JP2004073802A - 肌の多目的測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】肌の色調を変更した拡大画像の表示、肌の色測定、皮溝の深さ測定、キメの細かさ測定、シミ測定、くすみ測定、顔の全体像の表示という多くの機能をひとつの撮像装置で対応することを課題とする。
【解決手段】個々の画像に対し使用目的に適合した詳細な色調設定情報の値を画像取り込み毎に、撮像装置用の画像取り込みソフトウェアーに対し書き込み後、画像の取り込みを実施すれば撮像装置ひとつで多目的な測定が可能である。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエステサロンや化粧品販売のための美容アドバイザーなどが、肌の表面を測定した拡大画像や測定データをもとに肌の状態を把握し被測定者にわかりやすく説明するための肌状態測定装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】肌表面を拡大表示させ評価するには、２０倍から５０倍の倍率を有する比較的精度が高く、色調を肌の色に合わせて調整された撮像装置、もしくはデジタル化された撮像装置を用いコンピュータ上でその専用ソフトウェアによりホワイトバランスなど色調が自動調整されるものを使用している。肌の色測定は一般的な色の測定に用いる色彩計や分光測色計を用いる。例えばミノルタＣＲ−３００などの色彩計で肌の表面を撮影し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系などにより具体的な数値として表示、もしくは撮像装置と画像データ処理、演算処理手段を組み合わせて数値として表示する専用の肌色測定装置などを用いる。皮溝やキメの測定も専用の測定装置もしくは高精度な撮像装置を用いてコンピュータにより演算処理する方法がとられる。顔全体の撮影はＣＣＤカメラなどを用いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】美容カウンセリングを行う際に肌の拡大画像や測定データを用いて肌の状態を客観的に評価する方法は重要なことである。そのため、すでに述べたように各種専用の測定装置を組み合わせ肌の評価システムを構成している事が多い。これらの測定器を用いれば測定精度は優れているが、各装置が専用機のため高価となり、全体として形状も大きくなる。美容カウンセラーが手軽に使用するためには価格を下げてよりコンパクトにする必要がある。そこで、例えば撮像装置と色彩計を兼用し、撮像装置で撮影した画像データを用いて肌の色測定を行なう方法が考えられるが、実際に測定すると同じ場所の測定であれば正確な値が得られるが、異なる部位を測定すると色調バランスがずれ、測定誤差が大きくなる。また、撮像装置と兼用し、撮影した画像データを用いて皮溝の測定を行うと、画像データの濃淡より演算処理するため、色調バランスのずれが誤差としてそのまま数値として表れる。キメの測定も同様に、面積を求めるため溝の線の濃淡が不安定だと誤差が生る。ほかに撮像装置自身の有する色感度のばらつきも影響する。
【０００４】被測定者の識別をするためには顔全体の画像が必要で、通常は専用のＣＣＤカメラを用いる。撮像装置に内蔵された拡大レンズを等倍レンズに交換すれば顔全体の測定が可能でＣＣＤカメラの代用となる。しかし上記撮像装置は測定範囲が狭い部位を拡大して測定するのが目的であり、拡大レンズとともに内部に白色ＬＥＤなどの光源を有し、その反射光を測定する。ＣＣＤカメラは光源を有せず、たとえば室内の蛍光灯の反射光により測定する。したがって光源が異なる顔全体と、肌の拡大画像では同じ肌色でも当然色調の異なる状態で画面に表示される。
【０００５】ほかに長年女性の肌を測定してきた結果、撮像装置で測定した肌の色を画像としてＣＲＴなどのモニター画面にそのまま表示すると人の目の感覚として実際よりも茶褐色に感じ、被測定者への印象があまり良いとはいえなかった。測定した画像データよりピンク色を強めた色調で画面に表示すると比較的自然に感じ健康的で女性に好まれることがわっかてきた。
【０００６】これら、肌の色調を変更した拡大画像の表示、肌の色測定、皮溝の深さ測定、キメの細かさ測定、シミ測定、くすみ測定、顔の全体像表示という多くの機能をひとつの撮像装置で対応することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】被測定者の肌表面を測定するための拡大レンズと照明装置と信号処理手段を有する撮像装置と、それに接続された色調設定が可能な画像取り込み手段と画像処理手段と画像記憶手段及び肌測定全体を掌るアプリケーションソフトウェアを有するコンピュータと、さらに画像を表示する画面を具備し、撮影した肌表面画像を画面に表示し肌の状態を評価するシステムにおいて、上記コンピュータ上の肌測定全体を掌るアプリケーションソフトウェア側から、表示される個々の画像の評価目的に適合した詳細な色調設定情報の書き込みを、画像取り込み手段に対し、画像取り込み毎に行うことにより、詳細な色調調整された画像データが得られ、該画像データを用いて異なる目的の肌の評価が可能であることを見出した。これにより測定の目的別に上記詳細な色調調整された画像データを用い、肌表面の拡大画像表示とシミ測定とくすみ測定と皮溝測定とキメ測定と色測定、及び本来の肌色を健康的な肌の色調に変更し表示、ほかに上記撮像装置の拡大レンズを交換することにより顔全体の画像を表示し、肌の評価を行う。さらに肌の色測定においては、ＲＧＢ形式の色の基準値を有する肌のサンプルを測定し、測定した値とサンプルの基準値を比較し誤差が生じた場合、その差に係数を掛けた補正値を測定値に対し乗算することにより、色調のキャリブレーションを可能にし測定精度を向上させる。
【０００８】
【発明の実施形態】図１は本発明の実施例の概要を示す。図１において１は拡大レンズと照明装置を内蔵し切替スイッチにより通常の反射画像による肌の測定と無反射画像によるシミの測定が可能な撮像装置で以下ビデオルーペとして説明する。２は画像取り込み手段と画像処理手段と肌測定アプリケーションソフトウェア等を組み込んだコンピュータでハードディスクなどの画像記録手段を有し、１のビデオルーペと３の画面が接続される。ほかに必用に応じてプリンターや、ネットワークなどを接続する。３の画面はＣＲＴやＬＣＤによるモニターである。図２はコンピュータ内の処理内容およびそれに関わる周辺を示したブロック図である。図３は本発明における肌の多目的測定装置で測定した画面の表示例で、１３は顔全体、１４は肌の色測定用に表示された画像、１５は頬の表面拡大画像、１６はシミの拡大画像である。測定した他の画像は画面上に増やすか、もしくは切り替えて交互に表示しても良い。図４はキメの測定及び皮溝の測定を説明するために図３で表示されている頬の画像１５の一部をさらに拡大し示したものである。
【０００９】図２において４はコンピュータ上で動作しているオペレーティングシステムで、例えば一般的なＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を使用する。６は画像取り込み手段でビデオルーペからの映像信号をアプリケーションソフトウェアに引き渡すためのビデオルーペ専用画像取り込みソフトウェアで以下デバイスドライバーとし説明する。５は肌の測定全般を掌るアプリケーションソフトウェアである。肌の各部を測定する場合、オペレーティングシステム上で動作している肌測定用アプリケーションソフトウェア５により、目的とする画像に対応した画像取り込み用色調設定情報７をデバイスドライバー６に書き込み、その後ビデオルーペ１から画像を取り込む。したがって肌測定アプリケーションソフトウェア上には表示される画像のすべての色調設定情報７を有している。Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）をオペレーティングシステムとして用いる場合、設定情報がレジストリに書き込まれていれば、直接デバイスドライバーに書き込まずに、このレジストリを画像単位で書き換えても同様な処理が可能である。肌の色測定はデバイスドライバー６の受けたデータを画像処理手段である画像処理プログラム９によりＲＧＢ形式の値であるＲＧＢ値１０に変換し、さらに演算プログラム１１によりＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の値１２に変換し表示する。ビデオルーペのばらつきによる補正は８のキャリブレーションデータによる。上記において色調設定情報とは色の濃さ、明るさ、コントラスト、シャープネス、色あいなどを数値化したものである。例えばシャープネス値を下げた設定をデバイスドライバに書き込み後、画像を取り込むと全体的にぼやけた状態の画像として表示される。
【００１０】
【実施例】具体的な使用例として、女性の顔の肌状態を評価する手順を説明する。まずビデオルーペのレンズを等倍にし皮測定者の顔全体を撮影しそれを画面上の一部１３に表示する。これは皮測定者の識別用などに使用される。このときの色調は事務室で蛍光灯などの照明により顔全体の色がずれないよう肌測定アプリケーションソフトウェア側において画像取り込み時にあらかじめ設定されている詳細な色調設定情報７をデバイスドライバー６に書き込む。次にビデオルーペ１のレンズを３０倍のものに交換する。そして顔の頬や目もとの表面を測定しそれを、拡大画像として画面上の一部１５に表示する。このときは前にも述べたように実際の画像よりもややピンク色になる様あらかじめ色調設定情報の値が設定されている。美容アドバイザーは上記拡大画像を参照しながら被測定者に肌の状態を説明する。次に皮溝とキメを測定するために頬の撮影を行う。ここでは肌の溝の状態が明瞭とすべく色調設定情報の値があらかじめ設定されている。これは上記の頬や目元の測定画像と兼用にしても良い。次にビデオルーペの切替スイッチをシミモードに変更し、被測定者の頬におけるシミの状態を測定する。低価格のビデオルーペは照明用ＬＥＤの数が少なく、シミモードに設定すると全体の明るさが低下するため画像取り込み時ににあらかじめ、コントラストを上げるなどした状態に色調設定情報の値を設定しておく。シミモードの有しないビデオルーペを用いる場合はさらに色調を変更し肌色を薄くするように設定するとシミが見えやすくなり簡易的使用することも可能である。最後に肌の色を測定するためビデオルーペで頬の表面を測定する。ここで色調設定情報は肌色そのものを表示するようにあらかじめ設定されている。測定した画像を画面上１４で見ると実際の肌の色より茶褐色な状態で表示されるため画面上に表示しなくても良い。肌の色測定はそれ以外にも、使用するビデオルーペ毎のばらつきによる誤差を補正し精度を上げるため、あらかじめキャリブレーションを行っておく。以上で測定は終了となる。いずれにしても、取り込まれる各々の画像単位で目的とする測定内容に最適な色調設定が行われるので安定した画像データが得られる。
【００１１】キャリブレーションの具体例を示す。キャリブレーション用として基準の肌のレプリカを用意しＲＧＢ値がそれぞれＲ＝９５、Ｇ＝４６、Ｂ＝２７とする。ビデオルーペで測定し画像処理した結果、Ｒ＝９３、Ｇ＝４６、Ｂ＝３０と出力された場合はその差Ｒ＝−２、Ｂ＝＋３がビデオルーペのばらつきにより生じた誤差となり、それに対しＲに９５／９３をＢに２７／３０の係数をキャリブレーションデータ８として、測定されたＲＧＢ値に演算プログラム１１上で乗算すれば補正することができる。また測定した肌の色をＲＧＢ値からＸＹＺ表色系にもしくはさらにはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換し表示すると肌の色が数値として理解しやすくなる。変換式はＪＩＳＺ８７２９等に指定されておりここでは省略する。
【００１２】キメの測定例を１７ａに示す。キメの大きさを測定する例として網目状になっている網目ひとつの内部の面積、つまり１８で示す斜線部分を画像データからコンピュータにより演算すれば求まる。さらに複数個測定しその平均値を求めると測定精度を上げることができ、測定した結果、面積が大きければキメが粗いとなる。皮溝の測定例を１７ｂに示す。皮溝の深さはキメの測定と同じ画像を用い、色の濃い網の部位２０とそれ以外の皮丘と呼ばれる肌色の部位１９との色差をコンピュータにより演算処理すれば数値として求まる。色の濃さの差が大きいほど皮溝が深いということになる。一般的に年齢が若い人ほどキメが細かく皮溝が深い。
【００１３】Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのソフトウェア上で扱われる画像はピクセルなどの単位で呼ばれる点の集まりとしてＸ，Ｙ座標で表され、その一つ一つのピクセルに対してＲＧＢ値をそれぞれ０〜２５５の数値として設定し色を表現している。くすみを測定する例として、取り込んだ画像データから演算プログラムにより個々のピクセル単位におけるＲＧＢ値を比較するフィルターを設け、通常の肌の色と異なる部分のみを抽出分離し、それを濃い色に変換した後、もとの座標に配置し画面に再表示するとコントラストが強調され、くすみが明瞭に見える状態となる。また通常の肌状態におけるのＲＧＢ値の平均値と抽出されたくすみの部分におけるＲＧＢの平均値の差を求めＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換すればくすみの状態を色差として数値で表現できる。具体的な測定値として、通常の肌のＲＧＢ値がＲ＝１１０，Ｇ＝８５、Ｂ＝７０とし、その値を演算プログラムにより変換するとＬ＊＝６６、ａ＊＝４．３、ｂ＊＝９．６となる。くすみのある部分のＲＧＢ値がＲ＝９０、Ｇ＝７０、Ｂ＝５７として演算プログラムにより変換するとＬ＊＝６０、ａ＊＝３．７、ｂ＊＝９．３となる。ここで上記２つの明度であるＬ＊の差を求めればくすみの濃さが数値で求まり、６６−６０＝６とる。この値を一定面積の平均値で求めれば精度が向上し、さらにくすみの部分の面積と通常の肌色の部分との面積比率により、くすみの大きさを求め、先のＬ＊の差と合わせ、くすみ度として表示すると肌の評価として判りやすい値となる。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の肌の多目的測定装置を用いれば顔全体の画像、頬や口もとなどの肌表面の状態、シミ測定、くすみ測定、皮溝測定、キメ測定、色の測定がひとつの撮像装置より得られる画像データ用いて処理できるため小型低価格な製品を供給することが可能になる。また従来は美容アドバイザーが迷うほど専用測定器が並んでいた装置が、本発明を用いれば非常に簡素な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概要を示す。
【図２】コンピュータ内の処理内容および周辺を示したブロック図である。
【図３】本発明における装置で測定した画面の表示例である。
【図４】キメと皮溝の測定方法を示すために、図３で表示されている頬の画像を拡大したものである。
【符号の説明】
１…………ビデオルーペ
２…………コンピュータ
３…………画面
４…………オペレーティングシステム
５…………肌測定アプリケーションソフトウェア
６…………デバイスドライバー
７…………色調設定情報
８…………キャリブレーションデータ
９…………画像処理プログラム
１０…………ＲＧＢ形式の値
１１…………演算プログラム
１２…………Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の値
１３…………顔の全体画像
１４…………肌の色測定用画像
１５…………頬の表面拡大画像
１６…………頬のシミの状態拡大画像
１７ａ…………キメの測定を説明するための１５の拡大図
１７ｂ…………皮溝の測定を説明するための１５の拡大図
１８…………キメの面積
１９…………皮丘の部位
２０…………皮溝の部位

Claims (3)

1. 被測定者の肌表面を測定するための拡大レンズと照明装置と信号処理手段を有する撮像装置と、それに接続された色調設定が可能な画像取り込み手段と画像処理手段と画像記憶手段及び肌測定全体を掌るアプリケーションソフトウェアを有するコンピュータと、さらに画像を表示する画面を具備し、撮影した肌表面画像を画面に表示し肌の状態を評価するシステムにおいて、上記コンピュータ上の肌測定全体を掌るアプリケーションソフトウェア側から、表示される個々の画像の評価目的に適合した詳細な色調設定情報の書き込みを、画像取り込み手段に対し、画像取り込み毎に行うことにより、詳細な色調調整された画像データが得られ、該画像データを用いて異なる目的の肌の評価を可能にしたことを特徴とする肌の多目的測定装置。
2. 上記詳細な色調調整された画像データを用い、肌表面の拡大画像表示とシミ測定とくすみ測定と皮溝測定とキメ測定と色測定、及び本来の肌色を健康的な肌の色調に変更し表示、ほかに上記撮像装置の拡大レンズを交換することにより顔全体の画像を表示し、肌の評価を行う請求項１記載の肌の多目的測定装置。
3. ＲＧＢ形式の色の基準値を有する肌のサンプルを測定し、測定した値とサンプルの基準値を比較し誤差が生じた場合、その差に係数を掛けた補正値を測定値に対し乗算することにより、色調のキャリブレーションを可能にした請求項１記載または請求項２記載の肌の多目的測定装置。

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