一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置与流程

本发明涉及一种皮肤肤色检测技术，尤其涉及一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置。

背景技术：

肤色检测技术是指在图像中选取对应于人体皮肤像素区域的过程。人体肤色检测技术广泛应用于多个领域，如人体检测、人脸检测、手势识别和图像过滤等。肤色检测通常作为这些领域的一种预处理工作，它的精度将对后期的处理工作产生很大的影响。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

由于现有的肤色检测设备不够精密，检测方法不够完善，导致检测流程都比较繁琐复杂，因此对肤色的判断精准度也非常低，整个过程效率较低，辨识度不高。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置，解决了检测皮肤肤色较为复杂，对肤色的判断精准度低的技术问题，达到高效、快速、精准测量用户的肤色，操作性强，辨识率高的技术效果。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法，应用于一穿戴式设备，所述穿戴式设备具有一光敏传感器，其中，所述方法包括：设定光束的第一光照强度，利用光电容积脉搏波描记法将所述第一光照强度的光束作为ppg检测光；将所述ppg检测光照射到第一用户的皮肤表面，所述ppg检测光透过所述皮肤表面反射到光敏传感器，获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号，其中，所述混合电信号包含直流dc信号和交流ac信号；从所述混合电信号中提取所述直流dc信号，获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；获得预设直流dc信号阈值；判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值大于第一预设阈值时，获得第一肤色。

另一方面，本申请还提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置，其中，所述装置包括：第一设定单元，所述第一设定单元用于设定光束的第一光照强度；第一获得单元，所述第一获得单元用于获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；第一转换单元，所述第一转换单元用于将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号；第二获得单元，所述第二获得单元用于获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；第三获得单元，所述第三获得单元用于获得预设直流dc信号阈值；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；第四获得单元，所述第四获得单元用于获得第一肤色。

第三方面，本发明提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过使用光电容积脉搏波描记法(ppg)测量人体皮肤，在ppg测量时光照强度一定的前提下，通过检测接收信号中的dc信号强度，来判断一个人的皮肤肤色，达到高效、快速、精准测量用户的肤色，操作性强，辨识率高的技术效果；另一方面，所述检测设备应用于一穿戴式设备，使得肤色检测过程快速、高效、简易化。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为本申请实施例一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法的所述获得预设直流dc信号阈值的流程示意图；

图3为本申请实施例一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图；

附图标记说明：第一设定单元11，第一获得单元12，第一转换单元13，第二获得单元14，第三获得单元15，第一判断单元16，第四获得单元17，总线300，接收器301，处理器302，发送器303，存储器304，总线接口306。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置，解决了检测皮肤肤色较为复杂，对肤色的判断精准度低的技术问题，达到高效、快速、精准测量用户的肤色，操作性强，辨识率高的技术效果。下面，将参考附图详细的描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

申请概述

肤色检测在医疗保健中具有重要的作用，对于皮肤疾病诊断、化妆品效果量化分析都具有重要的实用价值，皮肤颜色的变化能够反映皮肤屏障的完整性、皮肤的敏感性。这种通过应用于一穿戴式设备的光电容积脉搏波描记法(ppg)，来判断一个人的皮肤肤色，解决了检测皮肤肤色较为复杂，对肤色的判断精准度低的技术问题达到高效、快速、精准测量用户的肤色，操作性强，辨识率高的技术效果

针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

本申请实施例提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法及装置，其中，所述方法包括：设定光束的第一光照强度，利用光电容积脉搏波描记法将所述第一光照强度的光束作为ppg检测光；将所述ppg检测光照射到第一用户的皮肤表面，所述ppg检测光透过所述皮肤表面反射到光敏传感器，获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号，其中，所述混合电信号包含直流dc信号和交流ac信号；从所述混合电信号中提取所述直流dc信号，获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；获得预设直流dc信号阈值；判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值大于第一预设阈值时，获得第一肤色。

肤色是人脸识别技术的重要信息，利用肤色信息在彩色图像中进行人脸粗略检测，得到候选人脸区域，再辅助研究人脸区域的各个特征器官，因此实现了人脸检测系统，成功识别人脸区域。

在介绍了本申请基本原理和应用场景之后，为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

如图1所示，本申请实施例提供了一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法，其中，所述方法包括：

步骤s100：设定光束的第一光照强度，利用光电容积脉搏波描记法将所述第一光照强度的光束作为ppg检测光；

具体而言，所述光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量，简称照度，为物理术语，用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。所述的第一光照强度指用来照射到指端皮肤表面的一定波长的光束。其中，所述第一光照强度的取值范围为0-2080641(0值是完全没有收到反射光的值，2080641是ad采样的饱和值)。所述光电容积脉搏波描记法(ppg)是指借助光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到检测端皮肤肌肉和血液的吸收衰作用，检测器检测到的光强度将减弱，其中皮肤肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈搏动性变化，当心脏收缩时外周血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小，反之亦然，故光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化，将此光强度变化信号转换成电信号，便可获得容积脉搏血流的变化。因此利用光电容积脉搏波描记法将所述的第一光照强度作为检测光用于后续的检测。

步骤s200：将所述ppg检测光照射到第一用户的皮肤表面，所述ppg检测光透过所述皮肤表面反射到光敏传感器，获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；

具体而言，所述光敏传感器是指利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长，光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻，它能感应光线的明暗变化，本申请实施例中所述的光敏传感器是附着在人体可穿戴设备上的。所述第一接收光强度信息对应于所述第一光照强度，它是指所述的第一光照强度照射到皮肤表面经过反射之后，所述光敏传感器接收到的光强度信息。所述的ppg检测光照射到第一用户的皮肤表面时，一部分被皮肤吸收，另外一部分透过所述皮肤表面被反射到光敏传感器，然后所述光敏传感器就获得了所述皮肤表面的第一接收光强度信息。

步骤s300：将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号，其中，所述混合电信号包含直流dc和交流ac信号；

具体而言，所述直流dc是直流电(directcurrent,简称dc)，又称“恒流电”，恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电；所述交流ac是交流电，是指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为零，不同于直流电，它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。如步骤s200，所述的光敏传感器将所述第一接收光强度信息转换为混合电信号，所述的电信号包含直流信号和交流信号，所述转换过程为后续的直流信号的提取奠定了基础。

步骤s400：从所述混合电信号中提取所述直流dc信号，获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；

具体而言，所述第一光吸收度指皮肤对光的吸收度，当固定强度的光照射到皮肤上时，接收到的光强度信号可以表示为混合电信号(直流电加交流电)，当光强度100％反射时，标记此时的直流电为最大，通过实验验证得出，不同肤色的人得到的直流电存在明显的差异，肤色较深的人得到的直流电明显小于最大直流电,肤色较浅的人得到的直流电明显接近最大直流电，因此肤色的深浅的变化可以很直观的通过直流电的大小来判断。

步骤s500：获得预设直流dc信号阈值；

具体而言，所述预设直流dc信号阈值是指给直流电预设一个阈值，可以最大程度的反映皮肤对光的吸收程度，通过判断所述光照强度经过反射后的标记的直流电与所述预设直流dc信号阈值进行对比，进而判断所述用户的皮肤颜色深浅。

步骤s600：判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；

具体而言，将所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值和所述第一预设阈值进行比较，对于较深的肤色，它对于第一光的吸收度较多，进而得到的直流电明显小于预设的直流dc信号阈值，即二者的差值较大，大于第一预设阈值；对于较浅的肤色，它对于第一光的吸收度较少，进而得到的直流电接近于预设的直流dc信号阈值，即二者的差距较小，小于第一预设阈值。

步骤s700：当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值大于第一预设阈值，获得第一肤色；

具体而言，所述第一预设阈值是用来判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值，在此可将所述第一预设阈值设置为1400000，通过比对两者的差值来判断所述的第一肤色的深浅问题，当两者差值大于第一预设阈值时，则所述的获得的第一肤色较深，当两者差值小于第一预设阈值时，则所述的获得的第一肤色较浅。

例如：以下为某个被试的实验数据

115081411516631152438115174611528181153298

115256011526111152648115019411500061148534

114702111460201144917114349211429991142336

114135111398841140092113932511391271138626

113870811382231138186113864911382001137875

113801811378961137609113776511379381137560

113756311378121137614113755711372161137250

113763411371781137637113773511372741137744

113757611384181138587113888711382921138644

113919211397641140193114080311406621141742

114134411428881142601114308411431661143573

114443811452101145356114505111463381146485

114701711470621147912114815911480981149050

115002811504821150981115093411509211150368

114925211495431147539114692011456011143535

114306011410381140204113994911380791138580

113714811368951136000113564311351991134810

113441511336591134487113475811339261133945

113358311339261133641113347411336751133310

113331311327431133170113270711327151132019

113322211330641132972113304011336951133192

113354411331151133433113438611348961134563

113565911358211135615113618311369721137036

113743111380301137929113846811394711138643

113958111403751140276114136311417251141830

114256011437471143719114385511443471144934

114487311440521144030114278811419091140382

113920511375021136555113512111349541134093

113246411322151131545113042211301271129835

112958511289581128601112811011286481128341

112822411281261128266112850911272641127446

此数据的做fft以后，得到的直流dc信号量为1143348，此数据小于预设信号阈值1400000，可以得出此被试的肤色较大多数人是偏深色的。

进一步的，判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值，还包括步骤s710：

步骤s710：当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值不大于第一预设阈值时，获得第二肤色，其中，所述第二肤色小于所述第一肤色的肤色深度；

具体而言，所述第二肤色是区别于所述第一肤色的，通过比对所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值，来判断所述的第二肤色的深浅问题，当两者差值小于第一预设阈值时，则所述的获得的第一肤色较浅，所述第二肤色小于所述第一肤色的肤色深度，进而达到快捷、高效、精准检测肤色，提升检测肤色效率的效果。

如图2所示，为了达到提升检测肤色的精准度的效果，本申请实施例的步骤s500还包括：

步骤s510：当所述ppg检测光全部透过所述皮肤表面反射到光敏传感器时，获得直流dc信号的最大值dmax；

步骤s520：设置所述直流dc信号的最大值dmax为预设直流dc信号阈值；

具体而言，所述获得直流dc信号的最大值dmax为：将固定强度的光照作为ppg检测光，当固定强度的光照射到皮肤上时，接收到的光强度信号可以表示为：x＝d+a，其中，d表示所述直流dc信号，a表示所述交流ac信号。当第一光照强度通过皮肤表面100％反射后，通过光敏传感器能够全部接受反射光，进而标记此时的直流dc信号为dmax，将获得的所述直流信号的最大值dmax设置为预设直流信号阈值，通过比较经过皮肤反射后的直流电信号与所述预设直流信号阈值进行比较，来获得所述第一用户的肤色情况，达到高效、精准检测肤色的效果。

综上所述，本申请实施例提供的一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法具有如下技术效果：

1、由于所述的一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法，应用于一穿戴式设备，所述穿戴式设备具有一光敏传感器，所述的光敏传感器可以将接收到的光强度信息转换为混合电信号，方便后续的直流电信号提取，进而判断所述用户的肤色深浅，这种肤色检测方法解决了现有技术中检测复杂，对肤色判断精准度低的问题，达到了肤色检测快速高效的效果。

2、由于利用的是光电容积脉搏波描记法来判断所述用户的肤色，所述方法是一种无创伤的方法，降低了对人体的伤害，操作性非常强，解决了检测过程中繁琐的流程，达到了精准检测用户的肤色、辨别率非常高的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法同样发明构思，本发明还提供了一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置，如图3所示，所述装置包括：

第一设定单元11，所述第一设定单元11用于设定光束的第一光照强度；

第一获得单元12，所述第一获得单元12用于获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；

第一转换单元13，所述第一转换单元13用于将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号；

第二获得单元14，所述第二获得单元14用于获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；

第三获得单元15，所述第三获得单元15用于获得预设直流dc信号阈值；

第一判断单元16，所述第一判断单元16用于判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；

第四获得单元17，所述第四获得单元17用于获得第一肤色。

进一步的，所述装置还包括：

第五获得单元，所述第五获得单元用于获得直流dc信号的最大值dmax；

第一设置单元：所述第一设置单元用于设置所述直流dc信号的最大值dmax为预设直流dc信号阈值。

进一步的，所述装置还包括：

第六获得单元，所述第六获得单元用于当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值不大于第一预设阈值时，获得第二肤色。

前述图1实施例一中的一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置，通过前述对一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，再次不再详述。

实施例三

下面参考图4来描述本申请实施例的电子设备。

图4图示了根据本申请实施例的电子设备的结构示意图。

基于与前述实施例中一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法的发明构思，本发明还提供一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测装置，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种远程安全防控的预警方法的任一方法的步骤。

其中，在图4中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。

处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

本发明实施例提供的一种基于穿戴式脉搏信号的皮肤肤色检测方法，其中所述方法包括：设定光束的第一光照强度，利用光电容积脉搏波描记法将所述第一光照强度的光束作为ppg检测光；将所述ppg检测光照射到第一用户的皮肤表面，所述ppg检测光透过所述皮肤表面反射到光敏传感器，获得所述皮肤表面的第一接收光强度信息；将所述皮肤表面的第一接收光强度信息转换为混合电信号，其中，所述混合电信号包含直流dc信号和交流ac信号；从所述混合电信号中提取所述直流dc信号，获得所述皮肤表面对所述第一光照强度的光束的第一光吸收度；获得预设直流dc信号阈值；判断所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值是否大于第一预设阈值；当所述第一光吸收度与所述预设直流dc信号阈值的差值大于第一预设阈值时，获得第一肤色。解决了检测皮肤肤色较为复杂，对肤色的判断精准度低的技术问题，达到高效、快速、精准测量用户的肤色，操作性强，辨识率高的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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