【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量皮肤特性的装置及其方法。其还涉及个人护理设备领域，并且更具体地涉及皮肤处理设备。
技术介绍
1、很多皮肤处理设备需要作为其操作的一部分来确定皮肤特性。这样的设备所使用的皮肤特性可以包括皮肤色调、皮肤黑色素指数、和与皮肤颜色(皮肤色调/皮肤色素沉着)、皮肤模式或皮肤特征(例如，头发、痣、疤痕、痤疮等的存在)相关的其他参数。受益于皮肤特性确定的处理设备的示例包括光脱毛设备。这样的设备使用诸如激光、led、闪光灯等处理源进行脱毛。一个示例是强脉冲光(ipl)设备。另外的示例包括用于处理痤疮和皮肤损伤的设备。
2、强脉冲光(ipl)技术是很多处理应用的流行解决方案，诸如但不限于光脱毛、病变处理、光再生、家庭个人护理、专业个人护理和医疗设置。ipl光脱毛设备通常将宽波长光谱的光施加到皮肤表面，瞄准头发中的黑色素，例如毛囊中的黑素。头发/毛囊吸收能量并且因此升温，导致头发生长中断。
3、诸如皮肤色调等皮肤特性通常分为诸如“白色”、“米色”、“浅棕色”、“中棕色”、“深棕色”和“棕黑色和深色”等组。通常，ipl光脱毛设备不用于深色皮肤，这是因为皮肤会吸收光脉冲中的能量，而不是头发或毛囊。在这种情况下，如果检测到例如棕黑色和较深的皮肤色调，则该设备被编程为不触发闪光。通常，“皮肤色调”被解释为与黑色素含量(“棕色水平”)有关。诸如皮肤颜色或色素沉着等皮肤特性可以用于检测皮肤红斑。
4、皮肤特性的确定使得能够例如基于浅色/深色皮肤色调来控制设备的能量设置，并且用于确保设备操作安全。例如
5、kr102067260b1公开了一种通过红外光对人体进行光生物调制处理的设备。该设备包括用于生成处理光的激光光源和被配置为基于皮肤色调计算模块的输出来调节处理光的波长或强度的输出控制模块。皮肤色调计算模块被配置为通过将皮肤所反射的光与预设数据进行比较来计算用户身体的皮肤色调。皮肤所反射的光由布置在距光源不同距离处的多个光接收单元测量。预设数据可以是表示用于对根据距光源的距离而测量的光学信号进行分类的范围的数据。皮肤色调由曲线的斜率得出，该曲线表示取决于光接收单元距光源的距离的反射光的测量强度。
6、kr20210101896a公开了一种用于通过使用皮肤颜色传感器来改善血糖仪中的ppg脉动周期信号质量的装置。皮肤颜色传感器包括皮肤反射检测单元，该皮肤反射检测单元被布置用于测量通过白色led朝向皮肤照射并且被待测量对象的皮肤反射的光。皮肤颜色传感器还包括皮肤颜色估计单元，该皮肤颜色估计单元被配置用于将测量的光转换成色码并且基于该色码来确定皮肤颜色类型。要为ppg测量而生成的白色led的光的强度根据所确定的皮肤颜色类型来调节。
7、至少对于上述情况，期望以足够的精度来确定皮肤特性。
技术实现思路
1、测量皮肤特性的装置(例如，传感器)可以使用至少一个(例如，两个)光源，例如led，该光源在两个不同波长(例如，分别为640纳米(nm)的波长1和870nm中心波长的波长2)操作。朝向皮肤发射来自这些led的光，并且检测器测量反射光，从而分别得到两个led的检测器信号s1和s2。基于两个波长的皮肤反射率r的水平，可以计算皮肤色调或皮肤色素沉着。皮肤色调或皮肤色素沉着取决于在每个波长1、2处的反射的比率和/或皮肤反射率
2、这种测量的问题在于，检测到的信号受到诸如环境光和温度等外部因素以及设备内的内反射损耗的影响。测量可能还受到检测器响应特性(例如，它在低强度下的表现)的影响。结果，当上述装置与用于皮肤处理的个人护理设备一起使用时，该设备可能不能有效地对皮肤色调进行分类。例如，一方面，该设备可能不会在应当的时候阻挡某些皮肤色调，从而导致安全问题。另一方面，它可能会错误地阻挡某些合适的皮肤色调，从而阻止一部分用户使用该设备。
3、一个示例如图1所示，图1示出了用于测量来自皮肤的反射比信号的现有技术装置。光源201和202分别发射具有中心波长λ1和λ2的光。与光源201相对应的示例性射线r201和与光源202相对应的示例性射线r202从皮肤被反射并且由检测器203检测。换言之，入射光线i201从皮肤被反射作为反射光线r201，并且入射光线i202从皮肤被反射作为反射光线r202。检测器203在皮肤上的有效感测/检测区域对应于由光源201和202照射的区域。
4、同时，来自周围环境的入射环境光iamb也从皮肤朝向相同的检测器203被反射作为反射比信号ramb。这些信号在光学测量中表现为噪声，并且降低了检测的信噪比(s/n)，导致测量不准确。
5、至少对于上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于确定皮肤特性(例如，皮肤色调)的改进方法及其装置，以有效地使用皮肤处理装置。
6、更详细地，本专利技术的目的是提供一种方法及其装置，该方法及其装置在信号测量中补偿由环境光生成的噪声，并且提高皮肤特性检测的s/n(灵敏度)。
7、本专利技术的另一目的是提供一种信号测量方法，该方法考虑不同入射强度水平的源和检测器(以及相关电路系统)行为。
8、本专利技术的另一目的是提供一种信号测量方法，该方法补偿在设备内引起杂散信号的入射光的反射。
9、本专利技术的另一目的是提供一种信号测量方法及其装置，该方法及其装置补偿由环境温度生成的信号偏差。
10、本文中的描述旨在克服上述问题中的至少一个。
11、根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于测量皮肤特性的装置。该装置包括处理器，该处理器被配置为在时间段t内接收指示从皮肤反射的第一波长λ1的光的强度的第一响应以及指示从皮肤反射的第二波长λ2的光的强度的第二响应，接收在时间段t内发射到皮肤的与第一响应相对应的光的总强度的第一指示以及与第二响应相对应的光的总强度的第二指示，确定取决于第一指示的第一响应的第一变化曲线(10)和取决于第二指示的第二响应的第二变化曲线(11)，确定每个变化曲线的一部分(10'，11')，沿着该部分(10'，11')，该变化基本上是线性的，计算变化曲线的上述部分中的至少一个点处的斜率，以及根据该斜率的比率来确定皮肤特性的值。指示和响应可以包括电压、电流或强度的值。例如，在一个方面，第一/响应和第一指示/第二指示包括分别作为反射强度和发射强度的指示符的电压值或电流值。在另一方面，这些是反射强度和发射强度的值/水平。
12、根据本专利技术的一个方面，该装置还包括信号发生器，该信号发生器被配置为：在时间段t期间跨多个强度，以第一频率f1调制由第一光源发射的光的强度并且以第二频率f2调制由第二光源发射的光的强度。在发射强度被调制的情况下，处理器被配置为在时间段t内接收第一调制响应和第二调制响应。
13、根据本专利技术的一个方面，处理器还被配置为基于总发射光在光学传感器内内部反射的一部分的强度来调节第一响应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于测量皮肤特性的装置(100，200)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置(200)，还包括：
3.根据权利要求2所述的装置，包括至少一个另外的检测器(205，206)，所述至少一个另外的检测器(205，206)被配置为检测从所述第一光源(201)或所述第二光源(202)发射的光的强度。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的装置，其中所述信号发生器(204)还被配置为同时或顺序地调制所述强度，和/或所述第一频率和所述第二频率相同或不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述指示和所述响应包括电压参数、电流参数或强度参数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述第一波长和/或所述第二波长是可见波长或红外波长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，所述装置是光学传感器，并且其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于总发射光在所述光学传感器内内部反射的一部分的强度来调节所述第一响应和所述第二响应，其中所述部分的所述强度是基于在所述时间段T内发射的并且与所述
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，还包括温度传感器，并且其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于所述温度传感器的测量来调节所述第一响应和/或所述第二响应。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于所述第一波长处的光强度的差与所述第二波长处的光强度的差的比率来确定反射率S，其中所述光强度是在所述时间段T中的任何两个时刻发射的并且与所述变化曲线的所述部分相关联，并且所述处理器(1001，2001)还被配置为将所述反射率映射到所述皮肤特性。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，还包括存储器(1002，2002)，所述存储器(1002，2002)用于存储用于所述第一响应和/或所述第二响应的校准校正，并且其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于所述校准校正来确定所述皮肤特性的值。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中所述皮肤特性是皮肤色调或皮肤色素沉着/皮肤颜色。
12.一种个人护理设备，包括根据权利要求1至11中任一项所述的装置，和/或其中所述装置被包括在所述个人护理设备的附件中。
13.一种用于确定皮肤特性的计算机实现的方法，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，还包括由根据权利要求1至11中任一项所述的装置执行的步骤。
15.一种计算机程序产品或计算机可读存储介质，包括指令，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据权利要求13和/或14所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于测量皮肤特性的装置(100，200)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置(200)，还包括：
3.根据权利要求2所述的装置，包括至少一个另外的检测器(205，206)，所述至少一个另外的检测器(205，206)被配置为检测从所述第一光源(201)或所述第二光源(202)发射的光的强度。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的装置，其中所述信号发生器(204)还被配置为同时或顺序地调制所述强度，和/或所述第一频率和所述第二频率相同或不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述指示和所述响应包括电压参数、电流参数或强度参数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述第一波长和/或所述第二波长是可见波长或红外波长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，所述装置是光学传感器，并且其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于总发射光在所述光学传感器内内部反射的一部分的强度来调节所述第一响应和所述第二响应，其中所述部分的所述强度是基于在所述时间段t内发射的并且与所述变化曲线的所述部分相关联的总光强度来确定的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，还包括温度传感器，并且其中所述处理器(1001，2001)还被配置为基于所述温度传感器的测量来调节所述第一响应和/或所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·I·博姆法，R·维哈根，F·A·范阿比伦，K·K·苏马，T·P·H·瓦梅达姆，E·G·M·范肯彭，N·F·巴尔塔扎·多斯·桑托斯，G·马扎拉基斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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