CN102791187B - 照明装置、图像解析装置、图像解析方法、及评价方法 - Google Patents

照明装置、图像解析装置、图像解析方法、及评价方法 Download PDF

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Abstract

一种用于在多个不同的近红外区域中通过拍摄单元来拍摄被拍照对象的脸部图像的照明装置，其特征在于，具有：外壳，容纳被拍照对象的脸部整体的一部分并且形成有大致球状的空间；至少两个光源，在所述球状的面上于被拍照对象的左右对象位置各配置一个或多个，并且向所述外壳的空间内照射光；以及拍摄单元，对通过所述光源被照射光的所述脸部整体的一部分进行拍摄，并且所述照明装置具有：设置在所述光源前的第一滤光片，该第一滤光片遮断紫外线及红外线；以及设置在所述拍摄单元的透镜前的第二滤光片及第三滤光片，该第二滤光片对光量进行调整，该第三滤光片进行与所述多个不同的近红外区域对应的带通滤光。

Description

照明装置、图像解析装置、图像解析方法、及评价方法
技术领域
本发明涉及一种用于对近红外区域的图像进行精确拍摄的照明装置、图像解析装置、图像解析方法、及评价方法。
背景技术
近些年公开了一种技术，该技术为了使脸部的水份变化可视化，使用近红外照相机并利用两张近红外分光图像来进行涂抹在脸部表面的保湿液的可视化。例如参见非专利文献1。
非专利文献1中公开的技术中，通过使用具有波长900～1700nm灵敏度的InGaAs近红外照相机(Sensors Unlimited,Inc.SU320M-1.7RT)进行脸部的测量，并使用所取得的两张近红外分光图像将其转换为差分吸光度图像，从而实现了仅是涂抹在脸部的保湿液的可视化。
另外，还公开了一种使用近红外来鉴别皮肤水分量的手法。例如参见专利文献1。
专利文献1中公开的技术中公开了：具有取得对于1050～1650nm的近红外波长区域的皮肤的多个点的发射强度步骤、以及将上述步骤中得到的发射强度代入预先准备的表示皮肤水分量与近红外波长区域的反射强度之间关系的预测式中而得到多个点的皮肤水分量的步骤，并由得到的多个点的皮肤水分量来鉴别皮肤水分量分布。现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-25622号公报
非专利文献
非专利文献1：《利用两张近红外分光图像的脸部水分变化的可视化》，岩崎宏明等，日本光学会(应用物理学会)，Optics Japan 2005Tokyo，2005年11月23～25日
发明内容
<本发明所要解决的技术问题>
在上述以往技术中，非专利文献1中公开了存在脸部水分强吸收的波长为1460nm，不存在脸部水分吸收的波长为1060nm。另外，专利文献1中以1050～1650nm波长区域为基准也是为了着眼于在1450nm附近存在水吸收波长左右的近红外波长区域。
但是，水(OH基)在1920nm附近也存在强的吸收，再有对于油(CH基)在1750nm附近或2230～2400nm附近也是存在吸收。尽管使用这些特性可以很好地对于皮肤的水分或油分精确地拍摄图像，但并未公开该类手法。尽管需要使用具有用于精确拍摄上述波长图像的构成的照明装置，但专利文献1仅公开了针对紫外区域或可见光区域，即所谓的用于取得彩色图像的照明装置。关于对于近红外区域的光源的适当的向被拍照对象的照射技术并未被公开。
另外，尽管如上所述使用多个对于皮肤的水或油吸收强的部分可以很好地进行针对皮肤的解析、评价、甚至皮肤的咨询(counseling)等，当对于这些手法也未被公开。
本发明鉴于上述技术问题，以提供可利用近红外区域的图像来精确地进行皮肤等的解析的照明装置、图像解析装置、图像解析方法、及评价方法为目的。
<用于解决技术问题的方案>
为了解决上述技术问题，本发明的照明装置为用于在多个不同的近红外区域中通过拍摄单元来拍摄被拍照对象的脸部图像的照明装置，其特征在于，所述照明装置具有：外壳，该外壳中容纳被拍照对象的脸部整体的一部分并且形成有大致球状的空间；至少两个光源，该至少两个光源在所述球状的面上于被拍照对象的左右对象位置各配置一个或多个，并且向所述外壳的空间内照射光；以及拍摄单元，该拍摄单元对通过所述光源被照射光的所述脸部整体的一部分进行拍摄，并且所述照明装置具有：设置在所述光源前的第一滤光片，该第一滤光片遮断紫外线及红外线；以及设置在所述拍摄单元的透镜前的第二滤光片及第三滤光片，该第二滤光片对光量进行调整，该第三滤光片进行与所述多个不同的近红外区域对应的带通滤光。
另外，为了解决上述技术问题，本发明的图像解析装置为使用通过照明装置拍摄的多个不同的近红外区域中的被拍照对象的脸部图像，对被拍照对象的皮肤或毛发进行解析的图像解析装置，其特征在于，所述图像解析装置具有：图像取得单元，取得向被拍照对象的皮肤或毛发涂抹外用剂前后的所述脸部图像；亮度补正单元，对通过所述图像取得单元取得的图像进行亮度补正；差分量取得单元，按每个所述多个不同的近红外区域，分别取得通过所述亮度补正单元得到的涂抹所述外用剂前后的图像的差分量；解析单元，基于通过所述差分量取得单元得到的差分量来对被拍照对象的皮肤或毛发进行解析；以及图像形成单元，生成显示通过所述解析单元得到的解析结果的画面。
另外，为了解决上述技术问题，本发明的图像解析方法为使用通过在多个不同的近红外区域中拍摄的被拍照对象的脸部图像，对被拍照对象的皮肤或毛发进行解析的图像解析方法，其特征在于，所述图像解析方法具有：图像取得步骤，取得向被拍照对象的皮肤或毛发涂抹外用剂前后的所述脸部图像；亮度补正步骤，对通过所述图像取得步骤取得的图像进行亮度补正；差分量取得步骤，按每个所述多个不同的近红外区域，分别取得通过所述亮度补正步骤得到的涂抹所述外用剂前后的图像的差分量；解析步骤，基于通过所述差分量取得步骤得到的差分量来对被拍照对象的皮肤或毛发进行解析；以及图像形成步骤，生成显示通过所述解析步骤得到的解析结果的画面。
<发明的效果>
根据本发明，可以使用近红外区域的图像来精确地进行被拍照对象的皮肤等的水份变化的解析或化妆料的附着状态变化的解析。
附图说明
图1是表示近红外区域中的皮肤的吸收特性的一个例子的图。
图2是表示本实施方式的照明系统的概要构成的一个例子的图。
图3A是表示图2所示的照明装置的具体的构成例的图。
图3B是表示图2所示的照明装置的具体的构成例的图。
图3C是表示图2所示的照明装置的具体的构成例的图。
图4是用于说明本实施方式的滤光片的滑动例子的图。
图5A是表示设置在本实施方式的照明装置的色卡的一个例子的图。
图5B是表示设置在本实施方式的照明装置的色卡的一个例子的图。
图6是表示本实施方式的图像解析装置的功能构成的一个例子的图。
图7是表示本实施方式的可实现图像解析处理的硬件构成的一个例子的图。
图8是表示本实施方式的图像解析处理步骤的一个例子的流程图。
图9是表示过去的照明装置与本实施方式的照明装置的拍摄结果的一个例子的图。
图10是表示化妆水涂抹前后的皮肤图像的一个例子的图。
图11是表示“水1”的化妆水涂抹前后的亮度变化的图。
图12是表示“水2”的化妆水涂抹前后的亮度变化的图。
图13是表示乳液涂抹前后的皮肤图像的一个例子的图。
图14是表示“水1”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。
图15是表示“油”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。
图16是表示“水2”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。
图17是表示护发素涂抹前后的头发图像的一个例子的图。
图18是表示其他实施方式的化妆水涂抹前后的亮度变化的一个例子的图。
图19是表示对应图18的选择范围拟似色彩显示的一个例子的图。
图20是表示其他实施方式的乳液涂抹前后的亮度变化的一个例子的图。
图21是表示对应图20的选择范围拟似色彩显示的一个例子的图。
图22是用于说明本发明的评价方法的实施例1的两个样品的涂抹内容的图。
图23是表示根据实施例1的条件拍摄的图像的一个例子的图。
图24是表示按照实施例1的条件的评价结果的图。
图25是表示根据本发明的评价方法的实施例2的条件得到的图像例子的图。
图26是表示按照实施例2的条件得到的图像例子的图。
图27是表示按照实施例2的条件得到的图像例子的图。
图28是表示按照实施例2的条件得到的图像例子的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。
本发明涉及一种照明装置及其照明方法，该照明装置及其照明方法用于通过在波长区域800～2500nm可拍摄的近红外照相机来精确地取得被拍照对象的脸、手、臂、脚、或毛发的所需的被拍照对象的各部分的图像。具体来说，取得针对1460nm附近的水的吸收特性加上1750nm附近的油的吸收特性、1920nm附近的水的强吸收特性、及2230～2400nm附近的多个油的强吸收特性的被拍照对象的图像。另外，根据取得的图像，来进行被拍照对象的皮肤的水分变化或化妆料的附着状态变化的解析及评价。
这里，图1是表示近红外区域中的皮肤的吸收特性的一个例子的图。其中，图1中所示的座标图的横轴表示测定波长(nm)，纵轴表示吸光度(Absorbance,A/W)。
在图1中，图1(a)～(d)分别表示出水、棕榈酸、甘油的拍摄到的相对于波长的吸收特性。需要说明的是，图1(a)表示水的吸收特性，图1(b)表示棕榈酸的吸收特性，图1(c)表示甘油的吸收特性，图1(d)表示皮肤的吸收特性。
另外，图1(i)所示的特性范围表示使用市场出售的照相机(例如“FLIR SYSTEMS公司制造，ALPHANIR照相机”或“XenlCs公司制造XEVA系列InGaAs近红外线照相机”等)可拍摄到的近红外区域。本发明中使用的照相机(例如住友电气工业(株)公司制造等)可以取得1000nm～2500nm程度的近红外区域的图像。
如图1所示，在使用市场出售的照相机所拍摄的区域中，也如上述以往技术所示在1460nm附近存在水的强吸收(图1(d)的区域A)。但是，在该区域A的谱段中，由于油(棕榈酸)或保湿剂(甘油)的特性峰值重叠，因此例如在涂抹化妆品时，容易受该些成分的影响，如果仅使用该区域中的图像，则不能进行正确的皮肤解析等。
这里，如图1(d)的座标图所示可知，皮肤的吸收特性中，除了大约1460nm附近以外在大约1920nm附近也存在水的强吸收特性。另外，如图1(b)所示可知，油的吸收特性中，除了大约1700～1800nm附近存在吸收特性，还在大约2230～2400nm附近也存在强吸收特性。
因此，在本实施方式中，由于对于水除了大约1460nm附近的图像，还可以在大约1920nm附近处检测出只有水的图像，因此也取得该近红外区域的图像。另外，在本实施方式中，对于油也取得大约1700～1800nm附近及大约2230～2400nm附近的近红外区域的图像。
这样，通过取得水(OH基)和油(CH基)两者的图像，并使用一个或多个该图像进行图像解析，从而能够在图像上显示涂抹有例如化妆水或乳液等皮肤外用剂的皮肤的状态，并用于不均匀涂抹评价等。
下面对用于拍摄本实施方式中取得的图像的照明装置的概要构成例子进行说明。需要说明的是，在以下例子中，尽管作为皮肤的一个例子示出了拍摄脸部皮肤的例子，但本发明中并不限定于此，例如也可适用于除了手或胳膊以外，代用皮肤(例如猪皮、人工皮肤、氨基甲酸乙酯(urethane))或毛发、指甲等用于评价水分或油分的所有皮肤。
图2是表示本实施方式的照明系统的概要构成的一个例子的图。图2所示的照明系统10大致上说由照明装置11及图像解析装置12构成。照明装置11与图像解析装置12之间具有缆线13等，以可进行数据及控制信号的发送接收的状态连接。
照明装置11中设置有作为解析对象的被拍照对象的脸部，通过球体内照射的预定光源来向脸部的预定部位进行照明，并通过照相机等取得该图像。此时，在本实施方式中，由于取得在多个不同的近红外区域拍摄的被拍照对象的脸部图像，因此通过预先设定的带通滤光片进行带通滤光并取得预定的近红外区域的图像数据。
另外，在本实施方式中，在通过照明装置11拍摄被拍照对象的脸部图像时，与脸部图像一起还拍摄色卡。需要说明的是，色卡能够可装拆地安装在照明装置11上。换言之，在本实施方式中，以拍摄到的图像中不单有被拍照对象的脸部还映现色卡的方式进行拍照。由此，由于对于拍摄的图像能够使用色卡进行图像补正因此能够提高精确度。需要说明的是，色卡可以具有一个或多个，具有多个时，例如可以选择与拍摄时所使用光源的波长对应的色卡来使用。
另外，照明装置11能够对于拍摄用照相机的透镜设置偏光滤光片等来降低噪音。需要说明的是，关于照明装置11的具体例子后面将说明。
图像解析装置12取得多个通过照明装置11拍摄的预定的近红外区域图像，并基于取得的图像进行有关被拍照对象的皮肤的水、油的图像的解析、评价。因此，通过将涂抹化妆水或保湿剂等皮肤外用剂时的皮肤的状态或不均匀涂抹以图像进行可视化并输出，从而能够精确的解析或评价、或者其结果的显示。需要说明的是，皮肤解析装置12可使用通用的个人计算机等来实现本实施方式的解析处理。
这里，作为本发明的皮肤外用剂，可将本发明适用于例如水溶液系或可溶化系、乳化系、粉末分散系、水-油的两层系、水-油-粉末的三层系等全部，该用途也不仅是化妆水或乳液，还可以涉及乳霜或护肤套装(pack)等基础化妆品、口红或粉底等化妆用化妆料、洗发精或护发素、染发剂等头发用制品、防晒等特殊化妆品等更宽的领域。
接着，对本实施方式的照明装置11进行说明。图3A～图3C是表示图2所示的照明装置的具体的构成例的图。需要说明的是，图3A～图3C分别表示出从图2所示的照明装置11的箭头A、B、C各方向观察的图。
图2所示的照明装置11中，基座20上大致球状的圆顶部(外壳)21、至少一个光源22、下颚承载部件23、作为拍摄装置的照相机24、作为滑动装置的滑轨25、及照相机用基座26被作为构成的一部分示出。
在图2及图3A～图3C所示的照明装置11中，圆顶部(dome)21具有大致球形的形状。球状的圆顶部21的内部为空洞。另外，圆顶部21具有例如40cm～90cm程度的直径，以使例如作为被拍照对象的人的脸进入。这样，通过将圆顶部21的形状形成为球状，从而能够使从内部光源照射的光扩散并高效地使光均匀地(平平地(flat))照射到被拍照对象的脸部。另外，在本实施方式中，通过设为积分球(integrating sphere)的圆顶形状，从而能够抑制在被拍照对象的皮肤表面的正反射光(反光：shine)，并精确地拍摄图像。
作为圆顶部21的材质，可以由发泡聚苯乙烯(expanded polystyrene)或树脂等形成，但本发明并不限定于此，只要在圆顶部21内部光可扩散并且可使光高效且均匀地照射到被拍照对象的脸部即可。
另外，作为圆顶部21的内表面(反射面、扩散面)，例如可使用银面、铝特殊合金电解研磨面、玻璃镜面(铝合金)、水银、金、铂、铜等正反射性材料、或碳酸镁、硫酸钡、氧化铝、白色油漆(white paint)、搪瓷(珐琅)、白纸、白色瓷砖等。在本实施方式中，为了提高反射率，圆顶部21的内表面用相同涂料重叠涂覆数次。
在涂饰圆顶部21的内表面时，例如使用喷雾式或笔型等的工具。另外，涂料可使用丙烯系、漆(lacquer)系、搪瓷系等，例如可使用五个种类程度、组成不同的涂料，测定近红外区域的分光反射率，选择在所有近红外区域中分光反射率变化少、具有高反射率的涂料等。
另外，对于圆顶部21的内表面，优选以分光特性至少在1000nm～2500nm的测量波长区域内分光反射率在大约80%～100%之间变化的方式形成。
再有，如图3C所示，在圆顶部21内，为了不使来自光源22-1、22-2的光直接照射到被拍照对象，而产生照射到脸部的光的不均匀，在本实施方式中，如图3C所示，设有光源前遮光板30-1、30-2。需要说明的是，图3C所示的光源前遮光板30-1、30-2相对于光源22-1、22-2配置在两侧。在本实施方式中并不限定于此，也可将遮光板只设在被拍照对象侧。需要说明的是，遮光板30被设置在圆顶部21的内表面上，呈L字形或月牙形、半圆形等形状，并以不会遮蔽由照相机24所拍摄的被拍照对象的方式设置。
再有，如图3A～图3C所示，在圆顶部21中设有透镜前遮光板31。透镜前遮光板31为圆筒形的筒，筒内部由近红外区域吸收素材形成。这样一来，通过设置透镜前遮光板31，能够除去杂散光。另外，透镜前遮光板31的内侧例如由近红外区域吸收素材形成。需要说明的是，作为吸收素材的具体例子，可以使用氯丁橡胶海绵等，但也可以是其他素材。
另外，圆顶部21例如通过强力磁铁、树脂制固定用具等固定，以使其不动。另外，光源22对在基座20上设置的圆顶部21内部直接照射光。需要说明的是，光源22的个数只要具有至少一个即可(图2及3的情况中，在脸部左右两个)。需要说明的是，关于光源的设置位置，由于随着通过照射被拍照对象的脸部的影子位置等而不同，因此需要调整。需要说明的是，对于圆顶部21内的光源22的配置后面将说明。
另外，光源22-1、22-2为了测定近红外区域而照射光。因此，作为光源22-1、22-2，例如可使用卤素灯等，例如可使用岩崎电气(株)公司制JD110V50W/P/M等。但是，本发明中的光源并不限定于此，还可使用例如白炽灯泡、卤素灯泡等等温度照射光源、或高压水银灯、自镇流水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯等高压放电灯(放电发光光源)、萤光灯、低压钠灯等定压放电灯(放电发光光源)、电致发光(EL：ElectroLuminescence)、发光二极管(LED：Light Emitting Diode)等电场发光光源、超连续谱光源(SC光源、Supercontinuum Light Source)等。
另外，关于卤素，可代替使用卤素灯、两口模卤素、PAR(Parabolic AluminumReflector)灯、或分色镜等。另外，关于萤光灯，可代替使用一般照明用灯、RF灯、氪灯、水银灯、附镇流器水银灯(附抗流器(chokeless))、高压钠灯、金属卤化物灯、HQI灯等。
需要说明的是，在本实施方式中，例如为了拍摄近红外区域，优选使用例如卤素光源或LED。需要说明的是，以上两个光源虽然能够分别发出相同谱段的光，但是其材质的性质上具有不同。具体来说，对于卤素光源与LED，其光的广度不同，LED较卤素光源更具直线性。另外，LED较卤素光源其热量的排出更少。因此，在本实施方式中，究竟使用卤素光源及LED之中哪一个，还要根据拍摄对象、拍摄目的、或拍摄环境来适当设定。
需要说明的是，在照明装置11中，例如可以安装滑动部件或臂部件等，以使光源22的位置可向上下左右通用地变更。由此，能够纵横自由地移动光源，进一步通过使其与照相机一起沿横向滑动从而能够用螺丝等固定部件将光源固定在所需位置。
下颚承载部件23是用于使被拍照对象进入圆顶部21内部，支撑并固定在预定位置的支撑部件。需要说明的是，下颚承载部件23可设置例如如图3A及图3B所示的基座32等而将下颚承载并支撑在基座32之上。另外，下颚承载部件23也可具有将下颚支撑(保持)在预定位置的下颚支撑部件33。
此外，下颚承载部件23设有调整基座32高度及左右位置的机构，例如可具有将由照相机24等拍摄的图像显示在图像解析装置12的显示器上，并可调整照相机中心和脸部的上下左右位置的刻度尺等。另外，下颚承载部件23具有移动结构或移动机构，从而能够不单是取得被拍照对象的正面图像，还能够使其朝向斜侧、横侧、或后侧而取得侧面图像或头发图像。
需要说明的是，关于图3A所示的脸部插入的开口部34，可设置成：在被拍照对象将脸部从开口部34放入圆顶部21内后，以不会使光从开口部34与头部之间的缝隙进入内部的方式，用海绵、弹簧等弹性部件将周围覆盖，从而使来自圆顶部21内部的光源22的光不会射出到外部。
照相机24具有作为拍摄装置的照相机24-1、24-2。需要说明的是，照相机24-1可以使用近红外照相机(例如住友电气工业(株)公司制等)，照相机24-2可以使用可视照相机(例如尼康公司制D50,60mm镜头等)。需要说明的是，对于照相机24-1及照相机24-2，设有作为滑动机构的滑轨25，可使其滑动到由安装在各个照相机24-1、24-2上的镜头可拍到被拍照对象的位置而进行拍摄。因此，在本实施方式中，可根据拍摄目的的波长谱段来选择多个照相机进行拍摄。再有，对于照相机24-1、24-2，可通过设在照相机基座26上的滑动机构来调整相对于圆顶部21的位置。
在此，照相机24-1取得上述预定近红外区域的图像。具体来说，可使用可取得在大约800～2500nm附近波长谱段的图像的近红外照相机(例如住友电气工业(株)公司制等)。另外，安装在照相机24上的镜头可使用富士能(株)公司制25mm镜头等。需要说明的是，在本实施方式中，为了消除所拍摄的被拍照对象的脸部图像的表面反射等噪声、取得抑制表面不均的干净的图像，也可设置偏光滤光片。需要说明的是，关于偏光滤光片后面将说明。
另外，照相机24-2是用于例如在用照相机24-1对被拍照对象进行拍摄前或后，对相同被拍照对象的相同区域进行拍摄的可视照相机。由此，能够将用照相机24-1拍摄的水分或油分图像与用照相机24-2得到的图像重叠显示。
需要说明的是，在本实施方式中，为了取得预定的近红外区域的图像，例如在光源之前或透镜之前设置带通滤光片，取得预定的近红外线区域的图像。另外，本实施方式为了拍摄来自多个不同的近红外区域的图像，例如可以设置使滤光片滑动自动进行切换的机构，也可以由用户按各个拍摄来移动滑动装置而进行滤光片的切换。
在此，本实施方式的滤光片(filter)具有使光源22-1、22-2与被拍照对象之间的光通过的第一滤光片35-1、35-2，以及使由被拍照对象反射的光和照相机(透镜)之间的光通过的第二滤光片36及第三滤光片37。这里，第一滤光片35可以使用例如防UVA、红外线衰减滤光片，例如SCHOTT公司制的GG395(例如厚度大约3mm、大约100×100mm)等。
再者，第二滤光片36例如是与下述带通滤光片(第三滤光片37)重叠使用的ND滤光片。ND滤光片是用于对射入透镜的光量进行调整的滤光片，是用于根据带通滤光片的种类不同而调整光量的滤光片。另外，第二滤光片36和第三滤光片37具有为了取得预先设定的多个不同的近红外区域等的图像，可通过滑动装置变更各个滤光片的滤光片滑动机构38(图3C)。通过设置图3C所示的滤光片滑动机构38，从而能够容易地变更透镜前的第二滤光片36及第三滤光片的种类及滤光片的有无。
在这里，图4是用于说明本实施方式的滤光片的滑动例子的图。在图4所示的例子中，以第二滤光片36、第三滤光片37以重叠的状态配置在滤光片滑动机构上。滤光片滑动机构38具有五个开口部39-1～39-6。在这些开口部中，用于取得多个不同的近红外区域的波长的图像的第二滤光片36及第三滤光片37以重叠的状态配置。
这里，在开口部39-1中，配置有用于取得大约1300nm附近图像的滤光片，在开口部39-2中，配置有用于取得大约1460nm附近图像的滤光片，在开口部39-3中，配置有用于取得大约1750nm附近图像的滤光片，在开口部39-4中，配置有用于取得大约1920nm附近图像的滤光片，在开口部39-5中，配置有用于取得大约2300nm附近图像的滤光片。
需要说明的是，开口部39-6未进行任何设置，其是在无滤光片状态下进行拍摄时使用。因此，为了取得预先设定的近红外区域的图像，通过使滑动机构38沿图4所示的左右方向移动，从而能够变更透镜前的滤光片，使用该变更的滤光片来容易地取得谱段不同的多个图像。需要说明的是，滑动动作可以预先设置滑动控制机构来自动地进行，也可以由用户等如图4所示参照滑动机构上记载的作为基准的波长谱段(例如在图4所示的例子中为1300、1500、1700、1900、2300)通过手动滑动来进行变更。
这里，关于滤光片的种类及个数、滤光片滑动机构38中的开口部39的位置及滑动方向、第二滤光片36中调整的光量、第三滤光片37中的设置位置、带通的条件等，在本发明中不限定于此。因此，例如也可以设置为将滑动机构设成圆形，并通过进行以预定的轴为基准的转动来变更滤光片的机构。
在本实施方式中，尽管是使用多个带通滤光片来取得预定的近红外区域的图像，但因为由于该波长不同而透光量不同，因此最好能够以尽量不改变透镜的调整等、不改变照相机设定的方式进行测定。因此，可对应多个带通滤光片(第三滤光片)准备多个上述的ND滤光片(第二滤光片)，通过适当地切换来进行光量的衰减并调整光量。需要说明的是，作为ND滤光片，可使用例如SCHOTT公司制NG5(例如直径25.4mm的圆，厚度1mm)等。
在此，用于使用多个带宽滤光片来取得预定的近红外区域的图像的第三滤光片37可以使用例如Spectrogon公司制的滤光片。另外，对于第三滤光片37的区域，当例如是取得作为基本的图像时，例如能够取得从大约1100～1360nm程度的谱段得到的图像，取得例如中心波长为大约1300nm±40nm程度的图像。
另外，在取得水吸收特性强的图像时，例如当取得相对于图1(d)中区域A的图像时，能够取得例如由大约1300～1640nm程度的谱段得到的图像，优选取得中心波长约为1460nm±45nm程度的图像。另外同样地，在取得灵敏度更好的水吸收特性强的图像时，例如当取得相对于图1(d)中区域B的图像时，能够取得例如由大约1860～2200nm程度的谱段得到的图像，优选取得中心波长约为1920nm±55nm程度、约为1950nm±56nm程度的图像。
另外，在取得图1(b)中区域C所示的油吸收特性强的图像时，能够取得例如由大约1700～1860nm程度的谱段得到的图像，优选取得中心波长约为1775nm±50nm、或1755nm±20nm程度的图像。再有，在取得图1(b)中区域D所示的油吸收特性强的图像时，能够取得例如由大约2230～2400nm程度的谱段得到的图像，优选取得中心波长约为2345nm±50nm程度的图像。需要说明的是，由于在区域D中存在多个峰值，因此可取得使用其中一个波长的图像，也可从作为峰值的多个波长来取得图像。另外，由于在大约2230～2400nm的谱段中，如图1(a)所示水吸收特性的差很大，因此在本实施方式中，可以根据拍摄对象的条件(干燥、湿度等)适当地设定谱段。
需要说明的是，用于取得该些近红外区域图像的滤光片可以在一个滤光片中实现，也可以组合多个滤光片。
再有，在本实施方式中，例如可以如图3A和图3B所示在基座32之前(照相机侧)将色卡40向着照相机24侧设置。由此，能够由照相机24拍摄的图像中包含被拍照对象与色卡40，并能够使用色卡40来进行多个图像间的补正而实现精确度的提高。需要说明的是，关于色卡的具体例子下面将说明。
利用使用了上述构成等的照明装置11而由照相机24所拍摄的被拍照对象的脸部图像通过图1所示的缆线13等输出到图像解析装置12。需要说明的是，照明装置11与图像解析装置12之间的通信例如可以是使用了红外线等的无线通信，也可以是通过LAN缆线等的有线通信。再者，也可以使用因特网等通信网络向处在远方的图像解析装置12发送拍摄图像。
在此，本实施方式中拍摄的图像例如是，将化妆水或乳液等皮肤外用剂涂抹在被拍照对象的涂抹之前、刚涂抹后、涂抹之后、涂抹后经过预定时间后的图像等。
另外，在本实施方式中利用照明装置11所拍摄的图像可以是根据用户的指示拍摄的图像，也可以是连续拍摄的实时影像。再有，利用照明装置11所拍摄的图像并不限定于脸部中所包含的被拍照对象的皮肤(脸颊或前额等)、眼皮、眼睛、眼袋、眼睛周围、鼻子、嘴、嘴角、耳朵、眉墨、颚部等，例如还包括颈部或头发等，再有还包括胳膊、手或脚等。因此，利用图像解析装置12解析的内容能够对应利用上述照明装置11得到的所有图像。
下面，对上述本实施方式中的偏光滤光片的具体例子进行说明。通常，在图像的拍摄中，有时会在观察对象物体表面产生起因于光源的不需要解析的反射光(不均匀或斑点等)。另外，存在有可能该不起作用的反射光会影响所取得图像的亮度值，当进行根据图像解析的定量评价时会产生误差的问题。
因此，在本实施方式中，在照相机24-1、24-2的透镜前部、后部或二者设置偏光滤光片。另外，本实施方式中，也可不在透镜附近，而是在光源前部设置偏光滤光片。再有，在本实施方式中，在透镜及光源二者上设置偏光滤光片。需要说明的是，偏光滤光片可以设置一个或多个。
由此，在本实施方式中，能够除去在观察对象物表面产生的无需解析的反射光。另外，在本实施方式中，通过设置这些滤光片能够减少噪声，实现精确度高的解析。
接着，对上述本实施方式中的色卡40的具体例子进行说明。通常，在使用根据图像解析的定量评价而进行图像间的比较时，由于摄影条件而产生出若干差异会成为解析上的问题。因此，在本实施方式中，通过使用能够特定从白到黑的反射率的任意的色卡40对取得图像的亮度值进行补正，从而能够不论图像取得时期的不同而实现图像间的比较，并能够精确地进行解析。
在此，使用附图对设在本实施方式的照明装置11中的色卡40进行说明。图5A和图5B是表示设置在本实施方式的照明装置的色卡的一个例子的图。图5A表示从上方观察配置有色卡的色卡板的图，图5B是表示从照相机24侧观察色卡板的图。
对于图5A和图5B所示的色卡40，作为一个例子反射率不同的三个色卡被并排配置在板上。对于图5A和图5B所示的各个色卡，可以根据在拍摄被拍照对象时使用的光源的波长而选择色卡。通过这样使用色卡40，能够补正所拍摄的图像间的亮度。
另外，当用照相机24拍摄被拍照对象时，图5A和图5B所示的色卡被设置在与被拍照对象一起被拍摄的位置。在本实施方式中，例如在被拍照对象的基座32之前将色卡40向着照相机侧设置。具体来说，例如将图5A和图5B所示的色卡板的下部以嵌入在照明装置11的下颚承载部23侧设置的凹部内的方式预先设置。由此，色卡40的安装拆除变得容易，并可根据照相机的性能或精度、光源的种类或波长等切换色卡40。
需要说明的是，在本发明中，对于色卡的数量、大小或形状、以及色卡各自的亮度、配置，并未限定于图5A和图5B所示的例子，只要设置至少一个颜色的色卡即可。
接着，对本实施方式中的图像解析装置12进行说明。图6是表示本实施方式的图像解析装置的功能构成的一个例子的图。图6中所示的图像解析装置12由输入单元41、输出单元42、存储单元43、拍摄图像取得单元44、图像解析单元45、图像形成单元46、控制单元47、及评价单元48构成。
输入单元41接受来自使用者等的图像取得指示、图像解析指示或评价指示等各种指示的开始/结束等输入。需要说明的是，输入单元41例如由键盘、鼠标等指示设备等构成。另外，输入单元11还具有输入图像的功能，该图像包括由数码照相机等拍摄单元等拍摄的被拍照对象的拍摄部分。
另外，输出单元42进行内容等的显示、输出，该内容等是基于由输入单元41所输入内容或输入内容而执行的内容。需要说明的是，输出单元42由显示器及扬声器等构成。再有，作为输出单元42还可以具有打印机等功能，在该情况中，可将图像解析结果等印刷到纸等印刷媒体上，并提供给使用者或被拍照对象等。
需要说明的是，输入单元41和输出单元42例如可以是触摸屏等一体型输出输入单元，在此情况中可以利用使用者的手指或笔型的输入装置等触摸预定位置进行输入。
另外，存储单元43存储通过拍摄对象取得单元44所得到的拍摄图像、通过图像解析单元45得到的图像解析结果、通过图像形成单元46所生成的评价结果等各图像信息等的各种数据。另外，存储单元43能够根据需要读出存储的各种数据。
另外，拍摄图像取得单元44取得在照明装置11中通过照相机24拍摄的被拍照对象的脸部图像。需要说明的是，拍摄图像取得单元44在通过照明装置11对被拍照对象的脸部进行拍摄时，可根据拍摄的图像内容设定例如使用的光源的种类、位置或数量等。再有，拍摄图像取得单元44为了通过对于照明装置11的照相机24组合使用上述第一～第三滤光片35～37，来取得通过预定的带通滤光片所进行滤光预定的近红外区域的图像，因而生成表示该拍摄条件的指示信息，并输出至照明装置11。需要说明的是，通过拍摄图像取得单元44取得的图像被存储到存储单元43。
图像解析单元45进行对于由拍摄图像取得单元44得到的图像的亮度补正或平均亮度值的计算、化妆水或乳液等皮肤外用剂的涂抹前后的亮度变化的解析、亮度变化值的计算、对应相对于用户所选择区域的亮度差的拟似色彩的设定等的解析。需要说明的是，图像解析单元45可使用涂抹前、刚涂抹后、涂抹后的图像，通过该些图像进行皮肤等的解析、并评价该结果。另外，图像解析单元45可以对于拍摄的脸部所有皮肤进行图像解析，还可以只对于由用户等使用输入单元41指定的区域进行图像解析。需要说明的是，指定的区域可以是一个，也可以是多个。
再有，在本实施方式中，利用图像解析装置45解析的图像可以一边从照明装置11读取一边随时地实时进行解析，还可以使用预先存储在存储装置43中的图像进行解析。
另外，通过图像解析装置45解析的图像例如是脸颊或前额等的皮肤，另外对于胳膊、手或脚等的图像也可以进行皮肤图像解析。再有图像解析装置45也可以对于头发进行解析。需要说明的是，对于图像解析单元45中处理的具体例子，后面将说明。
图像形成单元46根据通过图像解析单元45解析的结果生成用于提示用户的图像。具体来说，图像形成单元46合成对应于通过图像解析单元45解析的亮度差的拟似色彩，并在画面上显示合成的图像。
需要说明的是，图像形成单元46在画面上显示合成图像时，为了以使用户容易看见的方式进行显示，例如也可以在进行了对于预定区域的亮度区域的扩大或差分图像的计算、亮度反转等处理之后再进行显示。
另外，图像形成单元46进行对于在图像中由用户设定的区域的拟似色彩生成等的处理。需要说明的是，对于图像形成单元46的具体处理后面将说明。
另外，控制单元47进行图像解析装置12的各构成部全体的控制。具体来说，控制单元47基于例如由用户等的来自输入单元41的指示等，进行图像解析处理或图像生成处理等的各个控制。
在上述图像解析装置12中，通过生成能够使计算机执行各种功能的执行程序(图像解析程序)，并在例如通用的个人计算机、服务器等安装该执行程序，从而能够使用在本发明的皮肤外用剂的涂抹前后、及涂抹后经过预定时间后拍摄的预定近红外区域的图像来进行解析。
在此，使用附图对本实施方式的可实现图像解析处理的计算机的硬件构成例子进行说明。
图7是表示本实施方式的可实现图像解析处理的硬件构成的一个例子的图。图7中的计算机主体由输入装置51、输出装置52、驱动装置53、辅助存储装置54、存储器装置55、进行各种控制的CPU(Central Processing Unit)56、及网络连接装置57构成。这些装置通过系统总线B相互连接。
输入装置51具有用户等进行操作的键盘及鼠标等的指示设备，进行来自用户等的程序执行等、各种操作信号的输入。另外，输入装置51还可以输入从与网络连接装置57等连接的外部装置通过通信网络得到的已经测定的、在评价对象部位的皮肤外用剂涂抹后或近红外线暴露后所拍摄的被拍照对象的脸部图像等各种数据。
输出装置52具有用于显示进行本发明中的处理的、在操作计算机主体上所需的各种窗口或数据等的显示器，并能够通过CPU56所具有的控制程序而显示程序的执行经过或结果等。另外，输出装置52可以将上述处理结果等印刷在纸等印刷媒体上，提示给用户等。
在这里，在本发明中安装在计算机主体中的执行程序例如通过USB(UniversalSerial Bus)存储器、CD-ROM或DVD等可搬运型记录媒体58等提供。记录有程序的记录媒体58可以设置在驱动装置53中，包含在记录媒体58中的执行程序从记录媒体58通过驱动装置53被安装到辅助存储装置54中。
辅助存储装置54是硬盘等存储单元，存储本发明的执行程序、及设在计算中的控制程序等并能够根据需要进行输入输出。
存储器装置55存储有通过CPU56从辅助存储装置54读出的执行程序等。需要说明的是，存储器装置55由ROM(Read Only Memory)或RAM(Random AccessMemory)等构成。
CPU56可以根据OS(Operating System)等控制程序、及存储在存储器装置55中的执行程序，来实现各种演算或与各硬件构成部的数据的输入输出等、控制计算机全体处理的各处理。需要说明的是，在程序执行中所需的各种信息等可以从辅助存储装置54取得，也可以存储执行结果等。
网络连接装置57通过与通信网络等连接，从而能够从与通信网络连接的其他终端等取得执行程序，并向其他终端等提供通过执行程序而得到的执行结果或本发明的执行程序本身。
另外，网络连接装置57还可以通过与通信网络连接的外部装置取得已经测定的在评价对象部位的于皮肤外用剂涂抹后或紫外线暴露后所拍摄的被拍照对象的皮肤图像等的各种数据。
通过上述硬件构成，能够执行本发明的图像解析处理。另外，通过安装程序，能够利用通用的个人计算机等容易地实现本发明的图像解析处理。
接着，对本实施方式的图像解析处理步骤进行说明。图8是表示本实施方式的图像解析处理步骤的一个例子的流程图。
图8所示的图像解析处理首先取得作为基本的皮肤外用剂涂抹前的被拍照对象的脸部图像(S01)，接着取得皮肤外用剂涂抹后的被拍照对象的脸部图像(S02)。需要说明的是，对于在S01及S02处理中取得的图像，是在上述照明装置11中，使用卤素灯等光源，取得通过上述滤光片等进行滤光的预定的近红外区域中的被拍照对象的图像。
另外，在S01处理中，也可以预先取得基本图像，将其存储在存储单元等中。
另外，优选在涂抹皮肤外用剂后，经过预定时间以使该效果达到可看到的程度。经过的时间因皮肤外用剂、涂抹量、或涂抹部位的不同而不同。因此，在S02处理中取得的图像例如可以是皮肤外用剂刚涂抹后的图像，还可以是继续取得在涂抹后经过预定时间后(例如10分钟后或30分钟后等)的图像。另外，这些图像可以是在时间序列上按预定时间取得多个图像。另外，在S02处理中取得的图像，在下面与S01的图像比较并进行解析及评价等。
接着，进行S01及S02处理中得到的图像的亮度补正(S03)，另外，使用补正了亮度的图像，生成两个图像的差分图像(S04)。需要说明的是，S03及S04的处理可以是对预先设定的取得的图像全体进行，也可以使对由用户等预先设定的图像中的区域(一个或多个)进行。
接着，在S04的处理中，对于取得的差分图像，按区域中的每个预定像素，根据该亮度的差分值的大小来分配预先设定的拟似色彩(S05)，接着将该分配拟似色彩合成为差分图像并生成评价画面等(S06)，并在画面上显示所生成的图像(S07)。需要说明的是，在S06的处理中，使用从上述图像解析单元45得到的解析结果或从评价单元48得到的评价结果等进行评价画面等的生成。
在此，判断是否进行根据其他图像来进行的解析(S08)，当进行根据其他图像来进行的解析时(S08中为是)，返回S03，使用在S02处理中取得的其他图像进行下述的处理并进行图像的解析、评价。
在这里，在解析图像时，也可以如上所述将预先设定的拟似色彩作为指标来使用并进行评价。需要说明的是，对于指标的导出，可以使用预先设定的指标，也可以根据评价对象部位、皮肤外用剂的成分、或已经导出并评价的指标内容等任意地设定。由此，能够简便且在短时间内评价将皮肤外用剂涂抹在使用者身上后的涂抹斑点(不均)等皮肤状态。
接着，对本实施方式中的图像取得和图像解析的实施例进行说明。
首先，对通过本实施方式中的照明装置11所取得的图像例子，与利用以往技术的照明装置拍摄的图像进行比较说明。
图9是表示以往的照明装置与本实施方式的照明装置的拍摄结果的一个例子的图。图9(a)表示利用以往的照明装置拍摄的“基本”、“水1”、“油”、“水2”的图像的一个例子，图9(b)表示利用本实施方式的照明装置11拍摄的“基本”、“水1”、“油”、“水2”的图像的一个例子。
在此，“基本”表示以中心波长为1300nm±40nm程度取得的图像，“水1”表示以中心波长为1500nm±45nm程度取得的图像，“油”表示以中心波长为1775nm±50nm程度取得的图像，“水2”表示以中心波长为1920nm±55nm程度取得的图像。
图9(a)所示的以往例子中，“基本”、“水1”、“油”、“水2”的任意一个中，正反射光均在颧骨、眼皮等凹凸部映现出白色。然而，在图(b)所示的本实施例中，能够取得没有反光的精确的图像。
需要说明的是，关于油的图像的取得，并不限定于上述中心波长，例如即使是使用大约2230～2400nm程度的谱段(优选中心波长为2345nm±50nm程度的谱段)也仍然能够取得同样的图像。对此，以下说明中也同样如此。
接着，对解析图像的实施例进行说明。在本实施例中，对“(1)用化妆棉在左脸颊涂抹滋润型(相对于清爽型)化妆水，在涂抹前、刚涂抹后进行解析的例子”、“(2)用化妆棉在左脸颊涂抹滋润型乳液，在涂抹前、刚涂抹后、及涂抹10分钟后进行解析的例子”、“(3)在左侧毛发上喷洒(喷雾)整理睡乱头发用的护发素，在涂抹前、刚涂抹后进行解析的例子”进行说明。
图10是表示化妆水涂抹前后的皮肤图像的一个例子的图。在图10所示的例子中，分别表示出涂抹前与刚涂抹后的“基本”、“水1”、“水2”各自的图像。在这里，图10所示的刚涂抹后的区域61-1～61-3表示涂抹了皮肤外用剂(图10例子中的化妆水)的部分。
另外，对于图10所示的图像，全部进行本实施方式的亮度补正。所谓的亮度补正是例如计算出图像中某一预定像素单位(例如20×20像素)的平均值，对计算出的图像在以黑色为亮度30、以灰色为亮度120的两点上对图像全体进行补正。由此，能够降低图像上的噪音并使图像平滑化。
根据图10可知，如果存在水则显示为黑，特别是对于本实施防止中的“水2”的近红外区域，在涂抹的区域61-3中，该部分呈黑色。
接着，对涂抹了皮肤外用剂(化妆水、乳液)时的本实施方式的具体的实施例进行说明。
图11是表示“水1”的化妆水涂抹前后的亮度变化的图。图11所示的例子包括将涂抹前、刚涂抹后的与基本图像之差进行图像化的例子和对于该差在选择范围内显示拟似色彩的例子。另外，在图11所示的例子中，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出“水1”图像减去基本图像的差值图像。在该图像中，涂抹水的部分显示为白色。
在图11的例子中，对涂抹区域62涂抹化妆水的同时，通过使用户使用鼠标等输入单元41进行拖拽等而选择预定的选择范围63，在该选择范围中通过图像解析单元45设定拟似色彩，并通过图像形成单元46显示其结果。
另外，在本实施方式中，拟似色彩是根据亮度差来进行预先设定的颜色或图案的表示。换言之，根据变化的亮度的大小显示拟似色彩，合成并重叠到脸部图像。因此，能够正确地把握具有何程度的差的区域位于何处。
在图11的例子中，如果将涂抹前的选择范围63-1中的拟似色彩显示与刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示进行比较，则可知刚涂抹后的选择范围63-2的亮度变化量更多。需要说明的是，图像解析单元45的图像解析也可以按预先设定的像素单位(例如1×1、2×2等正方形像素等)分配根据对应于亮度变化值的预定颜色的拟似色彩。
再有，在图11的例子中，利用图像解析单元45取得亮度变化值。在图11的例子中，通过用户使用输入单元41等设定的一个或多个亮度变化值测定区域(在图11的例子中为亮度变化值测定区域64-1、64-2)被设定，对于设定的区域显示例如由“平均亮度±标准偏差”构成的亮度变化值。
在图11的例子中可知，亮度变化值测定区域64-1的亮度变化值为93.1±6.1，亮度变化值测定区域64-2的亮度变化值为71.0±5.7。
图12是表示“水2”的化妆水涂抹前后的亮度变化的图。与图11同样，图12所示的例子包括将涂抹前、刚涂抹后的与基本图像之差进行图像化的例子和对于该差在选择范围内显示拟似色彩的例子。另外，在图12所示的例子中，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出“水2”图像减去基本图像的差值图像。在该图像中，涂抹水的部分显示为白色。
在图12的例子中，对涂抹区域62涂抹化妆水的同时，通过使用户使用鼠标等输入单元41进行拖拽等来选择预定的选择范围63，在该选择范围中通过图像解析单元45设定拟似色彩，并通过图像形成单元46显示其结果。
在图12的例子中，如果将涂抹前的选择范围63-1中的拟似色彩显示与刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示进行比较，则可知刚涂抹后的选择范围63-2的亮度变化量特别多。
再有，在图12的例子中，利用图像解析单元45亮度变化值(在图12的例子中为亮度变化值测定区域64-1、64-2)被设定，对于设定的区域显示例如由“平均亮度±标准偏差”构成的亮度变化值。在图12的例子中可知，亮度变化值测定区域64-1的亮度变化值为195.4±7.9，亮度变化值测定区域64-2的亮度变化值为153.6±6.0。换言之，可知比起“水1”时“水2”的与基本图像之间的亮度差更大。
需要说明的是，在上述中在进行几个处理之后计算出化妆水涂抹前后的选择区域的水的亮度变化。另外，根据变化的亮度的大小显示拟似色彩，与脸部图像重叠显示。在化妆水涂抹部分，“水1”、“水2”的亮度值变化得很大。在“水1”与“水2”中，变化的类型具有若干不同。考虑这是因为由于波长的不同水的检测灵敏度不同、或根据水的波长检测出的皮肤内的深度不同。(参考论文：M Egawa,H Arimoto,T Hirao,MTakahashi,and Y Ozaki,Regional Difference of Water Content in Human Skin Studied byDiffuse-reflectance Near-infrared Spectroscopy-Consideration of Measurement Depth-,Appl Spectrosc,60(1),24-28(2006))
接着，使用附图对乳液涂抹前后的皮肤图像进行说明。图13是表示乳液涂抹前后的皮肤图像的一个例子的图。需要说明的是，图13所示的例子表示涂抹前、刚涂抹后、以及涂抹后10分钟后的“基本”、“水1”、“油”、“水2”各自的图像。
在此，“基本”表示以中心波长为1300nm±40nm程度取得的图像，“水1”表示以中心波长为1500nm±45nm程度取得的图像，“油”表示以中心波长为1775nm±50nm程度取得的图像，“水2”表示以中心波长为1920nm±55nm程度取得的图像。另外，图13所示的刚涂抹后的区域61-1～61-4表示涂抹了皮肤外用剂(图13例子中为乳液)的部分。另外，在图13中，对取得的全部图进行上述亮度补正。
如图13所示，取得的图像的区域62-1～62-4分别表示“基本”、“水1”、“油”、“水2”的涂抹区域。如涂抹区域62-1～62-4所示，如果存在水或油则变黑。另外，在图13的例子中，由于是乳液，因此水和油一起变化。可知：与刚涂抹后相比，在10分钟后，黑色的程度降低。
图14是表示“水1”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。图14所示的例子包括将涂抹前、刚涂抹后、10分钟后的与基本图像之差进行图像化的例子和对于该差在选择范围内显示拟似色彩的例子。另外，在图14所示的例子中，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出“水1”图像减去基本图像的差值图像。在该图像中，涂抹水的部分显示为白色。
在图14的例子中，对涂抹区域62涂抹化妆水的同时，通过使用户使用鼠标等输入单元41进行拖拽等而选择预定的选择范围63，在该选择范围中通过图像解析单元45设定拟似色彩，并通过图像形成单元46显示其结果。
另外，在本实施方式中，拟似色彩是根据亮度差来进行预先设定的颜色或图案的表示。换言之，根据变化的亮度的大小显示拟似色彩，合成并重叠到脸部图像。因此，能够正确地把握具有何程度的差的区域位于何处。
在图14的例子中，如果将涂抹前的选择范围63-1中的拟似色彩显示与刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示进行比较，则可知刚涂抹后的选择范围63-2的亮度变化量更多。再有，如果将刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示与涂抹10分钟后的选择范围63-3中的拟似色彩显示进行比较，则可知涂抹10分钟后的选择范围63-3的亮度变化量减少了。
换言之，根据图14，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出水或油图像减去基本图像的差值图像，在该图像中，涂抹水或油的部分表示为白色。另外，由于是乳液，因此“水1”在10分钟后依然能够被保持。换言之，可知其留存在皮肤上。
再有，与上述化妆水的例子相同，如果在进行几个处理之后计算出化妆水涂抹前后的选择区域的“水1”的亮度变化，则可知刚涂抹后的亮度变化值测定区域64-1的亮度变化值为119.0±10.5，亮度变化值测定区域64-2的亮度变化值为72.7±4.9。另外，可知涂抹10分钟后的亮度变化值测定区域64-3的亮度变化值为103.6±8.0，亮度变化值测定区域64-4的亮度变化值为75.2±4.5。
图15是表示“油”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。图15所示的例子包括将涂抹前、刚涂抹后、10分钟后的与基本图像之差进行图像化的例子和对于该差在选择范围内显示拟似色彩的例子。另外，在图15所示的例子中，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出“油”图像减去基本图像的差值图像。在该图像中，涂抹油的部分显示为白色。
在图15的例子中，对涂抹区域62涂抹化妆水的同时，通过使用户使用鼠标等输入单元41进行拖拽等而选择预定的选择范围63，在该选择范围中通过图像解析单元45设定拟似色彩，并通过图像形成单元46显示其结果。
另外，在本实施方式中，拟似色彩是根据亮度差来进行预先设定的颜色或图案的表示。换言之，根据变化的亮度的大小显示拟似色彩，合成并重叠到脸部图像。因此，能够正确地把握具有何程度的差的区域位于何处。
在图15的例子中，如果将涂抹前的选择范围63-1中的拟似色彩显示与刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示进行比较，则可知刚涂抹后的选择范围63-2的亮度变化量更多。再有，如果将刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示与涂抹10分钟后的选择范围63-3中的拟似色彩显示进行比较，则可知涂抹10分钟后的选择范围63-3的亮度变化量减少了。
换言之，根据图15，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出水或油图像减去基本图像的差值图像，在该图像中，涂抹水或油的部分表示为白色。另外，由于是乳液，因此“油”在10分钟后依然能够被保持。换言之，可知其留存在皮肤上。
另外，与上述化妆水的例子相同，如果在进行几个处理之后计算出化妆水涂抹前后的选择区域的“油”的亮度变化，则可知刚涂抹后的亮度变化值测定区域64-1的亮度变化值为146.8±10.4，亮度变化值测定区域64-2的亮度变化值为109.9±5.8。另外，可知涂抹10分钟后的亮度变化值测定区域64-3的亮度变化值为132.5±5.8，亮度变化值测定区域64-4的亮度变化值为103.2±5.0。
图16是表示“水2”的乳液涂抹前后的亮度变化的图。图16所示的例子包括将涂抹前、刚涂抹后、10分钟后的与基本图像之差进行图像化的例子和对于该差在选择范围内显示拟似色彩的例子。另外，在图16所示的例子中，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出“水2”图像减去基本图像的差值图像。在该图像中，涂抹水的部分显示为白色。
在图16的例子中，对涂抹区域62涂抹化妆水的同时，通过使用户使用鼠标等输入单元41进行拖拽等而选择预定的选择范围63，在该选择范围中通过图像解析单元45设定拟似色彩，并通过图像形成单元46显示其结果。
另外，在本实施方式中，拟似色彩是根据亮度差来进行预先设定的颜色或图案的表示。换言之，根据变化的亮度的大小显示拟似色彩，合成并重叠到脸部图像。因此，能够正确地把握具有何程度的差的区域位于何处。
在图16的例子中，如果将涂抹前的选择范围63-1中的拟似色彩显示与刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示进行比较，则可知刚涂抹后的选择范围63-2的亮度变化量更多。再有，如果将刚涂抹后的选择范围63-2中的拟似色彩显示与涂抹10分钟后的选择范围63-3中的拟似色彩显示进行比较，则可知涂抹10分钟后的选择范围63-3的亮度变化量减少了。
换言之，根据图16，为了对皮肤表面的反射进行一定程度的补正，在补正亮度之后，计算出水或油图像减去基本图像的差值图像，在该图像中，涂抹水或油的部分表示为白色。另外，由于是乳液，因此“水2”在10分钟后依然能够被保持。换言之，可知其留存在皮肤上。
另外，与上述化妆水的例子相同，如果在进行几个处理之后计算出化妆水涂抹前后的选择区域的“水2”的亮度变化，则可知刚涂抹后的亮度变化值测定区域64-1的亮度变化值为194.3±14.8，亮度变化值测定区域64-2的亮度变化值为139.0±4.9。另外，可知涂抹10分钟后的亮度变化值测定区域64-3的亮度变化值为184.5±10.6，亮度变化值测定区域64-4的亮度变化值为139.2±5.0。
在刚涂抹后，“油”、“水1”、“水2”在涂抹的部分均产生变化。另外，该变化为“水2”＞“水1”，其原因有可能是如上所述由于拍摄灵敏度、及拍摄深度。另外可知，尽管在涂抹10分钟后，“水1”、“水2”、“油”比起刚涂抹后均有所减少，但仍充分存在。
另外，如果观察涂抹部分以外的部分，则发现相对于“油”的情况中几乎没有变化，在水“水2”中，相比涂抹前，10分钟后如果亮度值变化则水增加。这有可能是尽管涂抹是在洗脸10分钟后进行，但检测出，在之后，由于原本所具有的皮肤的机能，由于洗脸而消失的水分量恢复回来的过程。
如上所述，如果组合多个近红外区域的图像，则能够对像乳液这样的想追求水和油两者变化的样品进行同时解析。
图17是表示护发素涂抹前后的头发的一个例子的图。需要说明的是，在图17的例子中，表示出涂抹前、刚涂抹后、及涂抹后经过10分钟后的“基本”、“水1”、“油”、“水2”各自的图像。
在此，“基本”表示以中心波长为1300nm±40nm程度取得的图像，“水1”表示以中心波长为1500nm±45nm程度取得的图像，“水2”表示以中心波长为1920nm±55nm程度取得的图像。另外，图17所示的刚涂抹后的区域61-1～61-3表示涂抹了皮肤外用剂(图17例子中为护发素)的部分。另外，在图17中，对取得的全部图进行上述亮度补正。
如图17所示，取得的图像的区域62-1～62-3分别表示“基本”、“水1”、“水2”的涂抹区域。如涂抹区域62-1～62-3所示，如果存在水则变黑。
换言之，在图17中，上述照明装置11朝着后侧头部拍摄。在图17的例子中，如果存在水则变黑。在此，头发与皮肤不同，由于其原本的水分量非常少，因此映现出白色。在基本图像刚涂抹后存在黑色部分的原因是如果喷洒(喷雾)水系护发素，则由于变得湿润，喷洒的部分结成一缕，因此头发丝结成一缕呈浮起的状态。
在图17所示的“水1”、“水2”图像中，喷洒的部分由于水的吸收显示为黑色。在“水1”和“水2”中，尽管拍摄方法不同，但考虑由于波长不同而水的检测灵敏度、或拍摄深度有所不同。
接着，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，对上述实施方式中表示的内容，将向用户提示的画面以更使用户容易理解的方式表示。
这里，图18是表示其他实施方式的化妆水涂抹前后的亮度变化的一个例子的图。另外，图19是表示对应图18的选择范围拟似色彩显示的一个例子的图。
需要说明的是，图18及图19分别表示刚涂抹后的自涂抹前开始的变化(“水1”-“基本”)、(“油”-“基本”)、(“水2”-“基本”)。另外，化妆水分别在皮肤外用剂的涂抹区域71中被示出。另外，在“水1”、“水2”的情况与“油”的情况中改变亮度变化的差分图像的颜色进行表示。在图18中，在任意一个涂抹区域71中可知颜色被浓重显示，差分值较大。
图19表示出上述分配拟似色彩的选择范围72、及各个条件的亮度变化值测定区域73-1～73-3。在刚涂抹后的自涂抹前开始的变化中，可知在“水1”-“基本”的情况中，亮度变化值测定区域73-1的亮度变化值为185.6±22.7，亮度变化值测定区域73-2的亮度变化值为205.7±17.9，亮度变化值测定区域73-3的亮度变化值为238.7±16.0。另外，可知在“油”-“基本”的情况中，亮度变化值测定区域73-1的亮度变化值为213.7±22.4，亮度变化值测定区域73-2的亮度变化值为234.8±16.5，亮度变化值测定区域73-3的亮度变化值为254.0±5.2。再有，可知在“水2”-“基本”的情况中，亮度变化值测定区域73-1的亮度变化值为138.4±21.2，亮度变化值测定区域73-2的亮度变化值为193.0±21.5，亮度变化值测定区域73-3的亮度变化值为254.9±1.6。
在图19中，在自涂抹前开始的变化中，可知“油”的变化较少，“水1”、“水2”的变化较大。还可知“水2”比起“水1”的变化更大。
在此，图20是表示其他实施方式的乳液涂抹前后的亮度变化的一个例子的图。另外，图21是表示对应图20的选择范围拟似色彩显示的一个例子的图。
需要说明的是，图20及图21分别表示刚涂抹后及涂抹10分钟后的自涂抹前开始的变化(“水1”-“基本”)、(“油”-“基本”)、(“水2”-“基本”)。另外，化妆水分别在皮肤外用剂的涂抹区域71中被示出。另外，在“水1”、“水2”的情况与“油”的情况中改变亮度变化的差分图像的颜色后进行表示。在图20中，在任意一个涂抹区域71中可知颜色被浓重显示，差分值较大。再有，在涂抹10分钟后的涂抹区域中也能观察到同样的亮度变化。
图21表示出上述分配拟似色彩的选择范围72、及各个条件的亮度变化值测定区域73-4、73-5。在刚涂抹后的自涂抹前开始的变化中，在“水1”-“基本”的情况中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为134.0±19.4，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为247.4±9.0。另外，在涂抹10分钟后的自涂抹前开始的变化中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为128.4±30.3，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为233.1±12.1。
另外，在刚涂抹后的自涂抹前开始的变化中，在“油”-“基本”的情况中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为153.1±24.9，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为229.4±15.9。另外，在涂抹10分钟后的自涂抹前开始的变化中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为143.6±27.3，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为226.5±15.9。
再有，在刚涂抹后的自涂抹前开始的变化中，在“水2”-“基本”的情况中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为69.5±31.2，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为222.8±15.3。另外，在涂抹10分钟后的自涂抹前开始的变化中，可知亮度变化值测定区域73-4的亮度变化值为79.8±27.1，亮度变化值测定区域73-5的亮度变化值为179.2±17.0。
如上所述，通过提示对于用户指定的亮度变化值测定区域的亮度变化值，从而能够容易地提示对于任意位置的变化值，并通过将亮度差更加进一步明确为数值，从而能够容易地进行把握。
需要说明的是，由于上述图像还能够实时地向被拍照对象或用户显示，因此还能够一边涂抹皮肤外用剂一边进行化妆咨询(指导)。
再有，还能够将取得的图像按照每个被拍照对象进行管理存储，并使用某个汇集的数据进行统计处理，进行时间序列上的评价。另外，能够使用4波长来解析皮肤或毛发等。
如上所述，根据本发明，能够精确地拍摄近红外区域的图像。因此，能够使用近红外区域的图像来精确地进行皮肤等的解析。另外，根据本发明，还能够进行主剂中的水的存在状态的分析、因处方而引起水的状态的不同的图像化、皮肤放大图像(皮肤丘皮肤沟中的水的涂抹状态)、毛发放大图像、指甲水分的图像化等的解析。
另外，根据本发明，能够按照每个涂抹化妆品的位置或每个使用者来实施关于涂抹方法的由美容顾问进行的咨询指导，另外，还能够对美容方法的评价广泛地进行有效利用。
具体来说，根据本发明，能够适用于例如根据使用近红外图像进行的水分分布状态解析从而通过对皮肤的露出进行评价而进行的清洁剂的清洁效果评价、以及根据使用近红外图像进行的水分分布状态解析从而通过对皮肤的露出进行评价而进行的粉底(FD)的附着状态评价等化妆用化妆料的涂抹状态评价方法。
再有，根据本发明，作为根据使用近红外图像的特定成分分布的分布解析而进行的新的肤质分类方法，能够在利用水分及油分分布而进行的肤质评价方法、根据使用近红外图像的分布状态解析而进行的肤质的评价程序、清洁剂的保湿效果评价方法、或根据使用近红外图像的水分分布状态解析而进行的清洁剂的保湿效果评价方法等广泛领域使用。
接着，对于使用上述评价单元48对被拍照对象的肌肤(皮肤)的水分变化及化妆料的附着状态的变化进行评价的评价手法进行说明。
评价单元48能够基于通过上述图像解析单元45分析的结果，通过例如从使用近红外图像的水分分布状态解析来对皮肤的露出进行评价，而对清洁剂的清洁效果进行评价。
对上述评价方法的实施例1说明。在实施例1中，表示出作为一个例子使用近红外成像法，进行在涂抹了粉底(FD)的皮肤上的洁面产品的效果比较的例子。
作为评价清洁效果的方法，例如在使用者左右脸颊部涂抹相同的粉底霜，使化妆棉中包含大约2ml程度的两个洁面产品，擦涂大约10秒钟，用纸巾除去多余的洁面产品。
在此，图22是用于说明本发明的评价方法的实施例1的两个样品的涂抹内容的图。图22表示出对于使用者左右脸颊部的关于样品A、样品B的两个粉底(FD)产品，在涂抹前、涂抹、洁面处理、刚进行完洁面处理后、洁面处理15分钟后进行拍摄时的各种条件。需要说明的是，在图22所示的例子中，作为近红外区域，可以进行在例如1950nm、1775nm、1500nm、1460nm、及1300nm各谱段的拍摄。
接着，在实施例1中，使用近红外照相机(图2所示的照相机24)，取得粉底涂抹前、粉底涂抹后、刚处理后、及处理15分钟后的图像。需要说明的是，关于处理15分钟后，是为了进行不存留多余水分的状态的确认而实施的。
在此，图23是表示根据实施例1的条件拍摄的图像的一个例子的图。图24是表示按照实施例1的条件的评价结果的图。需要说明的是，图23(a)、(b)均表示作为一个例子的在近红外区域为大约1950nm的粉底涂抹前、粉底涂抹后、刚进行完洁面处理后、洁面15分钟后的脸部图像。另外，这些图像是使用配置在被拍照对象的下颚部附近的反射率不同的三个色卡之中对应所拍摄的近红外区域的色卡来实施图像处理。图23(b)表示出相对于图23(a)的图像，通过进一步预先设定的图像处理而强调对比度的图像。
如图23(a)、(b)所示，通过在上述本实施方式的近红外区域进行的拍摄，能够容易地把握皮肤状态的不同。另外，通过如图23(b)所示调整对比度，能够更加明确皮肤的不同。
另外，在图24的对通过近红外区域对清洁效果进行图像化的图中，对于图24(a)所示的粉底涂抹后，样品A、样品B同时在涂抹粉底的部位呈暗色显示，另外，在图24(b)所示的洁面15分钟后，样品A残留有暗色部分，但样品B中几乎全部没有了。因此，能够评价样品B的清洁效果更高。
再有，评价单元48能够基于通过上述图像解析单元45解析的结果，通过例如从使用近红外图像的水分分布状态解析来对皮肤的露出进行评价，而对粉底等化妆料的附着状态进行评价。
对于上述评价方法的实施例2进行说明。在实施例2中，表示出作为一个例子的使用近红外成像法对粉底涂抹后的时间序列变化进行观察的例子。
需要说明的是，作为对粉底附着状态进行评价的方法，首先在左右脸颊部涂抹化妆持久性不同的粉底。接着，使用近红外照相机，取得粉底涂抹前、刚涂抹完粉底后、60分钟后的图像。
在这里，图25～图28是表示按照实施例2的条件得到的图像例子(其1～其4)的图。首先，在图25中，进行涂抹了液状粉底(FD)时(图25(a))及涂抹了粉状粉底(FD)时(图25(b))的本来的皮肤的比较，以及刚涂抹完粉底后的比较评价。图25的图像是以近红外区域为1500nm进行拍摄的图像。
在图25(a)所示的液状粉底的情况中，由于涂抹了粉底，因此全体容易变白。另外，在图25(b)所示的粉状粉底的情况中，由于涂抹了粉底，因此全体容易变白，涂抹不均(斑点)显示为灰色。因此，通过使用图25所示的图像，能够评价粉底附着状态。
另外，如图26所示，如果根据在未化妆(洗脸5分钟后)、刚涂抹后、涂抹后6小时后分别拍摄的图像，对粉底涂抹的经过时间上(时间序列)的变化进行观察，则可知在刚涂抹后白色的部分变为稍稍的灰色。换言之，通过进行图26所示的图像解析，能够判别粉底掉落的样子，并能够对每个粉底的对皮肤的附着性进行评价。
另外，如图27所示，如果比较刚涂抹后与6小时后的皮肤图像的脸部，则与通常的照片(彩色图像)相比，上述在近红外区域拍摄的图像(近红外区域图像)更清晰地显示出其不同。因此可知，通过使用图27所示的近红外区域图像，能够进行适当的评价。
再有，在本实施方式中，在上述图像形成单元46等中，当通过近红外照相机对化妆用化妆料涂抹状态进行图像化时，能够如28(a)所示生成在左脸与右脸上有无化妆的图像，另外还可如图28(b)所示生成近红外照相机图像，再者还能如图28(c)所示生成对化妆料的涂抹状态的变化部分进行拟似色彩化的彩色图像。通过分别适当地显示如上述图28(a)～(c)所示的所生成的图像，能够精确地评价粉底附着状态。
如上所述，能够根据本实施方式得评价单元48对由清洗剂带来的保湿效果或化妆料的附着状态通过图像解析进行精确地评价。需要说明的是，评价单元可以只进行保湿效果或化妆料附着状态的任意一个评价，也可以进行两者的评价。该些评价内容例如可以通过用户等预先设定，还可以进一步根据拍摄对象来设定。
如上所述，根据本发明，能够使用近红外区域的图像来精确地进行皮肤等的解析。再者，根据该解析结果，能够对皮肤等进行精确地评价。
另外，根据本发明，还能够进行主剂中的水的存在状态的分析、因处方而引起水的状态的不同的图像化、皮肤放大图像(皮肤丘皮肤沟中的水的涂抹状态)、毛发放大图像、指甲水分的图像化等的解析。
另外，根据本发明，能够按照每个涂抹化妆品的位置或每个使用者来实施关于涂抹方法的由美容顾问进行的咨询指导，另外，还能够对美容方法的评价广泛地进行有效利用。
具体来说，根据本发明，能够适用于例如根据使用近红外图像进行的水分分布状态解析从而通过对皮肤的露出进行评价而进行的清洁剂的清洁效果评价、以及根据使用近红外图像进行的水分分布状态解析从而通过对皮肤的露出进行评价而进行的粉底(FD)附着状态评价等化妆用化妆料的涂抹状态评价方法等。
再有，根据本发明，作为根据使用近红外图像的特定成分分布的分布解析而进行的新的肤质分类方法，能够在利用水分及油分分布而进行的肤质评价方法、根据使用近红外图像的分布状态解析而进行的肤质的评价程序、清洁剂的保湿效果评价方法、或根据使用近红外图像的水分分布状态解析而进行的清洁剂的保湿效果评价方法等广泛领域使用。
再者，根据本发明，能够按照每个涂抹化妆品的位置或每个使用者来实施关于涂抹方法的由美容顾问进行的咨询指导，另外，还能够对美容方法的评价广泛地进行有效利用。
以上虽然对本发明的优选实施方式进行了记述，但本发明不限定于相关特定实施方式，在权利要求书中记载的本发明主旨的范围内，可进行各种变形、变更。
本国际申请以2010年3月9日申请的日本专利申请第2010-52189号、2010年3月9日申请的日本专利申请第2010-52190号、2010年9月6日申请的日本专利申请第2010-199388号、及2010年9月6日申请的日本专利申请第2010-199389号作为要求优先权的基础，本国际申请援引该日本专利申请第2010-52189号、日本专利申请第2010-52190号、日本专利申请第2010-199388号、及日本专利申请第2010-199389号的全部内容。

Claims (6)

1.一种照明装置，其为用于在多个不同的近红外区域中通过拍摄单元来拍摄针对多个水或油的吸收特征的被拍照对象的脸部图像的照明装置，其特征在于，所述照明装置具有：
外壳，该外壳中容纳被拍照对象的脸部整体的一部分并且形成有大致球状的空间；
至少两个光源，该至少两个光源在所述球状的面上于被拍照对象的左右对象位置各配置一个或多个，并且向所述外壳的空间内照射光；以及
拍摄单元，该拍摄单元对通过所述光源被照射光的所述脸部整体的一部分进行拍摄，并且
所述照明装置具有：设置在所述光源前的第一滤光片，该第一滤光片遮断紫外线及红外线；以及设置在所述拍摄单元的透镜前的第二滤光片及第三滤光片，该第二滤光片对光量进行调整，该第三滤光片进行与所述多个不同的近红外区域对应的带通滤光。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述外壳内部具有第一遮光板，以使来自所述光源的光不直接照射到所述被拍照对象。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述拍摄单元的透镜前具有第二遮光板。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，具有用于变更所述第二滤光片及所述第三滤光片的种类的滑动机构。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述外壳内部重叠涂覆有预定的涂料。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光源是用于对近红外区域进行拍摄的卤素光源或LED。
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