[发明专利]一种利用数学模型计算人皮肤胶原蛋白相关3个参数的方法

摘要

一种利用数学模型计算人皮肤胶原蛋白相关3个参数的方法，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胶原蛋白相关参数数学模型，从而在皮肤光谱与光敏感的胶原蛋白相关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，实现人皮肤胶原蛋白相关参数量化分析的目的。

主权项

1.一种利用数学模型计算人皮肤胶原蛋白相关3个参数的方法，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；步骤二根据皮肤真皮层的吸收、反射、散射、透射特征，建立在皮肤真皮层中光反射率、透射率方程，计算皮肤真皮层的散射系数；步骤三根据瑞利散射理论，建立胶原蛋白瑞利散射系数与胶原蛋白含量、胶原蛋白纤维半径或直径之间关系的方程；步骤四根据米氏散射理论，建立胶原蛋白米氏散射系数与胶原蛋白含量、胶原蛋白纤维束半径或直径之间关系的方程；步骤五建立在皮肤真皮层中所述散射系数与皮肤胶原蛋白体积分数、皮肤胶原蛋白纤维半径或直径、皮肤胶原蛋白纤维束半径或直径之间关系的方程；在步骤二中，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，d_derm为真皮层厚度，L_epi→L_derm代表光由上方表皮层进入真皮层；在步骤三中，所述方程为其中表示单个胶原蛋白截面散射系数，N表示表示胶原蛋白密度，λ表示光的波长，n表示胶原蛋白纤维的相对反射率；在步骤四中，所述方程为其中表示真皮层散射效率，x＝ka是尺度参数，其中k表示电磁波的波数，a表示胶原蛋白纤维束的半径，a_n,表示电磁波E方向n阶散射场振幅，b_n表示H方向的n阶散射场振幅；在步骤五中，所述方程为其中，σ_s表示真皮层散射系数，为真皮层瑞利散射系数，为真皮层米氏散射系数。