多光譜皮膚圖像分析系統(tǒng)-萊森光學

對祛斑類化妝品的療效判定仍靠肉眼觀察或借助放大鏡的幫助，進行定性描述，主觀因素影響較大，缺乏客觀和科學的評價指標，所以對于療效的科學性判定一直是臨床關(guān)注的問題之一。應用多光譜皮膚顯微偏振光與數(shù)字圖像處理技術(shù)，能夠測量目標皮損形狀、面積、灰度、積分光密度及色素顏色參數(shù)的變化等。

1、多光譜在皮膚檢測中的應用

正常人體皮膚的顏色由一系列相互聯(lián)系的因素決定，黑色素是其中最重要的因素。由于它受基因、激素和陽光照射等因素的影響造成表皮內(nèi)的色素沉著量的改變。皮膚色素、血紅蛋白、黑色素及其它皮損區(qū)域?qū)θ肷涔庥胁煌潭鹊奈仗匦?，選擇相匹配的特定光譜來提高它們的可視性和反差極為重要。一般在觀察皮膚黑色素沉著黃褐斑皮損圖像時應選用波長400-450nm，皮膚毛細血管擴張或出血斑時選用波長500-600nm等，可提高正常皮膚和皮損區(qū)域的對比度、使圖像更加清晰。

皮膚圖像分析系工作原理示意圈

在測量目標的點、線、面、任意區(qū)域內(nèi)實時灰度測量；直方圖測量；分別測得皮損和非皮損圖像RGB的各幀體的灰度、平均光密度、光密度、積分光密度目標面積與其它體視學參數(shù)點計數(shù)、面密度、數(shù)密度、體密度、組間比和一般常用統(tǒng)計學處理等。

計算公式：

①光密度假定目標皮膚圖像中某點灰度顏色為，入射光特定光標定為，該點的光密度值為為：

OPT=Lng（B/A）=LngB-LngA

由于B≥A所以OPT≥0

②積分光密度（OPTDM）：假定面積（AREA）為M×N，而積分光密度為面積內(nèi)各點光密度的總和平均光密度（OPTDI）為積分光密度內(nèi)的光密度平均值，即：

2、偏振光的應用

在皮膚圖像的采集過程中，如何處理好一些與光學特性有關(guān)的因素，如皮膚表面光的反射系數(shù)、表 皮和真皮組分的光吸收系數(shù)、皮膚各層的光散射系數(shù)和厚度等，直接關(guān)系到能否成功地觀察皮膚色素及 其它皮損沉著的關(guān)鍵。

入射光到達皮膚表面后，由于皮膚表面的折射率（1.5左右）大于空氣的折射率（1.0）致使大約5%的入射光被反射，反射光可使人眼能觀察到的皮膚表面狀況、已便對皮膚表面特征的研究，但皮膚表面所形成的反射光又降低了皮膚深部結(jié)構(gòu)的清晰度、影響皮膚較深部位的特征觀察，尤其是對皮膚黑色素沉著的觀察形成干擾，此時這些特定的反射光應需要去除。因此，在進行某些皮膚病治療用藥或某些化妝 品療效的研究中、對皮膚表面及皮膚較深部位特征的圖像清晰度提出了要求，即反射光的分離技術(shù)就成 為進行皮膚圖像研究的前提條件。

光的偏振

采用偏振光技術(shù)有效地提高皮膚色素沉著部位及皮膚其它體表的圖像的清晰度。在使用中只需簡單地旋轉(zhuǎn)偏振光片的角度即可實現(xiàn)，為皮膚色素性疾病的表面特征的圖像采集的研究與臨 床應用提供了較好的方法。

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審核編輯黃宇