WO2018088858A1 - 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법 - Google Patents

휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018088858A1
WO2018088858A1 PCT/KR2017/012777 KR2017012777W WO2018088858A1 WO 2018088858 A1 WO2018088858 A1 WO 2018088858A1 KR 2017012777 W KR2017012777 W KR 2017012777W WO 2018088858 A1 WO2018088858 A1 WO 2018088858A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
skin
light
filter
polarization
detected
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/012777
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
막심 알렉세예비치빌렌스키
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2016144349A external-priority patent/RU2657377C2/ru
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to EP17868710.9A priority Critical patent/EP3520685B1/en
Priority to US16/348,967 priority patent/US11813072B2/en
Publication of WO2018088858A1 publication Critical patent/WO2018088858A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light

Definitions

  • the present invention relates to a portable electronic device, an accessory, and a method of operating the same.
  • Portable electronic devices have been somewhat limited in their performance due to their portability. However, with the development of technology, portable electronic devices have been improved in performance to perform more complicated and various functions. In particular, as the performance of each device mounted in the portable electronic device is improved, a role that the portable electronic device can play is increasing. For example, with the development of the camera module, more sophisticated images can be obtained, and an improved performance processing apparatus can analyze the thus obtained sophisticated images at high speed to obtain necessary results.
  • One embodiment may provide a portable electronic device, an accessory, and a method of operating the same for irradiating light to the skin and analyzing the skin condition using light reflected and / or scattered from the skin.
  • a portable electronic device may include: a light source for irradiating light to skin, at least one light detector for detecting light received from the skin, at least one memory for storing instructions, and executing the instructions Thereby controlling the light source to irradiate the light and analyzing the condition of the skin based on the light detected from the light detector.
  • the skin may be irradiated with light, and the skin condition may be analyzed using light reflected and / or scattered from the skin.
  • 1 is a diagram showing the energy transfer of coproporphyrin.
  • FIG. 2 is a diagram showing a light spectrum of porphyrin.
  • FIG. 3 is a view showing a visualization process of the wrinkles according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a difference in visualization results according to sharpness of wrinkles, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a process of analyzing a skin condition using a portable electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 illustrates a portable electronic device including an optical element according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of coupling a portable electronic device and a shield using a magnetic link, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of coupling a shielding unit with a portable electronic device using a slider, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a shield configured as an accessory attachable to a portable electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a portable electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of operating a portable electronic device according to an embodiment.
  • a portable electronic device may include: a light source for irradiating light to skin, at least one light detector for detecting light received from the skin, at least one memory for storing instructions, and executing the instructions Thereby controlling the light source to irradiate the light and analyzing the condition of the skin based on light detected from the photo detector, wherein the light received from the skin is scattered, reflected and It includes at least one or more of the light emitted.
  • a method of operating a portable electronic device includes irradiating light to the skin, detecting light received from the skin, and analyzing the condition of the skin based on the detected light. .
  • a computer program product including a recording medium stores a program for performing an operation of a portable electronic device.
  • Some embodiments of the present disclosure may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in various numbers of hardware and / or software configurations that perform particular functions.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors or by circuit configurations for a given function.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages.
  • the functional blocks may be implemented in algorithms running on one or more processors.
  • the present disclosure may employ the prior art for electronic configuration, signal processing, and / or data processing.
  • connecting lines or connecting members between the components shown in the drawings are merely illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections. In an actual device, the connections between components may be represented by various functional connections, physical connections, or circuit connections that are replaceable or added.
  • ... unit refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
  • the “unit” and “module” may be implemented by a program stored in a storage medium that can be addressed and executed by a processor.
  • module means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and pro- grams. It can be implemented by procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays and variables.
  • 1 is a diagram showing the energy transfer of coproporphyrin.
  • Porphyrins are porphyrin derivatives that are present in animals and plants, and hemoglobin, cytochrome or chlorophyll.
  • Human skin tissue contains porphyrin, a phosphor that absorbs energy of a particular wavelength and emits energy having a wavelength different from that wavelength.
  • Porphyrin is also associated with the activity of certain bacteria in the skin.
  • the concentration of water and porphyrin contained in the human skin may be monitored.
  • the target skin region is irradiated with light, and the light reflected and / or scattered at the target skin region is analyzed to determine the distribution of moisture and / or porphyrin contained in the skin.
  • the light reflected back to the skin can be analyzed to obtain information about various skin components such as melanin, hemoglobin, moisture, carotene and bilirubin, and the presence and concentration of porphyrin in the skin.
  • Coproporphyrin is a type of porphyrin, and is a porphyrin containing four methyl groups and four propionic acid groups in the side chain.
  • coproporphyrin can be excited to provide fluorescence in the red region of the light spectrum with a wavelength of about 620 nm (S 0- > S 2 ). More specifically, blue light having a wavelength of about 405 nm can be used to excite coproporphyrin. Here, blue light having a wavelength of about 405 nm is in the visible spectral range and is not dangerous to humans.
  • the excited coproporphyrins return to the ground state (S 1- > S 0 ) and emit light having a wavelength of about 620 nm.
  • FIG. 2 is a diagram showing a fluorescence spectrum of porphyrin.
  • Protoporphyrin IX is another type of porphyrin found in the skin, which can be produced by the body due to the biosynthesis of heme.
  • fluorescence spectra obtained from two types of porphyrin, coproporphyrin and protoporphyrin IX (PPIX).
  • Protoporphyrin IX like coproporphyrin, also returns to the ground state when excited with blue light having a wavelength of about 405 nm, producing fluorescence in the red region of the spectrum (wavelength of about 635 nm).
  • such blue light excitation and emission can be used to detect the presence of coproporphyrin and / or protoporphyrin IX (PPIX).
  • detection of coproporphyrin and / or protoporphyrin IX may be used to analyze the purity of the skin, the activity of the acne, potential sites of acne and the like.
  • light emitted from a light source may be irradiated to the skin through a first filter that transmits light in a wavelength range that excites porphyrin.
  • the light irradiated to the skin may be received by the photodetector after passing through a second filter that transmits light in a wavelength range emitted by the excited porphyrin after interacting with the skin through absorption, reflection and scattering.
  • the photo detector may include a CMOS module and an objective lens.
  • the processor may then analyze the skin condition based on the detected light.
  • the processor may perform intensity analysis of the image to obtain quantitative and qualitative characteristics of the visualized skin.
  • the processor may perform the analysis using the image intensity matrix.
  • the pixel or group of pixels with the highest intensity can characterize the concentration of protoporphyrin IX (PPIX) produced by the body with the biosynthesis of heme, and the average intensity can characterize the amount of sebum.
  • PPIX protoporphyrin IX
  • the processor may analyze the intensity of the pixel or group of pixels from the images and the spatial distribution of their values.
  • the processor determines the characteristic coefficients of the dynamics associated with the progression of acne in the skin.
  • the processor can then display the intensity of the pixel or group of pixels and the spatial distribution of the values in the image, and analyze the image to provide visualization and biological feedback.
  • biological feedback refers to the dependence of the brightness of a pixel or group of pixels on the visualization parameter of porphyrin.
  • the brightness of a pixel or group of pixels is proportional to the porphyrin concentration.
  • the processor may display an image or coefficient of the changed skin on the screen.
  • porphyrin based on the fluorescence properties of porphyrin, it is possible to analyze the purity of the skin, the activity of acne, the site of potential appearance of acne and the like.
  • porphyrin when irradiating light having a wavelength of 405 nm to human skin containing porphyrin, porphyrin is excited to emit fluorescence, and re-emits energy at different wavelengths, in particular at a wavelength of 650 nm, This can be Thus, while physically blocking detection radiation using a narrowband filter with a center bandwidth of about 650 nm, it is necessary to record an image of an object (hole with fluorescent porphyrin) using a secondary light source.
  • the fluorescence effect of porphyrin produces an image of a system of bright fluorescence spots corresponding to the blocked pores. Thereafter, the image is binarized and the resulting image can be analyzed. Depending on the intensity and / or brightness of the fluorescence spot and the concentration per unit area of the skin, the purity of the skin, the activity of the acne, and the site of potential appearance of the acne can be determined.
  • FIG. 3 is a view showing a visualization process of the wrinkles according to an embodiment.
  • the reflective properties of the skin surface and subsurface of a person are dependent on age-related changes. In other words, the younger the skin, the smoother the surface. Due to these characteristics, the younger the skin, the higher the surface reflectance and the lower the surface reflectance. According to one embodiment, using the features of polarized light, components of surface reflection can be removed from the skin, known as mirror reflection from a smooth surface, and only the reflective components below the human skin surface can be captured and imaged.
  • Wrinkles mean a sudden change in depth of the skin surface that is local to a specific location.
  • skin wrinkles can be measured to analyze skin conditions.
  • the skin wrinkle measurement process may include a visualization process of the wrinkles.
  • surface components of the skin can be visualized using polarization. More specifically, when the linearly polarized light is irradiated to the skin, the transition boundary between the skin and the air (ie, the stratum corneum) generates mirror-reflected light that preserves the polarization of the incident light. However, some photons with randomly polarized light incident on the skin penetrate deep into the skin tissue before avoiding diffuse reflection and then experience subsequent scattering in the skin collagen fibers and ligaments.
  • the splitting of light into two unrelated parts in the polarization of the component reflected by linear polarization is the skin surface, such as small geometrical features of the skin (wrinkles, boundaries above the lesion, pore structure).
  • the visualization of the skin can be very useful because it allows the visual features to be well distinguished from features below the surface of the skin, such as pigment changes due to melanin or redness of the skin (erythema).
  • the visualization process of wrinkles is obtained by irradiating parallel-polarized light to the skin to obtain a skin image, and the obtained image is represented in the red channel. Thereafter, the direction of the wrinkles may be calculated and displayed on the obtained skin image, and finally, the wrinkles may be identified to display only the wrinkles on the skin image.
  • an image 310 is an image obtained by irradiating parallel-polarized light on the skin
  • an image 320 is an image showing the acquired image in a red channel.
  • the image 330 is an image in which the direction of wrinkles is calculated and displayed on the image 320
  • the image 340 is an image showing wrinkles identified after performing final filtering on the normalized skin image original.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a difference in visualization results according to sharpness of wrinkles, according to an exemplary embodiment.
  • an image 410 illustrates wrinkles identified by visualizing wrinkles on skin having clear wrinkles
  • image 420 illustrates wrinkles identified by visualizing wrinkles on skin having sharp wrinkles. According to an embodiment, not only the sharp wrinkles but also the wrinkles that are hard to discern with the naked eye can be identified and visualized.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a tram device according to an embodiment.
  • the portable electronic device 500 may include a light source 501, a photo detector 502, a lens 503, a processor 504, a display 505, and a shield 506.
  • the light source 501 emits light.
  • the light source can irradiate the skin with light.
  • the light may include white light.
  • the photo detector 502 receives and detects light. In one embodiment, the photo detector 502 detects the light received. More specifically, the light emitted from the light source 501 may be detected to be reflected and / or scattered from the skin and returned.
  • Lens 503 adjusts light received by photo detector 502.
  • the lens 503 may change the focus of light received by the photo detector 502.
  • the processor 504 controls the operation of the light source 501, the light detector 502 and the display 505. In addition, the processor 504 may convert the light received by the photo detector 502 into an electrical signal and process it according to a specific algorithm.
  • the processor takes into account light source instability (influence of battery charging, changes in the spectrum of the light source, movement of the light source, dust, etc.) so that data on the reflection intensity of the skin is referenced to a reference standard white (BaSO 4 ). You can normalize to an image. This process neglects small flaws such as spots or other lumps on the skin and changes in battery charge, changes in the spectral intensity of the light source, and instability such as dust.
  • light source instability influence of battery charging, changes in the spectrum of the light source, movement of the light source, dust, etc.
  • the display 505 displays an image under the control of the processor 504.
  • the shield 506 blocks the light path from other external light that is irradiated by the light source 501 to receive light that is reflected and / or scattered in the skin and returned from the light detector 502.
  • the shield 506 may include holes for passing light emitted from the light source 501 and light received by the photo detector 502.
  • the shield 506 may be opaque, have an arbitrary shape, or may be configured in the form of a hollow cylinder having an opaque substrate with a bottom plate. Furthermore, it may have a telescopic function, and the inside thereof may be coated or coated with a light absorbing material or a highly reflective material, or may be formed of a material that is highly reflective.
  • the inner surface of the shield 506 may have a diffuse reflectance in the visible range of no greater than 4-5%, and also reflect a light inner surface) should have a diffuse reflectance in the visible range not less than 95-99%.
  • the opacity of the shield 506 is one of the main characteristics for determining the measurement conditions. Opacity excludes external illumination and can be considered in the calculation of light transmission.
  • the type of surface coating is an important parameter in the calculation of light transmission, but the moisture of the skin depends only on the skin type and the current functional state. Since the contribution of sudden multiple reflections changes the final color of the skin image, when absorbing surface coatings are used, all of the re-reflected lighting components can be excluded from the calculation. In comparison, for reflective surfaces, the contribution of sudden multiple reflections can be considered and appropriate modifications of the calculation algorithm can be made. In any case, the reflective and absorptive properties of the surface are the opposite (except or including light reflection), and this should be taken into account because any of these can be used.
  • the above-described components are not all necessary and some components may be omitted.
  • light that is reflected and / or scattered in the skin may be received directly at the photo detector 502 without the lens 503.
  • the display 505 may be omitted.
  • this is merely an example and may be variously modified.
  • the light source 501, the light detector 502, the lens 503, the shield 506, and the like may be configured as an accessory attachable to the portable electronic device 500 that is not part of the portable electronic device 500.
  • the light source 501, the photo detector 502, the lens 503, the processor 504, the display 505, and the shield 506 may all be configured as accessories attachable to the portable electronic device 500.
  • the accessory may be configured to communicate with the portable electronic device 500.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a process of analyzing a skin condition using a portable electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • the light source 501 irradiates light to the skin 507, and the light irradiated to the skin 507 is reflected and / or scattered from the skin to pass through the lens 503 to the photo detector 502. Is received.
  • the shield 506 blocks the optical path from other external light so that more accurate analysis can be performed.
  • the processor 504 may process the light received by the photo detector 502 to analyze the skin condition. In one embodiment, the processor 504 may determine the color coordinates of the skin image and compare the results with the mathematical modeling results. In this case, the color value may correspond to a specific moisture of the skin.
  • FIG. 7 illustrates a portable electronic device including an optical element according to an embodiment.
  • a portable electronic device may include at least one optical element 710, 720, 730.
  • the optical element 710 may include a scattering plate, a lens, or the like.
  • the size of the shield 706 can be reduced by using the optical elements 710, 720, 730.
  • OOS own optical system
  • various optical elements 710, 720, and 730 may be used.
  • the electronic device's own optical system must be supplemented with a focus reducer (eg, additional optical element).
  • the focus reducer is a convex lens, and the reduction of the focal length can be calculated from the following equation.
  • R is the reduction ratio of the focal length
  • D is the distance to the image plane
  • FR is the focal length of the objective lens.
  • the objective lens may be a colorless lens for detecting macro images or the general configuration of the objective lens (or lens system) may be used.
  • lenses 720 and 730 provide a reduction in the focal length of the camera of the portable electronic device, making the shield 706 more compact, and the scattering plate can provide uniform illumination of the surface. At least some or all of these optical elements 710, 720, 730 may be integrated into the shield 706. In addition, the shield 706 may have a lid having a reference white inside.
  • the shield 706 may be configured separately from the portable electronic device or may be configured as an accessory of the portable electronic device. In this case, the shield 706 may be coupled with the portable electronic device using a specific coupling method. This will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating coupling of a portable electronic device and a shield using a magnetic link according to an embodiment
  • FIG. 9 is a diagram illustrating coupling of a portable electronic device and a shield using a slider according to an embodiment.
  • the shield is illustrated as an accessory attachable to a portable electronic device.
  • the shield and the portable electronic device can be combined in various ways.
  • the portable electronic device 801 and the shield 802 may be coupled using a magnetic link, that is, a magnet.
  • the portable electronic device 801 includes a metal plate 810
  • the shield 802 includes a magnetic plate 820 such that the portable electronic device 801 and the shield 802 may be a metal plate ( 810 and the magnetic plate 820 may be combined.
  • the portable electronic device 801 may include a magnetic plate
  • the shield 802 may include a metal plate. More specifically, the portable electronic device 801 may include a metal plate 810 under the back of the main body.
  • the shield may include a magnetic plate on its surface.
  • the portable electronic device 901 and the shield 902 may be coupled using a slider.
  • the portable electronic device 901 includes a guide 910 and the shield 902 includes a guide groove 920 such that the portable electronic device 901 and the shield 902 are slid. Can be combined.
  • the portable electronic device 901 may include a guide groove
  • the shield 902 may include a guide.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a shield configured as an accessory attachable to a portable electronic device according to an embodiment.
  • a mobile phone 1010 is illustrated as a portable electronic device, and accessories 1020 and 1030 that can be attached to the portable electronic device are illustrated.
  • Accessories 1020 and 1030 are provided with shields 1021 and 1031 for analyzing the skin condition.
  • the mobile phone 1010 is illustrated as a portable electronic device in FIG. 10, the portable electronic device is not limited thereto and may include a notebook computer, a tablet, a mobile terminal, a smart phone, and the like.
  • the accessories 1020 and 1030 are shown as a mobile phone case in FIG. 10, various types of accessories may be used without being limited thereto. For example, only shields 1021 and 1031 may be separate accessories.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a portable electronic device according to an embodiment.
  • a portable electronic device 1100 may include a light source 1110, a photo detector 1120, a memory 1130, and a processor 1140.
  • the light source 1110 emits light.
  • the light source can irradiate the skin with light.
  • the light source may emit light having a different wavelength as needed.
  • the light source may include one or more light sources, and when there are a plurality of light sources, each light source may emit light of the same wavelength or different wavelengths.
  • the photo detector 1120 receives and detects light. In one embodiment, the photo detector 1120 detects the received light. More specifically, the light emitted from the light source 1110 may be detected to be reflected and / or scattered from the skin and returned. Furthermore, light emitted from the skin may be detected.
  • the memory 1130 may store programs and data necessary for the operation of the portable electronic device 1100. In addition, the memory 1130 may store data processed by the portable electronic device 1100.
  • the memory 1130 may be configured as a storage medium or a combination of storage media such as a ROM, a RAM, a hard disk, a CD-ROM, and a DVD. In addition, the memory 1130 may be configured of a plurality of memories. In one embodiment, the memory 1130 may store instructions executable by the processor 1140.
  • the processor 1140 may control a series of processes in which the portable electronic device 1100 operates.
  • the processor 1140 may execute a program stored in the memory 1130 to irradiate light on the skin, detect light received from the skin, and analyze the condition of the skin based on the detected light. have.
  • the processor 1140 may process the light detected by the photo detector 1120 to generate an image.
  • the processor 1140 may determine the quantitative (bright) and qualitative (color) color characteristics of the skin using colorimetric systems.
  • the processor 1140 may determine three color coordinates R, G, and B on a pixel-by-pixel basis using a colorimeter to measure the reflectance of the skin for each skin image.
  • the processor 1140 uses the simple ratios for the three color coordinates to determine the color coordinates X, Y, Z of the colorimetric system MKO1931 (Yxy) and the colorimetric systems L *, a * and b * MKO1976 (L * a * b * Can be converted to).
  • the content of melanin, hemoglobin and water in human skin can be assessed using an algorithm based on the solution of the reverse Monte-Carlo problem.
  • the processor 1140 may calculate the reflection coefficient of the skin using the Monte-Carlo method in the visible spectral range.
  • the spectrum can then be recalculated in the color coordinate system and compared with experimental data on the reflectance of the skin to determine whether the color coordinate coincides with each spectrum.
  • RGB values are converted to tri-color values in the color space, a device-independent color system compatible with existing RGB working spaces (NTSC, sRGB, etc.).
  • Monte-Carlo modeling (MCM) of radiation transport on the human skin model can be used to determine the relationship between the concentrations of melanin, water and blood and the tricolor value XYZ.
  • the spectral composition of light passing through biological tissue depends on the specific experimental conditions, including the detection geometry and the multiple parameters of incident light radiation, and the concentration and spatial distribution of chromophores in the tissue.
  • the processor 1140 may use a calculation method specifically designed to model the visible reflection spectrum of the skin and to calculate the skin color. At this time, the calculated data is compared with experimental data obtained from the measurement of the dynamic range extended through various parts of the human body.
  • MCM probabilistic Monte-Carlo modeling
  • object-oriented Monte-Carlo modeling can describe the photons and structural components of an organization as objects that interact with each other.
  • the object propagates through the object (medium or interlayer) and interacts with components of the object (medium or interlayer) such as cells, blood vessels, collagen fibers, and the like.
  • the representation of the medium by the object enables the development of realistic models of tissues that represent three-dimensional spatial changes in biological structure.
  • a multi-layered model of tissue was applied to model the transmission spectrum. Known in the prior art, this model has been expanded to 17 layers by including muscle and bone structures.
  • Monte-Carlo modeling can be performed taking into account the actual geometric shape of the probe used in the experiment using at least 10 10 packets of photons.
  • the conversion of the distribution of spectral power into CIE XYZ (CIE 1976 L * a * b *) coordinates and RGB color values can be performed using the standard CIE 2 ° system and the tricolor values of the light source used. Observation of the effect of color changes in tissue caused by changes in moisture and oxygen in the blood can potentially be used for practical diagnostic and bionic applications.
  • Comparative data already contains information on the concentration of melanin, water and blood for a particular image of the skin. Thus, when comparing coordinates, detecting a match can determine the chromophore concentration.
  • the RGB values of the pixels on the skin surface image generated by the digital camera can be expressed as follows:
  • CIE XYZ is trichromatic values in the color system and
  • t is a vector substitution.
  • L 1 is a transformation matrix for converting XYZ values to corresponding RGB values and exists for each work space (NTSC, PAL / SECAM, sRGB, etc.).
  • ⁇ , e ( ⁇ ) and 0 ( ⁇ ) represent the wavelength of the light source, the spectral distribution (e.g., the absolute light intensity spectrum of the diode) and the diffuse reflection spectrum of the skin, respectively.
  • x ( ⁇ ), y ( ⁇ ), and z ( ⁇ ) are functions of color matching in the color system CIE XYZ. Integration is at wavelengths (400-1000 nm) in the visible and near infrared range.
  • the diffuse reflection of the skin tissue can be expressed as follows.
  • I 0 and I are the standard reflected light and the detected light intensity, respectively.
  • P ( ⁇ s , ⁇ g , i) is a probability function of the path length depending on the scattering properties and the geometry of the measurement.
  • ⁇ s , ⁇ g , g and I are the photon scattering coefficient, absorption coefficient, anisotropy coefficient and path length, respectively.
  • the indices w, m, b, e and d represent water, melanin, blood, epidermis and dermis, respectively.
  • RGB values are thus represented as a function of C w , C m and C b .
  • RGB values of each pixel of the skin image are converted to XYZ values using the matrix N 1 as follows. At each pixel of the image,
  • the matrix N 1 then has to be determined based on the measurement of the Color Checker standard, which has 24 color elements and is provided with data providing CIE XYZ values for each element in a particular illumination and corresponding reflection spectrum. do. Furthermore, the X, Y and Z values are converted into C w , C m , C b by the matrix N 2 .
  • C w , C m , C b The diffuse reflection spectrum o ( ⁇ ) is calculated in the wavelength range of 400 to 1000 nm at 5 nm intervals by Monte-Carlo modeling for light transmission in the skin tissue at a diffusion value of, and the corresponding X, Y and X values are Obtained.
  • melanin absorption coefficient for the C m is introduced into the epidermis ⁇ a, m.
  • the absorption coefficient of blood for C b is introduced into the dermis as ⁇ a , B.
  • the water absorption coefficient for C w is introduced into the dermis as ⁇ a , w.
  • the thickness of the epidermal and dermal layers is defined as 0.05 and 5.05 mm, respectively, and the refractive index of each layer is set to 1.4.
  • the XYZ values were then calculated based on the modeled o ( ⁇ ). These calculations yield C w , C m , C b to obtain a data set of chromophore concentrations and XYZ values. Was performed for various combinations of. Multiple regression analysis using the data set showed two regression equations for Cm and Cb.
  • the images C w , C m , C b can be reconstructed without Monte-Carlo modeling.
  • the processor 1140 takes into account the instability of the light source 1110 (the effect of battery charging, the change in the spectrum of the light source, the movement of the light source, dust, etc.) so that the data for the reflection intensity of the skin is a reference standard white color. Can be normalized to a reference image of (BaSO 4 ). This process neglects small flaws such as spots or other lumps on the skin and changes in battery charge, changes in the spectral intensity of the light source, and instability such as dust.
  • the instability of the light source 1110 the effect of battery charging, the change in the spectrum of the light source, the movement of the light source, dust, etc.
  • the portable electronic device 1100 may further include additional components.
  • the portable electronic device 1100 may further include a display, a shield, at least one filter, a communication unit, and the like.
  • the display may display an analysis result under the control of the processor 1140.
  • the display may indicate information about the content of the chromophores for the target skin.
  • This information can include a variety of advice on how your skin can be protected, as well as warnings about sunburn or the need to moisturize your skin.
  • This information can be displayed in various ways. For example, the density can be expressed in numerical form or in the form of a two-dimensional color distribution.
  • the information about the skin condition may be transmitted to the outside through the communication unit. As such, information related to skin condition advice and treatment may be received as information transmitted to the outside.
  • the shield may shield light emitted from the light source 1110 to the skin and light received from the skin to the photo detector 1120 from the outside.
  • the shield may include a hole for passing light emitted from the light source 1110 and light received by the photo detector 1120.
  • the shield may be opaque, and may be configured in the form of a hollow cylinder having an opaque substrate with any shape or with a bottom plate. Furthermore, it may have a telescopic function, and the inside thereof may be coated or coated with a light absorbing material or a highly reflective material, or may be formed of a material that is highly reflective.
  • the use of a shield allows the analysis of skin conditions, eg chromophore concentrations, under any external conditions (natural light, artificial light, no illumination).
  • the filter may include a first filter and a second filter.
  • the first filter may filter the light irradiated to the skin from the light source 1110, and the second filter may filter the light received from the skin to the light detector 1120. Accordingly, the first filter may be located between the light source 1110 and the skin, and the second filter may be located between the skin and the light detector 1120.
  • the first filter may include a first polarization filter, and the first filter may include a second polarization filter.
  • the first polarization filter and the second polarization filter may be a polarization filter for selecting a fixed polarization component, or may be a polarization filter for selecting a polarization component of light received from the skin by the photo detector.
  • the polarization filter capable of selecting the polarization component of the light may operate under the control of the processor 1140.
  • the portable electronic device 1100 includes a first polarization filter and a second polarization filter
  • the photo detector 1120 detects light of the polarization component
  • the processor 1140 expresses the skin based on the detected polarization component. Analyze the form.
  • the processor 1140 determines the depolarization ration of the light irradiated to the skin through the first polarization filter and the light received by the detector through the second polarization filter and based on the depolarization It can detect wrinkles.
  • the processor 1140 controls the first polarization filter and / or the second polarization filter such that the polarization components of the first polarization filter and the second polarization filter are in the same direction and the vertical direction, and is detected by the photodetector 1120.
  • the degree of depolarization may be determined by comparing the polarization component in the same direction as the first polarization filter and the polarization component in the vertical direction with the first polarization filter.
  • the first filter may include a filter that transmits light in a wavelength range that excites porphyrins
  • the second filter may include a filter that transmits light in a wavelength range that the excited porphyrin emits.
  • the photo detector 1120 may detect light passing through the second filter
  • the processor 1140 may analyze the purity of the skin based on the detected light.
  • the light source 1110 may include a light source for irradiating light in a wavelength range for exciting porphyrin
  • the second filter may include a filter for transmitting light in a wavelength range emitted by the excited porphyrin.
  • the photo detector 1120 may detect light passing through the second filter
  • the processor 1140 may analyze the purity of the skin based on the detected light.
  • the processor 1140 may analyze the distribution of porphyrin in the skin based on the detected intensity of light, and determine the purity of the skin based on the distribution of porphyrin in the skin.
  • the light source 1110 may include a light source for irradiating near infrared rays
  • the photo detector 1120 may include at least one near infrared detector for detecting near infrared rays received from the skin.
  • the processor 1140 may analyze the moisture state of the skin based on the near infrared rays detected by the near infrared detector.
  • the processor 1140 may determine the reflectance of the skin based on the detected near infrared rays, and may analyze the moisture state of the skin based on the reflectance of the skin.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of operating a portable electronic device according to an embodiment.
  • the portable electronic device irradiates light onto the skin, and in operation 1220, detects light received from the skin.
  • the light source may include a linear polarization filter to irradiate the skin with light of the polarization component.
  • the photo detector may include a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) camera, and the liquid crystal polarizer capable of electrically rotating the polarization angle at a polarization angle of 90 ° from a direction parallel to the polarization plane of the polarization filter of the light source. It may further include (that is, to generate the crossed direction of the polarization plane).
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the portable electronic device may analyze the condition of the skin based on the detected light.
  • the portable electronic device processes the captured image through analysis of the intensity in the image being executed.
  • step 1210 may include irradiating polarized light to the skin
  • step 1220 may include selecting and receiving polarization components in the same direction and vertical direction as the polarized light irradiated to the skin, respectively.
  • operation 1230 may include determining a degree of depolarization by comparing the polarization component in the same direction as the polarization irradiated to the skin and a polarization component in the vertical direction, and detecting wrinkles of the skin based on the degree of depolarization. .
  • the portable electronic device can capture facial images for two polarization states very quickly and continuously.
  • the face positions and angles in the parallel and intersecting directions of the polarization planes in the images acquired by the portable electronic device are the same, and corresponding pixels in the two images are compared with each other using image processing to search for surface reflection components Can be.
  • the method may further include determining a degree of depolarization of light dispersed therein.
  • the method may further include determining the characteristic coefficients of the depth of the wrinkles, the length of the wrinkles, the density of the wrinkles, and the distribution of the wrinkle clusters using the analysis of the image of the intensity of the pixel and the spatial distribution of the values thereof. .
  • a method of operating a portable electronic device may display result data of characteristic coefficients of a human skin region on a screen, visualize wrinkles, and, optionally, a human skin region of interest or the entire face of a person.
  • the method may further include displaying an image of the text, displaying text information regarding the characteristics of the wrinkles on the skin area, and displaying information about dermatological advice and recommended cosmetic treatment.
  • the method of operating the portable electronic device may monitor the photographic age of the skin region of the person based on the displayed result and data of the characteristic coefficient of the skin region.
  • This method can be performed more specifically as follows.
  • wrinkles mean a sudden change in the depth of the skin surface that is local to a specific location.
  • the image of the skin must be recorded such that the detected signal, i.e., the intensity vector of the light detected by being reflected and / or scattered in the skin, is aligned in the same direction as the intensity vector of the probing beam, which is the light that irradiates the skin.
  • the polarization plane of the analyzer e.g. polaroid
  • the detection device e.g. photo detector
  • the probing source e.g. light source
  • the detected signal can be separated into a Fresnel component and a diffuse component.
  • the Fresnel component means a component having no change in polarization state (i.e., a portion reflected by the skin, including all wrinkles), and the diffusion component is at least partially depolarized component (near the surface of the skin). Formed by scattering of light in the layer). By filtering the diffusion component of the detected light, the portion of light reflected by the skin surface is "amplified".
  • the electronic device includes a camera (CMOS or CCD), a flash (one or more LEDs), and an ADC, a process of receiving and processing digital signals is required.
  • the electronic device may receive three signals corresponding to three basic color channels (red, blue and green, RGB) (as the light detector includes a Baeyer filter).
  • the electronic device may select a red channel (blue and green channels are ignored) that includes information about the shape of the skin surface along with minimal information about the components (melanin, blood, etc.) for the processing and analysis of the signal. .
  • the electronic device can adjust the contrast of the image using automatic control of the histogram slope of the pixel intensity (spatial distribution of brightness). This can increase the analyzed dynamic range of the brightness of the pixels without affecting the overall contrast of the image.
  • the electronic device may normalize the resulting image of the skin to have a preselected mean and variance. This process is necessary to standardize variance of dynamic gray scale levels and to facilitate further processing without modifying the image structure.
  • the electronic device may identify (ie, obtain) information about a local direction of the characteristic of the image form.
  • the mathematical least-squares method can be applied to this process. Evaluating the local direction of the folds can be divided into the following substeps:
  • the obtained value may be represented as follows.
  • the obtained value may be represented by gso (i, j) and gso (i, j), respectively.
  • the local orientation assessment of the folds assesses reliability, i.e. identifying information about how accurately the local orientation is evaluated. It may include.
  • the reliability of the directional evaluation is determined as the covariance momentum of the center (ie, selected) pixels relative to the neighboring pixels.
  • the electronic device may evaluate the frequency of wrinkles in the image.
  • the image is divided into small blocks of pixels, and for each block the intensity values are "projected" along a direction perpendicular to the average direction of the blocks. If the image contains elongated peculiarities (ie, features, in particular wrinkles), the projection will represent a sinusoidal function with a local minimum corresponding to the wrinkles in the image.
  • the frequency of the function determined corresponds to the frequency of local nonhomogeneity for each image block.
  • the electronic device may apply a Gabor filter for each pixel of the image where the estimated frequency has a true value (ie, a positive value) in a direction and frequency similar to that determined for the current pixel. This process can improve the appearance of the wrinkle characteristics in the image. Gabor filtering can be used to detect the boundaries of objects to improve image quality.
  • the electronic device may binarize the obtained result image to a threshold defined as a percentage of the maximum value in the analyzed source image.
  • a threshold defined as a percentage of the maximum value in the analyzed source image.
  • wrinkles exist in an image area having a pixel value of 1 and a pixel value is obtained. In the case of 0, it is a mask of wrinkles in that no wrinkles exist.
  • the electronic device may define the number of wrinkles as the total number of pixels having a value of 1 in the binarized image scaled in the total area. Also, a pixel with a value of 1 adjacent to the previous pixel can be counted to evaluate the continuity of the wrinkles. This wrinkle evaluation method does not consider the depth of the wrinkles, but determines only the quantity and degree of branching.
  • the resulting map of the crease can be divided into three classes and nine subclasses according to the Fitzpatrick scale of the crease.
  • step 1210 may include irradiating light with a wavelength range of light that excites porphyrin to the skin
  • step 1220 may include detecting light with a wavelength range emitted by the excited porphyrin.
  • step 1230 may include analyzing the distribution of porphyrin in the skin based on the detected light intensity, and determining the purity of the skin based on the distribution of porphyrin in the skin.
  • step 1210 may include irradiating near infrared (NIR) light to the skin
  • step 1220 may include detecting near infrared light received from the skin.
  • step 1230 may include determining a reflectance of the skin based on the detected near infrared rays and analyzing a moisture state of the skin based on the reflectance of the skin.
  • NIR near infrared
  • the near infrared rays may be irradiated to the skin through the near infrared LED mounted on the portable electronic device.
  • NIR LEDs interact with human skin regions through absorption, reflection, and scattering, and emit light received by a near infrared (NIR) detector.
  • NIR near infrared
  • the quantitative and qualitative properties of skin moisture are determined by the analysis of signals reflected from the skin at different wavelengths in the near infrared range.
  • the portable electronic device is configured to image light received by a near infrared (NIR) detector so that at least two arrays to be used in future processes from the acquired image (at least two images corresponding to the boundaries of the selected spectral range). To form.
  • NIR near infrared
  • the portable electronic device may perform alignment to cut out an area having a specific coordinate.
  • the portable electronic device uses a filter (eg, Gabor filter, median) to remove noise from the image and to automatically identify the area corresponding to the "white paper" in the resulting image.
  • a filter eg, Gabor filter, median
  • the white light brightness level that is, the area where the reflection coefficient is 100%.
  • the portable electronic device uses an array of reflection coefficients obtained to determine the moisture concentration in the skin region, such that the optical density of the selected spectral range in the skin region (the optical density is the inverse of the reflection coefficient of the selected wavelength). Is the logarithm of.
  • the spectral range can be chosen such that the beginning corresponds to the minimum absorption of the main chromophore and the end corresponds to the maximum absorption of moisture.
  • the moisture concentration dynamics in the skin region can then be determined by determining the slope of the time signal of optical density.
  • the portable electronic device may determine the characteristic coefficient of moisture (ie, another image) in the skin region and display the result data of the characteristic coefficient of the skin region. It can also optionally display an image of the skin area or entire face of interest, visualize the distribution of moisture in the facial skin, display textual information about the moisture in the skin, and display information about dermatological advice and recommended cosmetic treatments. Can be. As a result, the portable electronic device may monitor the moisture in the skin region of the person based on the result data of the characteristic coefficient of the skin of the person being displayed.
  • This method can be performed more specifically as follows.
  • Skin reflections in the infrared region of the spectrum can be differentiated based on an evaluation of the reflection coefficient at a particular wavelength normalized to the skin reflection coefficient of the forehead.
  • the largest difference can be obtained by measuring the reflection at wavelengths of 1310 nm and 1470 nm corresponding to the spectral region with minimum and maximum moisture absorption.
  • the skin's reflection coefficient measurement which is applied to calculate the moisture concentration in the skin, is not very effective because it does not take into account the individual characteristics of the user's skin, and furthermore, the metabolic characteristics of the human.
  • the portable electronic device may evaluate the ratio of the reflection coefficients of different skin regions, such as the eyelids / brows and eyelids / cheeks, to determine the moisture concentration.
  • the ratio of moisture concentration to each region of the skin may be constant.
  • the normalized reflection coefficient of the skin of the eye area is always less than 1, but always greater for the cheeks.
  • the portable electronic device uses a Fourier transform spectrophotometry of the near infrared region to diffuse diffuse spectra of the wavelength range of 950-1500 nm in the skin of the forehead, cheek, jaw, elbow, forearm, palm, knee, and heel. Can be measured. The portable electronic device can then compare the local difference in skin moisture calculated from the peak height of the moisture in the wavelength range of about 980 nm normalized to the peak height in the wavelength range of about 1450 nm.
  • the portable electronic device may obtain a relative skin moisture degree having a value corresponding to zero dry skin and a maximum value corresponding to skin saturated with moisture.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치는, 피부에 광을 조사하는 광원, 상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 적어도 하나 이상의 광 검출기(light detector), 인스트럭션을 저장하는 적어도 하나 이상의 메모리 및 상기 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 광을 조사하도록 상기 광원을 제어하고, 상기 광 검출기로부터 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 프로세서를 포함한다.

Description

휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법
본 발명은 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치는 휴대성이라는 특징으로 인하여 그 성능에 다소 제한이 있었다. 하지만, 기술의 발전에 따라 휴대용 전자 장치는 보다 복잡하고 다양한 기능을 수행할 수 있도록 성능이 향상되어 왔다. 특히, 휴대용 전자 장치에 탑재되는 각각의 디바이스들의 성능이 향상됨에 따라 휴대용 전자 장치가 수행할 수 있는 역할이 늘어나고 있다. 예를 들어, 카메라 모듈의 발전에 따라, 보다 정교한 이미지를 획득할 수 있고, 향상된 성능의 처리 장치는 이렇게 획득한 정교한 이미지를 빠른 속도로 분석하여 필요한 결과를 획득할 수 있다.
최근 이와 같이 향상된 성능의 휴대용 전자 장치를 이용하여, 피부의 상태를 분석하기 위한 시도들이 이루어지고 있다. 특히, 휴대용 전자 장치를 이용하여 복잡하고 비싼 계측기나, 장비없이도 사용자가 간편하게 피부 상태를 분석하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다.
일 실시예는 피부에 광을 조사하고, 피부에서 반사 및/또는 산란되는 광을 이용하여 피부 상태를 분석하기 위한 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치는, 피부에 광을 조사하는 광원, 상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 적어도 하나 이상의 광 검출기(light detector), 인스트럭션을 저장하는 적어도 하나 이상의 메모리 및 상기 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 광을 조사하도록 상기 광원을 제어하고, 상기 광 검출기로부터 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 프로세서를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 피부에 광을 조사하고, 피부에서 반사 및/또는 산란되는 광을 이용하여 피부 상태를 분석할 수 있다.
도 1은 코프로포르피린의 에너지 전이를 나타내는 도면이다.
도 2는 포르피린의 광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 주름의 시각화 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 주름의 선명도에 따른 시각화 결과의 차이를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치를 이용하여 피부 상태를 분석하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 광학 요소를 포함하는 휴대용 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 마그네틱 링크를 이용하여 휴대용 전자 장치와 차폐부를 결합하는 내용을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따라 슬라이더를 이용하여 휴대용 전자 장치와 차폐부를 결합하는 내용을 나타내는 도면이다.
도 9는 검출 차폐부(폰 케이스)를 장착하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 휴대용 전자 장치에 부착 가능한 액세서리로 구성된 차폐부를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치는, 피부에 광을 조사하는 광원, 상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 적어도 하나 이상의 광 검출기(light detector), 인스트럭션을 저장하는 적어도 하나 이상의 메모리 및 상기 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 광을 조사하도록 상기 광원을 제어하고, 상기 광 검출기로부터 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 프로세서를 포함하고, 상기 피부로부터 수신되는 광은, 상기 피부에서 산란, 반사 및 발광되는 광 중 적어도 하나 이상의 광을 포함한다.
일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치의 동작 방법은, 피부에 광을 조사하는 단계, 상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 단계 및 상기 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품은, 휴대용 전자 장치의 동작을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. "부", "모듈"은 어드레싱될 수 있는 저장 매체에 저장되며 프로세서에 의해 실행될 수 있는 프로그램에 의해 구현될 수도 있다.
예를 들어, “부”, "모듈" 은 소프트웨어 구성 요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들에 의해 구현될 수 있다.
도 1은 코프로포르피린의 에너지 전이를 나타내는 도면이다.
포르피린(porphyrins)은 동식물체에 존재하는 포르핀 유도체로, 헤모글로빈, 시토크롬 혹은 클로로필을 구성하는 물질이다. 사람의 피부 조직은 특정 파장의 에너지를 흡수하고, 해당 파장과 다른 파장을 갖는 에너지를 방출하는 형광체인 포르피린을 함유한다. 이러한 포르피린은 피부에서 특정 박테리아의 활동과도 연관이 있다. 일 실시예에서, 피부 상태를 모니터링 하기 위하여, 사람의 피부에 함유된 수분 및 포르피린의 농도를 모니터링 할 수 있다.
일 실시예에서, 피부 상태를 분석하기 위한 방법으로, 목표 피부 영역에 광을 조사하고, 해당 목표 피부 영역에서 반사 및/또는 산란되는 광을 분석하여 피부에 함유된 수분 및/또는 포르피린의 분포를 모니터링 할 수 있다. 보다 구체적으로, 사람 피부의 반사도(reflectance)와 색 스펙트럼들(color spectra)을 측정하고, 피부의 고유 광학 파라미터(μa, μs, g, n)의 실험적 결정과 조직(tissue)에서 빛 전파 과정의 수학적 모델링을 통해 수행될 수 있다. 피부에 반사되어 되돌아오는 광을 분석하여 멜라닌, 헤모글로빈, 수분, 카로틴 및 빌리루빈과 같은 다양한 피부 구성 요소에 대한 정보와 피부에서 포르피린의 존재 및 농도 등을 획득할 수 있다.
코프로포르피린(coproporphyrin)은 포르피린의 종류 중 하나로, 메틸기 및 프로피온산기를 각각 4개씩 곁사슬에 포함하는 포르피린이다.
도 1을 참조하면, 코프로포르피린은 약 620 nm의 파장을 갖는 광 스펙트럼의 적색 영역에서 형광을 제공하기 위하여 여기될 수 있다(S0 -> S2). 보다 구체적으로, 약 405 nm의 파장을 갖는 청색광(blue light)를 이용하여 코프로포르피린을 여기시킬 수 있다. 여기서, 약 405nm의 파장을 갖는 청색광은 가시 스펙트럼 범위로, 사람에게 위험하지 않다. 여기된 코프로포르피린은 바닥상태(S1 -> S0)로 되돌아가며 약 620 nm의 파장을 갖는 광을 방출한다.
도 2는 포르피린의 형광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
프로토포르피린 IX(protoporphyrin IX, PPIX)은 피부에서 발견되는 또다른 유형의 포르피린으로, 헴(heme)의 생합성(biosynthesis)으로 신체에 의해 생성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 코프로포르피린 및 프로토르피린 IX(PPIX), 두 종류의 포르피린으로부터 획득한 형광 스펙트럼이 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 코프로포르피린 및 프로토르피린 IX(PPIX), 두 종류의 포르피린으로부터 획득한 형광 스펙트럼을 도시한다. 프로토포르피린 IX 역시 코프로포르피린과 마찬가지로, 약 405 nm의 파장을 갖는 청색광(blue light)을 이용하여 여기되는 경우, 바닥 상태로 돌아가며 스펙트럼의 적색 영역(약 635 nm의 파장)에서 형광을 생성한다.
일 실시예에서, 이러한 청색광을 이용한 여기 및 방출은 코프로포르피린 및/또는 프로토르피린 IX(PPIX)의 존재를 검출하는데 사용될 수 있다. 나아가, 코프로포르피린 및/또는 프로토르피린 IX(PPIX)의 검출을 이용하여 피부의 순도(purity), 여드름의 활성도, 여드름의 잠재적인 출현 부위 등을 분석하는데 사용될 수도 있다.
일 실시예에서, 광원(예를 들어, 발광 다이오드(LED) 등)에서 방출되는 광은 포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 투과시키는 제1 필터를 투과하여 피부로 조사될 수 있다. 피부에 조사되는 광은 흡수, 반사 및 산란 등을 통해 피부와 상호 작용 후, 여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 투과시키는 제2 필터를 투과하여 광 검출기로 수신될 수 있다. 이때, 광 검출기는 CMOS 모듈 및 대물 렌즈 등을 포함할 수 있다. 그 후, 프로세서는 검출된 광을 기초로 피부 상태를 분석할 수 있다. 프로세서는 이미지의 강도 분석을 수행하여 가시화된 피부의 양적 및 질적 특성을 획득할 수 있다. 이때, 프로세서는 이미지 강도 매트릭스를 이용하여 분석을 수행할 수 있다. 가장 높은 강도를 갖는 픽셀 또는 픽셀 그룹은 헴의 생합성으로 신체에 의해 생성되는 프로토포르피린 IX(PPIX)의 농도를 특성화할 수 있고, 평균 강도는 피지의 양을 특성화할 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서는 이미지들로부터의 픽셀 또는 픽셀 그룹의 강도 및 그 값들의 공간적 분포를 분석할 수 있다. 그 후, 프로세서는 피부에서 여드름의 진행과 관련된 다이나믹스의 특성 계수들을 결정한다. 다음으로, 프로세서는 픽셀 또는 픽셀 그룹의 강도 및 그 값의 공간 분포를 이미지에 표시하고, 해당 이미지를 분석하여 시각화 및 생물학적 피드백을 제공할 수 있다. 여기서, 생물학적 피드백은 포르피린의 시각화 파라미터에 대한 픽셀 또는 픽셀 그룹의 밝기에 따른 의존성을 의미한다. 픽셀 또는 픽셀 그룹의 밝기는 포르피린 농도에 비례한다. 따라서, 얼굴을 세정하는 효율을 모니터링하는 것은 외부 영향에 대한 신체의 반응을 실시간으로 디스플레이 할 수 있으므로, 효과적인 생물학적 피드백이라 할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서는 변경된 피부의 이미지 또는 계수를 화면상에 디스플레이 할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 포르피린의 형광 특성을 기초로, 피부의 순도, 여드름의 활성도, 여드름의 잠재적인 출현 부위 등을 분석할 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이, 포르피린을 함유한 사람 피부에 대해 405 nm의 파장을 갖는 광을 조사하면, 포르피린이 여기되어 형광을 방출하고, 상이한 파장, 특히 650 nm의 파장에서 에너지를 재방출하여 2차 광원이 될 수 있다. 따라서, 약 650 nm의 중심 대역폭을 갖는 협대역 필터를 이용하여 물리적으로 탐지 방사를 차단하는 동안, 2차 광원을 이용하여 객체의 이미지(형광성 포르피린을 갖는 구멍)를 기록하는 것이 필요하다.
결국, 포르피린의 형광 효과에 의해, 막힌 구멍에 대응하는 밝은 형광 지점의 시스템의 이미지가 생성된다. 그 후, 이미지가 2진화(binarize)되고, 결과 이미지를 분석할 수 있다. 형광 지점의 강도 및/또는 밝기와 피부의 단위 면적당 농도에 따라, 피부의 순도, 여드름의 활성도, 여드름의 잠재적인 출현 부위를 결정할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 주름의 시각화 과정을 나타내는 도면이다.
사람의 피부 표면 및 피부 표면 아래(subsurface)의 반사 특성은 나이와 관련된 변화에 대한 의존성이 있다. 즉, 사람의 피부는 나이가 어릴수록 보다 매끄러운 표면을 갖는다. 이러한 특성으로 인하여, 나이가 어릴수록 피부의 표면 반사율과, 피부 표면 아래 반사율은 더 높다. 일 실시예에 따르면, 편광이 갖는 특징을 이용하여, 매끄러운 표면으로부터의 거울 반사로 알려진 피부로부터 표면 반사의 성분이 제거되고, 사람의 피부 표면 아래의 반사 성분만을 캡쳐하여 이미지로 나타낼 수 있다.
나이가 들어감에 따라, 사람 피부의 피지선은 피지를 덜 생성하게 되고, 피부는 건조하고 탈수 상태가 된다. 노화된 피부 세포는 스스로 보호 장벽을 복원할 수 없기 때문에 피부의 수분 손실은 나이가 들면서 증가한다. 사람의 피부 세포(또는 다른 이름으로 derma), 섬유아세포(fibroblasts)는 물을 보존하고 유지하는 능력뿐만 아니라, 높은 품질의 콜라겐과 탄력있는 섬유를 생성하는 능력을 점차적으로 잃고, 이는 가시적인 주름의 형성으로 이어진다.
주름은 특정 위치에 국부적인 피부 표면의 갑작스런 깊이 변화를 의미한다. 일 실시예에서, 피부 상태를 분석하기 위하여 피부 주름을 측정할 수 있다. 이때, 피부 주름 측정 과정은 주름의 시각화 과정을 포함할 수 있다. 주름의 시각화 과정에서, 피부의 표면 구성 요소는 편광을 이용하여 시각화될 수 있다. 보다 구체적으로, 피부에 직선 편광이 조사되는 경우, 피부와 공기 사이의 전이 경계(즉, 각질층)는 입사광의 편광을 보존하는 거울 반사광(mirror-reflected light)을 생성한다. 그러나 피부에 입사하는 편광 상태가 무작위인 일부 광자(photon)는 확산 반사를 피하기 전에 피부 조직 깊숙이 침투한 후, 피부 콜라겐 섬유 및 인대에서 후속 산란을 경험하게 된다.
직선 편광(linear polarization)에 의해 반사된 구성 요소의 편광에서 두 개의 관련이 없는 부분으로의 광의 분할은, 피부의 작은 기하학적 특징(주름, 병변의 주변보다 높은 경계, 기공 구조)과 같은 피부 표면의 시각적 특징을 멜라닌으로 인한 색소 변화 또는 피부의 홍조(홍반)와 같은 피부의 표면 아래의 특징과 잘 구별할 수 있도록 하므로 피부 시각화를 매우 유용하게 할 수 있다.
일 실시예에서, 주름의 시각화 과정은 피부에 평행 편광(parallel-polarized light)을 조사하여 피부 이미지를 획득하고, 획득한 이미지를 적색 채널에서 나타낸다. 그 후, 주름의 방향을 계산하여 획득한 피부 이미지에 표시하고, 최종적으로 주름을 식별하여 피부 이미지에 주름만 표시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 이미지 310 은 피부에 평행 편광(parallel-polarized light)를 조사하여 획득한 이미지이고, 이미지 320은 획득한 이미지를 적색 체널(red-channel)에서 나타낸 이미지이다. 또한, 이미지 330은 주름의 방향을 계산하여, 계산된 방향을 이미지 320 위에 표시한 이미지이고, 이미지 340은 정규화된 피부 이미지 원본에 대하여 최종 필터링을 수행한 후에 식별한 주름을 표시한 이미지이다.
도 4는 일 실시예에 따라 주름의 선명도에 따른 시각화 결과의 차이를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 이미지 410은 선명한 주름을 갖는 피부에서 주름을 시각화 하여 식별된 주름을 나타낸 것이고, 이미지 420은 선명한 주름을 갖는 피부에서 주름을 시각화 하여 식별된 주름을 나타낸 것이다. 일 실시예에 따르면, 선명한 주름뿐만 아니라, 육안으로는 식별하기 힘든 주름까지 식별하여 시각화할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전차 장치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 휴대용 전자 장치(500)는 광원(501), 광 검출기(502), 렌즈(503), 프로세서(504), 디스플레이(505) 및 차폐부(506)를 포함할 수 있다.
광원(501)은 광을 방출한다. 일 실시예에서, 광원은 피부에 광을 조사할 수 있다. 여기서, 광은 백색광을 포함할 수 있다.
광 검출기(502)는 광을 수신하여 검출한다. 일 실예에서, 광 검출기(502)는 수신되는 광을 검출한다. 보다 구체적으로, 광원(501)에서 조사되어 피부에서 반사 및/또는 산란되어 되돌아오는 광을 검출할 수 있다.
렌즈(503)는 광 검출기(502)로 수신되는 광을 조절한다. 일 실시예에서 렌즈(503)는 광 검출기(502)로 수신되는 광의 초점을 변경할 수 있다.
프로세서(504)는 광원(501), 광 검출기(502) 및 디스플레이(505)의 동작을 제어한다. 또한, 프로세서(504)는 광 검출기(502)에서 수신한 광을 전기 신호로 변환하여 특정 알고리즘에 따라 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서는 광원의 불안정성(배터리 충전의 영향, 광원의 스펙트럼의 변화, 광원의 이동, 먼지 등)을 고려하여, 피부의 반사 강도에 대한 데이터는 기준 표준 백색(BaSO4)의 참조 이미지로 정규화할 수 있다. 이러한 과정을 통해 피부의 점 또는 다른 덩어리와 같은 작은 흠결 및 배터리 충전량 변경, 광원의 스펙트럼 강도 변화, 먼지 등과 같은 불안전성을 무시할 수 있다.
디스플레이(505)는 프로세서(504)의 제어에 따라 이미지를 디스플레이 한다.
차폐부(506)는 광원(501)에서 조사되어 피부에서 반사 및/또는 산란되어 광 검출기(502)에서 되돌아오는 광을 수신하는 광 경로를 다른 외부 광으로부터 차단한다. 일 실시예에서, 차폐부(506)는 광원(501)에서 방출되는 광 및 광 검출기(502)로 수신되는 광을 통과시키기 위한 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 차폐부(506)는 불투명하고, 임의의 형상을 가지거나, 바닥판을 갖는 불투명 기판을 갖는 중공 실린더 형태로 구성될 수도 있다. 나아가, 텔레스코픽 기능을 가질 수 있고, 그 내부는 광흡수 물질 또는 고반사 물질로 도포되거나 코팅될 수도 있고, 고반사성인 재료로 형성될 수도 있다. 일 실시예에서, 차폐부(506)의 내부 표면은 4-5%를 넘지 않는 가시 범위(Visible Range)에서 확산 반사율(diffuse reflectance)을 가질 수 있고, 또한, 광을 반사하는 내측면(reflective inner surface)은 95-99% 보다 작지 않은 가시 범위에서 확산 반사율을 가져야 한다.
또한, 차폐부(506)의 불투명도는 측정 조건을 결정하기 위한 주요 특성 중 하나이다. 불투명도는 외부 조명을 배제하고, 광 전달의 계산에서 고려될 수 있다.
표면 코팅 유형(흡수 또는 반사)은 광 전달 계산에 중요한 파라미터이지만 피부의 수분은 피부 유형과 현재의 기능적 상태에만 의존적이다. 돌발적인 다중 반사의 기여가 피부 이미지의 최종 색상을 변경시키기 때문에, 흡수 표면 코팅이 사용되는 경우, 재반사되는 모든 조명 성분을 계산에서 제외할 수 있다. 이와 비교하여, 반사 표면의 경우, 돌발적인 다중 반사의 기여가 고려될 수 있으며 계산 알고리즘의 적절한 수정이 이루어질 수 있다. 어떤 경우에도, 표면의 반사 및 흡수 특성은 정반대의 경우(광 반사를 제외 또는 포함)이며, 본 개시에서는 이들 중 어느 하나를 사용할 수 있기 때문에 이를 고려되어야 한다.
일 실시예에서, 상술한 구성 요소들은 반드시 모두 필요한 것을 아니며 일부 구성 요소가 생략될 수도 있다. 예를 들어, 피부에서 반사 및/또는 산란되는 광을 렌즈(503) 없이도 바로 광 검출기(502)에서 수신할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 휴대용 전자 장치(500)가 디스플레이를 갖는 다른 외부 장치와 연결된 경우, 디스플레이(505)가 생략될 수도 있다. 다만, 이는 일례에 불과하며, 다양하게 변형할 수 있다.
또한, 일 실시예에서 상술한 구성 요소들 전부 또는 일부는 휴대용 전자 장치(500)의 액세서리로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 광원(501), 광 검출기(502), 렌즈(503), 차폐부(506) 등은 휴대용 전자 장치(500)의 일부가 아닌 휴대용 전자 장치(500)에 부착 가능한 액세서리로 구성될 수 있다. 또는 광원(501), 광 검출기(502), 렌즈(503), 프로세서(504), 디스플레이(505) 및 차폐부(506) 모두가 휴대용 전자 장치(500)에 부착 가능한 액세서리로 구성될 수도 있다. 이 경우, 액세서리는 휴대용 전자 장치(500)와 상호 통신 가능하도록 구성될 수도 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치를 이용하여 피부 상태를 분석하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광원(501)은 피부(507)로 광을 조사하고, 피부(507)로 조사된 광은 피부에서 반사 및/또는 산란되어 렌즈(503)를 통과하여 광 검출기(502)로 수신된다. 이때, 차폐부(506)는 광 경로를 다른 외부 광으로부터 차단하여 보다 정확한 분석이 이루어질 수 있도록 한다. 프로세서(504)는 광 검출기(502)로 수신한 광을 처리하여 피부 상태를 분석할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(504)는 피부 이미지의 색 좌표를 결정하고, 그 결과를 수학적 모델링 결과와 비교할 수 있다. 이 경우, 색의 값은 피부의 특정 수분에 대응될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 광학 요소를 포함하는 휴대용 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 휴대용 전자 장치는 적어도 하나 이상의 광학 요소(710, 720, 730)를 포함할 수 있다. 여기서 광학 요소(710)는 산란 플레이트, 렌즈 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 요소(710, 720, 730)를 이용함으로써 차폐부(706)의 크기를 줄일 수 있다.
차폐부(706)의 크기, 보다 구체적으로, 차폐부(706)의 높이를 줄이기 위해서는 전차 장치에서 사용되는 자체 광학 시스템(Own Optical System, OOS)의 후면 초점 세그먼트(최종 표면에서 후면 초점까지의 거리)의 크기를 줄여야 한다. 이를 위해 다양한 광학 요소(710, 720, 730)를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 전자 디바이스의 자체 광학 시스템은 포커스 감소기(focus reducer)(예를 들어, 추가 광학 요소)로 보충되어야 한다. 광학적 관점에서, 초점 감소기는 볼록 렌즈이며, 초점 거리의 감소는 다음 방정식으로부터 계산될 수 있다.
R = 1-D / FR,
여기서 R은 초점 거리의 축소 비율이고, D는 이미지 평면까지의 거리이며, FR은 대물 렌즈의 초점 거리이다. 예를 들어, 100mm의 초점 거리를 갖는 대물 렌즈가 이미지 평면으로부터 20 mm의 거리에 위치하면, 다음과 같이 초점 거리를 축소할 수 있다.
R = 1-20 / 100 = 0.8
일 실시예에서, 대물 렌즈는 매크로 이미지를 검출하기 위한 무색 렌즈이거나 또는 대물 렌즈(또는 렌즈 시스템)의 일반적인 구성이 사용될 수 있다.
도 7에서, 렌즈(720, 730)는 휴대용 전자 장치의 카메라의 초점 거리의 감소를 제공하여, 차폐부(706)를 보다 소형화하고, 산란 플레이트는 표면의 균일한 조명을 제공할 수 있다. 이러한 광학 요소(710, 720, 730) 중 적어도 일부 또는 전부는 차폐부(706)에 집적될 수 있다. 또한, 차폐부(706)는 내측에 기준 백색을 갖는 뚜껑을 가질 수도 있다.
위에서 설명한 것과 같이, 차폐부(706)는 휴대용 전자 장치와 별도로 구성되거나, 휴대용 전자 장치의 액세서리로 구성될 수 있다. 이 경우, 차폐부(706) 특정한 결합 방법을 이용하여 휴대용 전자 장치와 결합할 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
도 8은 일 실시예에 따라 마그네틱 링크를 이용하여 휴대용 전자 장치와 차폐부를 결합하는 내용을 나타내는 도면이고, 도 9는 일 실시예에 따라 슬라이더를 이용하여 휴대용 전자 장치와 차폐부를 결합하는 내용을 나타내는 도면이다.
위에서 설명한 것과 같이 상술한 구성 요소들 전부 또는 일부는 휴대용 전자 장치의 액세서리로 구성될 수도 있다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 차폐부가 휴대용 전자 장치에 부착 가능한 액세서리로 구성된 것으로 도시하고 있다. 이 경우, 차폐부와 휴대용 전자 장치는 다양한 방법으로 결합될 수 있다.
먼저, 도 8을 참조하면, 휴대용 전자 장치(801)와 차폐부(802)는 마그네틱 링크, 즉, 자석을 이용하여 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 휴대용 전자 장치(801)는 금속판(810)을 포함하고, 차폐부(802)는 자기판(820)을 포함하여, 휴대용 전자 장치(801)와 차폐부(802)가 금속판(810)과 자기판(820)을 통해 결합될 수 있다. 이와 반대로, 휴대용 전자 장치(801)가 자기판을 포함하고, 차폐부(802)가 금속판을 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 휴대용 전자 장치(801)는 본체 후면 아래 금속판(810)을 포함할 수 있다. 또한, 차폐부는 그 표면에 자기판을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 휴대용 전자 장치(901)와 차폐부(902)는 슬라이더를 이용하여 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 휴대용 전자 장치(901)는 가이드(910)를 포함하고, 차폐부(902)는 가이드 홈(920)을 포함하여, 휴대용 전자 장치(901)와 차폐부(902)가 슬라이딩 되어 결합될 수 있다. 이와 반대로, 휴대용 전자 장치(901)가 가이드 홈을 포함하고, 차폐부(902)가 가이드를 포함할 수도 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 휴대용 전자 장치에 부착 가능한 액세서리로 구성된 차폐부를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 휴대용 전자 장치로 핸드폰(1010)이 도시되어 있고, 휴대용 전자 장치에 부착할 수 있는 액세서리(1020, 1030)가 도시되어 있다. 액세서리(1020, 1030)에는 피부 상태를 분석하기 위한 차폐부(1021, 1031)가 형성되어 있다. 도 10에서는 휴대용 전자 장치로 핸드폰(1010)이 도시되어 있으나, 휴대용 전자 장치는 이에 한정되지 않고, 노트북, 태블릿, 모바일 단말기, 스마트 폰 등을 포함할 수 있다. 또한, 도 10에는 액세서리(1020, 1030)가 휴대폰 케이스로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 액세서리가 사용될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(1021, 1031)만이 별도의 액세서리가 될 수도 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치(1100)는 광원(1110), 광 검출기(1120), 메모리(1130) 및 프로세서(1140)를 포함할 수 있다.
광원(1110)은 광을 방출한다. 일 실시예에서, 광원은 피부에 광을 조사할 수 있다. 또한, 광원은 필요에 따라 다른 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 나아가, 광원은 하나 이상의 광원을 포함할 수 있으며, 복수 개의 광원이 존재하는 경우, 각각의 광원은 동일한 파장 또는 다른 파장의 광을 방출할 수 있다.
광 검출기(1120)는 광을 수신하여 검출한다. 일 실예에서, 광 검출기(1120)는 수신되는 광을 검출한다. 보다 구체적으로, 광원(1110)에서 조사되어 피부에서 반사 및/또는 산란되어 되돌아오는 광을 검출할 수 있다. 나아가, 피부에서 발광되는 광을 검출할 수도 있다.
메모리(1130)는 휴대용 전자 장치(1100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1130)는 휴대용 전자 장치(1100)에서 처리되는 데이터를 저장할 수도 있다. 메모리(1130)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1130)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서 메모리(1130)는 프로세서(1140)에서 실행 가능한 인스트럭션을 저장할 수 있다.
프로세서(1140)는 휴대용 전자 장치(1100)가 동작하는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(1140)는 메모리(1130)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 피부에 광을 조사하고, 피부로부터 수신되는 광을 검출하며, 검출되는 광을 기초로 피부의 상태를 분석할 수 있다. 또한, 프로세서(1140)는 광 검출기(1120)에서 검출한 광을 처리하여 이미지를 생성할 수 있다.
프로세서(1140)는 표색계(Colorimetric systems)를 이용하여 피부의 정량적(밝기) 및 질적(색상) 색상 특성을 결정할 수 있다. 프로세서(1140)는 각 피부 이미지에 대해 피부의 반사율을 측정하기 위하여 표색계를 이용하여 픽셀 단위로 세 가지 색 좌표(R, G, B)를 결정할 수 있다. 그 후, 프로세서(1140)는 세 가지 색 좌표에 대하여 단순 비율을 이용하여 표색계 MKO1931(Yxy)의 색 좌표 X, Y, Z 및 표색계 L*, a* 및 b* MKO1976 (L* a* b*)로 변환할 수 있다. 인간의 피부에서 멜라닌, 헤모글로빈 및 물의 함량은 역 Monte-Carlo 문제(reverse Monte-Carlo problem)의 해(solution)를 기초로 하는 알고리즘을 사용하여 평가될 수 있다. 이 알고리즘을 사용하면, 적어도 피부의 두 계층 모델이 신체의 모든 부분을 고려할 수 있다. 프로세서(1140)는 가시 스펙트럼 범위에서 Monte-Carlo 방법을 사용하여 피부의 반사 계수를 계산할 수 있다. 그 후, 색 좌표계에서 스펙트럼을 다시 계산하고 피부의 반사율에 대한 실험 데이터와 비교하여 색 좌표와 각 스펙트럼 사이의 일치 여부를 결정할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 피부의 멜라닌, 헤모글로빈 및 물의 함량을 평가할 수 있다. 또한, RGB 값은 기존 RGB 작업 공간(NTSC, sRGB 등)과 호환되는 장치-독립적 색상 시스템인 색 공간에서 3 색 값으로 변환된다. 멜라닌, 물 및 혈액의 농도 와 3 색 값 XYZ 사이의 관계를 결정하기 위해 사람 피부 모델에 대한 방사선 수송의 Monte-Carlo 모델링(MCM)이 사용될 수 있다.
생물학적 조직을 관통하는 빛의 스펙트럼 구성은 탐지 기하학 및 입사광 방사선의 복수의 파라미터를 포함하는 특정 실험 조건 및 조직에서의 발색단의 농도 및 공간 분포에 의존한다. 일 실시예에서, 프로세서(1140)는 피부의 가시 반사 스펙트럼을 모델링하고, 피부색을 계산하기 위해 특별히 설계된 계산 방법을 사용할 수 있다. 이때, 계산된 데이터는 인체의 다양한 부분을 통해 확장된 동적 범위의 측정에서 획득한 실험 데이터와 비교된다.
본 개시에서 탐지의 실제 조건 및 조직의 매우 복잡한 구조에 비추어 볼 때, 검출된 산란광 및 산란광의 조직, 구조적 장애 및/또는 생리적 변화와의 상호작용을 시뮬레이션 할 수 있는 일반적인 분석 솔루션은 존재하지 않는다. 따라서, 확률론적인 Monte-Carlo 모델링(MCM)이 사용될 수 있다. 본 개시에서는 조직의 광자와 구조 구성 요소를 서로 상호 작용하는 객체로 설명할 수 있는 객체 지향 Monte-Carlo 모델링이 사용되었다. 따라서, 객체(광자)는 객체(매체 또는 중간층)을 통해 전파되고 세포, 혈관, 콜라겐 섬유 등과 같은 객체(매체 또는 중간층)의 구성 요소와 상호 작용한다. 객체에 의한 매체의 표현은 생물학적 구조의 3차원 공간적 변화를 나타내는 조직의 현실적인 모델의 개발을 가능하게 한다. 조직(tissue)의 멀티 레이어 된 모델은 전송 스펙트럼을 모델링 하기 위하여 적용되었다. 종래 기술로 알려진 이 모델은 근육 및 뼈 구조를 포함함으로써 17 개 층으로 확장되었다.
Monte-Carlo 모델링은 적어도 광자의 1010 패킷을 사용하여 실험에 사용된 프로브의 실제 기하하적 형상을 고려하여 수행될 수 있다. 스펙트럼 파워의 분배의 CIE XYZ (CIE 1976 L*a*b*) 좌표 및 RGB 색상 값으로의 변환은, 표준 CIE 2° 시스템 및 사용된 광원의 삼색값을 사용하여 수행될 수 있다. 혈액의 수분 및 산소의 변화에 의해 유발되는 조직의 색상 변화의 영향의 관찰은 실용적인 진단 및 생체 공학 응용 분야에 잠재적으로 사용될 수 있다.
이러한 변형은 개발된 Monte-Carlo 모델링에 의해 정량화되고 특성화 될 수 있다. 이러한 모델링의 주요 사항은 다음과 같다.
1)광 검출의 일정한 조건 하에서 피부의 시각화는 객체에 대한 특별히 설계된 후드의 사용에 의해 보장된다
2)피부에서의 광 전송에 대한 수치 실험은 알려진 광 검출 조건 및 광원에 대해 수행되며, 그 결과는 피부 발색단의 상이한 양에 대한 스펙트럼의 수 및 각 색 좌표이다
3)캡처된 색 좌표는 수치 모델링을 통해 얻어진 색 좌표 및 각 스펙트럼과 비교된다.
비교 데이터(수치적으로 획득된)에는 이미 피부의 특정 이미지에 대한 멜라닌, 물 및 혈액의 농도에 대한 정보가 포함되어 있다. 따라서 좌표를 비교할 때 일치를 감지하면 발색단의 농도를 결정할 수 있다.
RGB 값과 피부의 발색단 농도 간의 관계
디지털 카메라에 의해 생성된 피부 표면 이미지 상의 픽셀의 RGB 값은 다음과 같이 표현 될 수 있다:
Figure PCTKR2017012777-appb-I000001
여기서,
Figure PCTKR2017012777-appb-I000002
Figure PCTKR2017012777-appb-I000003
Figure PCTKR2017012777-appb-I000004
는 CIE XYZ가 색상 시스템에서 3색 값(trichromatic values)이고, (...)t 가 벡터 치환이다. L1은 XYZ 값을 대응하는 RGB 값으로 변환하기 위한 변환 매트릭스이며, 각 작업 공간(NTSC, PAL/SECAM, sRGB 등)에 대해 존재한다. λ, e(λ) 및 0(λ)는 광원의 파장, 스펙트럼 분포(예를 들어, 다이오드의 절대 광도 스펙트럼) 및 피부의 확산 반사 스펙트럼을 각각 나타낸다. x(λ), y(λ), and z(λ) 는 색상 시스템 CIE XYZ에서 색상 일치의 함수이다. 적분은 가시 및 근적외선 범위의 파장(400 ~ 1000 nm)에서 이루어진다. 피부 조직이 주로 멜라닌을 함유하는 표피와 고려 대상이 아닌 혈액, 물 등을 포함하는 진피로 구성된다고 가정하면, 피부 조직의 확산 반사는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2017012777-appb-I000005
여기서, I0 및 I 는 각각 표준 반사광 및 검출된 광 강도이다. P(μs, μg, i)는 산란 특성과 측정의 기하학에 의존하는 경로 길이의 확률 함수이다. μs, μg, g 및 I 는 각각 광자의 산란 계수, 흡수 계수, 이방성 계수 및 경로 길이이다. 인덱스 w, m, b, e 및 d는 각각 물, 멜라닌, 혈액, 표피 및 진피를 나타낸다. 각 발색단의 흡수 계수는 농도 C와 흡광 계수 ε 및 μα=cε의 곱으로 표현된다. 따라서 RGB 값은 Cw, Cm 및 Cb의 함수로 표현된다.
RGB 이미지에 기초한 피부에서 발색단의 농도를 평가할 때 다음 절차가 사용된다. 먼저, 피부 이미지의 각 픽셀의 RGB 값은 다음과 같이 매트릭스 N1을 사용하여 XYZ 값으로 변환된다. 이미지의 각 픽셀에서,
Figure PCTKR2017012777-appb-I000006
그 후, 매트릭스 N1 은 24 색 요소를 가지고, 특정 조명 및 대응하는 반사 스펙트럼에서 각 요소에 대한 CIE XYZ 값을 제공하는 데이터가 제공되는 색상 확인 표준(Color Checker standard)의 측정에 기초하여 결정되어야 한다. 나아가, X, Y 및 Z 값은 매트릭스 N2에 의해 Cw, Cm, Cb로 변환된다.
그 다음, Cw, Cm, Cb 의 확산값에서 피부 조직에서의 광 전달을 위한 Monte-Carlo 모델링에 의해 5 nm 간격으로 400 내지 1000 nm의 파장 범위에서 확산 반사 스펙트럼 o(λ)가 계산되고, 대응되는 X, Y 및 X 값이 획득된다. 이러한 Monte-Carlo 모델링에서 Cm에 대한 멜라닌 흡수 계수는 표피에 μa, m 으로 도입된다. Cb에 대한 혈액의 흡수 계수는 진피에 μa, B 으로 도입된다. Cw에 대한 물의 흡수 계수는 진피에 μa, w 으로 도입된다. 표피 및 진피층의 두께는 각각 0.05 및 5.05 ㎜로 규정되고, 각 층의 굴절률은 1.4로 설정된다. 그 후, XYZ 값은 모델링 된 o(λ)를 기초로 계산되었다. 이러한 계산은 발색단의 농도 및 XYZ 값의 데이터 세트를 얻기 위해 Cw, Cm, Cb 의 다양한 조합에 대해 수행되었다. 데이터 세트를 사용한 다중 회귀 분석은 Cm과 Cb에 대해 두 회귀 방정식을 나타내었다.
Cm=α0+α1x+ay+α3z,
Cb=bo+b1x+b2y+b3z.
Cw=wo+w1x+w2y+w3z.
회귀 계수 ai, bi (i=0, 1, 2, 3)는 각각 Cw, Cm, Cb 에서 XYZ 값의 기여를 반영하며, 4 X 3 매트릭스 N2 의 요소로 사용되었다. 따라서, N2의 도움으로 3 색 값에서 발색단 농도로의 변환은 다음과 같이 표현된다:
Figure PCTKR2017012777-appb-I000007
매트릭스 N1 및 N2 를 결정한 후에, 이미지 Cw, Cm, Cb 가 Monte-Carlo 모델링 없이 재구성될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(1140)는 광원(1110)의 불안정성(배터리 충전의 영향, 광원의 스펙트럼의 변화, 광원의 이동, 먼지 등)을 고려하여, 피부의 반사 강도에 대한 데이터는 기준 표준 백색(BaSO4)의 참조 이미지로 정규화할 수 있다. 이러한 과정을 통해 피부의 점 또는 다른 덩어리와 같은 작은 흠결 및 배터리 충전량 변경, 광원의 스펙트럼 강도 변화, 먼지 등과 같은 불안전성을 무시할 수 있다.
나아가, 도 11에는 도시되지 않았으나, 휴대용 전자 장치(1100)는 추가적인 구성 요소를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 장치(1100)는 디스플레이, 차폐부, 적어도 하나 이상의 필터, 통신부 등을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이는 프로세서(1140)의 제어에 따라 분석 결과를 표시할 수 있다. 디스플레이는 표적 피부에 대한 발색단의 내용에 대한 정보를 표시할 수 있다. 이 정보는 햇볕에 의한 화상 또는 피부에 수분을 공급할 필요성에 대한 경고뿐만 아니라 사용자의 피부가 어떻게 보호될 수 있는지에 대한 다양한 조언이 포함될 수 있다. 이러한 정보는 다양한 방법으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 농도는 수치적 형태 또는 2 차원 색상 분포도의 형태로 표현될 수 있다. 나아가, 이러한 피부 상태에 대한 정보는 통신부를 통해 외부로 전송될 수도 있다. 이와 같이 외부로 전송된 정보로 피부 상태에 대한 조언 및 치료와 관련된 정보를 수신할 수도 있다.
일 실시예에서, 차폐부는 광원(1110)에서 피부로 조사하는 광과 피부로부터 광 검출기(1120)로 수신되는 광을 외부로부터 차폐할 수 있다. 일 실시예에서, 차폐부는 광원(1110)에서 방출되는 광 및 광 검출기(1120)로 수신되는 광을 통과시키기 위한 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 차폐부는 불투명하고, 임의의 형상을 가지거나, 바닥판을 갖는 불투명 기판을 갖는 중공 실린더 형태로 구성될 수도 있다. 나아가, 텔레스코픽 기능을 가질 수 있고, 그 내부는 광흡수 물질 또는 고반사 물질로 도포되거나 코팅될 수도 있고, 고반사성인 재료로 형성될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 차폐부를 이용함으로써 어떠한 외부 조건(자연 채광, 인공 조명, 조명 없음)에서도 피부 상태, 예를 들어, 발색단 농도를 분석할 수 있도록 한다
일 실시예에서 필터는 제1 필터와 제2 필터를 포함할 수 있다. 제1 필터는 광원(1110)으로부터 피부에 조사되는 광을 필터링하고, 제2 필터는 피부로부터 광 검출기(1120)로 수신되는 광을 필터링할 수 있다. 따라서, 제1 필터는 광원(1110)과 피부 사이에 위치할 수 있고, 제2 필터는 피부와 광 검출기(1120) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 필터는 제1 편광 필터를 포함하고, 제1 필터는 제2 편광 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 편광 필터 및 제2 편광 필터는 고정된 편광 성분을 선택하는 편광 필터일 수도 있고, 피부로부터 광 검출기로 수신되는 광의 편광 성분을 선택할 수 있는 편광 필터일 수도 있다. 이 경우, 광의 편광 성분을 선택할 수 있는 편광 필터는 프로세서(1140)의 제어에 따라 동작할 수도 있다. 휴대용 전자 장치(1100)가 제1 편광 필터와 제2 편광 필터를 포함하는 경우, 광 검출기(1120)는 편광 성분의 광을 검출하고, 프로세서(1140)는 검출된 편광 성분을 기초로 피부의 표현 형태를 분석할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(1140)는 제1 편광 필터를 통해 피부에 조사되는 광과 제2 편광 필터를 통해 검출기로 수신되는 광의 탈분극도(depolarization ration)를 결정하고, 탈분극도를 기초로 상기 피부의 주름을 감지할 수 있다. 이 경우, 프로세서(1140)는 제1 편광 필터와 제2 편광 필터의 편광 성분이 동일한 방향 및 수직 방향이 되도록 제1 편광 필터 및/또는 제2 편광 필터를 제어하고, 광 검출기(1120)에서 검출한 제1 편광 필터와 동일한 방향의 편광 성분과 제1 편광 필터와 수직 방향의 편광 성분을 비교하여 탈분극도를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 필터는 포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함하고, 제2 필터는 여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함할 수 있다. 이 경우, 광 검출기(1120)는, 제2 필터를 투과한 광을 검출하고, 프로세서(1140)는 검출된 광을 기초로 피부의 순도(purity)를 분석할 수 있다.
일 실시예에서, 광원(1110)은 포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 조사하는 광원을 포함하고, 제2 필터는 여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함할 수 있다. 이 경우, 광 검출기(1120)는 제2 필터를 투과한 광을 검출하고, 프로세서(1140)는, 검출된 광을 기초로 피부의 순도를 분석할 수 있다. 이때, 프로세서(1140)는 검출된 광의 세기(intensity)를 기초로 피부에서 포르피린의 분포를 분석하고, 피부에서 포르피린의 분포를 기초로 피부의 순도를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 광원(1110)은 근적외선을 조사하는 광원을 포함할 수 있고, 광 검출기(1120)는, 피부로부터 수신되는 근적외선을 검출하는 적어도 하나 이상의 근적외선 검출기를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서(1140)는 근적외선 검출기로부터 검출되는 근적외선을 기초로 피부의 수분 상태를 분석할 수 있다. 이때, 프로세서(1140)는 검출된 근적외선을 기초로 피부의 반사도를 결정하고, 피부의 반사도를 기초로 피부의 수분 상태를 분석할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 휴대용 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 1210 단계에서, 휴대용 전자 장치는 피부에 광을 조사하고, 1220 단계에서, 피부로부터 수신되는 광을 검출한다. 일 실시예에서, 광원은 선형 편광 필터를 포함하여 편광 성분의 광을 피부에 조사할 수 있다. 또한, 광 검출기는 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 카메라를 포함할 수 있으며, 광원의 편광 필터의 편광면에 평행한 방향으로부터 90 °의 편광각으로 편광각을 전기적으로 회전시킬 수 있는 액정 편광자를 더 포함할 수 있다(즉, 편광면의 교차된 방향을 생성할 수 있다).
1230 단계에서, 휴대용 전자 장치는 검출되는 광을 기초로 피부의 상태를 분석할 수 있다. 휴대용 전자 장치는 실행되는 이미지 내의 강도의 분석을 통해 캡처된 이미지를 처리한다.
일 실시예에서, 1210 단계는, 피부에 편광을 조사하는 단계를 포함하고, 1220 단계는, 피부에 조사되는 편광과 동일한 방향 및 수직 방향의 편광 성분을 각각 선택하여 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 1230 단계는, 피부에 조사되는 편광과 동일한 방향의 편광 성분과 수직 방향의 편광 성분을 비교하여 탈분극도를 결정하는 단계 및 탈분극도를 기초로 피부의 주름을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 두 가지 편광 상태에 대한 얼굴 이미지는 매우 빠르고 연속적으로 캡처할 수 있다. 그 결과, 휴대용 전자 장치가 획득한 이미지들에서 편광면의 평행 및 교차 방향에서의 얼굴 위치 및 각도는 동일하고, 표면 반사 성분을 검색하기 위한 이미지 처리를 사용하여 두 이미지 내의 대응하는 픽셀이 서로 비교 될 수 있다.
일 실시예에서, 사람 피부의 사진 나이와 상관 관계가 있는 피부 영역의 이방성 파라미터를 결정하기 위하여, 피부 영역을 탐지한 후에 산란광의 편광면의 회전 정도에 관한 데이터를 사용하여 사람 피부 표면으로부터 반사되고 그 안에서 분산되는 광의 탈분극도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 픽셀의 강도 및 그 값의 공간 분포의 이미지의 분석을 이용하여 피부 영역의 주름의 깊이, 주름의 길이, 주름의 밀도 및 주름 클러스터의 분포의 특성 계수를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 도 12에는 도시하지 않았으나, 휴대용 전자 장치의 동작 방법은, 사람 피부 영역의 특성 계수의 결과 데이터를 스크린에 디스플레이 하고, 주름을 시각화하며, 선택적으로, 관심있는 사람 피부 영역 또는 사람의 얼굴 전체의 이미지를 디스플레이 하고, 피부 영역 상에 주름의 특성에 관한 텍스트 정보를 디스플레이 하며, 피부과적 조언 및 추천되는 미용 치료에 관한 정보를 디스플레이 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 휴대용 전자 장치의 동작 방법은 피부 영역의 특성 계수의 디스플레이 된 결과와 데이터에 기초하여 사람의 피부 영역의 사진 나이를 모니터링 할 수도 있다.
이러한 방법은 다음과 같이 보다 구체적으로 수행될 수 있다.
1)피부의 편광 사진 촬영(Polarization photographing of skin)
위에서 설명한 것과 같이 주름은 특정 위치에 국부적인 피부 표면의 갑작스런 깊이 변화를 의미한다. 따라서, 피부의 이미지는 탐지된 신호, 즉, 피부에서 반사 및/또는 산란되어 검출되는 광의 강도 벡터(strength vector)가 피부에 조사하는 광인 프로빙 빔의 강도 벡터와 같은 방향으로 정렬되도록 기록되어야 한다. 따라서, 탐지 장치(예를 들어, 광 검출기) 앞에 위치하는 분석기(예를 들어, 폴라로이드)의 편광면은 프로빙 소스(예를 들어, 광원) 뒤에 위치하는 편광기의 편광면과 동일 방향(즉, 평행)이어야 한다(또는 소스 자체가 선형 편광 방사선을 생성하는 경우, 후방 산란된 광의 공통 성분을 전달).
이러한 과정은 탐지된 신호를 두 가지 부분으로 나누기 위해 필요한 것으로, 탐지된 신호는 프레넬 성분(Fresnel component)과 확산 성분(diffuse component)으로 분리할 수 있다. 여기서, 프레넬 성분은 편광 상태의 변화가 없는(즉, 피부에 의해 반사되는 부분, 모든 흠결(주름)을 포함) 성분을 의미하고, 확산 성분은 적어도 부분적으로 탈분극된 성분(피부의 표면 근처의 층에서 광의 산란에 의해 형성됨)을 의미한다. 검출된 광의 확산 성분을 필터링함으로써, 피부 표면에 의해 반사된 광 부분이 "증폭"된다.
2)수신하는 디지털 데이터 결정(Determining incoming digital data)
전자 장치는 카메라(CMOS 또는 CCD), 플래시(하나 이상의 LED) 및 ADC를 포함하고 있으므로, 디지털인 신호를 수신하고 처리하는 과정이 필요하다. 전자 장치는 3 개의 기본 색상 채널(적색, 청색 및 녹색, RGB)에 해당하는 3 개의 신호를 수신할 수 있다(광 검출기가 Baeyer 필터를 포함하므로). 전자 장치는 신호의 처리 및 분석을 위해 구성 요소(멜라닌, 혈액 등)에 대한 최소한의 정보와 함께 피부 표면의 형태에 대한 정보를 포함하는 적색 채널(파란색 및 녹색 채널은 무시됨)을 선택할 수 있다.
3)이미지의 대비 증가(Increasing contrast of the image)
전자 장치는 픽셀 강도의 히스토그램 기울기(밝기의 공간적 분포)의 자동 제어를 사용하여 이미지의 대비를 조정할 수 있다. 이는 이미지의 전체의 대비에 영향을 주지 않고, 픽셀의 밝기의 분석된 동적 범위를 증가시킬 수 있다.
4)이미지 정규화(Normalization of the image)
전자 장치는 피부의 결과 이미지를 미리 선택된 평균값과 분산값을 갖도록 정규화할 수 있다. 이러한 과정은 이미지 구조를 수정하지 않으면서, 동적 그레이 스케일 레벨의 분산을 표준화하고 추가 처리를 용이하게 하기 위해서 필요한 것이다.
5)주름의 국지적인 방향 평가(Assessment of local orientation of wrinkles)
전자 장치는 이미지 형태의 특성의 국지적인 방향에 관한 정보를 식별(즉, 획득)할 수 있다. 이러한 과정에는 수학적 최소자승법을 적용할 수 있다. 주름의 국지적인 방향을 평가하는 단계는 다음과 같은 하위 단계로 나누어질 수 있다.
5.1. 이미지의 각 픽셀에 대해 인접한 픽셀의 값으로부터 윈도우를 형성(선택).
5.2. 윈도우 내의 각 픽셀에 대해 가능한 두 방향(x 및 y)에 대한 그래디언트(gradient) 값을 계산.
5.3. 최소자승법으로 중심 픽셀의 국지적인 방향을 평가.
5.4. 이전 단계에서 획득한 이미지를 해당 이미지의 특정 위치에서 국지적인 방향의 값에 대한 사인 및 코사인을 계산하여 연속 벡터 필드로 변환.
이때, 획득한 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
co (i, j) = cos (o (i, j)), so (i, j) = sin (o (i, j))이고, o (i, j)는 좌표 (i, j)에 대한 계산된 방향이다.
5.5. 벡터 필드를 가우스(Gauss) 함수의 도함수를 갖는 컨볼루션(convolution)으로 스무딩.
획득한 값은 각각 gso (i, j) 및 gso (i, j)로 표시될 수 있다.
5.6. 결과 방향을 비율의 역 탄젠트(arctangent)로 계산하면: gсо (i, j) / gsо (i, j)가 되고, o (i, j)로 표시됨.
이미지의 비 동종성(non- homogeneities)에 대한 국지적인 방향에 관한 정보 이외에, 주름의 국지적인 방향 평가는 신뢰성을 평가하는 단계, 즉, 국지적인 방향이 얼마나 정확하게 평가되었는지에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 방향 평가의 신뢰도는 이웃하는 픽셀에 대하여 상대적으로 중심(즉, 선택된) 픽셀의 공분산 운동량으로서 결정된다.
6)주름 빈도 결정(Determination of frequency of wrinkles)
전자 장치는 이미지 내의 주름의 빈도를 평가할 수 있다. 이미지는 픽셀의 작은 블록으로 나누어지고, 각 블록에 대해 강도 값은 블록의 평균 방향과 직각인 방향을 따라 "투영(project)"된다. 이미지가 연장된 특징(elongated peculiarities)(즉, 특성, 특히 주름)을 포함하는 경우, 투영은 이미지 내의 주름에 대응하는 국부적 최소치를 갖는 정현파 함수를 나타낼 것이다. 결정되는 함수의 주파수는 각각의 이미지 블록에 대한 국지적인 비 동종성의 주파수에 대응한다.
7)Gabor 필터링을 통한 이미지 품질 개선(Improvement of image quality by Gabor filtering)
전자 장치는 추정된 주파수가 참 값(즉, 양수 값)을 갖는 이미지의 각 픽셀에 대해, 현재 픽셀에 대해 결정된 것과 유사한 방향 및 빈도로 가버 필터를 적용할 수 있다. 이러한 과정을 통해 이미지 내의 주름 특성의 모양을 개선할 수 있다. Gabor 필터링은 이미지 품질을 향상시키기 위해 객체의 경계를 탐지하는데 사용될 수 있다.
8)주름의 감지(Detection of wrinkles)
전자 장치는 획득된 결과 이미지를 분석된 소스 이미지 내의 최대값의 백분율로 정의된 임계값으로 2진화할 수 있다 획득된 2진화 이미지는 픽셀 값이 1 인 이미지 영역에 주름이 존재하고, 픽셀 값이 0 인 경우에는 주름이 존재하지 않는다는 점에서 주름의 마스크라 할 수 있다.
9)주름의 정량적 평가(Quantitative evaluation of wrinkles)
전자 장치는 총 면적에서 스케일 된 2진화 이미지 내에서 주름 수를 1의 값을 갖는 픽셀의 총 개수로 정의할 수 있다. 또한, 이전 픽셀과 인접한 1의 값을 갖는 픽셀은 주름의 연속성을 평가하기 위하여 카운팅 될 수 있다. 이러한 주름 평가 방법은 주름의 깊이를 고려하지 않고, 수량과 분기의 정도만을 결정한다. 주름의 결과 맵은 주름의 피츠패트릭(Fitzpatrick) 스케일에 따라 3 개의 클래스와 9 개의 서브 클래스로 나눌 수 있다.
일 실시예에서, 1210 단계는, 피부에 포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 조사하는 단계를 포함하고, 1220 단계는, 여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 1230 단계는, 검출된 광의 세기를 기초로 피부에서 포르피린의 분포를 분석하는 단계 및 피부에서 포르피린의 분포를 기초로 피부의 순도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 1210 단계는, 피부에 근적외선(NIR)을 조사하는 단계를 포함하고, 1220 단계는, 피부로부터 수신되는 근적외선을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 1230 단계는, 검출된 근적외선을 기초로 피부의 반사도를 결정하는 단계 및 피부의 반사도를 기초로 피부의 수분 상태를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 근적외선은 휴대용 전자 장치에 장착된 근적외선 LED를 통해 피부에 조사될 수 있다. 근적외선 LED는 흡수, 반사 및 산란을 통해 인간 피부 영역과 상호 작용하고, 근적외선(NIR) 검출기에 의해 수신되는 광을 발광한다. 피부 수분의 양적, 질적 특성은 근적외선 범위의 서로 다른 파장에서 피부에서 반사된 신호의 분석에 의해 결정된다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 근적외선(NIR) 검출기에 의해 수신되는 광을 이미지화 하여, 획득한 이미지(선택된 스펙트럼 범위의 경계에 대응하는 적어도 두 개 이상의 이미지)로부터 향후 과정에 사용될 2 개 이상의 어레이를 형성한다. 여기서, 이미지는 피부 영역의 적어도 일부를 나타내기 때문에, 어레이의 크기는 변할 수 있다. 이에 따라 휴대용 전자 장치는 특정 좌표를 갖는 영역을 잘라내도록 정렬을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 필터(예를 들어, Gabor 필터, 중앙값)를 사용하여, 이미지에서 노이즈를 제거하고, 획득한 결과 이미지에서 "백지"에 해당하는 영역을 자동으로 식별한다. 이들 영역에서 밝기 값을 평균화함으로써, 백색광 밝기 레벨, 즉, 반사 계수가 100% 인 영역을 결정할 수 있다. 모든 어레이 요소를 흰색 밝기 값으로 정규화 한 후에, 각 요소에 형성되는 어레이는 객체의 반사 계수가 된다. 여기서, 반사 계수 값이 100%를 초과하는 것들은 제외한다(불균일 한 조명으로 인해 지연될 수 있음).
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 피부 영역에서 수분 농도를 결정하기 위해 획득한 반사 계수의 어레이를 사용하여, 피부 영역에서 선택된 스펙트럼 범위의 광학 밀도(광학 밀도는 선택된 파장의 반사 계수의 역의 크기의 로그 임)를 결정할 수 있다. 스펙트럼 범위는, 그 시작이 주요 발색단의 최소 흡수에 대응되고, 그 끝이 수분의 최대 흡수에 대응되도록 선택될 수 있다. 그 후, 광학 밀도의 시간 신호의 기울기를 결정함으로써 피부 영역에서의 수분 농도 다이나믹스를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 피부 영역에서 수분의 특성 계수(즉, 다른 이미지)를 결정하고, 피부 영역의 특성 계수의 결과 데이터를 디스플레이 할 수 있다. 또한, 선택적으로 관심 있는 피부 영역 또는 얼굴 전체 이미지를 디스플레이 하고, 얼굴 피부에서 수분 분포를 시각화하며, 피부의 수분에 관한 텍스트 정보를 디스플레이 하고, 피부과적 조언 및 추천되는 미용 치료에 관한 정보를 디스플레이 할 수 있다. 결과적으로, 휴대용 전자 장치는 디스플레이 되는 사람의 피부의 특성 계수의 결과 데이터에 기초하여 사람의 피부 영역의 수분을 모니터링할 수 있다.
이러한 방법은 다음과 같이 보다 구체적으로 수행될 수 있다.
스펙트럼의 적외선 영역에서 피부 반사는 이마의 피부 반사 계수로 정규화된 특정 파장에서의 반사 계수의 평가에 기초하여 차별화될 수 있다. 이 경우, 가장 큰 차별점은 최소 및 최대 수분 흡수를 갖는 스펙트럼 영역에 대응되는 1310 nm와 1470 nm의 파장에서 반사를 측정함으로써 얻어질 수 있다. 피부에서 수분 농도를 계산하는데 적용되는 피부의 반사 계수 측정은 사용자 피부의 개별적인 특성, 나아가, 사람의 신진 대사 특성을 고려하지 않았기 때문에 그다지 효과적이지 않다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 수분 농도를 결정하기 위해, 눈꺼풀/이마, 눈꺼풀/뺨과 같은 서로 다른 피부 영역의 반사 계수의 비율을 평가할 수 있다. 이 경우, 피부의 각 영역에 대한 수분 농도의 비율은 일정할 수 있다. 예를 들어, 안구 부위의 피부의 정규화된 반사 계수는 항상 1보다 작지만, 뺨에 대해서는 항상 더 크다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 장치는 근적외선 영역의 푸리에 변환의 분광광도법을 사용하여 이마, 뺨, 턱, 팔꿈치, 팔뚝, 손바닥, 무릎 및 발 뒤꿈치의 피부에서 950-1500 nm의 파장 범위의 확산 반사 스펙트럼을 측정할 수 있다. 그 후, 휴대용 전자 장치는 약 1450 nm의 파장 범위의 피크 높이로 정규화된 약 980 nm의 파장 범위에서 수분의 피크 높이로부터 계산된 피부 수분의 국지적 차이를 비교할 수 있다.
결과적으로, 휴대용 전자 장치는 0 이 건조한 피부에 대응되고, 최대값이 수분으로 포화된 피부에 대응되는 값을 갖는 상대적 피부 수분도를 획득할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 피부에 광을 조사하는 광원;
    상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 적어도 하나 이상의 광 검출기(light detector);
    인스트럭션을 저장하는 적어도 하나 이상의 메모리; 및
    상기 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 광을 조사하도록 상기 광원을 제어하고, 상기 광 검출기로부터 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 프로세서를 포함하며,
    상기 피부로부터 수신되는 광은,
    상기 피부에서 산란, 반사 및 발광되는 광 중 적어도 하나 이상의 광을 포함하는, 휴대용 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 상기 피부에 조사되는 광을 필터링하는 제1 필터; 및
    상기 피부로부터 상기 광 검출기로 수신되는 광을 필터링하는 제2 필터를 더 포함하는, 휴대용 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 필터는,
    제1 편광 필터를 포함하고,
    상기 제2 필터는,
    상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 피부로부터 상기 광 검출기로 수신되는 광의 편광 성분을 선택하는 제2 편광 필터를 포함하며,
    상기 광 검출기는,
    상기 선택된 편광 성분의 광을 검출하고,
    상기 프로세서는,
    상기 편광 성분을 선택하도록 상기 제2 편광 필터를 제어하고, 상기 검출된 편광 성분을 기초로 상기 피부의 표면 형태를 분석하는, 휴대용 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 편광 필터를 통해 상기 피부에 조사되는 광과 상기 제2 편광 필터를 통해 상기 검출기로 수신되는 광의 탈분극도(depolarization ration)를 결정하고, 상기 탈분극도를 기초로 상기 피부의 주름을 감지하는, 휴대용 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 편광 필터와 동일한 방향 및 수직 방향의 편광 성분을 각각 선택하도록 제2 편광 필터를 제어하고, 상기 광 검출기에서 검출한 상기 제1 편광 필터와 동일한 방향의 편광 성분과 상기 제1 편광 필터와 수직 방향의 편광 성분을 비교하여 상기 탈분극도를 결정하는, 휴대용 전자 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 필터는,
    포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함하고,
    상기 제2 필터는,
    여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함하며,
    상기 광 검출기는,
    상기 제2 필터를 투과한 광을 검출하고,
    상기 프로세서는,
    상기 검출된 광을 기초로 상기 피부의 순도(purity)를 분석하는, 휴대용 전자 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 조사하는 광원을 포함하고,
    상기 제2 필터는,
    여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 투과시키는 필터를 포함하며,
    상기 광 검출기는,
    상기 제2 필터를 투과한 광을 검출하고,
    상기 프로세서는,
    상기 검출된 광을 기초로 상기 피부의 순도를 분석하는, 휴대용 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 검출된 광의 세기(intensity)를 기초로 상기 피부에서 상기 포르피린의 분포를 분석하고, 상기 피부에서 상기 포르피린의 분포를 기초로 상기 피부의 순도를 결정하는, 휴대용 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    근적외선을 조사하는 광원을 포함하고,
    상기 광 검출기는,
    상기 피부로부터 수신되는 근적외선을 검출하는 적어도 하나 이상의 근적외선 검출기를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 근적외선 검출기로부터 검출되는 근적외선을 기초로 상기 피부의 수분 상태를 분석하는, 휴대용 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 검출된 근적외선을 기초로 상기 피부의 반사도를 결정하고, 상기 피부의 반사도를 기초로 상기 피부의 수분 상태를 분석하는, 휴대용 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피부에 조사하는 광과 상기 피부로부터 수신되는 광을 외부로터 차폐하기 위한 차폐부; 및
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이를 제어하여, 분석 결과를 표시하는, 휴대용 전자 장치.
  12. 피부에 광을 조사하는 단계;
    상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 단계를 포함하는, 휴대용 전자 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 피부에 광을 조사하는 단계는,
    상기 피부에 편광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 단계는,
    상기 피부에 조사되는 편광과 동일한 방향 및 수직 방향의 편광 성분을 각각 선택하여 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 단계는,
    상기 피부에 조사되는 편광과 동일한 방향의 편광 성분과 수직 방향의 편광 성분을 비교하여 탈분극도를 결정하는 단계; 및
    상기 탈분극도를 기초로 상기 피부의 주름을 감지하는 단계를 포함하는, 휴대용 전자 장치의 동작 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 피부에 광을 조사하는 단계는,
    상기 피부에 포르피린을 여기시키는 파장 범위의 광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 단계는,
    여기된 포르피린이 방출하는 파장 범위의 광을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 단계는,
    상기 검출된 광의 세기를 기초로 상기 피부에서 상기 포르피린의 분포를 분석하는 단계;
    상기 피부에서 상기 포르피린의 분포를 기초로 상기 피부의 순도를 결정하는 단계를 포함하는, 휴대용 전자 장치의 동작 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 피부에 광을 조사하는 단계는,
    상기 피부에 근적외선을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 피부로부터 수신되는 광을 검출하는 단계는,
    상기 피부로부터 수신되는 근적외선을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 검출되는 광을 기초로 상기 피부의 상태를 분석하는 단계는,
    상기 검출된 근적외선을 기초로 상기 피부의 반사도를 결정하는 단계;
    상기 피부의 반사도를 기초로 상기 피부의 수분 상태를 분석하는 단계를 포함하는, 휴대용 전자 장치의 동작 방법.
  16. 제12항의 휴대용 전자 장치의 동작을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
PCT/KR2017/012777 2016-11-11 2017-11-13 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법 WO2018088858A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17868710.9A EP3520685B1 (en) 2016-11-11 2017-11-13 Portable electronic device, accessory, and operating method therefor
US16/348,967 US11813072B2 (en) 2016-11-11 2017-11-13 Portable electronic device, accessory, and operating method therefor

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144349 2016-11-11
RU2016144349A RU2657377C2 (ru) 2016-11-11 2016-11-11 Интеллектуальная насадка на смартфон для определения чистоты, влажности и фотовозраста кожи
KR10-2017-0147604 2017-07-11
KR1020170147604A KR102512358B1 (ko) 2016-11-11 2017-11-07 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018088858A1 true WO2018088858A1 (ko) 2018-05-17

Family

ID=62109974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/012777 WO2018088858A1 (ko) 2016-11-11 2017-11-13 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018088858A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008149107A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Korea Electrotechnology Research Inst 皮膚疾患の光学診断および治療のための装置、光源システムおよび方法
JP2009513230A (ja) * 2006-03-29 2009-04-02 コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティチュート 蛍光診断および光線力学治療のための光源装置
KR20090097904A (ko) * 2007-01-05 2009-09-16 마이스킨 인크 피부 이미징을 위한 시스템, 디바이스 및 방법
KR20150094196A (ko) * 2014-02-11 2015-08-19 서울바이오시스 주식회사 피부 상태 진단 장치 및 이를 이용하는 피부 상태 진단 방법
KR20160023441A (ko) * 2014-08-22 2016-03-03 서울바이오시스 주식회사 발광소자가 구비된 카메라와, 이를 이용한 피부 촬영 방법 및 피부 상태 측정 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009513230A (ja) * 2006-03-29 2009-04-02 コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティチュート 蛍光診断および光線力学治療のための光源装置
JP2008149107A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Korea Electrotechnology Research Inst 皮膚疾患の光学診断および治療のための装置、光源システムおよび方法
KR20090097904A (ko) * 2007-01-05 2009-09-16 마이스킨 인크 피부 이미징을 위한 시스템, 디바이스 및 방법
KR20150094196A (ko) * 2014-02-11 2015-08-19 서울바이오시스 주식회사 피부 상태 진단 장치 및 이를 이용하는 피부 상태 진단 방법
KR20160023441A (ko) * 2014-08-22 2016-03-03 서울바이오시스 주식회사 발광소자가 구비된 카메라와, 이를 이용한 피부 촬영 방법 및 피부 상태 측정 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3520685A4 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102512358B1 (ko) 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법
WO2016099099A1 (en) Image capturing device and sensing protection device
US8849380B2 (en) Multi-spectral tissue imaging
USRE47921E1 (en) Reflectance imaging and analysis for evaluating tissue pigmentation
US7916910B2 (en) Image processing method and apparatus
US9986913B2 (en) Method and system for analyzing physical conditions using digital images
WO2011111567A1 (ja) 照明装置、画像解析装置、画像解析方法及び評価方法
US20070161910A1 (en) Method and Apparatus for Detecting the Presence of Dermal Melanin in Epithelial Tissue
Takiwaki et al. Quantification of erythema and pigmentation using a videomicroscope and a computer
Delpueyo et al. Multispectral imaging system based on light-emitting diodes for the detection of melanomas and basal cell carcinomas: a pilot study
KR102473493B1 (ko) 이미지 캡쳐 디바이스 및 감지 보호 디바이스
Egawa et al. Extended range near-infrared imaging of water and oil in facial skin
Demirli et al. RBX® technology overview
Le et al. Review of modern techniques in detecting port-wine stain response to laser therapy
WO2018088858A1 (ko) 휴대용 전자 장치, 액세서리 및 그 동작 방법
EP3351162A1 (en) A computer implemented method, a system and computer program products to characterize a skin lesion
Mattsson et al. Assessment of erythema and skin perfusion by digital image analysis and scanner laser Doppler
Yang et al. An imaging colorimeter for noncontact skin color measurement
Oshina et al. Three-dimensional representation of triple spectral line imaging data as an option for noncontact skin diagnostics
Kikuchi et al. Age‐related changes in surface reflection, diffuse reflection, and subsurface scattering light of facial skin: luminance value measured by the system for the optical properties of facial skin
Rey-Barroso et al. Polarized multispectral imaging for the diagnosis of skin cancer
Bekina et al. Skin chromphore mapping by means of a modified video-microscope for skin malformation diagnosis
Takiwaki et al. A simple method to estimate CIE‐L* a* b* values of the skin from its videomicroscopic image
Delpueyo Español Development of a new spectral imaging system for the diagnosis of skin cancer
Dolotov et al. Digital imaging of human skin

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17868710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017868710

Country of ref document: EP

Effective date: 20190501