基于LED誘導(dǎo)熒光光譜的皮膚檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，美容產(chǎn)業(yè)快速增長，人們對(duì)美的追求日漸強(qiáng)烈，消費(fèi)者和工業(yè)界對(duì)皮膚檢測(cè)儀器設(shè)備也日益提出了更多的要求。以往的皮膚檢測(cè)儀器或者是工業(yè)級(jí)的專業(yè)測(cè)量設(shè)備，雖然精度高，但價(jià)格高昂，通常一個(gè)探頭針對(duì)單一功能，且有一定的操作要求，很難被一般用戶所接受;或者是消費(fèi)級(jí)的皮膚檢測(cè)儀，雖然因價(jià)格低廉、使用方便而獲得一定市場，但存在精度較低、功能有限等缺點(diǎn)?；谶@一背景，我們嘗試研發(fā)一種基于光學(xué)的無損、快速、小型、智能的面向大眾的多功能皮膚檢測(cè)

2、儀器，以期該儀器可以填補(bǔ)這一市場空白。
　　本論文基于便攜、穩(wěn)定的LED誘導(dǎo)熒光光譜技術(shù)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)的建模分析方法，設(shè)計(jì)了基于光譜檢測(cè)和分析的皮膚無損檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用安全、高功率的波長為380nm的LED作為激發(fā)光光源，對(duì)激發(fā)產(chǎn)生的熒光光譜信號(hào)進(jìn)行采集，并通過多元線性回歸技術(shù)將光譜數(shù)據(jù)與皮膚特性參數(shù)建模，基于該模型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)皮膚參數(shù)的評(píng)估。本論文所針對(duì)的皮膚特性參數(shù)為白皙度，彈性和水分。本論文在研究過程中進(jìn)行了志愿者實(shí)驗(yàn)，

3、累積對(duì)五十余人進(jìn)行二百余人次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)人體臉頰、小臂指定部位的皮膚進(jìn)行了熒光信號(hào)的檢測(cè)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了交叉驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)測(cè)量皮膚白皙度的平均相對(duì)誤差在3％以下，彈性的相對(duì)誤差在5％以下，水分的相對(duì)誤差在10％左右。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一系統(tǒng)在皮膚參數(shù)檢測(cè)中的有效性，但考慮到水分測(cè)量結(jié)果不佳，我們追加了一輪志愿者實(shí)驗(yàn)，并與市售水分測(cè)試儀進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果光譜法水分測(cè)量的相對(duì)誤差約為26％，但與市場上現(xiàn)有的設(shè)備相比仍有一定優(yōu)勢(shì)。<

4、br>　　此外，本論文也進(jìn)行了初步的產(chǎn)品化工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、面向用戶的軟件編寫等方面投入了大量工作?？紤]到該系統(tǒng)面向大眾用戶的定位，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡、小型化設(shè)計(jì)，器材等選擇以小型、低廉等為主要要求，并進(jìn)行了該系統(tǒng)的小型化封裝，該系統(tǒng)主體部分大小封裝至65×50×47mm，外接光纖檢測(cè)探頭。為用戶使用方便，本論文還提供了用戶使用的簡單易用的應(yīng)用軟件，該軟件的框架和界面編寫已完成，可以在系統(tǒng)完全完成獲得實(shí)用化計(jì)算模型后直接投入使