一種人體皮膚水分含量檢測裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人體皮膚水分含量檢測裝置，包括:傳感器單元，用于檢測當(dāng)前皮膚參數(shù)，所述當(dāng)前皮膚參數(shù)包括當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值;數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前皮膚參數(shù)獲取所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)，所述水分含量參數(shù)包括所述當(dāng)前皮膚的相對濕度;數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于將所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)發(fā)送至其它終端。本發(fā)明中，通過采用雙電容傳感器方式檢測皮膚角質(zhì)層水分的電容量及皮膚的環(huán)境干擾值來測量人體皮膚的相對濕度。雙電容傳感器最大限度地減少檢測環(huán)境的溫度、濕度等因素對檢測結(jié)果的影響，從而得到更加精確的結(jié)果。
【專利說明】一種人體皮膚水分含量檢測裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人體皮膚檢測領(lǐng)域，尤其涉有一種人體皮膚水分含量檢測裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對美和健康的要求隨之增高，而皮膚是關(guān)系人們美與健康的一個重要環(huán)節(jié)。
[0003]從皮膚機理層面來說，皮膚水分含量是由內(nèi)部和外部兩種因素決定的，皮膚角質(zhì)層保持水分能力變化較大，水分含量可以從10%至60%變化，最主要的還是皮膚出汗的呼吸過程及皮膚中水混合物的組成。外部因素包括環(huán)境溫度、濕度、藥品和化妝品等，都能決定和改變皮膚中的水分含量。皮膚水分含量會影響皮膚表面的水和油脂混合膜的形成，而這層保護膜對防止皮膚的衰老是非常重要的。因此定量化的測試皮膚水分含量及相對一定護理階段后的變化量是很有用的。
[0004]傳統(tǒng)的人體皮膚水分檢測方法有生物電阻抗分析法和電容法。其中生物電阻抗分析法(BIA)是一種常用于身體成分測量包括身體脂肪和全身水的檢測方法。如專利號為200510011875.2的一種皮膚水分測量方法。BIA方法的基本原理是一個頻率為50KHz的微小電流作用于我們的皮膚，皮膚上的各種化合物形成一種電阻抗，即阻礙電流通過身體組織，而通過計算這種電阻抗可以計算角質(zhì)層的含`水量(水分)。
[0005]然而，許多研究表明，BIA方法在測量人體皮膚水分方面的存在較大誤差，另外，目前，雖然采用電容法的裝置相比生物電阻抗分析法能夠精確檢測局部皮膚水分，但由于成本高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不足難以普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種小巧、精確、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的人體皮膚水分檢測裝置及系統(tǒng)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種人體皮膚水分含量檢測裝置，包括: 傳感器單元，用于檢測當(dāng)前皮膚參數(shù)，所述當(dāng)前皮膚參數(shù)包括當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前
皮膚環(huán)境干擾值；
數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前皮膚參數(shù)獲取所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)，所述水分含量參數(shù)包括所述當(dāng)前皮膚的相對濕度；
數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于將所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)發(fā)送至其它終端。
[0008]進一步，所述傳感器單元包括:
第一傳感器，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的電容量；
第二傳感器，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的環(huán)境干擾值。
[0009]進一步，所述第一傳感器及第二傳感器均為電容傳感器。
[0010]進一步，所述數(shù)據(jù)處理單元包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述傳感器單元獲取的當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
低通濾波單元，用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進行低通濾波；
相對濕度計算單元，用于將所述低通濾波后的數(shù)字信號計算所述當(dāng)前皮膚的相對濕度。
[0011]進一步，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括:
存儲單元，用于存儲所述當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值及經(jīng)所述相對溫度計算單元計算獲得的當(dāng)前皮膚的相對濕度； 系統(tǒng)電量監(jiān)控單元，用于監(jiān)控所述人體皮膚水分含量檢測裝置的電量。
[0012]進一步，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元包括:
有線發(fā)送單元，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元計算獲得的數(shù)據(jù)通過有線的方式發(fā)送至其它終端；
無線發(fā)送單元，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元計算獲得的數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送至其它終端。
[0013]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)，包括:
前述任一項所述的人體皮膚水分含量檢測裝置，所述人體皮膚檢測裝置可用來檢測人體皮膚的水分含量數(shù)據(jù)；
后臺數(shù)據(jù)庫，用于存儲所述人體皮膚水分含量檢測裝置檢測獲得的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)；
終端，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置發(fā)送的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)及將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫進行存儲，
所述終端還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
[0014]進一步，所述終端包括:
接收單元，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置發(fā)送的人體皮膚水分含量檢測數(shù)
據(jù)；
發(fā)送單元，用于將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫進行存儲；查詢單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
[0015]進一步，所述終端包括:
手機、平板電腦、PC。
[0016]實施本發(fā)明，具有如下有益效果:
本發(fā)明中，通過采用雙電容傳感器方式檢測皮膚角質(zhì)層水分的電容量及皮膚的環(huán)境干擾值來測量人體皮膚的相對濕度，即人體皮膚的水分量。雙電容傳感器可以最大限度地減少檢測環(huán)境的溫度、濕度等因素對檢測結(jié)果的影響，從而得到更加精確的結(jié)果，以提供一種精確的人體皮膚水分檢測裝置。
[0017]而且，采用單芯片的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)將電容傳感器檢測獲得的電容量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，大大降低了裝置的復(fù)雜程度，以提供一種小巧、成本低、結(jié)構(gòu)簡單的人體皮膚水分含量檢測裝置。[0018]本發(fā)明可以快速而且精確地檢測出人體皮膚的水分量，借此來辨別化妝品的效果。在醫(yī)療美容方面，可以更為精確地知道人體皮膚的水分含量，從而更好地選用化妝品，保護皮膚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置包含的傳感器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置包含的數(shù)據(jù)處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置包含的數(shù)據(jù)發(fā)送單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0021]圖1是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
人體皮膚水分含量檢測裝置11，`用于檢測人體皮膚水分含量。
[0022]后臺數(shù)據(jù)庫13，用于存儲所述人體皮膚水分含量檢測裝置11檢測獲得的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
[0023]終端12，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置11發(fā)送的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)及將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫13進行存儲，
所述終端12還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫13中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
[0024]所述終端12包括手機、平板電腦、PC等。
[0025]圖2是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)I中人體皮膚水分含量檢測裝置11的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
傳感器單元111，用于檢測當(dāng)前皮膚參數(shù)，所述當(dāng)前皮膚參數(shù)包括當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值。
[0026]其中，當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值包括當(dāng)前皮膚環(huán)境的溫度、濕度等參數(shù)，作為參考輸入平衡環(huán)境對檢測結(jié)果的干擾。
[0027]數(shù)據(jù)處理單元112，用于根據(jù)所述當(dāng)前皮膚參數(shù)獲取所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)，所述水分含量參數(shù)包括所述當(dāng)前皮膚的相對濕度。
[0028]具體的，數(shù)據(jù)處理單元112將傳感器單元111檢測獲取的當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后進行求差值，最后所得的差值經(jīng)過換算可得到人體皮膚相對濕度含量。差值法過程如下:皮膚水分值+P*環(huán)境干擾值=當(dāng)前皮膚電容量值
P代表相對誤差，取值范圍根據(jù)特定人群做變化，得到皮膚水分值得結(jié)果為:當(dāng)前皮膚電容量值-P*環(huán)境干擾值。
[0029]數(shù)據(jù)發(fā)送單元113，用于將所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)發(fā)送至其它終端。
[0030]需要說明的是，發(fā)送數(shù)據(jù)的方式包括有線、無線、藍牙等。
[0031]圖3是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置11包含的傳感器單元111的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
第一傳感器1111，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的電容量。
[0032]第二傳感器1112，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的環(huán)境干擾值。
[0033]其中，所述第一及第二傳感器均為電容傳感器，在實施時，電容傳感器利用兩條間隔距離很小的銅質(zhì)電極之間的邊緣效應(yīng)來獲取皮膚電容量，電容傳感器上的任意兩條電極充當(dāng)了電容器的兩個極板來儲存電荷。
[0034]圖4是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置11包含的數(shù)據(jù)處理單元112的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1121，用于將所述傳感器單元獲取的當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 。
[0035]具體的，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1121可采用單芯片電容數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)，能夠大大降低裝置的復(fù)雜程度。
[0036]低通濾波單元1122，用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1121轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進行低通濾波。
[0037]相對濕度計算單元1123，用于將所述低通濾波后的數(shù)字信號計算所述當(dāng)前皮膚的相對濕度。
[0038]具體的，相對濕度計算單元1123將數(shù)字化后的當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值進行求差值，最后所得的差值經(jīng)過換算可得到人體皮膚相對濕度含量。差值法過程如下:
皮膚水分值+P*環(huán)境干擾值=當(dāng)前皮膚電容量值
P代表相對誤差，取值范圍根據(jù)特定人群做變化，得到皮膚水分值得結(jié)果為:當(dāng)前皮膚電容量值-P*環(huán)境干擾值。
[0039]存儲單元1124，用于存儲所述當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值及經(jīng)所述相對溫度計算單元1123計算獲得的當(dāng)前皮膚的相對濕度。
[0040]系統(tǒng)電量監(jiān)控單元1125，用于監(jiān)控所述人體皮膚水分含量檢測裝置11的電量。
[0041]還需要說明的是，所述低通濾波單元1122、相對濕度計算單元1123、存儲單元1124及系統(tǒng)電量監(jiān)控單元1125的功能可設(shè)計為一體，通過一體的微處理器實現(xiàn)，例如ADI公司的超低功耗微控制處理器ADUC7061。
[0042]圖5是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置11包含的數(shù)據(jù)發(fā)送單元113的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
有線發(fā)送單元1131，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元112計算獲得的數(shù)據(jù)通過有線的方式發(fā)送至其它終端。
[0043]無線發(fā)送單元1132，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元112計算獲得的數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送至其它終端。
[0044]圖6是本發(fā)明一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)中終端12的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
接收單元121，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置11發(fā)送的人體皮膚水分含量
檢測數(shù)據(jù)；
發(fā)送單元122，用于將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫13進行存儲；
查詢單元123，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫13中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
[0045]需要說明的是，針對家庭、美容院、醫(yī)院美容科等對檢測結(jié)果要求比較高的場合。本系統(tǒng)還可增加數(shù)據(jù)中繼實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的采集以及檢測結(jié)果上傳數(shù)據(jù)庫功能。數(shù)據(jù)中繼集成的各種傳感器可采集檢測環(huán)境的溫度、濕度、噪聲以及光照等環(huán)境參數(shù)。另外，通過網(wǎng)絡(luò)算法基于TCP/IP通信協(xié)議可計算檢測結(jié)果發(fā)送的時間，利用移動通信基站之間的時間差算法可計算檢測位置。
[0046]本發(fā)明一種檢測人體皮膚水分的檢測裝置與上述系統(tǒng)中人體皮膚水分含量檢測裝置11的結(jié)構(gòu)和功能大致相同，在此不再重復(fù)。
[0047]本發(fā)明中，通過采用雙電容傳感器方式檢測皮膚角質(zhì)層水分的電容量及皮膚的環(huán)境干擾值來測量人體皮膚的相對濕度。雙電容傳感器最大限度地減少檢測環(huán)境的溫度、濕度等因素對檢測結(jié)果的影響，從而得到更加精確的結(jié)果。采用單芯片的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)將電容傳感器檢測獲得的電容量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，大大降低了裝置的復(fù)雜程度。
[0048]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。`
【權(quán)利要求】
1.一種人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于，包括: 傳感器單元，用于檢測當(dāng)前皮膚參數(shù)，所述當(dāng)前皮膚參數(shù)包括當(dāng)前皮膚電容量及當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值； 數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前皮膚參數(shù)獲取所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)，所述水分含量參數(shù)包括所述當(dāng)前皮膚的相對濕度； 數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于將所述當(dāng)前皮膚的水分含量參數(shù)發(fā)送至其它終端。
2.如權(quán)利要求1所述的人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于，所述傳感器單元包括: 第一傳感器，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的電容量； 第二傳感器，用于獲取所述當(dāng)前皮膚的環(huán)境干擾值。
3.如權(quán)利要求2所述的人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于: 所述第一傳感器及第二傳感器均為電容傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括: 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述傳感器單元獲取的當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 低通濾波單元， 用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進行低通濾波； 相對濕度計算單元，用于將所述低通濾波后的數(shù)字信號計算所述當(dāng)前皮膚的相對濕度。
5.如權(quán)利要求4所述的人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括: 存儲單元，用于存儲所述當(dāng)前皮膚電容量及所述當(dāng)前皮膚環(huán)境干擾值及經(jīng)所述相對溫度計算單元計算獲得的當(dāng)前皮膚的相對濕度； 系統(tǒng)電量監(jiān)控單元，用于監(jiān)控所述人體皮膚水分含量檢測裝置的電量。
6.如權(quán)利要求1人體皮膚水分含量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元包括: 有線發(fā)送單元，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元計算獲得的數(shù)據(jù)通過有線的方式發(fā)送至其它終端； 無線發(fā)送單元，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元計算獲得的數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送至其它終端。
7.一種人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1~6任一項所述的人體皮膚水分含量檢測裝置； 后臺數(shù)據(jù)庫，用于存儲所述人體皮膚水分含量檢測裝置檢測獲得的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)； 終端，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置發(fā)送的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)及將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫進行存儲， 所述終端還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端包括: 接收單元，用于接收所述人體皮膚水分含量檢測裝置發(fā)送的人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)； 發(fā)送單元，用于將所述人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述后臺數(shù)據(jù)庫進行存儲；查詢單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的條件在所述數(shù)據(jù)庫中查詢與所述預(yù)設(shè)條件符合的相關(guān)人體皮膚水分含量檢測數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的人體皮膚水分含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端包括: 手機、平板電腦、PC。`
【文檔編號】A61B5/053GK103860169SQ201210540981
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】孟民杰, 閻麗, 褚航, 胡廣蕊, 翁偉生 申請人:廣州大學(xué)城健康產(chǎn)業(yè)科技園投資管理有限公司