用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法技术

本申请公开了一种用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，包括：计算人体皮肤表面拉伸引起的人体皮肤表皮层厚度的变化；计算人体皮肤的光学系数；表征考虑人体皮肤表皮层厚度的变化的人体皮肤表面漫反射光谱。皮肤表面漫反射光谱。皮肤表面漫反射光谱。

【技术实现步骤摘要】
用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法


[0001]本公开涉及人体皮肤测量领域，尤其涉及一种用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法。

技术介绍

[0002]光线在人体皮肤内传播后从人体皮肤表面溢出形成的漫反射光谱受人体皮肤物理、生理等因素的影响，包含着大量的物理、生理信息。但目前尚没有能够对人体皮肤表面拉伸状态下的漫反射光谱响应进行表征的方法。
[0003]在虚拟形象的制作中，更加自然、逼真的动态虚拟人物是这一领域的长期追求。合理的光学模拟是让虚拟人逼真呈现的基础。人们在动作捕捉、模型构造上付出了巨大努力，试图以此增强虚拟人的真实感。但由于缺少对人体皮肤光谱响应机理的研究，人体皮肤的动态光学模拟缺少与变形、生理特征的联系，我们还是会感觉虚拟人的动作并不真实。对人体皮肤机械变形、生理变化耦合作用下精确进行光学模拟是这一领域的极大难题。
[0004]在健康检测领域，光电传感器能够通过对特定光谱波段的采集与分析，实现脉搏、心率等生理信号的测量，但目前仅局限于人体静止状态下。一些研究试图通过材料设计改进光电传感元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，包括：计算人体皮肤表面拉伸引起的人体皮肤表皮层厚度的变化；计算人体皮肤的光学系数；表征考虑人体皮肤表皮层厚度的变化的人体皮肤表面漫反射光谱。2.如权利要求1所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，所述计算人体皮肤表面拉伸引起的人体皮肤表皮层厚度的变化包括：计算人体皮肤表面的两个方向的拉伸比；计算沿垂直于表面的厚度方向的拉伸比；计算人体皮肤的表面在变形状态下的厚度；所述拉伸比是拉伸后的人体皮肤的长度或厚度与初始量的比值。3.如权利要求2所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，计算人体皮肤表面的两个方向的拉伸比的公式为：λ1(ε
x
)＝1+ε
x
，λ2(ε
x
)＝1
‑
v
s
ε
x
；其中，λ1、λ2分别为沿人体皮肤表面的水平的x轴、y轴的拉伸比、v
s
为泊松比，x轴的应变为ε
x
通过实验测得。4.如权利要求3所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，所述泊松比为v
s
＝0.5。5.如权利要求4所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，通过以下公式计算人体皮肤表面的沿厚度方向的拉伸比λ3：6.如权利要求5所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，所述三个方向的拉伸比λ1、λ2、λ3乘积为λ1λ2λ3＝1。7.如权利要求6所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，加载状态下的人体皮肤的厚度为：8.如权利要求1至7中任一项所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，所述计算人体皮肤的光学系数中的光学系数包括表皮层和真皮层的吸收系数和散射系数。9.如权利要求8所述的用于表征加载状态下的双层结构皮肤的漫反射光谱的方法，其特征在于，人体皮肤的表皮层光学吸收系数μ
a,e
(λ)由黑色素吸收系数μ
a,mel
(λ)、水吸收系数μ
a,w
(λ)和表皮基质吸收系数μa,b(λ)相加得到，为μ
a,e
(λ)＝Σμ
a,i
(λ)＝μ
a,mel
(λ)+μ
a,w
(λ)+μ
a,b
(λ)，，并且，表皮层散射系数为μ
s,e
(λ)＝14.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世斌，霍宗泽，王志勇，李林安，李传崴，韦慧心，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：