基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统及方法技术方案

本发明专利技术属于智能物联网技术领域，具体涉及基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统，包括基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，还包括智能移动设备端和基于云计算大数据构建的互联网平台，所述的生物电阻抗检测终端为可穿戴结构，且与智能移动设备端通讯连接；所述生物电阻抗检测终端拥有灵敏金属探头，能够精准的进行数据采集；所述生物电阻抗检测终端内置独立传感系统；本发明专利技术采用可穿戴的基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，通过表面电极阵列施加激励电流或电压，测量边界电压或电流信号来获取皮肤电特性参数分布，进而重建皮肤功能特性数据模型。

IOT intelligent beauty system and method based on bioelectrical impedance detection terminal

The invention belongs to the technical field of intelligent Internet of Things, and specifically relates to an intelligent cosmetic system of the Internet of Things based on a bioelectrical impedance detection terminal, including a bioelectrical impedance detection terminal based on m-sequence bioelectrical impedance and all-phase FFT response algorithm, an intelligent mobile device terminal and an Internet platform based on cloud computing large data. The bioelectrical impedance detection terminal has a wearable structure and communicates with an intelligent mobile device terminal; the bioelectrical impedance detection terminal has a sensitive metal probe, which can accurately collect data; the bioelectrical impedance detection terminal has a built-in independent sensing system; and the invention adopts a wearable m-sequence-based method. The bioelectrical impedance detection terminal of the bioelectrical impedance and all-phase FFT response algorithm uses the surface electrode array to impose an exciting current or voltage to measure the boundary voltage or current signal to obtain the skin electrical characteristics parameters distribution, and then reconstructs the skin functional characteristics data model.

【技术实现步骤摘要】
基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统及方法
本专利技术属于智能物联网
，具体涉及基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统及方法。
技术介绍
在研究中，我们发现，空气污染严重，工作强度增加，化妆品滥用，越来越多的人肌肤健康度很低，随着人们越来越重视自己的外表，而大部分女性都很不满意自己肌肤状况。但国内市场专业的护肤研究非常少，市面上流通的多是对人体有害的药用美容用品或非药用安慰型美容用品，人们也缺少有效方法解决自己的肌肤健康问题。为此，如何准确判断自己的肌肤类型，以及如何选用护肤品进行科学护肤成为了现目前亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术目的是：旨在提供基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统及方法，其以皮肤细胞学为主要诉求，以大量不同用户的肌肤特性数据和护肤数据为基础，依据用户地区分布、肌肤特性、不同年龄、肤质及环境指数等数据，采用可穿戴的基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，通过表面电极阵列施加激励电流或电压，测量边界电压或电流信号来获取皮肤电特性参数分布，进而重建皮肤功能特性数据模型，经过云计算和大数据综合分析计算，科学判断肌肤类型和需求，帮助个人消费者科学护肤、科学购买护肤品。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统，包括基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，还包括智能移动设备端和基于云计算大数据构建的互联网平台，所述的生物电阻抗检测终端为可穿戴结构，且与智能移动设备端通讯连接；所述生物电阻抗检测终端拥有灵敏金属探头，能够精准的进行数据采集；所述生物电阻抗检测终端内置独立传感系统，通过金属探头点触皮肤检测肌肤的水份、油份、弹性，所述的金属探头集中分布在检测仪前端的测试面上；所述生物电阻抗检测终端采用的是以m序列伪随机信号作为测量生物电阻抗的激励源模型，采用基于VHDL语言编程的FPGA设计方法，实现m序列伪随机信号的生成；所述生物电阻抗检测终端采用FPGA数据采集系统，采用基于模拟运算放大器的电压控制电流源电路(VCCS)，为BIS提供输出阻抗高、频率特性好、响应速度快的高精度驱动电路，对激励信号和响应信号实现2路同步采样，为后续的相关检测算法提供数据；所述生物电阻抗检测终端采用基于快速傅里叶变换(FFT)的快速相关检测算法，FPGA数据采集系统得到的结果是被测阻抗的时域冲激响应，为了得到阻抗频谱值，系统采用快速相关算法和全相位FFT求阻抗值的算法，利用循环卷积与FFT之间的对应关系，通过序列补零加长的方法，通过被测阻抗的时域冲激响应，得到阻抗频谱值；所述生物电阻抗检测终端取得阻抗频谱值后，经由信号滤波、整形等处理后，采样量化得到信号量的大小，从而推算出皮肤的阻抗值；通过基于理论分析以及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型得到拟合修正转换方程，将阻抗值代入方程推算得到肌肤角质层含水量；所述生物电阻抗检测终端采用低功耗蓝牙4.0传输数据，支持安装ios5和Android系列智能移动设备端；所述智能移动设备端的APP则帮助用户准确的获得自己皮肤的水分、油分特点等皮肤信息，对自己的肤质有所掌握，并在此基础上进行护肤品的选择；所述生物电阻抗检测终端通过蓝牙传输和智能移动设备端的APP连接；所述基于云计算大数据构建的互联网平台包括通过通讯网络与所述移动设备端连接的云服务器；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是基于移动互联网及云计算技术的移动与社交分享系统；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是基于微信基础之上的新型移动电子商务平台，实现了多微站、多客户转接、多功能群发、粉丝会员积分统一、模块嫁接等功能；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置大量DIY设计扩展属性；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置模块都是可以独立安装拆卸的；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是内置多微站体系，一个公众号可以建立多个微站；所述基于云计算大数据构建的互联网平台在功能上，系统与微信公众平台、通过数据交换相互提供数据支持，数据在多通道经营中，实现数据同步化管理；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置基于理论分析及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置肌肤数据计算模型包括结合用户地区分布、肌肤特性、不同年龄、肤质及环境指数的智能算法。采用上述的基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统进行肌肤分析的方法，包括以下步骤：步骤一、将所述的生物电阻抗检测终端与人体肌肤接触，然后采用基于FPGA的高速数据采集系统在与肌肤接触的电极上施加微小电信号，在流经皮肤之后形成回路；步骤二、以m序列伪随机信号作为测量生物电阻抗的激励源模型，采用全相位频谱分析方法，求取被测阻抗的频率响应，通过全相位FFT算法从而推算出皮肤的阻抗值；步骤三、通过基于理论分析以及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型得到拟合修正转换方程，将阻抗值代入方程推算得到肌肤角质层含水量。采用本专利技术的技术方案，通过智能硬件结合移动互联网的方式让传统的硬件能够进行数据交换，让传统硬件变得更加智能化。它面向普通消费者市场，帮助普通消费者通过简单、便捷的工具和随身携带的智能移动设备端，快速获取护肤水分、弹性等基础数据，帮助消费者判断肌肤类型和需求，解决普通消费者对美妆护理个性化、专业化的需求，使得护肤、化妆更科学，更有针对性，更加有效。同时，可以帮助商家正确、科学的引导个人消费者科学护肤、科学购买护肤品。附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中最长线性移位寄存器的产生示意图；图2为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中m序列生成原理图；图3为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中的5阶m序列波形图；图4为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中的5阶m序列自相关图；图5为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中的5阶m序列功率谱；图6为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中m序列的产生结构图；图7为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中生物电阻抗四电极测量原理图；图8为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中基于m序列激励的阻抗频谱测量系统结构图；图9为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例的测试平台的系统框图；图10为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中激励源电流驱动电路的设计图；图11为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中单-双极性转换电路图；图12为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中模拟开关基准电压电路图；图13为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中AD采样电路图；图14为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中FPGA控制流程图；图15为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例中FPGA时序图；图16为本专利技术基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统实施例的软件流程图；图17为本专利技术基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统，其特征在于：包括基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，还包括智能移动设备端和基于云计算大数据构建的互联网平台，所述的生物电阻抗检测终端为可穿戴结构，且与智能移动设备端通讯连接；所述生物电阻抗检测终端拥有灵敏金属探头，能够精准的进行数据采集；所述生物电阻抗检测终端内置独立传感系统，通过金属探头点触皮肤检测肌肤的水份、油份、弹性，所述的金属探头集中分布在检测仪前端的测试面上；所述生物电阻抗检测终端采用的是以m序列伪随机信号作为测量生物电阻抗的激励源模型，采用基于VHDL语言编程的FPGA设计方法，实现m序列伪随机信号的生成；所述生物电阻抗检测终端采用FPGA数据采集系统，采用基于模拟运算放大器的电压控制电流源电路(VCCS)，为BIS提供输出阻抗高、频率特性好、响应速度快的高精度驱动电路，对激励信号和响应信号实现2路同步采样，为后续的相关检测算法提供数据；所述生物电阻抗检测终端采用基于快速傅里叶变换(FFT)的快速相关检测算法，FPGA数据采集系统得到的结果是被测阻抗的时域冲激响应，为了得到阻抗频谱值，系统采用快速相关算法和全相位FFT求阻抗值的算法，利用循环卷积与FFT之间的对应关系，通过序列补零加长的方法，通过被测阻抗的时域冲激响应，得到阻抗频谱值；所述生物电阻抗检测终端取得阻抗频谱值后，经由信号滤波、整形等处理后，采样量化得到信号量的大小，从而推算出皮肤的阻抗值；通过基于理论分析以及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型得到拟合修正转换方程，将阻抗值代入方程推算得到肌肤角质层含水量；所述生物电阻抗检测终端采用低功耗蓝牙4.0传输数据，支持安装ios5和Android系列智能移动设备端；所述智能移动设备端的APP则帮助用户准确的获得自己皮肤的水分、油分特点等皮肤信息，对自己的肤质有所掌握，并在此基础上进行护肤品的选择；所述生物电阻抗检测终端通过蓝牙传输和智能移动设备端的APP连接；所述基于云计算大数据构建的互联网平台包括通过通讯网络与所述移动设备端连接的云服务器；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是基于移动互联网及云计算技术的移动与社交分享系统；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是基于微信基础之上的新型移动电子商务平台，实现了多微站、多客户转接、多功能群发、粉丝会员积分统一、模块嫁接等功能；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置大量DIY设计扩展属性；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置模块都是可以独立安装拆卸的；所述基于云计算大数据构建的互联网平台是内置多微站体系，一个公众号可以建立多个微站；所述基于云计算大数据构建的互联网平台在功能上，系统与微信公众平台、通过数据交换相互提供数据支持，数据在多通道经营中，实现数据同步化管理；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置基于理论分析及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型；所述基于云计算大数据构建的互联网平台内置肌肤数据计算模型包括结合用户地区分布、肌肤特性、不同年龄、肤质及环境指数的智能算法。...

【技术特征摘要】
1.基于生物电阻抗检测终端的物联网智慧美容系统，其特征在于：包括基于m序列生物电阻抗和全相位FFT响应算法的生物电阻抗检测终端，还包括智能移动设备端和基于云计算大数据构建的互联网平台，所述的生物电阻抗检测终端为可穿戴结构，且与智能移动设备端通讯连接；所述生物电阻抗检测终端拥有灵敏金属探头，能够精准的进行数据采集；所述生物电阻抗检测终端内置独立传感系统，通过金属探头点触皮肤检测肌肤的水份、油份、弹性，所述的金属探头集中分布在检测仪前端的测试面上；所述生物电阻抗检测终端采用的是以m序列伪随机信号作为测量生物电阻抗的激励源模型，采用基于VHDL语言编程的FPGA设计方法，实现m序列伪随机信号的生成；所述生物电阻抗检测终端采用FPGA数据采集系统，采用基于模拟运算放大器的电压控制电流源电路(VCCS)，为BIS提供输出阻抗高、频率特性好、响应速度快的高精度驱动电路，对激励信号和响应信号实现2路同步采样，为后续的相关检测算法提供数据；所述生物电阻抗检测终端采用基于快速傅里叶变换(FFT)的快速相关检测算法，FPGA数据采集系统得到的结果是被测阻抗的时域冲激响应，为了得到阻抗频谱值，系统采用快速相关算法和全相位FFT求阻抗值的算法，利用循环卷积与FFT之间的对应关系，通过序列补零加长的方法，通过被测阻抗的时域冲激响应，得到阻抗频谱值；所述生物电阻抗检测终端取得阻抗频谱值后，经由信号滤波、整形等处理后，采样量化得到信号量的大小，从而推算出皮肤的阻抗值；通过基于理论分析以及大量实验模拟仿真的肌肤数据计算模型得到拟合修正转换方程，将阻抗值代入方程推算得到肌肤角质层含水量；所述生物电阻抗检测终端采用低功耗蓝牙4.0传输数据，支持安装ios5和Android系列智能移动设备端；所述智能移动设备端的APP则帮助用户准确的获得自己皮肤的水分、油分特点...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘发荣，郭远敏，
申请(专利权)人：重庆求谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50