[发明专利]一种基于分离向量的皮肤色素分离方法

说明书

本发明公开了一种基于分离向量的皮肤色素分离方法。将被检测图片输入到计算机，通过PCA‑ICA算法将皮肤中的红色素和黑色素进行分离，最后输出红色素和黑色素的图像，并显示出来。本发明具有成本低、速度快、效率高和分辨率高的优点。

技术领域

本发明涉及皮肤的色素分布的分离，主要是人脸部分的皮肤色素，但不仅包括脸部皮肤，也能用于其他部位的皮肤。

背景技术

在对皮肤的各类研究中，由于无需身体接触且能进行量化分析的优势，基于皮肤图像的研究工作越来越多。红色素和黑色素是皮肤中最主要的两种色素。其中黑色素决定了皮肤的主要色调，红色素能反应皮肤毛细血管的分布状况，从而能帮助应用于医疗诊断，健康疾病等。

因此，有必要设计将皮肤图像中把这两种色素的分布提取出来，对于皮肤学、化妆品功效检验、医疗诊断、健康状况诊断等都具有重要的意义。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明公开了一种基于分离向量的皮肤色素分离方法。将被检测图片输入到计算机，通过PCA-ICA算法将皮肤中的红色素和黑色素进行分离，最后输出红色素和黑色素的图像，并显示出来。本发明具有成本低、速度快、效率高和分辨率高的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于分离向量的皮肤色素分离方法，其特征在于：包括以下步骤：R1、利用成像光路和彩色CMOS相机获得一幅光强图片，该皮肤图像(RGB彩色)数据作为未被处理的原始图像输入计算机；R2、通过主成分分析（PCA）方法对该图像进行分析和计算，得到特征值及特征向量等信息；R3、通过独立成分分析（ICA）方法对PCA的特征值及特征向量进行修正，从而获取到图像数据的分离向量；R4，通过ICA得到的分离向量，对原始图像进行分析计算，得到皮肤的红色素含量图像数据；R5、通过ICA得到的分离向量，对原始图像进行分析计算，得到皮肤的黑色素含量图像数据；R6、利用步骤4所得红色素含量图像数据，进行伪彩色数据映射，从而形成彩色图像并输出；R7、利用步骤5所得黑色素含量图像数据，进行伪彩色数据映射，从而形成彩色图像并输出；

一种基于分离向量的皮肤色素分离方法，其特征在于：所使用的光强图片一般为偏振图片。

一种基于分离向量的皮肤色素分离方法，其特征在于：所述参数值为包含原始光强。

一种基于分离向量的皮肤色素分离方法，其特征在于：所述步骤R2中的PCA，为主成分分析标准过程，用于分离皮肤颜色中的红色素与黑色素成分，并应用于独立成分分析的计算。

一种基于分离向量的皮肤色素分离方法，所述步骤R3中的ICA：所采用的公式为：

其中,公式中Clog是原始图像像素点的光密度,Vm,Vh是ICA得到的分离向量，E为ICA计算过程中的参数。

将被检测图片输入到计算机，通过PCA-ICA算法将皮肤中的红色素和黑色素进行分离，最后输出红色素和黑色素的图像，并显示出来。本发明具有成本低、速度快、效率高和分辨率高的优点。

附图说明

图1为本发明一种基于分离向量的皮肤色素分离方法流程示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

步骤1, 是获取数据图像，通常来源于特殊的相机或者照相装置。本发明中使用的为偏振光源，这样更好的去除了皮肤表面的漫反射。为了下面的描述方便，这里把图像数据描述为X，通常情况下X为RGB真彩色图像，图像尺寸为m*n。