jw-beauty/miniprogram/services/diagnosis.js

// Skin-tendency diagnosis — 按《扫描+护理完整流程.docx》7.1/7.2/7.3 +
// 《协议简述-添加扫描时光色.docx》+ 果果 2026-07 定案实现。
//
// 核心链路：28 组 PD(4 波长×7 路) → 按 PD_REGION_MAP 聚合成 5 区 →
//   每波长算 5 区平均当基准 → 吸收度 NR = 本区/基准 − 1 →
//   每区取 4 个 NR 的最大者(argmax)，超过阈值 TH 才判定问题 → 该波长即该区治疗光色。
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// 极性（已由固件批注版文档坐实，新版协议简述再次确认"0x0FFF表示最低光照"）：
//   PD ADC 值越大 = 反射光越弱 = 皮肤吸收越多。故 NR = zone/avg − 1（吸收多→NR 高）。
//   config.polarity = 'direct' 可切回"值大=光强"的旧假设（备用开关，标定时救急）。
//
// PD↔区域映射（果果转达）：左=PD1 上=PD2 中=PD3/6/7 下=PD4 右=PD5（方位与实测 IO 表一致）。
// 仍待定：3 路 PD 区的聚合——文档 7.1 自相矛盾(几何平均 vs 取最小)，按更细的几何平均+MAD剔异常实现。
// 所有阈值/亮度/映射均可被服务端 diagnosis_config 覆盖，标定后免发版调参。

// 问题类型 -> 治疗波长编码（下发命令用：IR=1, R=2, UV=3, Y=4）。
var PROBLEM_WAVELENGTH = { aging: 2, acne: 3, pigment: 4, deep: 1 }
// 波长 key -> 揭示的问题类型。
var WAVE_PROBLEM = { red: 'aging', uv: 'acne', yellow: 'pigment', ir: 'deep' }
// 波长 key -> 下发命令编码。
var WAVE_KEY_CODE = { red: 2, uv: 3, yellow: 4, ir: 1 }

// 5 区 = IO↔物理位置（果果 2026-07-28 实测）：右=IO1(0x01) 左=IO2(0x02) 上=IO3(0x04) 中=IO4(0x08) 下=IO5(0x10)。
var REGION_DEFS = [
  { key: 'right', mask: 0x01 },
  { key: 'left', mask: 0x02 },
  { key: 'top', mask: 0x04 },
  { key: 'middle', mask: 0x08 },
  { key: 'bottom', mask: 0x10 }
]

var DEFAULT_CONFIG = {
  calibrated: false,
  polarity: 'inverted',          // inverted=值大吸收多(已确认) | direct=旧假设备用
  th: 0.10,                      // 判定阈值(文档建议初始值，需临床标定)
  severity: { low: 0.05, mid: 0.15, high: 0.30 }, // 轻/中/重分级，仅报告展示
  brightness: 204,               // 治疗强度 80%(果果定案)，仅用于推荐方案下发
  // PD↔区域映射（果果 2026-07-28 确认）：左=PD1 上=PD2 中=PD3/6/7 下=PD4 右=PD5（下标 0 基）。
  pd_region_map: { right: [4], left: [0], top: [1], middle: [2, 5, 6], bottom: [3] },
  problem_wavelength: PROBLEM_WAVELENGTH
}

function _median(arr) {
  var s = arr.slice().sort(function (a, b) { return a - b })
  var m = Math.floor(s.length / 2)
  return s.length % 2 ? s[m] : (s[m - 1] + s[m]) / 2
}

// 区域有效值：1 路直接用；≥3 路按 7.1 节"几何平均 + 剔奇异值"（防黑痣/毛发单点失真）。
// 剔异常用 MAD(中位数绝对偏差)而非文档字面的 3σ：n=3 时单个离群点会把标准差同步撑大，
// 3σ 判据永不触发（审计实证 [900,9000,905] 不剔）；MAD 阈值 4.45×MAD ≈ 3σ 等效(3×1.4826)。
function _aggregate(vals) {
  if (!vals.length) return 0
  if (vals.length === 1) return vals[0]
  var kept = vals
  if (vals.length >= 3) {
    var med = _median(vals)
    var devs = vals.map(function (v) { return Math.abs(v - med) })
    var mad = _median(devs)
    var thr = 4.45 * mad
    var filtered = vals.filter(function (v) { return Math.abs(v - med) <= thr })
    if (filtered.length >= 2) kept = filtered
  }
  var logSum = 0
  for (var i = 0; i < kept.length; i++) {
    if (kept[i] <= 0) return 0 // 有无效 0 值时该区数据不可信
    logSum += Math.log(kept[i])
  }
  return Math.exp(logSum / kept.length)
}

function _severityLevel(nr, severity) {
  if (nr > severity.high) return 3
  if (nr > severity.mid) return 2
  if (nr > severity.low) return 1
  return 0
}

// scanData: {
//   device_id, scanned_at,
//   region_mask,                       // 本次扫描选中的区域(默认 0x1F)
//   waves: { red:[7], ir:[7], uv:[7], yellow:[7] }  // 任意子集；每项 = 7 路 PD ADC
// }
function analyze(scanData, config) {
  config = config || DEFAULT_CONFIG
  var th = config.th !== undefined ? config.th : DEFAULT_CONFIG.th
  var severity = config.severity || DEFAULT_CONFIG.severity
  var brightness = config.brightness || DEFAULT_CONFIG.brightness
  var pdMap = config.pd_region_map || DEFAULT_CONFIG.pd_region_map
  var problemWave = config.problem_wavelength || PROBLEM_WAVELENGTH
  var inverted = config.polarity !== 'direct'
  scanData = scanData || {}
  var waves = scanData.waves || {}
  var scannedMask = scanData.region_mask || 0x1F

  // 1) 聚合：每波长 × 每选中区 → 区域有效值
  var zone = {} // zone[waveKey][regionKey] = 有效值
  var included = [] // 参与本次扫描的区域定义
  var r, def
  for (r = 0; r < REGION_DEFS.length; r++) {
    if ((scannedMask & REGION_DEFS[r].mask) !== 0) included.push(REGION_DEFS[r])
  }
  for (var wk in waves) {
    if (!waves.hasOwnProperty(wk) || !WAVE_PROBLEM[wk]) continue
    var pdArr = waves[wk]
    if (!pdArr || !pdArr.length) continue
    zone[wk] = {}
    for (r = 0; r < included.length; r++) {
      def = included[r]
      var idxs = pdMap[def.key] || []
      var vals = []
      for (var k = 0; k < idxs.length; k++) {
        var v = pdArr[idxs[k]]
        if (v !== undefined && v !== null && v > 0) vals.push(v)
      }
      if (vals.length) zone[wk][def.key] = _aggregate(vals)
    }
  }

  // 2) 每波长的基准 = 该波长下各区有效值的平均（7.1：Avg_PD_X_AllZones）
  var avg = {}
  for (wk in zone) {
    if (!zone.hasOwnProperty(wk)) continue
    var sum = 0
    var n = 0
    for (r = 0; r < included.length; r++) {
      var zv = zone[wk][included[r].key]
      if (zv !== undefined) { sum += zv; n++ }
    }
    if (n > 0) avg[wk] = sum / n
  }

  // 3) 吸收度 NR + 每区 argmax 判定
  var regions = []
  var overallAcc = {}
  for (r = 0; r < included.length; r++) {
    def = included[r]
    var nrs = [] // 该区所有可算波长的 {wave, nr}
    for (wk in zone) {
      if (!zone.hasOwnProperty(wk)) continue
      if (zone[wk][def.key] === undefined || !avg[wk]) continue
      var ratio = zone[wk][def.key] / avg[wk]
      var nr = inverted ? (ratio - 1) : (1 - ratio)
      nrs.push({ wave: wk, nr: Math.round(nr * 1000) / 1000 })
    }
    nrs.sort(function (a, b) { return b.nr - a.nr })
    var top = nrs.length ? nrs[0] : null
    var hasProblem = !!(top && top.nr > th)
    var problemType = hasProblem ? WAVE_PROBLEM[top.wave] : null
    var level = hasProblem ? Math.max(1, _severityLevel(top.nr, severity)) : 0
    if (problemType && (!overallAcc[problemType] || level > overallAcc[problemType])) {
      overallAcc[problemType] = level
    }
    regions.push({
      region: def.key,
      mask: def.mask,
      top_problem: problemType,
      wave: hasProblem ? top.wave : null,
      level: level,
      score: top ? top.nr : 0,
      nrs: nrs // 全量吸收度，供标定期回看
    })
  }

  var overall = []
  for (var pt in overallAcc) {
    if (overallAcc.hasOwnProperty(pt)) overall.push({ type: pt, level: overallAcc[pt] })
  }
  overall.sort(function (a, b) { return b.level - a.level })

  // 4) 推荐方案：每个问题区一条（区独立、可不同色），一条 BLE 命令即可全部下发。
  var recommendPlan = []
  var recommendMask = 0
  for (r = 0; r < regions.length; r++) {
    var reg = regions[r]
    if (!reg.top_problem || !reg.wave) continue
    recommendPlan.push({
      region: reg.region,
      mask: reg.mask,
      wave: reg.wave,
      wavelength: WAVE_KEY_CODE[reg.wave],
      label_key: reg.top_problem,
      level: reg.level,
      brightness: brightness
    })
    recommendMask |= reg.mask
  }

  return {
    device_id: scanData.device_id || null,
    scanned_at: scanData.scanned_at || 0,
    regions: regions,
    overall: overall,
    recommend_mask: recommendMask,
    recommend_plan: recommendPlan,
    raw_pd: waves,
    calibrated: !!config.calibrated
  }
}

// 把 auto-scan 按波长分桶后的平均值组装成 scanData。
// buckets: { red:[7], ir:[7], uv:[7], yellow:[7] } 任意子集（旧固件无波长标识时只有 red）。
function buildScanData(buckets, regionMask, deviceId, scannedAt) {
  return {
    device_id: deviceId || null,
    scanned_at: scannedAt || 0,
    region_mask: regionMask || 0x1F,
    waves: buckets || {}
  }
}

// 无设备数据时的演示报告（开发者工具 mock）。
// 数值按已确认极性编造：值大=吸收多 → 左区红光偏高(光老化)、中区紫外偏高(痘痘油脂)。
function mockReport() {
  return analyze({
    device_id: 'MOCK',
    scanned_at: 0,
    region_mask: 0x1F,
    waves: {
      // 下标: 0=PD1左 1=PD2上 2=PD3中 3=PD4下 4=PD5右 5=PD6中 6=PD7中
      red:    [1350, 920, 900, 910, 905, 890, 940],
      uv:     [2050, 2020, 2600, 2010, 2080, 2560, 2620],
      yellow: [1500, 1520, 1490, 1505, 1495, 1530, 1510],
      ir:     [1800, 1790, 1805, 1795, 1800, 1815, 1790]
    }
  }, DEFAULT_CONFIG)
}

module.exports = {
  DEFAULT_CONFIG: DEFAULT_CONFIG,
  PROBLEM_WAVELENGTH: PROBLEM_WAVELENGTH,
  WAVE_PROBLEM: WAVE_PROBLEM,
  WAVE_KEY_CODE: WAVE_KEY_CODE,
  REGION_DEFS: REGION_DEFS,
  analyze: analyze,
  buildScanData: buildScanData,
  mockReport: mockReport
}