多光谱皮肤图像分析系统-莱森光学

对祛斑类化妆品的疗效判定仍靠肉眼观察或借助放大镜的帮助，进行定性描述，主观因素影响较大，缺乏客观和科学的评价指标，所以对于疗效的科学性判定一直是临床关注的问题之一。应用多光谱皮肤显微偏振光与数字图像处理技术，能够测量目标皮损形状、面积、灰度、积分光密度及色素颜色参数的变化等。

1、多光谱在皮肤检测中的应用

正常人体皮肤的颜色由一系列相互联系的因素决定，黑色素是其中最重要的因素。由于它受基因、激素和阳光照射等因素的影响造成表皮内的色素沉着量的改变。皮肤色素、血红蛋白、黑色素及其它皮损区域对入射光有不同程度的吸收特性，选择相匹配的特定光谱来提高它们的可视性和反差极为重要。一般在观察皮肤黑色素沉着黄褐斑皮损图像时应选用波长400-450nm，皮肤毛细血管扩张或出血斑时选用波长500-600nm等，可提高正常皮肤和皮损区域的对比度、使图像更加清晰。

皮肤图像分析系工作原理示意圈

在测量目标的点、线、面、任意区域内实时灰度测量；直方图测量；分别测得皮损和非皮损图像RGB的各帧体的灰度、平均光密度、光密度、积分光密度目标面积与其它体视学参数点计数、面密度、数密度、体密度、组间比和一般常用统计学处理等。

计算公式：

①光密度假定目标皮肤图像中某点灰度颜色为，入射光特定光标定为，该点的光密度值为为：

OPT=Lng（B/A）=LngB-LngA

由于B≥A所以OPT≥0

②积分光密度（OPTDM）：假定面积（AREA）为M×N，而积分光密度为面积内各点光密度的总和平均光密度（OPTDI）为积分光密度内的光密度平均值，即：

2、偏振光的应用

在皮肤图像的采集过程中，如何处理好一些与光学特性有关的因素，如皮肤表面光的反射系数、表 皮和真皮组分的光吸收系数、皮肤各层的光散射系数和厚度等，直接关系到能否成功地观察皮肤色素及 其它皮损沉着的关键。

入射光到达皮肤表面后，由于皮肤表面的折射率（1.5左右）大于空气的折射率（1.0）致使大约5%的入射光被反射，反射光可使人眼能观察到的皮肤表面状况、已便对皮肤表面特征的研究，但皮肤表面所形成的反射光又降低了皮肤深部结构的清晰度、影响皮肤较深部位的特征观察，尤其是对皮肤黑色素沉着的观察形成干扰，此时这些特定的反射光应需要去除。因此，在进行某些皮肤病治疗用药或某些化妆 品疗效的研究中、对皮肤表面及皮肤较深部位特征的图像清晰度提出了要求，即反射光的分离技术就成 为进行皮肤图像研究的前提条件。

光的偏振

采用偏振光技术有效地提高皮肤色素沉着部位及皮肤其它体表的图像的清晰度。在使用中只需简单地旋转偏振光片的角度即可实现，为皮肤色素性疾病的表面特征的图像采集的研究与临 床应用提供了较好的方法。

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审核编辑 黄宇