發(fā)布時間：2017-11-14 09:25

  本文關(guān)鍵詞：基于LED誘導(dǎo)熒光光譜的皮膚檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,美容產(chǎn)業(yè)快速增長,人們對美的追求日漸強烈,消費者和工業(yè)界對皮膚檢測儀器設(shè)備也日益提出了更多的要求。以往的皮膚檢測儀器或者是工業(yè)級的專業(yè)測量設(shè)備,雖然精度高,但價格高昂,通常一個探頭針對單一功能,且有一定的操作要求,很難被一般用戶所接受；或者是消費級的皮膚檢測儀,雖然因價格低廉、使用方便而獲得一定市場,但存在精度較低、功能有限等缺點�；谶@一背景,我們嘗試研發(fā)一種基于光學(xué)的無損、快速、小型、智能的面向大眾的多功能皮膚檢測儀器,以期該儀器可以填補這一市場空白。本論文基于便攜、穩(wěn)定的LED誘導(dǎo)熒光光譜技術(shù),結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的建模分析方法,設(shè)計了基于光譜檢測和分析的皮膚無損檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用安全、高功率的波長為380nm的LED作為激發(fā)光光源,對激發(fā)產(chǎn)生的熒光光譜信號進行采集,并通過多元線性回歸技術(shù)將光譜數(shù)據(jù)與皮膚特性參數(shù)建模,基于該模型實現(xiàn)對待測皮膚參數(shù)的評估。本論文所針對的皮膚特性參數(shù)為白皙度,彈性和水分。本論文在研究過程中進行了志愿者實驗,累積對五十余人進行二百余人次實驗。實驗中對人體臉頰、小臂指定部位的皮膚進行了熒光信號的檢測,并對實驗結(jié)果進行了交叉驗證。通過實驗驗證,該系統(tǒng)測量皮膚白皙度的平均相對誤差在3%以下,彈性的相對誤差在5%以下,水分的相對誤差在10%左右。實驗證實了這一系統(tǒng)在皮膚參數(shù)檢測中的有效性,但考慮到水分測量結(jié)果不佳,我們追加了一輪志愿者實驗,并與市售水分測試儀進行了對比。結(jié)果光譜法水分測量的相對誤差約為26%,但與市場上現(xiàn)有的設(shè)備相比仍有一定優(yōu)勢。此外,本論文也進行了初步的產(chǎn)品化工作,在結(jié)構(gòu)設(shè)計、面向用戶的軟件編寫等方面投入了大量工作�？紤]到該系統(tǒng)面向大眾用戶的定位,在設(shè)計時對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行精簡、小型化設(shè)計,器材等選擇以小型、低廉等為主要要求,并進行了該系統(tǒng)的小型化封裝,該系統(tǒng)主體部分大小封裝至65×50×47mm,外接光纖檢測探頭。為用戶使用方便,本論文還提供了用戶使用的簡單易用的應(yīng)用軟件,該軟件的框架和界面編寫已完成,可以在系統(tǒng)完全完成獲得實用化計算模型后直接投入使用。目前該系統(tǒng)仍在進一步研發(fā),今后的工作將主要基于提升水分測量精度,與合作機構(gòu)合作進行更多的實測對比實驗,進一步壓縮成本等幾點開展。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1184820