用于指定和配制定制的外用制劑的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 對相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年3月15日提交且標(biāo)題為"System and Method for Specifying and Formulating an Aesthetic and Protective Topical Agent Optimized for a Specific Use"的美國臨時專利申請No. 61/788, 619的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，并且要求于 2013 年 8 月 15 日提交且標(biāo)題為 "System and Method for Specifying and Formulating an Aesthetic and Protective Topical Agent Optimized for a Specific Use'，的美國 臨時專利申請No. 61/866, 245的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，它們的全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開內(nèi)容一般而言涉及圖像分析和外用制劑配制，并且更具體而言涉及用于基 于經(jīng)顏色校準(zhǔn)的皮膚圖像確定定制的化妝品配方的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 涂抹霜或洗液形式的美觀性和保護(hù)性化妝品外用制劑廣泛地被用來保護(hù)不受UV 輻射、提供保濕屏障、掩蓋瑕疵和皮膚變色、減小或防止刺激，并且提供其它健康和美觀好 處。在所有可能的最好生活世界中，這些保護(hù)性外用制劑將由專家團(tuán)隊為具有具體需求的 特定個人指定，并且為具體環(huán)境或用途指定。于是，外用制劑將以及時的方式配制并遞送給 個人。不幸的是，到目前為止，物流和成本限制了向給定用戶提供這種具體的優(yōu)化產(chǎn)品的實 用性。
[0005]目前，存在幾種方法來提供匹配特定需求的化妝品外用制劑。這些制劑可以基于 來自皮膚學(xué)家的規(guī)格說明合成。它們可以在零售商店由有豐富知識的店員從一組成分組 合。具有廣泛的多種多樣的屬性的化妝品霜或洗液的系統(tǒng)或集合可以基于給定消費者的膚 色、皮膚類型和具體需求來預(yù)先制造并選擇。
[0006] 這些外用制劑的定制制造和分銷的一般解決方案的主要障礙是產(chǎn)品中特征的數(shù) 量很多，并且需求變化性很大。以對給定需求和個人最優(yōu)的粒度制造并庫存每種配方在商 業(yè)上是不可行的。于是，所需要的是利用例如高級圖像分析技術(shù)基于個人具體需求的確定 來提供有用的合成物、以及提供對該組需求最優(yōu)的配方的方法。
[0007] 捕捉具有中等鏡面反射比以及主導(dǎo)的漫反射比的表面的反射譜的技術(shù)可以要求 測量反射的顏色作為RGB三原色，或者要求利用通過處于已知距離的已知光源用探測器集 成反射比的光學(xué)方法來測量表面的反射譜，其中探測器被設(shè)置為固定光圈、固定的集成光 學(xué)器件、并且在固定的時間段進(jìn)行測量。使用這些技術(shù)的設(shè)備是反射分光光度計和色度計。
[0008] -些移動設(shè)備具有色度計的許多特性。例如，它們具有帶已知特性的光源、C⑶探 測器、處理器以及可以被用于集成的透鏡系統(tǒng)。使用移動設(shè)備作為準(zhǔn)確色度計的主要障礙 是以下需求：（1)控制環(huán)境光；（2)設(shè)置到要采樣的表面的距離；（3)控制用于樣本測量的 光圈；(4)控制用于樣本測量的探測器靈敏度；(5)控制用于測量樣本的時間；(6)控制用 于測量樣本的白平衡；及（7)控制用于測量樣本的焦平面。
[0009] 雖然在移動設(shè)備中使用的相機(jī)已經(jīng)變成目前使用的最流行的手持式相機(jī)，但是它 們?nèi)狈κ謩釉O(shè)置光圈的能力，并且該最流行的設(shè)備不允許軟件設(shè)置光圈、靈敏度或曝光時 間。雖然移動設(shè)備的硬件和固件可以報告什么相機(jī)設(shè)置被用作嵌入在結(jié)果得到的數(shù)字圖像 文件中的數(shù)據(jù)，但是技術(shù)常常在固件中使用，以增強(qiáng)或改進(jìn)圖像并且調(diào)整白平衡?？刂葡鄼C(jī) 的固件已經(jīng)被優(yōu)化以產(chǎn)生質(zhì)量快照，而不是對光和顏色進(jìn)行可靠測量。
[0010] 于是，進(jìn)一步需要的是解決這些問題并且允許用戶利用移動設(shè)備捕捉準(zhǔn)確、可重 復(fù)的顏色樣本的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 給出了用于確定定制的化妝品配方并捕捉準(zhǔn)確顏色信息的系統(tǒng)和方法。在一方 面，確定定制的化妝品配方的方法包括引導(dǎo)用戶利用已知的照明和顏色特性捕捉皮膚區(qū)域 的圖像；處理該圖像，以提供經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息；并且基于經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息自 動地確定用于該用戶的定制的化妝品配方。皮膚區(qū)域圖像可以從具有圖像傳感器的設(shè)備接 收，并且用戶可以被交互式地引導(dǎo)通過利用設(shè)備圖像傳感器的對多個皮膚區(qū)域圖像（諸如 面部區(qū)域）的捕捉。
[0012] 在一種實現(xiàn)中，用戶被交互式地引導(dǎo)通過利用設(shè)備圖像傳感器的對標(biāo)記的圖像的 捕捉，并且皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于捕捉到的標(biāo)記圖像被處理。設(shè)備可以是移動電話、 平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能眼鏡、電視機(jī)或者游戲控制臺。皮膚區(qū)域圖像可以包 括識別設(shè)備和圖像傳感器中的至少一個的屬性的嵌入式數(shù)據(jù)，并且皮膚區(qū)域圖像可以至少 部分地基于該嵌入式數(shù)據(jù)被處理。
[0013] 在另一種實現(xiàn)中，自動地確定定制的化妝品配方包括匹配經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息 與參照用戶，該參照用戶具有與其關(guān)聯(lián)的之前確定的化妝品配方。定制的化妝品配方的自 動確定可以至少部分地基于用戶對化妝品成分過敏的指示。基于定制的化妝品配方的外用 制劑可以被合成并遞送給用戶。用戶可以被允許購買基于定制的化妝品配方合成的外用制 劑。
[0014] 在另一方面，用于確定定制的化妝品配方的系統(tǒng)包括至少一個計算機(jī)，其本身包 括用于存儲計算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲器和用于執(zhí)行存儲在存儲器中的指令的處理單元。指 令的執(zhí)行將計算機(jī)配置為執(zhí)行操作，操作包括：引導(dǎo)用戶利用已知的照明和顏色特性捕捉 皮膚區(qū)域的圖像；處理該圖像，以提供經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息；并且基于經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏 色信息自動地確定用于該用戶的定制的化妝品配方。皮膚區(qū)域圖像可以從具有圖像傳感器 的設(shè)備接收，并且操作還可以包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用設(shè)備圖像傳感器的對多個皮 膚區(qū)域圖像（諸如面部區(qū)域）的捕捉。
[0015] 在一種實現(xiàn)中，操作還包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用設(shè)備圖像傳感器的對標(biāo)記 的圖像的捕捉，并且皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于捕捉到的標(biāo)記圖像被處理。設(shè)備可以是 移動電話、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能眼鏡、電視機(jī)或者游戲控制臺。皮膚區(qū)域 圖像可以包括識別設(shè)備和圖像傳感器中的至少一個的屬性的嵌入式數(shù)據(jù)，并且皮膚區(qū)域圖 像可以至少部分地基于該嵌入式數(shù)據(jù)被處理。
[0016] 在另一種實現(xiàn)中，自動地確定定制的化妝品配方包括匹配經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息 與參照用戶，該參照用戶具有與其關(guān)聯(lián)的之前確定的化妝品配方。定制的化妝品配方的自 動確定可以至少部分地基于用戶對化妝品成分過敏的指示。操作還可以包括允許用戶購買 基于定制的化妝品配方合成的外用制劑。
[0017] 在一方面，確定定制的化妝品配方的方法包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用具有圖 像傳感器的設(shè)備的對一個或多個圖像的捕捉，每個圖像包括用戶的皮膚區(qū)域；處理皮膚區(qū) 域圖像，以提供經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息；比較經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息與基礎(chǔ)事實數(shù)據(jù)集，以 識別基礎(chǔ)事實數(shù)據(jù)集中的最接近的已知值集合；并且基于該比較自動地確定用于該用戶的 定制的化妝品配方。定制的化妝品配方包括以下中的至少一種：（i)基于經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏 色信息與最接近的已知值集合的相對接近性得出的獨特合成物和（ii)現(xiàn)有化妝品產(chǎn)品。
[0018] 在一種實現(xiàn)中，處理皮膚區(qū)域圖像包括，對于皮膚區(qū)域圖像中的至少一個：檢測至 少一個皮膚區(qū)域圖像中的多個面部區(qū)域；基于膚色分割面部區(qū)域；并且基于膚色、陰影和 鏡面高光中的至少一個給每個面部區(qū)域分段分配顏色。
[0019] 在另一種實現(xiàn)中，與皮膚區(qū)域圖像中的至少一個關(guān)聯(lián)的環(huán)境照明信息被接收，并 且該至少一個皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于環(huán)境照明信息被處理。
[0020] 在進(jìn)一步實現(xiàn)中，該方法還包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用設(shè)備圖像傳感器的對 標(biāo)記的圖像的捕捉，并且皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于標(biāo)記圖像被處理。設(shè)備圖像傳感器 的當(dāng)前設(shè)置可以基于標(biāo)記圖像的成功捕捉來存儲。設(shè)備圖像傳感器設(shè)置可以包括曝光、對 焦和/或白平衡。皮膚區(qū)域圖像可以基于存儲的圖像傳感器設(shè)置被處理。處理皮膚區(qū)域圖 像可以包括補(bǔ)償未知的光源。
[0021] 在還有另一種實現(xiàn)中，皮膚區(qū)域是手腕、前額、左臉頰、右臉頰和/或整個面部。該 方法還可以包括允許用戶購買現(xiàn)有的化妝品產(chǎn)品。設(shè)備可以是移動電話、平板電腦、數(shù)碼相 機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能眼鏡、電視機(jī)和/或游戲控制臺。
[0022] 在另一方面，用于確定定制的化妝品配方的系統(tǒng)包括至少一個計算機(jī)，其本身包 括用于存儲計算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲器和用于執(zhí)行存儲在存儲器中的指令的處理單元。指 令的執(zhí)行將計算機(jī)配置為執(zhí)行操作，操作包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用具有圖像傳感器 的設(shè)備的對一個或多個圖像的捕捉，每個圖像包括用戶的皮膚區(qū)域；處理皮膚區(qū)域圖像，以 提供經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息；比較經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息與基礎(chǔ)事實數(shù)據(jù)集，以識別基礎(chǔ) 事實數(shù)據(jù)集中的最接近的已知值集合；并且基于該比較自動地確定用于該用戶的定制的化 妝品配方。定制的化妝品配方包括以下中的至少一種：（i)基于經(jīng)校準(zhǔn)的皮膚顏色信息與 最接近的已知值集合的相對接近性得出的獨特合成物和（ii)現(xiàn)有化妝品產(chǎn)品。
[0023] 在一種實現(xiàn)中，處理皮膚區(qū)域圖像包括，對于皮膚區(qū)域圖像中的至少一個：檢測至 少一個皮膚區(qū)域圖像中的多個面部區(qū)域；基于膚色分割面部區(qū)域；并且基于膚色、陰影和 鏡面高光中的至少一個給每個面部區(qū)域分段分配顏色。
[0024] 在另一種實現(xiàn)中，與皮膚區(qū)域圖像中的至少一個關(guān)聯(lián)的環(huán)境照明信息被接收，并 且該至少一個皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于環(huán)境照明信息被處理。
[0025] 在進(jìn)一步實現(xiàn)中，操作還包括交互式地引導(dǎo)用戶通過利用設(shè)備圖像傳感器的對標(biāo) 記的圖像的捕捉，并且皮膚區(qū)域圖像至少部分地基于標(biāo)記圖像被處理。設(shè)備圖像傳感器的 當(dāng)前設(shè)置可以基于標(biāo)記圖像的成功捕捉被存儲。設(shè)備圖像傳感器設(shè)置可以包括曝光、對焦 和/或白平衡。皮膚區(qū)域圖像可以基于存儲的圖像傳感器設(shè)置被處理。處理皮膚區(qū)域圖像 可以包括補(bǔ)償未知的光源。
[0026] 在還有另一種實現(xiàn)中，皮膚區(qū)域是手腕、前額、左臉頰、右臉頰和/或整個面部。操 作還可以包括允許用戶購買現(xiàn)有的化妝品產(chǎn)品。設(shè)備可以是移動電話、平板電腦、數(shù)碼相 機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能眼鏡、電視機(jī)和/或游戲控制臺。
[0027] 在一方面，利用具有圖像傳感器的設(shè)備捕捉對象的準(zhǔn)確顏色的方法包括利用具有 已知尺寸的標(biāo)記來校準(zhǔn)設(shè)備的多個設(shè)置；測量對象的多個表面中的每一個的顏色；基于測 量出的顏色確定對象的表面反射比；并且基于經(jīng)校準(zhǔn)的設(shè)置、測量出的表面顏色和對象的 表面反射比確定對象的表面顏色變化。多個表面可以包括皮膚的區(qū)域，并且設(shè)備可以是移 動電話、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能眼鏡、電視機(jī)或游戲控制臺。標(biāo)記可以具有 已知的反射比。
[0028] 在一種實現(xiàn)中，對設(shè)備校準(zhǔn)包括指引用戶將標(biāo)記放在基本白場上。對設(shè)備校準(zhǔn)可 以包括基于捕捉到的該基本白場的圖像，設(shè)置設(shè)備的光圈、靈敏度、曝光時間和白平衡中的 至少一個。對設(shè)備校準(zhǔn)還可以包括將與設(shè)備圖像傳感器關(guān)聯(lián)的燈設(shè)置為已知的亮度。另 外，對設(shè)備校準(zhǔn)可以包括交互式地引導(dǎo)用戶在離標(biāo)記的表面的特定距離處定位設(shè)備圖像傳 感器。而且，對設(shè)備校準(zhǔn)可以包