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WO2018215671A1 - Sonde, système et procédé pour analyser la peau - Google Patents

Sonde, système et procédé pour analyser la peau Download PDF

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Publication number
WO2018215671A1
WO2018215671A1 PCT/EP2018/063970 EP2018063970W WO2018215671A1 WO 2018215671 A1 WO2018215671 A1 WO 2018215671A1 EP 2018063970 W EP2018063970 W EP 2018063970W WO 2018215671 A1 WO2018215671 A1 WO 2018215671A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
skin
images
light
chamber
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/063970
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Constant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neobie
Original Assignee
Neobie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neobie filed Critical Neobie
Publication of WO2018215671A1 publication Critical patent/WO2018215671A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0013—Medical image data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45C—PURSES; LUGGAGE; HAND CARRIED BAGS
    • A45C11/00—Receptacles for purposes not provided for in groups A45C1/00-A45C9/00
    • A45C11/16—Jewel boxes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D44/00—Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
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    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
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    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/443—Evaluating skin constituents, e.g. elastin, melanin, water
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D44/00—Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
    • A45D2044/007—Devices for determining the condition of hair or skin or for selecting the appropriate cosmetic or hair treatment

Definitions

  • PROBE SYSTEM AND METHOD FOR ANALYZING THE SKIN
  • the subject of the invention is a probe, a system and a method for analyzing the skin. It applies, in particular, to dermatology and cosmetology.
  • Skin analyzers are an important element in the diagnosis of skin imbalances and pathologies, especially when it comes to optimally choosing skincare and / or make-up products in line with the characteristics of the skin. skin and their specific needs.
  • the main non-invasive technologies used are electronic systems capable of quantifying several physical characteristics, the skin's conductivity for its hydration, the capacitance of the skin to evaluate the secretion of sebum or mechanical devices to evaluate the flexibility of the skin
  • an optical probe such as a camera, having for example a light source, and capable of acquiring an image in form.
  • this probe can be associated with means able to process these digital data remotely to give information in relation to a physical characteristic of the skin.
  • EP 1 277 437 which describes a dermatoscope comprising a screen for viewing a cutaneous zone under diffuse or polarized illumination compared to reference images;
  • AU 2013 201 634 which discloses a non-invasive imaging device comprising an incident light source for directing light onto the skin and a detector for detecting the degree of polarization of light for a determination system and method a skin condition based on an aspect of the polarization of the reflected light,
  • EP 1 488 737 which discloses a cutaneous observation apparatus which comprises an image pickup device for capturing images of the skin through an aperture in contact with the skin and a lighting system comprising three systems : a texture observation lighting system to radiate a white light along the axis of the opening, a keratin abrasion illumination system for irradiating a white light to the aperture from a lateral direction and a lighting system observing the subcutaneous pigments for irradiating UV light to the aperture;
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention provides a skin analysis system according to claim 1.
  • the plurality of light sources has at least one light source of at least two of the following sets:
  • the means for detecting the contact of the opening of the chamber with the skin comprises an electrical contactor on which a movable portion of the face of the chamber surrounding the opening of the chamber is supported.
  • the contact sensing means for opening the chamber with the skin includes means for measuring a quantity of light entering the chamber through the opening.
  • the switching means is configured to switch the operation of at least two light sources providing illumination having two different angles of incidence, one of the light sources providing direct illumination and another source. of light providing indirect lighting.
  • the switching means is configured to switch the operation of at least two light sources providing illumination having two different wavelengths, one of the light sources providing illumination in the visible range and another light source providing illumination in the field ultraviolet.
  • the switching means is configured to switch the operation of at least two light sources providing illumination having two different polarizations, one of the light sources providing unpolarized light and another light source. providing polarized lighting.
  • the switching means is configured to switch the operation of at least two light-emitting diode light sources.
  • the switching means is configured to switch the operation of at least two light sources between two frame captures by each image sensor.
  • the selection means is configured to select the last pair of captured images preceding an end of detecting the contact of the chamber opening with the skin.
  • the selection means is configured to select a pair of captured images according to the sharpness of the captured images.
  • the selection means is configured to select a pair of captured images based on the matching of contour positions in the captured images.
  • At least one light source emits ultraviolet light rays and at least one image sensor is insensitive to the wavelengths of the ultraviolet light rays emitted by the light source.
  • the system comprises skin image analysis means providing a physical characteristic of the skin representative of hydration, sebum secretion, pores, skin texture, wrinkles, dermal spots, skin stains, redness and / or skin tone.
  • the system includes:
  • image capture control means when the skin is at a distance between one tenth of a millimeter and one millimeter of the opening of the chamber
  • the means for combining the two images of a selected pair of images is configured to make a difference in image values at the same position in both images.
  • the invention relates to a probe according to claim 17.
  • the invention provides a method according to claim 18.
  • FIG. 1 represents, schematically, a skin analysis system which is the subject of the invention
  • FIG. 2 represents, in the form of a logic diagram, steps of a skin analysis method which is the subject of the invention
  • FIG. 3 represents successions of operating commutations of light sources and of image captures
  • FIG. 4 represents, schematically and in section, a first embodiment of a contact detection means
  • FIG. 5 represents, schematically and in section, a second embodiment of a contact detection means
  • FIGS. 6A, 6B and 6C show, schematically and partially, the arrangement of the light sources and
  • FIG. 7 illustrates images obtained from the surface of the same area of skin acquired under each of four visible, diffuse visible, polarized visible and UV visible lights.
  • FIG. 1 shows a skin analysis system 10 comprising a skin analysis probe 11 in local communication with a communicating terminal 12 and in remote communication with a remote server 13 via a remote control unit. 14.
  • the communications are preferably carried out wirelessly, for example via a router implementing a WiFi (registered trademark) protocol.
  • the communicating terminal 12 for example a fixed or portable computer, a tablet or a mobile telephone, enables the user of the probe to view images captured with the probe 11, images resulting from the combination or treatment of images captured with the probe 1 1, operating parameter values of the probe 1 1 and / or the system 10 and recommendations for treatment of the skin.
  • the computer network 14 is preferably the internet network or a 3-4G type telephone network.
  • the server 13 carries out image processing picked up by probes 11, comparisons of images captured by probes 11 with image data. reference stored in memory and deduced skin treatment recommendations that the server 13 sends to the computer terminal 14.
  • the probe 11 comprises a chamber 15 having an opening 16 to be positioned in contact with the skin 17, and comprising a plurality of light sources 18, 19, 20 and 21 illuminating the opening 16 with different angles of incidence. different wavelengths and / or different polarizations.
  • the light sources 18, 19, 20 and 21 are preferably light-emitting diodes (or "LEDs” or “LEDs” for Light-Emitting Diodes).
  • Figures 6A, 6B and 6C illustrate configurations of light sources in a chamber 15.
  • the plurality of light sources comprises at least one source of light from each of at least two of the following sets:
  • the light sources 18 provide direct illumination in unpolarized visible light
  • the light sources 19 provide indirect lighting in nonpolarized visible light
  • the light sources 20 provide direct illumination in polarized visible light
  • the sources of light light 21 provide indirect illumination in unpolarized ultraviolet light.
  • Visible light details the surface of the skin (the epidermis). With polarized light, it is possible to discriminate the rays coming from the reflection on the surface of the skin (which preserves the polarization) of those having penetrated into the dermis which lose this polarization. It is possible to distinguish emerging tasks from nascent redness and to quantify them. UV light highlights the fluorescence properties of bacteria that can infect dilated pores.
  • the probe 1 1 also comprises a means 22 for detecting the contact of the opening 16 with the skin 17. Two examples of detecting means 22 are illustrated in FIGS. 4 and 5.
  • the probe 11 furthermore comprises at least one image sensor 23 for successively capturing images through the opening 16 of the chamber 15 and supplying a signal representative of the image captured when the detection means 22 detects that the opening 16 of the chamber 15 is in contact with the skin 17.
  • Each image sensor 23 is provided with a lens to take a sharp image of the skin resting on the aperture 16.
  • the probe 1 1 has only one image sensor 23.
  • the probe comprises a plurality of image sensors sensitive to light rays of different wavelengths (visible range and ultraviolet range, for example) and / or different polarizations (a polarizing filter then being positioned on the optical path of the light rays reaching at least one of the image sensors).
  • At least one light source 18, 19, 20 or 21 provides illumination of the skin 17 in polarized light
  • at least one image sensor 23 is preferably provided with a polarization polarization filter perpendicular to the polarization of each source of polarized light to eliminate glare on the surface of the skin 17.
  • the probe 1 1 further comprises a switching means 24 for switching the operation of at least two light sources 18, 19, 20 and 21 for a period of time between two consecutive captures of images by each image sensor 23 while the detection means 22 detects that the opening 16 of the chamber 15 is in contact with the skin 17.
  • a switching means 24 for switching the operation of at least two light sources 18, 19, 20 and 21 for a period of time between two consecutive captures of images by each image sensor 23 while the detection means 22 detects that the opening 16 of the chamber 15 is in contact with the skin 17.
  • the number of images being of the order of 24 to 25 per second, with possibly two fields per image
  • the total duration of the two image captures is less than 84 milliseconds, or even 42 milliseconds when each frame is considered an independent image.
  • the switching of the operation of the light sources is illustrated in FIG.
  • the system 10 comprises, in the probe 1 1, in the terminal 12 or in the server 13 (in FIG. 1, in the probe 1 1), means 25 for selecting at least one pair of images captured before and after a switching operation of light sources. This pair of images is then stored in a memory 35.
  • the selection means is configured to select the last pair of captured images prior to an end of detecting contact of the chamber opening with the skin.
  • the selection means 25 is then controlled by the means 22 for detecting the contact of the opening 16 with the skin 17.
  • the memory 35 is then integrated with the probe 11 and keeps, at all times, the digital data representing the last pair of captured images as the detection means 22 detects the contact of the opening 16 with the skin 17.
  • the selection means is configured to select a pair of captured images according to the sharpness of the captured images, choosing the pair of images having, together, the maximum sharpness.
  • This sharpness is measured in known manner, for example by measuring the contrasts between juxtaposed points of the images provided by each image sensor. For example, this measurement is the sum of the absolute values of the differences between the values captured for two consecutive points on lines, diagonals and / or columns of parts of the images.
  • the selection means is configured to select a pair of captured images based on the match of contour positions in the captured images, choosing the pair of images having the best match. For example, subtract one of the images from the other, point by point, and measure the sum of the absolute values of the differences thus obtained. Alternatively, we extract the outlines of the two images and subtract their values, point by point.
  • the system 10 comprises, in the probe 1 1, in the terminal 12 or in the server 13 (in Figure 1, in the server 14), a means 26 for combining the two images of a selected pair of images. Different combinations of images are explained below.
  • FIG. 2 shows steps of a skin analysis method implementing a probe which is the subject of the invention. This process comprises:
  • FIG. 3 shows a first curve 41 representing, in time, the contact detection of the opening 16 of the chamber 15 with the skin 17, the high value representing a positive detection.
  • a second curve 42 represents successive image capture times by at least one image sensor, the high value representing an exposure time and the low value a transfer time of the images to a memory.
  • a third curve 43 represents the operation of a first light source, the high value representing the emission of light.
  • the fourth curve 44 represents the operation of a second light source, the high value representing the emission of light.
  • a fifth curve 45 represents the transfer of the images of a selected pair of images to an image combining means.
  • the image sensor 23 operates as soon as contact is detected and alternately captures images of the illuminated skin 17, through the aperture 16, alternately by two different light sources 18, 19, 20 and 21.
  • FIG. 4 shows a means 22 for detecting contact of the opening 16 with the skin 17 comprising an electric contactor 27 on which a movable portion 28 of the face of the chamber 15 surrounding the opening 16 of the chamber is supported. 15.
  • the switch 27 detects it.
  • FIG. 5 shows a means 22 for detecting contact of the opening 16 with the skin 17, comprising means 29 for measuring a quantity of light entering the chamber through the opening 16. For example, all the light sources 18 to 21 are extinguished as long as there is no detected contact and a photodiode or phototransistor measures the amount of light inside the chamber 15. When the opening 16 bears on the skin 17, the darkness inside the chamber 15 is detected by the means 29 for measuring the amount of light.
  • Contact detection can also be achieved by means of various other types of sensors such as: optoelectronic detectors - microswitch or resistive or capacitive detection.
  • indirect or diffuse light is meant a light whose rays illuminate the opening 16 in multiple directions to eliminate the projected shadows and reflections on the reflective parts produced by an excess of sebum of the skin.
  • a diffuse light has the advantage of providing, as analysis of at least one characteristic, an information or an analysis result in relation to the colorimetric components of the skin, in particular the complexion and / or the staining density of susceptible stains. to be present on the epidermis of the skin.
  • This diffuse illumination obtained either directs the LEDs towards the walls of the envelope of the light source (see FIG. 6A) which bear a rough white coating, or by providing the white LEDs with an achromatic diffuser filter (see FIG. 6B). .
  • direct light is meant a light which illuminates the skin in a direct manner with a narrow beam of rays and directed on the opening 16.
  • the angle of illumination of the cutaneous surface is chosen so that the reflected beam is directed in the center of the image sensor (precisely the lens of the image sensor).
  • Such radiation promotes the perception of reflective surfaces.
  • the direct illumination of the skin from different angles highlights the shadows generated by the cutaneous relief and thus makes it possible to measure this relief.
  • Such direct visible light has the advantage of providing, as analysis, information or a result of analysis on characteristics of the epidermis in relation to hydration, sebum secretion, skin texture and wrinkles.
  • a differential measurement of the same skin surface between the dermis (polarized light) and the epidermis (diffuse light) makes it possible to assess the depth of the task.
  • LEDs LEDs, incandescent lamps, fluorescent lamps, flash xenon lamps.
  • LEDs LEDs, incandescent lamps, fluorescent lamps, flash xenon lamps, laser diodes.
  • visible light is meant a radiating light in the visible range (400 to 800 nm). This light can be monochromatic, polychromatic or emit a continuous spectrum of color. This type of light can be used in the analysis of wrinkles or microstructure of the skin.
  • white light is meant a light that emits a continuous color spectrum in the visible range (400-800 nm). This type of light is preferably used in measurements in direct, indirect and / or polarized lighting.
  • these two lights diffuse visible light and direct visible light, may also be produced separately at the request of the user or operator through separate commands or programs.
  • At least one white LED positioned in such a way that its light is partly directed towards a reflective surface / wall of the probe (see Figures 6A and 6B), preferably the LED has an angle of wide diffusion of at least 40 degrees, even more preferably between 50 and 70 degrees; and
  • the LED for direct light illumination, at least one white LED positioned in such a way that its light is directed / focused towards the probe window in contact with the tissue to be studied, preferably the LED has a narrow diffusion angle of less than 30 degrees, even more preferably between 15 and 25 degrees (see Figure 6B),
  • each of these two lights can be ordered separately.
  • Direct light illumination unlike diffuse light illumination, controls the incident and reflected light beam.
  • At least one white LED not equipped with a diffuser filter at least one white LED not equipped with a diffuser filter
  • each of these two lights can be ordered separately or interlaced.
  • a set of means for producing a lighting of the skin by diffuse visible light comprises at least one visible light source, preferably a white light, preferably a white LED, this source being positioned in such a way that its light is positioned in such a way that its light is directed in part towards a reflecting surface / wall of the probe (see FIGS. 6A and 6B), preferably the light source has a wide diffusion angle of at least 40 degrees, so that more preferred between 50 and 70 degrees; and
  • a set of means for producing a lighting of the skin by at least one direct visible light source preferably a white light, more preferably a white LED, this source being positioned in such a way that its light is directed / focused towards the window of the probe in contact with the tissue to be studied, preferably the light source has a narrow diffusion angle of less than 30 degrees, even more preferably between 15 and 25 degrees (see Figure 6B),
  • each of these two lights can be ordered separately, or interlaced.
  • At least one visible light source preferably white, preferably at least one a white LED with a wide diffusion angle of at least 40 degrees, even more preferably between 50 and 70 degrees, this source being provided with an achromatic diffuser filter;
  • At least one visible light source preferably white, more preferably a white LED not provided with a diffuser filter, with a narrow diffusion angle of less than 30 degrees. even more preferably between 15 and 25 degrees.
  • the set of means for producing a skin illumination by diffuse light and by direct light comprises a luminous device type LED illuminating in the visible wavelength range, comprises:
  • At least two white-light LEDs for diffused lighting preferably three white LEDs, more preferably between two and six white LEDs;
  • At least two white-light LEDs for direct lighting preferably three white LEDs, more preferably between two and six white LEDs.
  • the probe according to the invention can perform skin analyzes, both on white or light skin (Fitzpatrick's phototype I and II), but also on intermediate skin types (phototype III) or matt to very dark brown (phototype III to VI).
  • polarized light is meant a light whose electrical wave properties are ordered on a plane perpendicular to the optical axis.
  • Such polarized light has the advantage of providing information on a physical characteristic of the skin in relation to nascent spots in the dermis and redness.
  • a white or monochromatic LED source with incandescent, fluo or xenon supplemented with a dichroic polarizer filter.
  • achromatic plane A second polarization filter perpendicular to that of the light sources is positioned in front of the image sensor to isolate the reflected polarized light.
  • UV light By ultraviolet light, or UV, is meant a light emitted in the range of UV wavelengths. To create the required fluorescence, the peak wavelength is preferably between 370 and 400 nm. Such UV light has the advantage of providing information on a physical characteristic of the skin in relation to the amount and nature of the pores present on the skin and the nature, bacterial, or not, of the contents of these pores.
  • UV LEDs emitting a spectrum of light radiation in a restricted wavelength range
  • the image sensor is very preferably equipped with a high-pass filter cutting the UV radiation reflected by the skin in order to keep only the signals resulting from the fluorescence phenomenon.
  • the color analysis of the fluorescence emitted by the microorganisms makes it possible to have information on the type of microorganisms present in the pores of the skin.
  • the probe comprises:
  • a set of means for producing a lighting of the skin by diffuse visible light a set of means for producing a lighting of the skin by direct visible light;
  • the probe makes it possible, at the same time, to obtain an information, in particular of quantitative type, on the skin in relation with the hydration, the sebum secretion, the pores, the skin texture, the wrinkles, the dermal tasks , skin stains, redness and complexion.
  • the selection of light sources can be made in different ways:
  • the set of means for producing skin illumination by diffuse light, direct light, polarized light, and UV light includes:
  • a luminous device type LED illuminating in the visible wavelength range and comprising:
  • a luminous device type LED illuminating in the field of ultra-violet wavelengths (UV) and comprising at least two UV LEDs.
  • the probe further includes:
  • the probe If the probe is in physical contact with the skin, it undergoes a stress that can disturb the measurement.
  • the detector ensures the lighting of the chosen LED allowing the viewing the image of the skin on the user's terminal 12. At this stage, the probe is in contact with the skin,
  • the shooting takes place without altering the surface of the skin analyzed.
  • This detection can take place by means of different types of sensors such as, for example, but not limited to, an optoelectronic detector, a microswitch detector, a resistivity detector, a detector relaying the 50/60 Hz mains current through the sensor.
  • sensors such as, for example, but not limited to, an optoelectronic detector, a microswitch detector, a resistivity detector, a detector relaying the 50/60 Hz mains current through the sensor.
  • antenna that represents the human body or a detector by capacitive detection.
  • the analysis of the sharpness of the image produced can complete and refine this device.
  • the sharpness can be estimated by the analysis of the contrast of the image or its illumination or a detector by capacitive detection.
  • the optical probe 11 according to the present invention further comprises:
  • Proximity sensors are well known to those skilled in the art. Examples include microswitches (DH type Sherry, trademarks, or equivalent) - Reed contacts associated with a magnet on the moving part of the PIC-type chamber MS-108-3 MS-108-3 1 filed) - capacitive detectors (using Cl TTP223, trademark or equivalent) - optoelectronic detectors (Fairshild GRE1 1 13 type, registered trademarks, or equivalent) or resistivity detectors (Seeed GSR sensor type, trademarks, or equivalent).
  • microswitches DH type Sherry, trademarks, or equivalent
  • Reed contacts associated with a magnet on the moving part of the PIC-type chamber MS-108-3 MS-108-3 1 filed - capacitive detectors (using Cl TTP223, trademark or equivalent) - optoelectronic detectors (Fairshild GRE1 1 13 type, registered trademarks, or equivalent) or resistivity detectors (Seeed GSR sensor type, trademarks, or equivalent).
  • said proximity detector is selected from micro switch or optoelectronic techniques.
  • timers type 555 registered trademark
  • microcontrollers are examples of timers type 555 (registered trademark) or equivalent as well as microcontrollers.
  • UV light is indeed dangerous for this organ and the exposure of the eyes is framed by the safety regulations.
  • the set of means for acquiring an image of the skin is an image sensor (camera or, preferably, a camera, preferably digital) with a magnifying lens over 30 times, especially at least 40, preferably 50 times.
  • a magnification is suitable for image processing in order to quantify all the targeted parameters such as hydration, the presence of sebum, wrinkles, complexion, stains, redness or even pores, for example .
  • This set of means for acquiring an image of the skin makes it possible to take shots of specific areas of skin and to acquire the corresponding images.
  • the digital data associated with these acquired images are obtained in a standard format suitable for image processing, namely:
  • the means of communication of the data or images acquired by the optical probe with the terminal 12 of the user and remote from this optical probe 11 are chosen from the wired, such as the USB port (acronym for Universal Sériai Bus, registered trademark), Bluetooth and WiFi, or any other means of communications permitting.
  • the formats in which digital data associated with these acquired images are recovered there may be mentioned, for example but without limitation, the JPEG or MJPEG format when it comes to the video stream.
  • the server 13 comprises:
  • the various characteristics of the skin analyzed are among the following: hydration, sebum secretion, pores, skin texture, wrinkles, dermal stains, epidermal stains, redness and complexion.
  • the processing of the acquired image is performed by the server 13 (or by a resource accessible on this server), which retrieves these data or images acquired and finalizes their processing and returns these processed data to the user, as well as, where appropriate any other information in connection with this analysis.
  • this server 13 is capable (or has the necessary resources) also of storing these data or images.
  • this server 13 has an image database, their digital data and their processing or access to such a database.
  • the server 13 further includes:
  • These data or reference information may in particular be obtained from analyzes carried out on a group of individuals, preferably associated with a specific age group, having a skin considered as healthy (healthy control) or having a skin whose least one of the characteristics predisposes the subject to receive or to be advised a care or an adapted makeup.
  • the server 13 of the system 10 makes it possible, in a also preferred embodiment, to acquire, or to propose a questionnaire in order to obtain them, information or personal data relating to the subject under examination, such as, for example, its identity, age, pathologies of the skin known, previous prescriptions, habits in the care and / or makeup of the skin.
  • the system 10 can be arranged so that the terminal of the server 13 delivers by the results of the analysis on the user's terminal (smartphone, tablet or computer) in the form of a page to be displayed on its screen.
  • the terminal of the server 13 delivers by the results of the analysis on the user's terminal (smartphone, tablet or computer) in the form of a page to be displayed on its screen.
  • results can be represented in the form of the representations usually used in mathematics or statistics for one or more parameters (curve, histogram, sector graph, polar graph ).
  • the user for example a beauty center and / or skincare, a beautician, a specialist in dermo-cosmetics, or makeup, a dermatologist
  • the user with regard to the results of the measurements displayed on his terminal and of course also in view of the information received directly by exchanges with the subject is able to advise his subject in the choice of skin care products and / or makeup.
  • the server 13 preferably has a set of means for proposing or recommending a dermo-cosmetic treatment or a set of dermo-cosmetic products associated with the diagnosis resulting from this or these characteristic (s) thus obtained.
  • the acquisition of images is performed when the probe is at least 0.5 mm away from the skin, preferably at least 0.65 mm, 0.75 mm and 1 mm, and preferably at least plus 2 mm, 1, 75 mm, 1, 5 mm and 1, 35 mm, even more preferably when the distance between the skin to be analyzed and the probe is between 0.65 mm and 1.35 mm.
  • the method comprises the following steps prior to acquiring the image: - the choice of the light source or LED appropriate to the characteristic (s) to be evaluated, which choice can be made manually or ordered directly by the program and / or
  • the user (beauty center, dermatologist or any skincare and / or make-up specialist) has previously acquired the probe 1 1 and has subscribed to the server 13 (personal access with identifier and word password);
  • the terminal 12 of the user connected to the probe 1 1 connects to the server 13 which checks the update of the driver of the probe;
  • the photos produced and acquired by the user's terminal 12 are sent via a router to the server 13 which interprets and stores the results;
  • the method which is the subject of the invention makes it possible to determine a skincare or a makeup of the skin adapted to a subject, and comprises the following steps:
  • step c) in the light of the results of analyzes or information obtained in step b), the determination of skin care or a make-up of the skin adapted to the subject.
  • the sensor management software including the image acquisition software is preferably downloaded through the portal (website) or server 13 accessible to the user client by a personal identifier and password on the terminal 12 of the user -
  • This terminal 12 performs the interfacing with the optical probe, stores the acquired images and performs a preprocessing to optimize the transmission of photo data.
  • This management software is suitable for Windows, Android and IOS environments (brands filed).
  • the user accesses the portal hosted by the server 13 through his browser and identifies himself with identifier and password.
  • the software of this server can display the history of the measurements made by this professional user and the coordinates of the user clients.
  • the professional user can enter the contact information of his new topics or customers or update the old ones.
  • the site returns the results of the image analyzes and is able to generate a file of these results enriched with a comment from the professional user.
  • the skin analysis system consists of three original elements:
  • the optical probe 1 1 used to acquire the images of the skin
  • a web portal 13 for transferring the images to a server, the human-machine interface and the interpretation of the results.
  • the LEDs are of four types:
  • This type of illumination is suitable for highlighting the microstructures of the skin and wrinkles.
  • the images of the epidermis benefiting from this illumination are used to estimate the hydration, the sebum secretion, the skin texture and the wrinkles.
  • UV diodes 21 highlight the fluorescence of the microorganisms contained in the pores of the skin (photograph 54). Under the action of photons emitted by UV light, the molecules of micro-organisms re-emit light at a characteristic wavelength of the species. Fluorescent light therefore allows the counting of the pores of the skin, their size and the nature of the organic matter developing therein.
  • the image processing is, for example, developed with OpenCV (registered trademark) free software. It consists of converting an image into a numerical value that depends on the parameter to be evaluated.
  • the input data are:
  • the output data are:
  • the image processing relates, for example, to an image taken in UV light.
  • Low-pass filtering, Canny algorithm processing and contour extraction are performed.
  • the maximum and minimum radii are calculated.
  • the pores are selected based on at least one of these minimum and maximum radii and an average pore area is determined.
  • an average color of the pores is determined as a function of the color difference between the inside of the contour and the background (part of the image which is not in any contour).
  • the number of pores, the average pore area and the average pore color are the results of this image processing.
  • UV illumination the color analysis of the fluorescence emitted by the microorganisms makes it possible to have information on the type of microorganisms present in the pores of the skin.
  • Pores result depending on the output data of the parameter "pores"
  • Wrinkles results depending on the output data of the wrinkles and microstructure parameter.
  • One of the novel features of the skin analysis system 10 of the invention relates to the use of several image analysis programs to conclude a result (multivariance). If we take again the example of the rednesses, we will use the surface of this redness, the intensity of the coloring (quantity of blood) and a detection of form informing the professional (the user) of the nature of the redness (diffuse or exploded vessel).
  • the diagnosis is therefore more relevant and the treatments put in place more effective.
  • the integration of this multi-parameterization can be done by sorting or with the use of artificial intelligence software with a training performed by dermatologists on selected types of clients.

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Abstract

Le système(10) d'analyse de la peau comporte: -une chambre (15) possédant une ouverture (16) à positionner en contact de la peau, et comportant une pluralité de sources de lumière (18 à 21) éclairant l'ouverture avec des angles d'incidence différents, des longueurs d'onde différentes et/ou des polarisations différentes, -un moyen (22) de détection du contact de l'ouverture avec la peau, -un capteur d'images (23) pour capter successivement des images à travers l'ouverture de la chambre lorsque le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau, -un moyen de commutation (24) pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par le capteur d'imagespendant que le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau, -un moyen (25) de sélection d'au moins un couple d'images captées consécutivement, avant et après une commutation et -un moyen (26) de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné.

Description

SONDE, SYSTÈME ET PROCÉDÉ POUR ANALYSER LA PEAU
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention a pour objet une sonde, un système et un procédé pour analyser la peau. Elle s'applique, en particulier, à la dermatologie et à la cosmétologie.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les analyseurs de peau représentent un élément important du diagnostic des déséquilibres et des pathologies de la peau, en particulier lorsqu'il s'agit de choisir de manière optimale les produits de soin de la peau et/ou maquillage en adéquation avec les caractéristiques de la peau et leurs besoins spécifiques.
Ils viennent compléter le diagnostic visuel et tactile du praticien qu'il soit dermatologue, médecin esthétique ou professionnel de la beauté.
Il existe par conséquent un besoin de système ou de procédé permettant d'analyser la peau de manière satisfaisante afin notamment de fournir aux consommateurs des conseils personnalisés, notamment en produits de soin ou de maquillage la peau.
Les principales technologies non invasives utilisées sont les systèmes relevant de l'électronique et capable de quantifier plusieurs caractéristique physique, la conductivité de la peau pour son hydratation, la capacitance de la peau pour évaluer la sécrétion de sébum ou encore des dispositifs mécaniques pour évaluer la souplesse de la peau
De nombreux systèmes d'analyse de caractéristique de la peau ont ainsi déjà été décrits, notamment des systèmes comprenant une sonde optique, telle qu'une caméra, disposant par exemple d'une source de lumière, et capable d'acquérir une image sous forme numérique, cette sonde pouvant être associée à des moyens aptes à traiter ces données numériques à distance pour donner une information en relation avec une caractéristique physique de la peau.
De nombreux systèmes d'analyse de caractéristique de la peau comprenant une sonde optique ont déjà été décrits, notamment des sondes pouvant être associée à des moyens aptes à traiter les données numériques à distance.
On peut citer par exemple les documents brevets suivants :
- le document EP 1 277 437, qui décrit un dermatoscope comportant un écran pour voir une zone cutanée sous un éclairage diffus ou polarisé comparée à des images de référence ;
- le document AU 2013 201 634, qui décrit un dispositif d'imagerie non invasif comprenant une source de lumière incidente pour diriger la lumière sur la peau et un détecteur pour détecter le degré de polarisation de la lumière pour un système et un procédé de détermination d'un état de peau basés sur un aspect de la polarisation de la lumière réfléchie,
- le document EP 1 488 737, qui décrit un appareil d'observation cutanée qui comprend un dispositif de prise d'image pour capter des images de la peau à travers une ouverture au contact de la peau et un système d'éclairage comprenant trois systèmes : un système d'éclairage d'observation de texture pour irradier une lumière blanche le long de l'axe de l'ouverture, un système d'éclairage par abrasion de la kératine pour irradier une lumière blanche vers l'ouverture depuis une direction latérale et un système d'éclairage observant les pigments sous-cutanés pour irradier une lumière UV vers l'ouverture ;
- le document US 6 907 138, qui décrit un procédé d'analyse de propriétés d'une surface en prenant une scène d'image avec une caméra, au moins deux images étant prises avec un éclairage à lumière dirigée et / ou diffuse, les informations d'image des images individuelles étant converties en signaux numériques, et ensuite une image en trois dimensions est déterminée à partir des signaux numériques de manière assistée par ordinateur ; et
- le document US 2015/223749, qui décrit une méthode d'évaluation de l'état de la peau comportant la préparation d'une source lumineuse comprenant une ou plusieurs LED, irradiant la lumière sur la peau à l'aide de la source lumineuse et recevant la lumière émise à travers la peau à l'aide d'un détecteur de lumière.
Cependant, aucun de ces dispositifs et aucune de ces méthodes ne permet de révéler efficacement les caractéristiques physiques de la peau de l'utilisateur.
Exposé de l'invention
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un système d'analyse de la peau selon la revendication 1.
Dans des modes de réalisation, la pluralité de sources de lumière comporte au moins une source de lumière d'au moins deux des ensembles suivants :
source de lumière en éclairage majoritairement direct,
source de lumière en éclairage majoritairement indirect,
source de lumière polarisée,
source de lumière non polarisée,
- source de lumière visible et
source de lumière ultraviolette.
Dans des modes de réalisation, le moyen de détection du contact de l'ouverture de la chambre avec la peau comporte un contacteur électrique sur lequel appuie une partie mobile de la face de la chambre entourant l'ouverture de la chambre.
Dans des modes de réalisation, le moyen de détection de contact de l'ouverture de la chambre avec la peau comporte un moyen de mesure d'une quantité de lumière pénétrant dans la chambre à travers l'ouverture.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, l'une des sources de lumière fournissant un éclairage direct et une autre source de lumière fournissant un éclairage indirect.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux longueurs d'ondes différentes, l'une des sources de lumière fournissant un éclairage dans le domaine visible et une autre source de lumière fournissant un éclairage dans le domaine ultraviolet.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux polarisations différentes, l'une des sources de lumière fournissant un éclairage non polarisé et une autre source de lumière fournissant un éclairage polarisé.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière à diodes électroluminescentes.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière entre deux captures de trame par chaque capteur d'images.
Dans des modes de réalisation, le moyen de sélection est configuré pour sélectionner le dernier couple d'images captées précédent une fin de détection du contact de l'ouverture de la chambre avec la peau.
Dans des modes de réalisation, le moyen de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la netteté des images captées.
Dans des modes de réalisation, le moyen de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la correspondance des positionnements de contours dans les images captées.
Dans des modes de réalisation, au moins une source de lumière émet des rayons lumineux ultraviolets et au moins un capteur d'image n'est pas sensible dans les longueurs d'onde des rayons lumineux ultraviolets émis par la source de lumière.
Dans des modes de réalisation, le système comporte un moyen d'analyse d'images de la peau fournissant une caractéristique physique de la peau représentative de l'hydratation, de la sécrétion de sébum, des pores, du grain de peau, des rides, des tâches du derme, des tâches de l'épiderme, des rougeurs et/ou du teint de la peau.
Dans des modes de réalisation, le système comporte :
- un moyen de détection de la proximité de la peau et de l'ouverture de la chambre de la sonde et
- un moyen de commande de capture d'image lorsque la peau est à une distance entre un dixième de millimètre et un millimètre de l'ouverture de la chambre,
Dans des modes de réalisation, le moyen de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné est configuré pour réaliser une différence de valeurs d'image à la même position dans les deux images.
Selon un deuxième aspect, l'invention vise une sonde selon la revendication 17.
Selon un troisième aspect, l'invention vise un procédé selon la revendication 18.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières de cette sonde et de ce procédé étant similaires à ceux du système objet de l'invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement, un système d'analyse de peau objet de l'invention,
- la figure 2 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un procédé d'analyse de peau objet de l'invention,
- la figure 3 représente des successions de commutations de fonctionnement de sources de lumières et de captures d'images,
- la figure 4 représente, schématiquement et en coupe, un premier mode de réalisation d'un moyen de détection de contact,
- la figure 5 représente, schématiquement et en coupe, un deuxième mode de réalisation d'un moyen de détection de contact,
- les figures 6A, 6B et 6C représentent, schématiquement et partiellement, la disposition des sources de lumière et
- la figure 7 illustre des images obtenues de la surface de la même zone de peau acquise sous chacune de quatre lumières visibles directe, visible diffuse, visible polarisée et UV.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
On note que les figures ne sont pas à l'échelle.
On observe, en figure 1 , un système 10 d'analyse de la peau comportant une sonde 1 1 d'analyse de la peau en communication locale avec un terminal communicant 12 et en communication à distance avec un serveur distance 13 par l'intermédiaire d'un réseau informatique 14. Les communications sont préférentiellement effectuées sans fil, par exemple par l'intermédiaire d'un routeur mettant en œuvre un protocole WiFi (marque déposée). Le terminal communicant 12, par exemple un ordinateur fixe ou portable, une tablette ou un téléphone mobile, permet à l'utilisateur de la sonde de visualiser des images captées avec la sonde 1 1 , des images résultant de la combinaison ou de traitement d'images captées avec la sonde 1 1 , des valeurs de paramètres de fonctionnement de la sonde 1 1 et/ou du système 10 et des recommandations de traitement de la peau. Le réseau informatique 14 est préférentiellement le réseau internet ou un réseau téléphonique type 3-4 G. Le serveur 13 réalise des traitements d'images captées par des sondes 1 1 , des comparaisons d'images captées par des sondes 1 1 avec des images de référence conservées en mémoire et en déduit des recommandations de traitement de la peau que le serveur 13 envoie au terminal informatique 14.
La sonde 1 1 comporte une chambre 15 possédant une ouverture 16 à positionner en contact de la peau 17, et comportant une pluralité de sources de lumière 18, 19, 20 et 21 éclairant l'ouverture 16 avec des angles d'incidence différents, des longueurs d'onde différentes et/ou des polarisations différentes. Les sources de lumière 18, 19, 20 et 21 sont préférentiellement des diodes électroluminescentes (ou « DEL » ou « LED » pour Light- Emitting Diodes). Les figures 6A, 6B et 6C illustrent des configurations de sources de lumière dans une chambre 15.
Préférentiellement, la pluralité de sources de lumière comporte au moins une source de lumière de chacun d'au moins deux des ensembles suivants :
source de lumière en éclairage majoritairement direct,
source de lumière en éclairage majoritairement indirect,
source de lumière polarisée,
- source de lumière non polarisée,
source de lumière visible et
source de lumière ultraviolette.
Par exemple, les sources de lumière 18 assurent un éclairage direct en lumière visible non polarisée, les sources de lumière 19 assurent un éclairage indirect en lumière visible non polarisée, les sources de lumière 20 assurent un éclairage direct en lumière visible polarisée et les sources de lumière 21 assurent un éclairage indirect en lumière ultraviolette non polarisée.
La lumière visible détaille la surface de la peau (l'épiderme). Avec une lumière polarisée, il est possible de discriminer les rayons issus de la réflexion sur la surface de la peau (qui conserve la polarisation) de ceux ayant pénétré dans le derme qui perdent cette polarisation. Il est possible de distinguer ainsi des tâches naissantes et les rougeurs naissantes et de les quantifier. La lumière UV met en évidence les propriétés de fluorescence des bactéries pouvant infecter les pores dilatés.
Avec les images ainsi obtenues, on peut estimer l'hydratation de la peau, sa sécrétion de sébum, la présence et l'importance des rides, le grain de la peau, la présence de tâches épidermiques et le teint.
La sonde 1 1 comporte aussi un moyen 22 de détection du contact de l'ouverture 16 avec la peau 17. Deux exemples de moyen de détection 22 sont illustrés en figures 4 et 5.
La sonde 1 1 comporte, de plus, au moins un capteur d'images 23 pour capter successivement des images à travers l'ouverture 16 de la chambre 15 et fournir un signal représentatif de l'image captée lorsque le moyen de détection 22 détecte que l'ouverture 16 de la chambre 15 est en contact avec la peau 17. Chaque capteur d'image 23 est muni d'un objectif pour prendre une image nette de la peau en appui sur l'ouverture 16. Dans le mode de réalisation représentée dans les figures, la sonde 1 1 ne comporte qu'un seul capteur d'image 23. Cependant, dans d'autres modes de réalisation (non représentés), la sonde comporte une pluralité de capteurs d'images sensibles à des rayons lumineux de différentes longueurs d'onde (domaine visible et domaine ultra-violet, par exemple) et/ou de différentes polarisations (un filtre polariseur étant alors positionné sur le chemin optique des rayons lumineux atteignant au moins l'un des capteurs d'images). Si au moins une source de lumière 18, 19, 20 ou 21 assure un éclairage de la peau 17 en lumière polarisée, au moins un capteur d'images 23 est préférentiellement muni d'un filtre polariseur de polarisation perpendiculaire à la polarisation de chaque source de lumière polarisée pour éliminer les reflets à la surface de la peau 17.
La sonde 1 1 comporte encore un moyen de commutation 24 pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière 18, 19, 20 et 21 pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par chaque capteur d'images 23 pendant que le moyen 22 de détection détecte que l'ouverture 16 de la chambre 15 est en contact avec la peau 17. Généralement, le nombre d'images étant de l'ordre de 24 à 25 par seconde, avec éventuellement deux trames par image, la durée totale des deux captures d'images est inférieure à 84 millisecondes, voire 42 millisecondes lorsque chaque trame est considérée comme une image indépendante. La commutation du fonctionnement des sources de lumière est illustrée en figure 3.
Le système 10 comporte, dans la sonde 1 1 , dans le terminal 12 ou dans le serveur 13 (en figure 1 , dans la sonde 1 1 ), un moyen 25 de sélection d'au moins un couple d'images captées avant et après une commutation de fonctionnement de sources de lumières. Ce couple d'images est alors stocké dans une mémoire 35.
Dans des modes de réalisation, le moyen 25 de sélection est configuré pour sélectionner le dernier couple d'images captées précédent une fin de détection du contact de l'ouverture de la chambre avec la peau. Le moyen 25 de sélection est alors commandé par le moyen 22 de détection du contact de l'ouverture 16 avec la peau 17. La mémoire 35 est alors intégrée à la sonde 1 1 et conserve, en permanence, les données numériques représentant le dernier couple d'images captées tant que le moyen 22 de détection détecte le contact de l'ouverture 16 avec la peau 17.
Dans des modes de réalisation, le moyen 25 de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la netteté des images captées, en choisissant le couple d'images ayant, conjointement, la netteté maximale. Cette netteté est mesurée de manière connue, par exemple en mesurant les contrastes entre des points juxtaposés des images fournies par chaque capteur d'images. Par exemple, cette mesure est la somme des valeurs absolues des différences entre les valeurs captées pour deux points consécutifs sur des lignes, des diagonales et/ou des colonnes de parties des images.
Dans des modes de réalisation, le moyen 25 de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la correspondance des positionnements de contours dans les images captées, en choisissant le couple d'images présentant la meilleure correspondance. Par exemple, on soustrait l'une des images de l'autre, point par point, et on mesure la somme des valeurs absolues des différences ainsi obtenues. Alternativement, on extrait les contours des deux images puis on soustrait leurs valeurs, point par point.
Le système 10 comporte, dans la sonde 1 1 , dans le terminal 12 ou dans le serveur 13 (en figure 1 , dans le serveur 14), un moyen 26 de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné. Différentes combinaisons d'images sont exposées plus bas.
On observe, en figure 2, des étapes d'un procédé d'analyse de peau mettant en œuvre une sonde objet de l'invention. Ce procédé comporte :
une étape 30 de détection du contact de l'ouverture avec la peau et de commande de capture d'images par le capteur d'images lorsque le contact est détecté,
une étape 31 de commutation du fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, deux longueurs d'ondes différentes et/ou deux polarisations différentes pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par chaque capteur d'images pendant que le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau, une étape 32 de sélection d'au moins un couple d'images captées avant et après une commutation de fonctionnement de sources de lumières et
une étape 33 de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné. On observe, en figure 3, une première courbe 41 représentant, dans le temps, la détection de contact de l'ouverture 16 de la chambre 15 avec la peau 17, la valeur haute représentant une détection positive. Une deuxième courbe 42 représente des durées de capture d'images successives par au moins un capteur d'images, la valeur haute représentant une durée d'exposition et la valeur basse une durée de transfert des images vers une mémoire. Une troisième courbe 43 représente le fonctionnement d'une première source de lumière, la valeur haute représentant l'émission de lumière. La quatrième courbe 44 représente le fonctionnement d'une deuxième source de lumière, la valeur haute représentant l'émission de lumière. Une cinquième courbe 45 représente le transfert des images d'un couple d'images sélectionné à un moyen de combinaison d'images.
Comme on le comprend, celle-ci concerne le cas d'un moyen 22 de détection mécanique du contact de l'ouverture 16 avec la peau 17 et un moyen de sélection du dernier couple d'images formé avant que ce contact soit détecté comme rompu. Le capteur d'images 23 fonctionne dès qu'un contact est détecté et capte alternativement des images de la peau 17 éclairée, à travers l'ouverture 16, alternativement par deux sources de lumière 18, 19, 20 et 21 différentes.
On observe, en figure 4, un moyen 22 de détection de contact de l'ouverture 16 avec la peau 17 comportant un contacteur électrique 27 sur lequel appuie une partie mobile 28 de la face de la chambre 15 entourant l'ouverture 16 de la chambre 15. Ainsi, lorsque l'ouverture 16 est en appui sur la peau 17, le contacteur 27 le détecte.
On observe, en figure 5, un moyen 22 de détection de contact de l'ouverture 16 avec la peau 17 comportant un moyen 29 de mesure d'une quantité de lumière pénétrant dans la chambre à travers l'ouverture 16. Par exemple, toutes les sources de lumière 18 à 21 sont éteintes tant qu'il n'y a pas de contact détecté et une photodiode ou un phototransistor mesure la quantité de lumière à l'intérieur de la chambre 15. Lorsque l'ouverture 16 est en appui sur la peau 17, l'obscurité à l'intérieur de la chambre 15 est détectée par le moyen 29 de mesure de quantité de lumière.
La détection de contact peut aussi s'opérer grâce à différents autres types de capteurs tels que : détecteurs optoélectroniques - microcontact ou détection résistive ou capacitive.
On donne, ci-dessous, des explications techniques du fonctionnement du système d'analyse de la peau.
Il a été mis en évidence ici qu'il était possible d'effectuer à partir d'une même sonde un éclairage visible direct ou un éclairage visible indirect, ou diffus, au moyen par exemple de LED blanches, ceci sans altérer l'éclairage souhaité par l'ajout éventuel de LED à éclairement UV et de LED dotée de polariseur.
Par lumière indirecte ou diffuse, on désigne une lumière dont les rayons illuminent l'ouverture 16 dans de multiples directions afin d'éliminer les ombres projetées et les reflets sur les parties réfléchissantes produites par un excès de sébum de la peau. Une telle lumière diffuse a pour avantage de fournir comme analyse d'au moins une caractéristique, une information ou un résultat d'analyse en relation avec les composantes colorimétriques de la peau, en particulier le teint et/ou la densité de coloration de tâches susceptibles d'être présentes sur l'épiderme de la peau. Cet éclairement diffus obtenu soit en dirigent les LED vers les parois de l'enveloppe de la source de lumière (voir figure 6A) qui portent un revêtement blanc rugueux, soit en dotant les LED blanches d'un filtre diffuseur achromatique (voir figure 6B).
Par lumière directe, on désigne une lumière qui illumine la peau d'une façon directe avec un faisceau de rayons étroits et dirigés sur l'ouverture 16. L'angle d'illumination de la surface cutanée est choisi pour que le faisceau réfléchi soit dirigé au centre du capteur d'images (précisément de l'objectif du capteur d'images). Un tel rayonnement favorise la perception des surfaces réfléchissantes. L'éclairement direct de la peau sous différents angles met en évidence les ombres générées par le relief cutané et permet donc de mesurer ce relief. Une telle lumière visible directe a pour avantage de fournir comme analyse une information ou un résultat d'analyse sur des caractéristiques de l'épiderme en relation avec la l'hydratation, la sécrétion de sébum, le grain de peau et les rides.
Une mesure différentielle de la même surface de peau, par différence, point par point, d'images captées en lumière visible directe et en lumière visible indirecte, permet d'accentuer les effets d'ombre en éliminant le bruit de fond optique représenté par la coloration de la peau et ses irrégularités. De même, une mesure différentielle d'une même surface de peau entre le derme (lumière polarisée) et l'épiderme (lumière diffuse) permet d'apprécier la profondeur de la tâche.
Parmi les moyens permettant de produire une lumière visible diffuse par une sonde optique pour l'analyse de la peau, on peut citer mais sans s'y limiter : Les diodes LED, les lampes à incandescence, les lampes fluorescentes, les lampes xénon flash.
Parmi les moyens permettant de produire une lumière visible directe par une sonde optique pour l'analyse de la peau, on peut citer mais s'y limiter : Les diodes LED, les lampes à incandescence, les lampes fluorescentes, les lampes xénon flash, les diodes laser.
Par lumière visible, on désigne une lumière rayonnant dans le domaine du visible (400 à 800 nm). Cette lumière peut être monochromatique, polychromatique ou émettre un spectre continue de couleur. Ce type de lumière peut être utilisé dans l'analyse des rides ou de la microstructure de la peau.
Par lumière blanche, on désigne une lumière qui émet un spectre continue de couleur dans le domaine du visible (400-800 nm). Ce type de lumière est préférentiellement utilisé dans les mesures en éclairages direct, indirect et/ou polarisé.
De préférence ces deux éclairages, lumière visible diffuse et lumière visible directe, peuvent aussi être produits séparément sur la demande de l'utilisateur ou opérateur au moyen de commandes ou programmes distincts.
Il a été montré ici que ces deux éclairages peuvent être produits séparément par une même sonde optique en disposant par exemple dans cette sonde :
- pour l'éclairage à lumière diffuse, au moins une LED blanche positionnée de telle manière que sa lumière soit dirigée en partie vers une surface/paroi réfléchissante de la sonde (voir figures 6A et 6B), de préférence la LED a un angle de diffusion large d'au moins 40 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 50 et 70 degrés ; et
- pour l'éclairage à lumière directe, au moins une LED blanche positionnée de telle manière que sa lumière soit dirigée/focalisée vers la fenêtre de la sonde en contact avec le tissu à étudier, de préférence la LED a un angle de diffusion étroit de moins de 30 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 15 et 25 degrés (voir figure 6B),
chacun de ces deux éclairages pouvant être commandé séparément.
L'éclairage en lumière directe permet, contrairement à l'éclairage en lumière diffuse, de maîtriser le faisceau de lumière incident et réfléchi.
D'une autre manière, il a été montré que ces deux éclairages peuvent être produits séparément par une même sonde optique en disposant par exemple dans cette sonde :
- pour l'éclairage à lumière diffuse, au moins une LED blanche munie d'un filtre diffuseur achromatique ; et
- pour l'éclairage à lumière directe, au moins une LED blanche non munie de filtre diffuseur,
chacun de ces deux éclairages pouvant être commandé séparément ou entrelacés.
Dans des modes de réalisation préférés, sont prévus, dans la sonde 1 1 :
- un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière visible diffuse, comprend au moins une source de lumière visible, de préférence une lumière blanche, de préférence encore une LED blanche, cette source étant positionnée de telle manière que sa lumière soit positionnée de telle manière que sa lumière soit dirigée en partie vers une surface/paroi réfléchissante de la sonde (voir figures 6A et 6B), de préférence la source de lumière a un angle de diffusion large d'au moins 40 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 50 et 70 degrés ; et
- un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par au moins une source de lumière visible directe, de préférence une lumière blanche, de préférence encore une LED blanche, cette source étant positionnée de telle manière que sa lumière soit dirigée/focalisée vers la fenêtre de la sonde en contact avec le tissu à étudier, de préférence la source de lumière a un angle de diffusion étroit de moins de 30 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 15 et 25 degrés (voir figure 6B),
chacun de ces deux éclairages pouvant être commandé séparément, ou encore entrelacés.
Dans des modes de réalisation préférés, sont prévus dans la sonde :
- comme ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière diffuse, au moins une source de lumière visible, de préférence blanche, de préférence encore au moins une LED blanche à angle de diffusion large d'au moins 40 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 50 et 70 degrés, cette source étant munie d'un filtre diffuseur achromatique ; et
- comme ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière directe, au moins une source de lumière visible, de préférence blanche, de préférence encore une LED blanche non munie de filtre diffuseur, à angle de diffusion étroit de moins de 30 degrés, de manière encore plus préférée compris entre 15 et 25 degrés.
Dans des modes de réalisation préférés, dans la sonde, l'ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière diffuse et par lumière directe, comprend un dispositif lumineux type LED éclairant dans le domaine des longueurs d'ondes visibles, comporte :
- au moins deux LED à lumière blanche pour l'éclairage diffus, de préférence trois LED blanches, de manière plus préférée comprise entre deux et six LED blanches ; et
- au moins deux LED à lumière blanche pour l'éclairage direct, de préférence trois LED blanches, de manière plus préférée comprise entre deux et six LED blanches.
Parmi les avantages liés à la présence de ces deux sources d'éclairage, diffus et direct, on peut citer notamment la possibilité d'effectuer un diagnostic sur les patients quel que soit leur phototype ou mélanotype de peau.
Ainsi, la sonde selon l'invention peut effectuer des analyses de peau, à la fois sur les peaux blanches ou claires (phototype I et II selon la classification de Fitzpatrick), mais également sur les peaux classées de type intermédiaire (phototype III) ou de type mat à brun très foncé (phototype III à VI).
Par lumière polarisée, on désigne une lumière dont les propriétés électriques ondulatoires sont ordonnées sur un plan perpendiculaire à l'axe optique. Une telle lumière polarisée a pour avantage de fournir une information sur une caractéristique physique de la peau en relation avec les taches naissantes dans le derme et les rougeurs.
Parmi les moyens permettant de produire une lumière polarisée par une sonde optique pour l'analyse de la peau, on peut citer mais sans s'y limiter une source LED blanche ou monochromatique, à incandescence, fluo ou xénon complétée d'un filtre polariseur dichroïque plan achromatique. Un deuxième filtre à polarisation perpendiculaire à celui des sources lumineuses est positionné devant le capteur d'image afin d'isoler la lumière polarisée réfléchie. En effectuant une rotation progressive du polariseur de la caméra, on peut obtenir des indications sur la profondeur des phénomènes observés.
Par lumière ultraviolette, ou UV, on désigne une lumière émise dans le domaine des longueurs d'onde UV. Pour créer la fluorescence requise, le pic de longueur d'onde se situe préférentiellement entre 370 et 400 nm. Une telle lumière UV a pour avantage de fournir une information sur une caractéristique physique de la peau en relation la quantité et la nature des pores présents sur la peau et sur la nature, bactérienne, ou non, du contenu de ces pores.
Parmi les moyens permettant de produire une lumière UV par une sonde optique pour l'analyse de la peau, on peut citer mais sans s'y limiter : - les diodes LED UV émettant un spectre de radiation lumineuses dans une gamme de longueurs d'ondes restreinte ;
- les lampes halogènes a enveloppe quartz ou lampe flash au xénon à enveloppe quartz. Pour ces deux types de sources lumineuses à large bande d'émission, il est préféré de réduire la gamme des longueurs d'ondes émises par un filtre optique passe bande type gélatine, coloré ou interférentiel.
Le capteur d'images est, de manière très préférée, équipé d'un filtre passe haut coupant les rayonnements UV réfléchis par la peau afin de ne garder que les signaux issus du phénomène de fluorescence.
Dans le cas d'un éclairement UV, l'analyse de couleur de la fluorescence émise par les microorganismes permet de de disposer d'informations sur le type de microorganismes présents dans les pores de la peau.
Dans des modes de réalisation préférés, la sonde comporte :
- un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière visible diffuse ; - un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière visible directe ;
- un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière polarisée et
- un ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière UV ;
et la sonde permet, à la fois, d'obtenir une information, notamment de type quantitative, sur la peau en relation avec l'hydratation, la sécrétion de sébum, les pores, le grain de peau, les rides, les tâches du derme, les tâches de l'épiderme, les rougeurs et le teint.
La sélection des sources lumineuses peut être faite de différentes façons :
- par sélection séquentielle des sources ; par exemple, mais sans s'y limiter, un éclairage de la peau par lumière directe puis par lumière diffuse puis par lumière polarisée et UV, chacune de ces sélections faisant l'objet d'une image différente et successive ;
- par entrelacement des allumages et synchronisation avec le capteur d'images (caméra ou appareil photographique) ; par exemple, mais sans s'y limiter, l'allumage séquentiel de diodes ou de lampe flash pendant 1/10 de seconde avec pour chacune une image de la caméra et tri numérique des photos correspondant aux différentes sources ou
- par l'usage d'une source unique associée à des filtres commandés mécaniquement et venant se positionner devant la source visible commune. Cette technique ne s'applique pas aux sources UV.
Il a été mis en évidence que la présence d'un ensemble de moyens permettant d'obtenir des images de la peau sous un éclairage par lumière visible diffuse et, séparément, sous un éclairage par lumière visible directe, permettait non seulement de fournir une information ou un résultat d'analyse en relation avec les caractéristiques spécifiques associées à ces éclairages, mais également de pouvoir établir un diagnostic général plus précis lorsque ces caractéristiques étaient combinées avec les caractéristiques de la peau obtenues à partir d'images produites sous un éclairage par lumière polarisée et UV par la même sonde.
Dans des modes de réalisation préférés, dans la sonde, l'ensemble de moyens pour produire un éclairage de la peau par lumière diffuse, par directe, par lumière polarisée et par lumière UV, comprend :
a) un dispositif lumineux type LED éclairant dans le domaine des longueurs d'ondes visibles et comportant :
- au moins deux LED à lumière blanche pour l'éclairage diffus,
- au moins deux LED à lumière blanche pour l'éclairage direct,
- au moins deux LED à lumière blanche dotées d'un polariseur pour l'éclairage polarisé et
b) un dispositif lumineux type LED éclairant dans le domaine des longueurs d'ondes ultra-violet (UV) et comportant au moins deux LED UV.
Dans des modes de réalisation, la sonde comporte, de plus :
- un ensemble de moyens pour acquérir une image de la peau et, le cas échéant de produire des données numériques associées à cette image, et
- un ensemble de moyens de communications de cette image et, le cas échéant de ces données, avec un terminal 12 de l'utilisateur.
II a été remarqué que la gestion de l'allumage des sources d'éclairage comme par exemple les diodes (LED, et le déclenchement automatique de la prise de vue de la sonde apparaissent également comme des éléments clef de la qualité d'acquisition des images. Cette gestion soit automatisée pour au moins deux raisons :
a/ En termes de sécurité : il convient en effet de ne pas risquer d'éclairer les yeux des sujets/clients avec des rayonnements UV ou visibles trop violents
b/ Si la sonde est en contact physique avec la peau, celle-ci subit un stress qui peut perturber la mesure.
Ces deux phénomènes peuvent être évités d'une part :
- en procédant au déclenchement de l'allumage des LED qu'à proximité de la peau ; et - en procédant au déclenchement de la mesure à la bonne focale de la caméra. Le contact de l'embout de la sonde sur la peau étant le plus réduit possible.
Ainsi, il a été mis en évidence qu'il était possible de s'affranchir de ces problèmes en dotant la sonde de l'invention avec :
- un détecteur de proximité de la peau ; et
- le cas échéant, un ensemble de moyens permettant de fixer et d'acquérir l'image par le fait d'éloigner la sonde de quelques dixièmes de mm de la peau ; et
- le cas échéant un ensemble de moyens permettant d'éteindre le dispositif d'éclairage de la sonde au bout d'environ une demi-seconde dès acquisition de l'image,
Avec ces moyens supplémentaires, une séquence d'étapes suivante peut être réalisée et est préférée :
- le choix de la LED appropriée au paramètre mesuré. Ce choix peut être fait manuellement ou commandé directement par le programme,
- la manipulation de la sonde pour l'amener sur la partie du visage concerné par le paramètre à mesurer. Les diodes LED sont encore éteintes,
- à proximité de la peau, le détecteur assure l'allumage de la LED choisie permettant la visualisation de l'image de la peau sur le terminal 12 de l'utilisateur. A ce stade, la sonde est en contact avec la peau,
- quand l'opérateur estime que l'image est appropriée, le fait d'éloigner la sonde de quelques dixièmes de mm de la peau fige l'image et la transmet au serveur 13 pour exploitation, - un dispositif de retard d'une demi-seconde éteint la diode à l'issue de cette séquence.
Ainsi, la prise de vue s'opère sans altérer la surface de la peau analysée.
Cette détection peut s'opérer grâce à différents types de capteurs tels que par exemple mais sans s'y limiter, un détecteur optoélectronique, un détecteur par microcontact, un détecteur de résistivité, un détecteur relayant le courant secteur 50/60 Hz à travers l'antenne que représente le corps humain ou encore un détecteur par détection capacitive.
Associé à un de ces détecteurs pour assurer l'allumage de la source lumineuse choisis, l'analyse de la netteté de l'image produite peut compléter et affiner ce dispositif. La netteté pouvant être estimé par l'analyse du contraste de l'image ou son éclairement ou encore un détecteur par détection capacitive.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la sonde optique 1 1 selon la présente invention comprend en outre :
- des moyens pour détecter la proximité de la peau,
- le cas échéant, un ensemble de moyens permettant de fixer et d'acquérir l'image par le fait d'éloigner la sonde de quelques dixièmes de mm de la peau,
- le cas échéant un ensemble de moyens permettant d'éteindre le dispositif d'éclairage de la sonde au bout d'environ 0,5 seconde ± 0,25 secondes dès acquisition de l'image. Les détecteurs de proximité sont bien connus de l'homme de l'art. On peut citer par exemple les micro rupteurs (type DH de Sherry, marques déposées, ou équivalent) - Les contacts Reed associés à un aimant sur la partie mobile de la chambre type PIC MS-108-3 MS- 108-3 1 (marque déposée) - les détecteurs capacitifs (utilisant les Cl TTP223, marque déposée ou équivalent) - les détecteurs optoélectroniques (type Fairshild GRE1 1 13, marques déposées, ou équivalents) ou les détecteurs de résistivité (type GSR sensor de Seeed, marques déposées, ou équivalent).
De préférence, ledit détecteur de proximité est choisi parmi les techniques de micro rupteurs ou optoélectronique.
Parmi les moyens permettant de fixer et d'acquérir l'image par le fait d'éloigner la sonde de quelques dixièmes de mm de la peau, On peut citer le temps, la cale mécanique ou la détection optoélectronique.
Parmi les moyens permettant d'éteindre le dispositif d'éclairage de la sonde au bout d'un temps donné dès acquisition de l'image, on peut citer les timers type 555 (marque déposée) ou équivalent ainsi que les microcontrôleurs.
Combinées entre-elles, ces caractéristiques ont pour avantage :
- de rendre les manipulations plus simple car la prise de vue devient automatisée ;
- d'améliorer la qualité de la prise de vue en garantissant la bonne focale et l'absence de contrainte mécanique sur la peau (comme un échauffement de la peau ou un contact préalable à la prise de vue entre la peau et la sonde ; et
- d'améliorer la sécurité en autorisant les LED UV à ne s'allumer qu'au contact avec la peau. Le risque d'affecter les yeux est ainsi supprimé. La lumière UV est en effet dangereuse pour cet organe et l'exposition des yeux est encadrée par la réglementation de sécurité.
Dans la sonde optique 1 1 , l'ensemble de moyens permettant d'acquérir une image de la peau est un capteur d'images (appareil photographique ou, de préférence, une caméra, préférentiellement numérique) muni d'un objectif grossissant plus de 30 fois, notamment au moins 40, de préférence 50 fois. Un tel grossissement est adapté à un traitement de l'image en vue de quantifier l'ensemble des paramètres visés comme l'hydratation, la présence de sébum, de rides, le teint, les tâches, les rougeurs ou encore les pores, par exemple.
Cet ensemble de moyens pour acquérir une image de la peau permet d'effectuer des prises de vue de zones spécifiques de peau et d'en acquérir les images correspondantes. Les données numériques associées à ces images acquises sont obtenues dans un format standard apte au traitement d'image, soit :
- directement par le capteur d'images, et ces données sont ensuite transmises au terminal
12, tel qu'un smartphone, une tablette numérique ou un ordinateur, par voie filaire, Bluetooth ou WiFi (marques déposées) ; ou
- directement par le terminal 12 auquel ces images sont transmises et qui en récupère les données numériques associées dans le format apte au traitement de ces images. Ainsi, et de préférence, dans la sonde optique 1 1 selon la présente invention, les moyens de communications des données ou images acquises par la sonde optique avec le terminal 12 de l'utilisateur et distant de cette sonde optique 1 1 sont choisis parmi la voie filaire, tel que le port USB (acronyme de Universal Sériai Bus, marque déposée), le Bluetooth et le WiFi, ou encore tout autre moyen de communications le permettant.
Parmi les formats dans lesquels sont récupérés des données numériques associées à ces images acquises, on peut citer par exemple mais sans s'y limiter le format JPEG ou MJPEG lorsqu'il s'agit du flux vidéo.
Préférentiellement, le serveur 13 comporte :
- un ensemble de moyens pour le traitement de cette image acquise pour, le cas échéant, produire des données numériques associées à cette image et pour le traitement de ces données,
- un ensemble de moyens pour interpréter ces données dans le but de fournir une information ou un résultat d'analyse en relation avec cette caractéristique. Les différentes caractéristiques de la peau analysées sont parmi les suivantes : l'hydratation, la sécrétion de sébum, les pores, le grain de peau, les rides, les tâches du derme, les tâches de l'épiderme, les rougeurs et le teint.
Le traitement de l'image acquise est réalisé par le serveur 13 (ou par une ressource accessible sur ce serveur), qui récupère ces données ou images acquises et finalise leur traitement et retourne ces données traitées à l'utilisateur, ainsi que, le cas échéant, tout autre information en relation avec cette analyse. De préférence ce serveur 13 est capable (ou dispose des ressources nécessaires) également de stocker ces données ou images.
De préférence ce serveur 13 dispose d'une base de données d'images, de leurs données numériques et de leur traitement ou accéder à une telle base.
Le serveur 13 comporte, de plus :
- un ensemble de moyens pour stocker des données ou information de référence ou des données ou informations obtenues pour la peau du même patient dans des conditions similaires lors d'une analyse antérieure, et
- un ensemble de moyens permettant de comparer ces données ou informations. Ces données ou informations de référence peuvent notamment être obtenues à partir d'analyses effectuées sur un groupe d'individus, de préférence associés à une tranche d'âge spécifique, présentant une peau considérée comme saine (contrôle sain) ou présentant une peau dont au moins une des caractéristiques prédispose le sujet à recevoir ou à se faire conseiller un soin ou un maquillage adapté.
Le serveur 13 du système 10 permet dans un mode de réalisation également préféré, d'acquérir, ou de proposer un questionnaire afin de les obtenir, des informations ou données personnelles concernant le sujet examiné, comme par exemple son identité, âge, pathologies de la peau connues, prescriptions antérieures, habitudes dans le soin et/ou le maquillage de la peau.
Le système 10 peut être agencé pour que le terminal du serveur 13 délivre par les résultats de l'analyse sur le terminal de l'utilisateur (Smartphone, tablette numérique ou ordinateur) sous la forme d'une page à afficher sur son écran.
Ces résultats peuvent être représentés sous la forme des représentations habituellement utilisées en mathématiques ou en statistiques pour un ou plusieurs paramètres (courbe, histogramme, graphique à secteur, graphique polaire...).
Ainsi, l'utilisateur (par exemple un centre de beauté et/ou de soin de la peau, une esthéticienne, un spécialiste de la dermo-cosmétique, ou du maquillage, un dermatologue) au regard des résultats des mesures affichées sur son terminal et bien entendu également au vu des informations reçues directement par des échanges avec le sujet est à même de pouvoir conseiller son sujet dans le choix de produits de soins de peau et/ou de maquillage.
Ainsi, le serveur 13 dispose de préférence d'un ensemble de moyens pour proposer ou recommander un traitement dermo-cosmétique ou un ensemble de produits dermo-cosmétique associé au diagnostic résultant de cette ou ces caractéristique(s) ainsi obtenue(s).
Préférentiellement, l'acquisition d'images est réalisée lorsque la sonde est distante d'au moins 0,5 mm de la peau, de préférence à au moins 0,65 mm, 0,75 mm et 1 mm, et de préférence à au plus 2 mm, 1 ,75 mm, 1 ,5 mm et 1 ,35 mm, de manière encore plus préférée lorsque la distance entre la peau à analyser et la sonde est comprise entre 0,65 mm et 1 ,35 mm.
De préférence, le procédé comprend les étapes suivantes préalables à l'acquisition de l'image : - le choix de la source lumineuse ou de la LED appropriée à la ou aux caractéristique(s) à évaluer, choix qui peut être effectué manuellement ou commandé directement par le programme et/ou
- la manipulation de la sonde pour l'amener sur la partie du visage concerné par le paramètre à mesurer pour ces caractéristiques, diodes LED encore éteintes, et/ou
- à proximité de la peau, au moyen d'un détecteur de proximité, l'allumage automatique de la LED choisie et la visualisation de l'image de la peau sur le terminal de l'opérateur, la sonde étant encore en contact avec la peau à ce stade, et/ou
- la fixation et l'acquisition de l'image si l'opérateur estime que cette image est appropriée, le fait d'éloigner la sonde de quelques dixièmes de mm de la peau figeant l'image et la transmettant au serveur pour en exploiter les données ; et
- le cas échéant, la réitération des étapes a) à d) pour chaque paramètre sur la même source de lumière et pour les autres sources lumineuses choisies.
Dans un mode également préféré, les étapes suivantes sont réalisées dans procédé selon la présente invention :
- l'utilisateur (centre de beauté, dermatologue ou tous spécialiste de soin de la peau et /ou du maquillage) a fait préalablement l'acquisition de la sonde 1 1 et a souscrit un abonnement au serveur 13 (accès personnel avec identifiant et mot de passe) ;
- à chaque utilisation, le terminal 12 de l'utilisateur raccordé à la sonde 1 1 se connecte au serveur 13 qui vérifie la mise à jour du pilote de la sonde ;
- les photos réalisées et acquises par le terminal 12 de l'utilisateur sont envoyées via un routeur au serveur 13 qui interprète et stocke les résultats ; et
- ces résultats sont transférés au terminal 12 de l'utilisateur qui définit alors les soins de peau, et/ou le suivi des traitements et/ou le maquillage adapté au sujet/patient.
Le procédé objet de l'invention permet de déterminer un soin de peau ou un maquillage de la peau adapté à un sujet, et comporte les étapes suivantes :
a) la mise à disposition chez un utilisateur d'une sonde 1 1 selon la présente invention ou d'un système 10 selon la présente invention,
b) l'analyse d'au moins une caractéristique de la peau dudit sujet par un procédé d'analyse selon la présente invention, et
c) au regard des résultats d'analyses ou informations obtenues à l'étape b), la détermination du soin de peau ou un maquillage de la peau adapté au sujet.
Dans le système 10 ou procédé selon la présente invention :
Au niveau du terminal 12 de l'utilisateur :
- Le logiciel de gestion de la sonde comprenant notamment le logiciel d'acquisition d'image est de préférence téléchargé à travers le portail (site Web) ou serveur 13 accessible au client utilisateur par un identifiant et mot de passe personnel sur le terminal 12 de l'utilisateur - Ce terminal 12 réalise l'interfaçage avec la sonde optique, stocke les images acquises et effectue un prétraitement pour optimiser la transmission des données photos.
- Ce logiciel de gestion est adapté aux environnements Windows, Android et IOS (marques déposées).
Au niveau du serveur 13 :
- l'utilisateur accède au portail hébergé par le serveur 13 à travers son navigateur et s'identifie avec identifiant et mot de passe.
- le logiciel de ce serveur peut visualiser l'historique des mesures effectuées par cet utilisateur professionnel et les coordonnées des clients utilisateurs.
- il assure le transfert des photos acquises dans le serveur central
- l'utilisateur professionnel peut saisir les coordonnées de ses nouveaux sujets ou clients ou mettre à jour les anciennes.
Le site retourne les résultats des analyses d'image et est capable de générer un fichier de ces résultats enrichis d'un commentaire de l'utilisateur professionnel.
Sur le serveur 13, stockage et archivage des images, appel de la routine d'interprétation, mise en ligne des résultats au format décrit ci-dessus à partir des calculs renseignés sur une base de données, possibilité d'héberger des fichiers à télécharger par le professionnel, la liste des produits et des traitements disponibles et sont fournis les écrans détaillés du portail.
Le système d'analyse 10 de peau se compose de trois éléments originaux :
- la sonde optique 1 1 servant à acquérir les images de la peau
- un portail web 13 assurant le transfert des images vers un serveur, l'interface homme- machine et l'interprétation des résultats.
- un programme d'interprétation des images transformant les photos de la caméra en une valeur numérique, en fonction de la caractéristique physique de la peau à évaluer (pouvant être accessible à partir du portail web ou implanté directement sur l'ordinateur ou smartphone de l'utilisateur)
Comme illustré en figure 6C, les LED sont de quatre types :
A) trois diodes 18 à éclairement direct en lumière blanche non polarisée et cône de diffusion étroit (15° à 25°) favorisant les ombres du fait de leurs dispositions par rapport à la peau. Ce type d'éclairement est adapté à la mise en évidence des microstructures de la peau et des rides. Les images de l'épiderme bénéficiant de cet éclairement sont utilisées pour estimer l'hydratation, la sécrétion de sébum, le grain de peau et les rides.
B) trois diodes 19 à éclairement diffus en lumière blanche non polarisée et cône de diffusion large (45°) diminuant les ombres et les réflexions parasites (photographie 51 ). Ce type d'éclairement est destiné à évaluer la couleur de la peau (teint) ainsi que les tâches épidermiques.
C) trois diodes 20 à éclairement polarisé dotées d'un polariseur permettant de visualiser le derme et destinées à mettre en évidence les tâches naissantes dans le derme (concentration de mélanine) et les rougeurs naissantes dues à des défauts de la microcirculation sanguine (photographie 53). Le principe de la lumière polarisée s'appuie sur la transparence de l'épiderme. La polarisation de la lumière se conserve pour la partie réfléchie sur l'épiderme mais se perd pour les ondes traversant cette couche de la peau et se réfléchissant sur le derme. En filtrant la lumière restée polarisée sur la caméra, il ne reste que l'image du derme.
D) six diodes UV 21 mettent en évidence la fluorescence des micro-organismes contenus dans les pores de la peau (photographie 54). Sous l'action des photons émis par la lumière UV les molécules des micro-organismes réémettent de la lumière à une longueur d'onde caractéristique de l'espèce. La lumière fluorescente permet donc le dénombrement des pores de la peau, leur dimensionnement et la nature des matières organiques s'y développant.
Le traitement des images est, par exemple, développé avec le logiciel libre OpenCV (marque déposée). Il consiste à convertir une image en une valeur numérique qui est fonction du paramètre à évaluer.
Les données en entrée sont :
- au moins une image prise par la sonde,
- le type de lumière ayant servi à éclairer la peau lors de l'acquisition et
- la caractéristique physique à traiter (fournie par l'utilisateur par l'intermédiaire du terminal 12)
Les données en sortie sont :
- une valeur exprimée en pourcentage ou sous forme d'un nombre,
- une image mettant en relief le traitement effectué et
- éventuellement, une recommandation de traitement à appliquer à la peau.
Concernant l'analyse des pores, le traitement d'image porte, par exemple, sur une image prise en lumière UV. On effectue un filtrage passe-bas, un traitement selon un algorithme de Canny et une extraction de contours. Pour chaque contour, on calcule les rayons maximum et minimum. On sélectionne les pores en fonction de l'un, au moins, de ces rayons minimum et maximum et on détermine une surface moyenne des pores. A partir de l'image initiale, on détermine une couleur moyenne des pores en fonction du différentiel de couleur entre l'intérieur du contour et l'arrière-plan (partie de l'image qui n'est dans aucun contour). Le nombre de pores, la surface moyenne des pores et la couleur moyenne des pores constituent les résultats de ce traitement d'image. S'agissant d'un éclairement UV, l'analyse de couleur de la fluorescence émise par les microorganismes permet de de disposer d'informations sur le type de microorganismes présents dans les pores de la peau.
Tableau 1 : Exemple de fiche de résultats et de diagnostic
Titre LED Niveaux Message diagnostic
1 Bonne hydratation
2 Légère déshydratation
Visible
Hydratation 3 Déshydratation
direct
4 Peau sèche
5 Peau très sèche
1 Bon niveau de sébum
2 Léger excès de sébum
Visible
Sébum 3 Excès de sébum
direct
4 Peau grasse
5 Peau très grasse
1 Pores normaux
Pores UV
2 Pores légèrement dilatés mais non infectés 3 Pores légèrement dilatés et infectés
4 Pores dilatés mais non infectés
5 Pores dilatés et infectés
1 Peau jeune et grain fin
2 Peau jeune mais irrégulière
Visible 3 Peau normale et grain fin
Grain de peau
direct 4 Peau normale mais irrégulière
5 Peau mature mais fine
6 Peau mature et irrégulière
1 Pas de rides
2 Rides naissantes et fines
Visible
Rides 3 Rides naissantes mais prononcées
direct
4 Rides accentuées mais fines
5 Rides accentuées et prononcées
1 Pas de taches
Polarisé
2 Petites taches peu colorées
Taches derme 3 Petites taches coloration marquées
4 Taches peu colorées
5 Taches à coloration marquée
1 Pas de taches
2 Petites taches peu colorées
Taches Visible
3 Petites taches coloration marquées
épiderme diffuse
4 Taches peu colorées
5 Taches à coloration marquée
1 Pas de rougeurs
2 Faibles rougeurs peu colorées
3 Faibles rougeurs à coloration marquées
Rougeurs Polarisé
4 Rougeurs peu accentuées
5 Rougeurs accentuées
6 Rougeurs accentuées avec vaisseaux dilatés
1 Teint terne
2 Teint hâlé
Visible
Teint 3 Teint légèrement halé
diffuse
4 Teint clair
5 Teint pâle
_es combinaisons suivantes d'images prises consécutivement avec une commutation du fonctionnement de deux sources de lumières améliorent la pertinence d'analyse.
Paramètre Image / Image / combinaison avantage
éclairement 1 éclairement 2
Rides Visible direct Visible diffus soustraction Elimine la
teinte de la
peau
Grain de peau Visible direct Visible diffus soustraction Accentue le
contraste
Taches Visible diffus Visible polarisé Soustraction Estimation
profondeur tache
Rougeurs Visible diffus Visible polarisé Soustraction Estimation profondeur
rougeurs
Sébum Visible direct Visible diffus soustraction Accentue le
contraste de la zone brillante
EXPRESSION DES RESULTATS
Le diagnostic de peau s'appuie sur une ou plusieurs valeurs de caractéristiques physiques de la peau pour estimer un paramètre de la peau :
Tâches derme : résultat fonction des paramètres de calcul "tâche"
Tâches épiderme : résultat fonction des paramètres de calcul "tâche"
Rougeurs : résultat fonction des paramètres de calcul "rougeurs"
Pores : résultat fonction des données de sortie du paramètre "pores"
Hydratation : résultat fonction de la microstructure de la peau
Sébum : résultat fonction de la réflexion et de la microstructure
Teint : résultat fonction des données de sortie du paramètre teint
Rides : résultats fonction des données de sortie du paramètre rides et microstructure. Une des caractéristiques nouvelles du système 10 d'analyse de peau objet de l'invention porte sur l'usage de plusieurs programmes d'analyse d'image pour conclure à un résultat (multivariance). Si nous reprenons l'exemple des rougeurs, nous allons utiliser la surface de cette rougeur, l'intensité de la coloration (quantité de sang) et une détection de forme informant le professionnel (l'utilisateur) de la nature de la rougeur (diffuse ou vaisseau éclaté).
Le diagnostic est de ce fait plus pertinent et les traitements mis en place plus efficaces. L'intégration de ce multiparamétrage peut se faire par tri ou avec l'usage d'un logiciel d'intelligence artificielle avec un apprentissage réalisé par des dermatologues sur des clients types sélectionnés.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système (10) d'analyse de la peau (17), caractérisée en ce qu'il comporte :
une chambre (15) possédant une ouverture (16) à positionner en contact de la peau, et comportant une pluralité de sources de lumière (18 à 21 ) éclairant l'ouverture avec des angles d'incidence différents, des longueurs d'onde différentes et/ou des polarisations différentes,
un moyen (22, 27, 29) de détection du contact de l'ouverture avec la peau,
au moins un capteur d'images (23) pour capter successivement des images à travers l'ouverture de la chambre et fournir un signal représentatif de l'image captée lorsque le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau, - un moyen de commutation (24) pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, deux longueurs d'ondes différentes et/ou deux polarisations différentes pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par chaque capteur d'images pendant que le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau,
un moyen (25) de sélection d'au moins un couple d'images captées consécutivement, avant et après une commutation de fonctionnement de sources de lumières et un moyen (26) de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné.
2. Système (10) selon la revendication 1 , dans lequel la pluralité de sources de lumière (18 à 21 ) comporte au moins une source de lumière de chacun d'au moins deux des ensembles suivants :
source de lumière (18) en éclairage majoritairement direct,
source de lumière (19) en éclairage majoritairement indirect,
source de lumière (20) polarisée,
- source de lumière (18, 19) non polarisée,
source de lumière visible (18, 19, 20) et
source de lumière ultraviolette (21 ).
3. Système (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le moyen (22) de détection du contact de l'ouverture (16) de la chambre (15) avec la peau (17) comporte un contact électrique (27) sur lequel appui une partie mobile (28) de la face de la chambre entourant l'ouverture de la chambre.
4. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen (22) de détection de contact de l'ouverture (16) de la chambre (15) avec la peau (17) comporte un moyen (29) de mesure d'une quantité de lumière pénétrant dans la chambre à travers l'ouverture.
5. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le moyen (24) de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, l'une des sources de lumière (18) fournissant un éclairage direct et une autre source de lumière (19) fournissant un éclairage indirect.
6. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen (24) de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux longueurs d'ondes différentes, l'une des sources de lumière (18, 19, 20) fournissant un éclairage dans le domaine visible et une autre source de lumière (21 ) fournissant un éclairage dans le domaine ultraviolet.
7. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen (24) de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux polarisations différentes, l'une des sources de lumière (18, 19) fournissant un éclairage non polarisé et une autre source de lumière (20) fournissant un éclairage polarisé.
8. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le moyen (24) de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière (18 à 21 ) à diodes électroluminescentes.
9. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le moyen (24) de commutation est configuré pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière (18 à 21 ) entre deux captures de trames par chaque capteur d'images (23).
10. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le moyen (25) de sélection est configuré pour sélectionner le dernier couple d'images captées précédent une fin de détection du contact de l'ouverture (16) de la chambre (15) avec la peau (17).
1 1 . Système (10) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le moyen (25) de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la netteté des images captées.
12. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 1 1 , dans lequel le moyen (25) de sélection est configuré pour sélectionner un couple d'images captées en fonction de la correspondance des positionnements de contours dans les images captées.
13. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel au moins une source de lumière (21 ) émet des rayons lumineux ultraviolets et au moins un capteur d'image (23) n'est pas sensible dans les longueurs d'onde des rayons lumineux ultraviolets émis par la source de lumière.
14. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 13, qui comporte un moyen (13, 26) d'analyse d'images de la peau fournissant une caractéristique physique de la peau représentative de l'hydratation, de la sécrétion de sébum, des pores, du grain de peau, des rides, des tâches du derme, des tâches de l'épiderme, des rougeurs et/ou du teint de la peau.
15. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 14, qui comporte :
- un moyen de détection de la proximité de la peau et de l'ouverture de la chambre de la sonde et
- un moyen de commande de capture d'image lorsque la peau est à une distance entre un dixième de millimètre et un millimètre de l'ouverture de la chambre,
16. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel le moyen de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné est configuré pour réaliser une différence de valeurs d'image à la même position dans les deux images.
17. Sonde (1 1 ) pour un système (10) selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- la chambre (15) possédant une ouverture (16) à positionner en contact de la peau
(17), et comportant une pluralité de sources de lumière (18 à 21 ) éclairant l'ouverture avec des angles d'incidence différents, des longueurs d'onde différentes et/ou des polarisations différentes,
le moyen (22, 27, 29) de détection du contact de l'ouverture avec la peau, - chaque capteur d'images (23) pour capter successivement des images à travers l'ouverture de la chambre et fournir un signal représentatif de l'image captée lorsque le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau et
le moyen (24) de commutation pour commuter le fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, deux longueurs d'ondes différentes et/ou deux polarisations différentes pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par chaque capteur d'images pendant que le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau.
18. Procédé d'analyse de la peau mettant en œuvre une sonde comportant :
une chambre (15) possédant une ouverture (16) à positionner en contact de la peau (17), et comportant une pluralité de sources de lumière (18 à 21 ) éclairant l'ouverture avec des angles d'incidence différents, des longueurs d'onde différentes et/ou des polarisations différentes,
- au moins un capteur d'images (23) pour capter successivement des images à travers l'ouverture de la chambre et fournir un signal représentatif de l'image captée, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte :
une étape (30) de détection du contact de l'ouverture avec la peau et de commande de capture d'images par le capteur d'images lorsque le contact est détecté, - une étape (31 ) de commutation du fonctionnement d'au moins deux sources de lumière fournissant des éclairements ayant deux angles d'incidence différents, deux longueurs d'ondes différentes et/ou deux polarisations différentes pendant une durée séparant deux captures consécutives d'images par chaque capteur d'images pendant que le moyen de détection détecte que l'ouverture de la chambre est en contact avec la peau,
une étape (32) de sélection d'au moins un couple d'images captées avant et après une commutation de fonctionnement de sources de lumières et
une étape (33) de combinaison des deux images d'un couple d'images sélectionné.
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