相机I的光圈F值为
5.6，快门速度为l/500s，感光度ISO值为200，拍摄获得头发图像，如图2所示。将拍摄采集的头发图像经由MATLAB软件处理，将RGB系统转换为LAB色度空间系统，先将图像缩小为原始图像的O.1倍，再从缩小图像距上下边各110个像素、距左右边各210个像素的位置截取发束图像，如图3所示。对截取的采集图像在纵向每个像素进行取点，并在每个纵向高度上进行多次测量，取平均值，获得截取图像中每个纵向高度处的平均亮度值L ;以图像中每个纵向高度为横坐标，以该纵向高度处的平均亮度值L为纵坐标输出亮度曲线，如图4所示，该亮度曲线的峰值P为87. 19，曲线面积积分A为5. 19X103, P值和A值表示了头发光泽度的情况。本发明不限于所述实施例。
权利要求
1.一种测量离体头发光泽度的装置，其特征在于包括数码相机(I)、避光黑箱(2)、光源系统(3)、头发固定圆筒(4);避光黑箱(2)为不透光箱体，长60-80cm，宽30-50cm，高40-60cm ;在避光黑箱(2)的一端安装数码相机(I)，数码相机(I)为1800万像素或更高分辨率的数码相机；在避光黑箱(2)中部安装光源系统(3)，光源系统(3)包括220v交流电转为12v直流稳压电流的电路转换装置和两盏12v、50-100w低压石英白光灯，两盏石英白光灯分别置于避光黑箱(2)内的两侧，石英白光灯距数码相机(I)镜头中心20-40cm ;在避光黑箱(2)的另一端安装头发固定圆筒(4)，头发固定圆筒(4)用于固定被测的头发束，头发固定圆筒(4)为直径5-8cm、长10-20cm表面无反光的黑色圆柱体，距数码相机(I)镜头中心50-70cm ;数码相机、两盏石英白光灯和头发固定圆筒的中心处于同一水平高度，均距离避光黑箱(2)箱底20-30cm;待测头发束在头发固定圆筒(4)长度方向上铺展宽2-lOcm，头发束长20-40cm，绕头发固定圆筒(4) 一圈后垂直下垂供进行亮度测试。
2.用权利要求1所述装置测量离体头发光泽度的方法，其特征在于由数码相机(I)拍摄获得头发图像，经MATLAB图像处理软件对拍摄的头发图像进行数据采集，输出亮度曲线、曲线峰值、曲线面积；数码相机(I)的拍摄光圈F值设置为5. 6-7.1、快门速度为Ι/lOOs-l/lOOOOs、感光度ISO值为100-800 ;图像处理和数据采集过程为Ca)将拍摄的头发图像经由MATLAB软件处理，将RGB系统转换为LAB色度空间系统；(b)将MATLAB软件处理后的图像缩小为原始图像的O.1倍，再从缩小图像距左右边各160-230个像素，距上下边各110-150个像素处截取发束图像，得截取图像；(C)程序对截取图像在纵向每个像素进行取点，并在每个纵向高度上进行多次测量，取平均值，获得截取图像中每个纵向高度处的平均亮度值L ；Cd)以截取图像中不同纵向高度为横坐标，以该纵向高度处的L值为纵坐标，绘制亮度曲线图，用亮度曲线的峰值P和曲线面积A表征头发光泽度。
全文摘要
本发明涉及一种测量离体头发光泽度的装置和方法，属化妆品功能测试领域。本发明方法用MATLAB图像处理软件对拍摄的头发图像进行数据采集，进行亮度分析，绘制亮度曲线，确定头发亮度峰值P和曲线面积A，二者结合共同说明头发的光泽度。本发明操作简单、快速，能够客观的测定用于研究目的的人体发束的光泽度，可用于不同发用品对头发光泽度的作用效果评价。
文档编号G01N21/57GK103063617SQ20131000994
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者曹光群, 屠志淳, 陶莎, 孙培冬 申请人:江南大学