用于指定和配制定制的外用制剂的系统和方法
【专利说明】
[0001] 对相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年3月15日提交且标题为"System and Method for Specifying and Formulating an Aesthetic and Protective Topical Agent Optimized for a Specific Use"的美国临时专利申请No. 61/788, 619的优先权和权益，并且要求于 2013 年 8 月 15 日提交且标题为 "System and Method for Specifying and Formulating an Aesthetic and Protective Topical Agent Optimized for a Specific Use'，的美国 临时专利申请No. 61/866, 245的优先权和权益，它们的全部内容通过引用被结合于此。
技术领域
[0003] 本公开内容一般而言涉及图像分析和外用制剂配制，并且更具体而言涉及用于基 于经颜色校准的皮肤图像确定定制的化妆品配方的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 涂抹霜或洗液形式的美观性和保护性化妆品外用制剂广泛地被用来保护不受UV 辐射、提供保湿屏障、掩盖瑕疵和皮肤变色、减小或防止刺激，并且提供其它健康和美观好 处。在所有可能的最好生活世界中，这些保护性外用制剂将由专家团队为具有具体需求的 特定个人指定，并且为具体环境或用途指定。于是，外用制剂将以及时的方式配制并递送给 个人。不幸的是，到目前为止，物流和成本限制了向给定用户提供这种具体的优化产品的实 用性。
[0005]目前，存在几种方法来提供匹配特定需求的化妆品外用制剂。这些制剂可以基于 来自皮肤学家的规格说明合成。它们可以在零售商店由有丰富知识的店员从一组成分组 合。具有广泛的多种多样的属性的化妆品霜或洗液的系统或集合可以基于给定消费者的肤 色、皮肤类型和具体需求来预先制造并选择。
[0006] 这些外用制剂的定制制造和分销的一般解决方案的主要障碍是产品中特征的数 量很多，并且需求变化性很大。以对给定需求和个人最优的粒度制造并库存每种配方在商 业上是不可行的。于是，所需要的是利用例如高级图像分析技术基于个人具体需求的确定 来提供有用的合成物、以及提供对该组需求最优的配方的方法。
[0007] 捕捉具有中等镜面反射比以及主导的漫反射比的表面的反射谱的技术可以要求 测量反射的颜色作为RGB三原色，或者要求利用通过处于已知距离的已知光源用探测器集 成反射比的光学方法来测量表面的反射谱，其中探测器被设置为固定光圈、固定的集成光 学器件、并且在固定的时间段进行测量。使用这些技术的设备是反射分光光度计和色度计。
[0008] -些移动设备具有色度计的许多特性。例如，它们具有带已知特性的光源、C⑶探 测器、处理器以及可以被用于集成的透镜系统。使用移动设备作为准确色度计的主要障碍 是以下需求：（1)控制环境光；（2)设置到要采样的表面的距离；（3)控制用于样本测量的 光圈；(4)控制用于样本测量的探测器灵敏度；(5)控制用于测量样本的时间；(6)控制用 于测量样本的白平衡；及（7)控制用于测量样本的焦平面。
[0009] 虽然在移动设备中使用的相机已经变成目前使用的最流行的手持式相机，但是它 们缺乏手动设置光圈的能力，并且该最流行的设备不允许软件设置光圈、灵敏度或曝光时 间。虽然移动设备的硬件和固件可以报告什么相机设置被用作嵌入在结果得到的数字图像 文件中的数据，但是技术常常在固件中使用，以增强或改进图像并且调整白平衡。控制相机 的固件已经被优化以产生质量快照，而不是对光和颜色进行可靠测量。
[0010] 于是，进一步需要的是解决这些问题并且允许用户利用移动设备捕捉准确、可重 复的颜色样本的系统和方法。
【发明内容】
[0011] 给出了用于确定定制的化妆品配方并捕捉准确颜色信息的系统和方法。在一方 面，确定定制的化妆品配方的方法包括引导用户利用已知的照明和颜色特性捕捉皮肤区域 的图像；处理该图像，以提供经校准的皮肤颜色信息；并且基于经校准的皮肤颜色信息自 动地确定用于该用户的定制的化妆品配方。皮肤区域图像可以从具有图像传感器的设备接 收，并且用户可以被交互式地引导通过利用设备图像传感器的对多个皮肤区域图像（诸如 面部区域）的捕捉。
[0012] 在一种实现中，用户被交互式地引导通过利用设备图像传感器的对标记的图像的 捕捉，并且皮肤区域图像至少部分地基于捕捉到的标记图像被处理。设备可以是移动电话、 平板电脑、数码相机、网络摄像头、智能眼镜、电视机或者游戏控制台。皮肤区域图像可以包 括识别设备和图像传感器中的至少一个的属性的嵌入式数据，并且皮肤区域图像可以至少 部分地基于该嵌入式数据被处理。
[0013] 在另一种实现中，自动地确定定制的化妆品配方包括匹配经校准的皮肤颜色信息 与参照用户，该参照用户具有与其关联的之前确定的化妆品配方。定制的化妆品配方的自 动确定可以至少部分地基于用户对化妆品成分过敏的指示。基于定制的化妆品配方的外用 制剂可以被合成并递送给用户。用户可以被允许购买基于定制的化妆品配方合成的外用制 剂。
[0014] 在另一方面，用于确定定制的化妆品配方的系统包括至少一个计算机，其本身包 括用于存储计算机可执行指令的存储器和用于执行存储在存储器中的指令的处理单元。指 令的执行将计算机配置为执行操作，操作包括：引导用户利用已知的照明和颜色特性捕捉 皮肤区域的图像；处理该图像，以提供经校准的皮肤颜色信息；并且基于经校准的皮肤颜 色信息自动地确定用于该用户的定制的化妆品配方。皮肤区域图像可以从具有图像传感器 的设备接收，并且操作还可以包括交互式地引导用户通过利用设备图像传感器的对多个皮 肤区域图像（诸如面部区域）的捕捉。
[0015] 在一种实现中，操作还包括交互式地引导用户通过利用设备图像传感器的对标记 的图像的捕捉，并且皮肤区域图像至少部分地基于捕捉到的标记图像被处理。设备可以是 移动电话、平板电脑、数码相机、网络摄像头、智能眼镜、电视机或者游戏控制台。皮肤区域 图像可以包括识别设备和图像传感器中的至少一个的属性的嵌入式数据，并且皮肤区域图 像可以至少部分地基于该嵌入式数据被处理。
[0016] 在另一种实现中，自动地确定定制的化妆品配方包括匹配经校准的皮肤颜色信息 与参照用户，该参照用户具有与其关联的之前确定的化妆品配方。定制的化妆品配方的自 动确定可以至少部分地基于用户对化妆品成分过敏的指示。操作还可以包括允许用户购买 基于定制的化妆品配方合成的外用制剂。
[0017] 在一方面，确定定制的化妆品配方的方法包括交互式地引导用户通过利用具有图 像传感器的设备的对一个或多个图像的捕捉，每个图像包括用户的皮肤区域；处理皮肤区 域图像，以提供经校准的皮肤颜色信息；比较经校准的皮肤颜色信息与基础事实数据集，以 识别基础事实数据集中的最接近的已知值集合；并且基于该比较自动地确定用于该用户的 定制的化妆品配方。定制的化妆品配方包括以下中的至少一种：（i)基于经校准的皮肤颜 色信息与最接近的已知值集合的相对接近性得出的独特合成物和（ii)现有化妆品产品。
[0018] 在一种实现中，处理皮肤区域图像包括，对于皮肤区域图像中的至少一个：检测至 少一个皮肤区域图像中的多个面部区域；基于肤色分割面部区域；并且基于肤色、阴影和 镜面高光中的至少一个给每个面部区域分段分配颜色。
[0019] 在另一种实现中，与皮肤区域图像中的至少一个关联的环境照明信息被接收，并 且该至少一个皮肤区域图像至少部分地基于环境照明信息被处理。
[0020] 在进一步实现中，该方法还包括交互式地引导用户通过利用设备图像传感器的对 标记的图像的捕捉，并且皮肤区域图像至少部分地基于标记图像被处理。设备图像传感器 的当前设置可以基于标记图像的成功捕捉来存储。设备图像传感器设置可以包括曝光、对 焦和/或白平衡。皮肤区域图像可以基于存储的图像传感器设置被处理。处理皮肤区域图 像可以包括补偿未知的光源。
[0021] 在还有另一种实现中，皮肤区域是手腕、前额、左脸颊、右脸颊和/或整个面部。该 方法还可以包括允许用户购买现有的化妆品产品。设备可以是移动电话、平板电脑、数码相 机、网络摄像头、智能眼镜、电视机和/或游戏控制台。
[0022] 在另一方面，用于确定定制的化妆品配方的系统包括至少一个计算机，其本身包 括用于存储计算机可执行指令的存储器和用于执行存储在存储器中的指令的处理单元。指 令的执行将计算机配置为执行操作，操作包括交互式地引导用户通过利用具有图像传感器 的设备的对一个或多个图像的捕捉，每个图像包括用户的皮肤区域；处理皮肤区域图像，以 提供经校准的皮肤颜色信息；比较经校准的皮肤颜色信息与基础事实数据集，以识别基础 事实数据集中的最接近的已知值集合；并且基于该比较自动地确定用于该用户的定制的化 妆品配方。定制的化妆品配方包括以下中的至少一种：（i)基于经校准的皮肤颜色信息与 最接近的已知值集合的相对接近性得出的独特合成物和（ii)现有化妆品产品。
[0023] 在一种实现中，处理皮肤区域图像包括，对于皮肤区域图像中的至少一个：检测至 少一个皮肤区域图像中的多个面部区域；基于肤色分割面部区域；并且基于肤色、阴影和 镜面高光中的至少一个给每个面部区域分段分配颜色。
[0024] 在另一种实现中，与皮肤区域图像中的至少一个关联的环境照明信息被接收，并 且该至少一个皮肤区域图像至少部分地基于环境照明信息被处理。
[0025] 在进一步实现中，操作还包括交互式地引导用户通过利用设备图像传感器的对标 记的图像的捕捉，并且皮肤区域图像至少部分地基于标记图像被处理。设备图像传感器的 当前设置可以基于标记图像的成功捕捉被存储。设备图像传感器设置可以包括曝光、对焦 和/或白平衡。皮肤区域图像可以基于存储的图像传感器设置被处理。处理皮肤区域图像 可以包括补偿未知的光源。
[0026] 在还有另一种实现中，皮肤区域是手腕、前额、左脸颊、右脸颊和/或整个面部。操 作还可以包括允许用户购买现有的化妆品产品。设备可以是移动电话、平板电脑、数码相 机、网络摄像头、智能眼镜、电视机和/或游戏控制台。
[0027] 在一方面，利用具有图像传感器的设备捕捉对象的准确颜色的方法包括利用具有 已知尺寸的标记来校准设备的多个设置；测量对象的多个表面中的每一个的颜色；基于测 量出的颜色确定对象的表面反射比；并且基于经校准的设置、测量出的表面颜色和对象的 表面反射比确定对象的表面颜色变化。多个表面可以包括皮肤的区域，并且设备可以是移 动电话、平板电脑、数码相机、网络摄像头、智能眼镜、电视机或游戏控制台。标记可以具有 已知的反射比。
[0028] 在一种实现中，对设备校准包括指引用户将标记放在基本白场上。对设备校准可 以包括基于捕捉到的该基本白场的图像，设置设备的光圈、灵敏度、曝光时间和白平衡中的 至少一个。对设备校准还可以包括将与设备图像传感器关联的灯设置为已知的亮度。另 外，对设备校准可以包括交互式地引导用户在离标记的表面的特定距离处定位设备图像传 感器。而且，对设备校准可以包