專利名稱：測評(píng)皮膚肌理的聲學(xué)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測評(píng)皮膚肌理的聲學(xué)系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法可用于例如 測定皮膚類型、分析適當(dāng)?shù)钠つw處理和測評(píng)皮膚變化。該方法尤其可用于證明化妝 品在改善皮膚表面特性如光滑度和皺紋和細(xì)線條減少方面的效果。
背景技術(shù)：
測定皮膚表面肌理是皮膚學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要部分。皮膚肌理可用于治療性或 化妝性處理的皮膚診斷和測評(píng)。通過視覺檢測和觸摸來測評(píng)皮膚肌理的歷史由來已 久。有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員如皮膚科醫(yī)生能很準(zhǔn)確地測評(píng)皮膚中的變化。隨著技術(shù)的發(fā) 展，測評(píng)皮膚肌理的能力已成為測評(píng)皮膚狀況時(shí)的一個(gè)有力的輔助方法。 一些技術(shù) 可以提供定量的測量值，從而提高了診斷工具的準(zhǔn)確性。
W0 2005/046474公開了一種用于客觀測量有觸覺的皮膚品質(zhì)的聲發(fā)射系統(tǒng)及 其使用方法。該系統(tǒng)包括從皮膚發(fā)聲發(fā)射信號(hào)的裝置；收集、保存和顯示所示發(fā) 射信號(hào)的裝置；和用于將所述發(fā)射信號(hào)與所述皮膚品質(zhì)相關(guān)聯(lián)的裝置。具體而言， 該系統(tǒng)利用了皮膚/皮膚接觸(將手或手指與另一皮膚部分磨擦)產(chǎn)生的摩擦力發(fā) 出的聲學(xué)信號(hào)。這些產(chǎn)生了振動(dòng)模式，該振動(dòng)模式被置于皮膚/皮膚磨擦區(qū)域附近 的探針檢測到。
但是，此方法引入了幾個(gè)影響測量的變量。首先，如文獻(xiàn)中所承認(rèn)的，"由 于聲發(fā)射依賴于磨擦的速度和皮膚/皮膚接觸處的壓力，對(duì)于給定對(duì)象，需要 進(jìn)行幾次記錄……"。此外，該方法在開放的區(qū)域中進(jìn)行(在空氣或水中)， 因此不能有效地過濾背景噪音，尤其是在空氣中實(shí)施的時(shí)候。
因此，已開發(fā)了一種測評(píng)皮膚肌理的改進(jìn)聲學(xué)系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法 將外部聲音的干擾減到最小，提供了優(yōu)異的對(duì)聲音的敏感性。該系統(tǒng)包括一隔 音盒，用于從測評(píng)區(qū)域中除去背景噪音。這是很重要的，因?yàn)楸粶y量的聲音的 音量非常低。此外，該系統(tǒng)包括一連接于發(fā)聲器的引導(dǎo)裝置，用于產(chǎn)生均勻和一致的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種測評(píng)皮膚肌理的聲學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括隔音盒、連接有發(fā) 聲器的引導(dǎo)裝置和聲捕裝置，當(dāng)使用該聲學(xué)系統(tǒng)時(shí)，該發(fā)聲器和聲捕裝置至少 部分處于所述隔音盒內(nèi)部。
本發(fā)明還提供使用包括隔音盒、連接有發(fā)聲器的引導(dǎo)裝置和聲捕裝置的系 統(tǒng)測評(píng)皮膚肌理的方法，該方法包括將一部分皮膚與位于該隔音盒內(nèi)部的發(fā)
聲器接觸；移動(dòng)該引導(dǎo)裝置，使該發(fā)聲器與皮膚滑動(dòng)接觸而發(fā)出聲音；俘獲該 分離盒中的聲音；和將所俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)比較。


圖l是本發(fā)明系統(tǒng)的側(cè)視圖。 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的正視圖。
具體實(shí)施例方式
將該隔音盒制成適當(dāng)大小，以接納一部分皮膚。例如，將該隔音盒制成可 容納前臂的大小。它具有供皮膚插入的開口。將該隔音盒構(gòu)造為能夠盡可能消 除盒外部的聲音，從而使系統(tǒng)對(duì)盒內(nèi)部由皮膚發(fā)出的聲音的敏感性最高。
可使用本領(lǐng)域已知的材料制備該隔音盒。例如，可使用聚氨酯泡沫(例如 35mm)(內(nèi)層)、重瀝青質(zhì)膜(如5. 5mra)和纖維素纖維膜(如38mm)如Isofon
(外層)來制備該盒。
在一個(gè)實(shí)施方式中，該隔音盒能夠減少盒外噪音減少至少5dB。 如下文所述，引導(dǎo)裝置將發(fā)聲器沿著被測評(píng)的皮膚以滑動(dòng)的方式移動(dòng)。該 引導(dǎo)裝置可以是如直線平移臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該引導(dǎo)裝置沿著皮膚的縱 向移動(dòng)發(fā)聲器。該引導(dǎo)裝置可置于該分離盒中，或者至少部分在該盒的外面。 在后一種情況中，例如將該發(fā)聲器與處于分離盒內(nèi)部的引導(dǎo)裝置相連的元件或 者發(fā)聲器，通過例如密封的或可密封的切口或孔洞，部分位于該分離盒外面。 該系統(tǒng)可以任選地包括移動(dòng)該引導(dǎo)裝置的馬達(dá)。馬達(dá)與引導(dǎo)裝置組合的一個(gè)合適例子是Midi Ingenierie的Mac23無刷馬達(dá)。馬達(dá)可具有控制卡，如Midi Ingenierie的具有10000點(diǎn)分辨率的Mac24-1。馬達(dá)可由Midi Ingenierie的 Macsim V 5軟件控制。
發(fā)聲器可以是任何類型的當(dāng)拖過或與皮膚滑動(dòng)接觸時(shí)能夠發(fā)出聲音的物 體。例如，該發(fā)聲器可以是紙、紙板、金屬、塑料或任何其它不傷害皮膚的材 料制成的卡片。發(fā)聲器的形狀和厚度可根據(jù)待測皮膚表面和其制備材料的柔性 而調(diào)整。通常，在發(fā)聲器是卡片的情況下，該卡片的厚度可以是100微米到0. 5 厘米。
采用本領(lǐng)域各種現(xiàn)有方法將發(fā)聲器連接到該引導(dǎo)裝置。例如，可通過彈簧 將該發(fā)聲器連接到該引導(dǎo)裝置。發(fā)聲器通常整個(gè)地置于隔音盒中。 發(fā)聲器優(yōu)選設(shè)計(jì)成對(duì)皮膚傳送恒定的0. 001Pa到10Pa的壓力。 可將各種聲捕裝置用于本發(fā)明的系統(tǒng)中。聲捕裝置通常至少部分置于隔音 盒之內(nèi)。例如，0ros France的Gras-40AE 0. 5英寸麥克風(fēng)是合適的聲捕裝置。 該麥克風(fēng)可具有前置放大器，如Oros France的Gras-26CA 0. 5英寸前置放大 器。
聲捕裝置應(yīng)對(duì)頻率為0. 5Hz到22000Hz的信號(hào)敏感。
在一個(gè)實(shí)施方式中，聲捕裝置與計(jì)算機(jī)連接。例如，聲捕裝置可以是使用 了聲卡的麥克風(fēng)，如M-Audio的Duo USB 24比特/96kHz聲卡，它可用于連接 計(jì)算機(jī)。聲音閱讀軟件如Praat Version 4.2.19可用于俘獲聲音并在計(jì)算機(jī) 上對(duì)它們進(jìn)行測評(píng)。
結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明的系統(tǒng)。在圖l和2所述的一個(gè)實(shí)施方式中， 系統(tǒng)10包括馬達(dá)2a和引導(dǎo)裝置2。該系統(tǒng)可包括支持物1，如木制支持物， 用于供待測皮膚部分承靠。在此實(shí)施方式中，金屬桿3與馬達(dá)2a和引導(dǎo)裝置2 連接。桿3的遠(yuǎn)端是連接發(fā)聲器6的連接裝置7。在所示的例子中，連接裝置 7是彈簧，發(fā)聲器6是卡片。聲捕裝置8 (如麥克風(fēng))可連接于桿3。隔音盒4 將測試區(qū)域包圍，該區(qū)域內(nèi)包括聲捕裝置和發(fā)聲器。隔音盒具有可供待測皮膚 (如前臂的皮膚)插入的開口 5。
根據(jù)本發(fā)明，可如下使用該系統(tǒng)測評(píng)皮膚樣品的肌理。使樣品與隔音盒內(nèi) 部的發(fā)聲器接觸；移動(dòng)引導(dǎo)裝置，使該發(fā)聲器與皮膚滑動(dòng)接觸，發(fā)出聲音；使用聲捕裝置俘獲該聲音；和將俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值比較。
可將俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值比較，例如比較以分貝(dB)計(jì)的音量， 或通過算法處理信號(hào)而進(jìn)行比較。處理聲音信號(hào)的合適方法是已知的，包括傅 里葉轉(zhuǎn)換、微波、和離散余弦變換?？墒褂脭?shù)據(jù)挖掘技術(shù)(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持 向量機(jī)、部分最小二乘方回歸和主要成分分析)來尋找最佳的聲音描述符。
使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可將例如嬰兒皮膚的聲音記錄為預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值。 然后可俘獲成人皮膚聲音，并根據(jù)本發(fā)明將其與嬰兒皮膚的聲音比較。
在一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)和方法使得消費(fèi)者可確定一種或多種護(hù)膚品是 否真地改善了她的皮膚肌理。例如，可在使用某種護(hù)膚品(如潤膚露)前先根 據(jù)本發(fā)明測評(píng)她的一部分皮膚，然后在使用該護(hù)膚品后再測評(píng)她的皮膚?？墒?用嬰兒的皮膚聲音作為預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值。如果該消費(fèi)者的皮膚聲音變得更象嬰兒的 皮膚聲音，那么可以認(rèn)定該消費(fèi)者的皮膚肌理得到了改善。
下述實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
如下所述裝備本發(fā)明的聲學(xué)系統(tǒng)。使用得自Midi Ingenierie的具有 Mac24-1控制卡(也得自Midi Ingenierie)的Mac23無刷馬達(dá)。該控制卡具 有10000點(diǎn)分辨率。該馬達(dá)由Midi Ingenierie的Macsim V 5軟件控制。將 紙板卡(cardboard card)用作發(fā)聲器。發(fā)聲器通過彈簧連接于馬達(dá)。馬達(dá)和 紙板卡卡片被設(shè)計(jì)成將0. 001Pa到10Pa的恒定壓力傳送給皮膚。
將隔音盒剪制成裁成適當(dāng)大小以容納人前臂并容納前述組件。隔音盒的內(nèi) 層由35mm的聚氨酯泡沫制成，外層是5. 5ram的重瀝青質(zhì)膜和38mm的Isofon 纖維素纖維膜。隔音盒降低外部噪音達(dá)5分貝以上。使用Oros France的 Gras-40AE 0. 5英寸麥克風(fēng)俘獲聲音。該麥克風(fēng)具有Gras-26CA 0. 5前置放大 器。該麥克風(fēng)對(duì)頻率為0. 5Hz到22000Hz的信號(hào)敏感。該麥克風(fēng)使用Duo USB 24 比特/96kHz聲卡(得自M-Audio)，并與計(jì)算機(jī)相連。使用Praat Version 4. 2. 19 錄音軟件俘獲聲音，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行比較。
使用此系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測定年長皮膚與年幼皮膚之間的皮膚肌理差別。測 試了正常皮膚、干燥皮膚和潮濕皮膚的成年男性對(duì)象。測定以Hz計(jì)的頻率，作為以dB/Hz計(jì)的功率譜密度的函數(shù)。潮濕皮膚的數(shù)據(jù)明顯低于干燥皮膚和正
常皮膚的數(shù)據(jù)。
在另一實(shí)驗(yàn)中，比較嬰兒和成人皮膚的聲音強(qiáng)度，以dB計(jì)。嬰兒皮膚發(fā) 出7.48dB的聲音，而成人皮膚發(fā)出10.33dB的聲音。然后用潤膚露處理成人 皮膚。處理后，成人皮膚發(fā)出8. 17dB的聲音。
權(quán)利要求
1.一種用于測評(píng)皮膚肌理的聲學(xué)系統(tǒng)(10)，該系統(tǒng)包括隔音盒(4)、與發(fā)聲器(6)相連的引導(dǎo)裝置(2)、和聲捕裝置(8)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與所述 引導(dǎo)裝置(2)相連的馬達(dá)(20)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述發(fā)聲器(6) 是卡片。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述卡片通過連接裝 置(7)與所述引導(dǎo)裝置相連，具體是通過彈簧連接。
5. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述聲捕裝 置(8)是麥克風(fēng)。
6. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述隔音盒 (4)能夠在盒內(nèi)將外部噪音減少至少5分貝。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述麥克風(fēng)與計(jì) 算機(jī)相連。
8. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述隔音盒 (4)具有至少一個(gè)供待測皮膚插入的開口 (5)。
9. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，用桿(3)將 發(fā)聲器(6)連接到引導(dǎo)裝置(2)，具體是通過連接裝置(7)進(jìn)行連接。
10. —種使用包括隔音盒、與發(fā)聲器相連的引導(dǎo)裝置和聲捕裝置的系統(tǒng)測 評(píng)皮膚肌理的方法，該方法包括使一部分皮膚與隔音盒內(nèi)的發(fā)聲器接觸； 移動(dòng)該引導(dǎo)裝置，使發(fā)聲器與皮膚滑動(dòng)接觸而發(fā)出聲音； 俘獲該聲音；和將俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值比較。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述聲捕裝置是麥克風(fēng)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，使用馬達(dá)來移動(dòng)所述 引導(dǎo)裝置。
13. 如權(quán)利要求10—12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用計(jì)算機(jī) 將所述俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值比較。
14. 如權(quán)利要求10—13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用以分貝 計(jì)的聲音音量比較俘獲的聲音與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值。
15. 如權(quán)利要求10—14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用計(jì)算機(jī) 生成的算法比較所述俘獲的聲音和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了測評(píng)皮膚肌理的聲學(xué)系統(tǒng)和方法。一種聲學(xué)系統(tǒng)，包括隔音盒、連接有發(fā)聲器的引導(dǎo)裝置和聲捕裝置。
文檔編號(hào)A61B8/00GK101229066SQ20071018502
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者A·肯格納, N·伊沙查, T·林達(dá)邁耶, V·布魯埃爾 申請(qǐng)人:約翰遜及約翰遜法國消費(fèi)者有限公司