[发明专利]一种人皮肤光谱的建模方法以及高拟合度的多个皮肤参数的数学建模方法

摘要

一种人皮肤光谱的建模方法以及高拟合度的多个皮肤参数的数学建模方法，本发明通过建立两个层级的分析模型，即皮肤光谱分析模型和皮肤参数数学模型，从而在皮肤光谱与光敏感的皮肤生物学参数之间建立起关联，实现由一组皮肤参数模拟出虚拟光谱，然后通过虚拟光谱与实际光谱利用信息处理技术进行优化迭代，能够找到一组最优解，达到指定的拟合度标准，实现皮肤生物学量化分析的目的。

主权项

一种人皮肤光谱的建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一根据可见光照射皮肤时吸收、反射、散射、透射的特征，将皮肤从上至下抽象为皮肤表面层、皮肤表皮层、皮肤真皮层、皮下组织层四层；步骤二根据皮肤表皮层的光吸收、散射系数以及皮肤表皮层厚度变量参数，建立在皮肤表皮层中光反射和光透射方程，计算在皮肤表皮层的反射率和透射率；在步骤二中，在所述皮肤表皮层中光反射和光透射由光从上方空气中进入和光从下方真皮层进入两种途径所决定，所述在皮肤表皮层中光反射和光透射的方程为和其中，为从空气进入表皮层的光反射率，为从空气进入表皮层的光透射率，为从真皮层进入表皮层的光反射率，为光从真皮层进入表皮层的光透射率，σαepi为表皮层吸收系数，为表皮层散射系数，depi为表皮层厚度，Lair→Lepi代表光由空气进入表皮层，Lderm→Lepi代表光由真皮层进入表皮层；步骤三根据皮肤真皮层的光吸收、散射系数以及皮肤真皮层厚度变量参数，建立在皮肤真皮层中光反射方程，计算在皮肤真皮层的反射率；在步骤三中，只考虑光反射光由光从上方表皮层中进入的途径，所述在皮肤真皮层中光反射方程为其中，为从表皮层进入真皮层的光反射率，为真皮层吸收系数，为真皮层散射系数，dderm为真皮层厚度，Lepi→Lderm代表光由上方表皮层进入真皮层；步骤四计算光在皮肤表皮层和皮肤真皮层的两层结构中的反射率；在步骤四中，所述光在皮肤表皮层和皮肤真皮层的两层结构中的反射率计算公式为：Rinter=Repi++Tepi+*Rderm+*Tepi-+Tepi+*Rderm+*Repi-*Rderm+*Tepi-+Tepi+*Rderm+*Repi-*Rderm+*Repi-*Rderm+*Tepi-+Tepi+*Rderm+*Repi-*Rderm+*Repi-*Rderm+*Repi-*Rderm+*Tepi-+...]]>其中，Rinter为光在皮肤表皮层和皮肤真皮层的两层结构中的反射率；步骤五计算光通过四层皮肤的总体结构中的反射率；在步骤五中，所述总体结构中的反射率公式为Rskin＝Rsurf+TsurfRinter。