CN102819732A - 支持鉴别角质细胞的方法和计算机 - Google Patents

Abstract

本发明提供支持鉴别角质细胞的方法和计算机。利用计算机来支持鉴别角质细胞图像的方法包括以下步骤：通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤的角质细胞的状态的图像读取到存储装置中作为放大图像图片；由中央处理单元读出所述放大图像图片，并且使用存储在所述存储装置中的转换表或者图像数据转换针对每一个像素的RGB值；以及由所述中央处理单元根据经转换的RGB值创建伪彩色图像数据，在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并且在显示设备上显示所述伪彩色图像数据。

Description

支持鉴别角质细胞的方法和计算机

本申请是申请号为200780051396.0、国际申请号为PCT/JP2007/052647、申请日为2007年2月14日、发明名称为“支持鉴别角质细胞的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及针对图像的颜色调节方法。具体来说，本发明涉及一种按伪彩色方式显示角质细胞（corneocyte）等的未染色图像，由此能够鉴别该图像的方法。

背景技术

皮肤状况因诸如季节因素和身体状况的可变因素而时刻改变着，并且还因涂抹了化妆品等皮肤护理的结果而改变。因此，重要的因素是，出于抗衰老和保持皮肤外观美感的目的，根据这种变化来恰当选择化妆品。为此，已经设计出了多种客观且科学地鉴别皮肤外观及其状况的方法。这些方法的一个例子包括这样一种方法，即，在该方法中，通过胶带或胶盘从实验对象的面部皮肤收集角质细胞，对该角质细胞进行染色，并按照诸如角质细胞的排列规律性、角质细胞的形状、角质细胞的面积、角质细胞的剥落程度以及角质细胞中是否存在细胞核的指标，利用显微镜等来鉴别皮肤状况。

至于上述技术，已经公开了下述方法。根据这些方法之一，将角质细胞染色成亮绿色和龙胆紫，以鉴别角质细胞的形状，据此来估计皮肤状况，从而能够恰当地选择化妆品（例如，参见专利文献1）。另一方法包括能够利用鞣酸等作为媒染剂来准确确定皮肤角质细胞的面积和形状的染色方法（例如，参见专利文献2）。还公开了另一方法，其能够容易地利用角质细胞用液体染料（该液体染料包含，质量等于或小于50%的具有1到4个碳原子的酒精含量、染料、芳醇，以及有机酸）瞬间且均匀地对角质细胞染色（例如，参见专利文献3和4）。

然而，根据如上所述的常规鉴别方法，通常难于确保染色所需时间、在染色工作区附近区域中的染色，或者难于确保染色工作区本身。

因此，重要的课题是，开发一种根本不需要染色工作的皮肤鉴别方法。

然而，实际上，迄今为止，尚未实现如上所述根本不需要对角质细胞进行染色的工作的鉴别方法。

同时，存在已经利用染色的角质细胞样本而获取的大量累积的分析数据。因此，希望有一种能够与上述以往数据进行轻松比较的未染色角质细胞样本。

同时，在诸如电视的显示器领域中，随着诸如彩色液晶显示技术和等离子显示技术之类的技术的快速普及，公开了一种颜色调节方法，其中，对颜色的精细色调（例如，要显示为图像的观察目标的阴影）进行调节，并且按伪彩色显示，由此便于观察和可视操作（例如，参见专利文献5、6和7）。然而，图像处理专家和皮肤鉴别专家根本没有尝试将上述图像处理中所采用的这种颜色调节方法应用在对未染色角质细胞的鉴别上，而且尚未发现表明这种应用的任何文献。

专利文献1：日本专利申请特开No.2003-202336

专利文献2：日本专利申请特开No.2000-125854

专利文献3：日本专利申请No.2004-266335

专利文献4：日本专利申请No.2005-257451

专利文献5：日本专利申请特开平No.08-163387

专利文献6：日本专利申请特开平No.05-183739

专利文献7：日本专利申请特开平No.11-98372

发明内容

鉴于上述情况提出了本发明，由此，本发明的一个目的是提供一种皮肤角质细胞的鉴别方法，该方法能够提供在鉴别皮肤状况和选择化妆品方面有用的信息，该方法包括按可观察伪彩色方式来显示未染色图像（如角质细胞），而不需要对角质细胞样本进行染色，同时能够与累积的针对染色的角质细胞的鉴别结果进行比较。

本发明的发明人付出了大量的努力来寻找一种按可观察伪彩色方式来显示角质细胞等的未染色图像而不需要对角质细胞样本进行染色的技术，这种技术到目前为止尚未得到任何关注。作为大量努力的结果，本发明的发明人找到了一种针对角质细胞图像的颜色调节方法，其中，拍摄皮肤角质细胞的实际状态，作为放大图像图片，针对该图像的每一个像素来转换该图像的RGB值，并且利用经过如此转换的RGB值按伪彩色方式来显示该图像，由此完成本发明。即，本发明如下所述。

（1）一种利用计算机来支持鉴别角质细胞的方法，该方法包括以下步骤：在所述计算机的存储装置中登记包括染色角质细胞样本的多个图像在内的染色样本组数据，和包括未染色角质细胞样本的多个放大图像在内的多组未染色放大样本组数据；从所述存储装置中读取所述染色样本组数据和所述未染色放大样本组数据，并且由所述计算机的中央处理单元来比较这两个数据；基于所述比较的结果，由所述中央处理单元来创建针对RGB值的转换公式；通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤角质细胞状态的图像读取到所述存储装置中，作为放大图像图片；由所述中央处理单元读出所述放大图像图片，并且根据所述转换公式来转换每一个像素的RGB值；以及由所述中央处理单元根据转换后的RGB值来创建伪彩色图像数据、在图像存储器上展开（develop）所述伪彩色图像数据，并将所述伪彩色图像数据显示在显示装置上。

（2）根据第（1）项所述的利用计算机来支持鉴别角质细胞图像的方法，其中，用于转换每一个像素的RGB值的所述转换公式由预先存储在所述存储装置中的转换表和图像数据中的一个来替代。

（3）根据第（1）或（2）所述的利用计算机来支持鉴别角质细胞图像的方法，其中，针对角质细胞的颜色调节使得能够在所述显示装置上鉴别角质层的剥落程度、角质细胞的面积，和/或角质细胞的排列规律性，作为角质细胞的状态。

（4）一种调节角质细胞图像的颜色的计算机可执行程序，该支持鉴别角质细胞的计算机可执行程序包括以下步骤：在所述计算机的存储装置中登记包括染色角质细胞样本的多个放大图像在内的染色样本组数据，和包括未染色角质细胞样本的多个放大图像在内的多组未染色放大样本组数据；从所述存储装置中读取所述染色样本组数据和所述未染色放大样本组数据，并且由所述计算机的中央处理单元来比较这两个数据；基于所述比较的结果，由所述中央处理单元来创建针对RGB值的转换公式；通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤角质细胞状态的图像读取到所述存储装置中，作为放大图像图片；由所述中央处理单元读出所述放大图像图片，并且根据所述转换公式来转换每一个像素的RGB值；以及由所述中央处理单元根据转换后的RGB值来创建伪彩色图像数据、在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并将所述伪彩色图像数据显示在显示装置上。

（5）一种存储有支持鉴别角质细胞的程序的计算机可读存储介质，该支持鉴别角质细胞的程序包括以下步骤：在所述计算机的存储装置中登记包括染色角质细胞样本的多个放大图像在内的染色样本组数据，和包括未染色角质细胞样本的多个放大图像在内的多组未染色放大样本组数据；从所述存储装置中读取所述染色样本组数据和所述未染色放大样本组数据，并且由所述计算机的中央处理单元来比较这两个数据；基于所述比较的结果，由所述中央处理单元来创建针对RGB值的转换公式；通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤角质细胞状态的图像读取到所述存储装置中，作为放大图像图片；由所述中央处理单元读出所述放大图像图片，并且根据所述转换公式来转换每一个像素的RGB值；以及由所述中央处理单元根据转换后的RGB值来创建伪彩色图像数据、在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并将所述伪彩色图像数据显示在显示装置上。

根据本发明，无需对角质细胞样本进行染色，还消除了对于提供角质细胞样本的染色、清洁以及烘干工艺的需要，由此从所需时间、空间、设备等方面来说，在成本上得到了很大缩减。

附图说明

图1是示出用于评估未染色角质细胞的剥落程度的放大图像图片的视图（用照片来代替图）。

图2是示出用于评估未染色角质细胞的排列规律性的放大图像图片的视图（用照片来代替图）。

图3是示出用于评估角质细胞的剥落程度的按伪彩色方式显示的图像的视图（用照片来代替图），该图像是通过RGB转换而获得的。

图4是示出用于评估角质细胞的排列规律性的按伪彩色方式显示的图像的视图（用照片来代替图），该图像是通过RGB转换而获得的。

图5是用于按伪彩色方式显示图像的R值转换的转换图表。

图6是用于按伪彩色方式显示图像的G值转换的转换图表。

图7是用于按伪彩色方式显示图像的B值转换的转换图表。

图8是用于按伪彩色方式显示图像的RGB值转换的转换表。

图9是用于按伪彩色方式显示图像的RGB值转换的转换表。

图10是在本发明的实施方式中使用的计算机的构成图。

具体实施方式

本发明的特征在于，将从皮肤上收集到的角质细胞样本不经过染色而输入到计算机中，作为放大图像图片，针对该图像的每一个像素来转换该图像的RGB值，并利用经过如此转换的RGB值按伪彩色方式来显示该图像。下面，对本发明进行详细描述。

本发明的实施方式中使用的计算机包括个人计算机，也可以包括办公计算机或PDA（个人数字助理）。

如图10中所示，该计算机通常包括：位于其中央的中央处理单元（CPU）、主存储器（MM）、硬盘装置（HD）、显示装置（DISP）以及输入装置（KDB），它们都通过总线（BUS）连接起来。硬盘装置（HD）包括安装在其中的应用程序和操作系统（OS）。中央处理单元（CPU）通过总线（BUS）和主存储器（MM）来读取该应用程序，从而顺序地执行该应用程序的处理，由此实现下述本发明的实施方式。

可以通过用粘着体（adhesive body）剥离皮肤来获取要从皮肤上收集的角质细胞样本。粘着体的优选例包括诸如玻璃纸带的透明胶带和由其上涂有粘合剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate）板形成的胶盘。在这些例子中，胶带是更优选的，其可以在市场买到并且极其容易获得。可以将通过利用粘着体剥离皮肤而获取的样本拍摄为放大图像图片而不需要修改。

作为将样本拍摄为放大图像图片的方法，可以优选地使用设置有诸如CCD或CMOS的图像采集装置的数字显微镜。通过接口（I/O）将该显微镜连接至计算机的总线（BUS）。读取了预定程序的中央处理单元（CPU）对数字显微镜所拍摄的图像进行处理，并将其累积在硬盘装置（HD）的图像数据库中。如上所述将角质细胞样本转换成图像，由此使得能够从角质细胞的形状方面（具体来说，角质细胞的剥落程度等）来鉴别该角质细胞。上述数字显微镜的例子包括：MORITEX公司的化妆品用显微镜；Fortissimo公司的USB视频显微镜；Scalar公司的DEGITAL MICROSCOPE；以及Keyence公司的数字显微镜。优选的是，用于拍摄图像的放大倍率根据要针对角质细胞的形状进行的鉴别的类型而变。例如，在鉴别角质细胞的剥落程度时，可以将放大倍率优选地设置成50到200倍（diameter）（相对于显示器的放大倍率），而在鉴别角质细胞的排列规律性时，可以将放大倍率优选地设置成500到1000倍。

对于图像的颜色调节可以描述如下。

（处理1）

中央处理单元（CPU）在硬盘装置中预先存储染色角质细胞样本图像的样本组数据，作为图像数据库。将该样本组数据与显微镜所拍摄的并且被设置为图像数据的未染色角质细胞放大图像图片的样本组数据进行比较，由此创建RGB转换系统。该转换系统的例子优选地包括：转换公式、转换表以及转换图表。

（处理2）

接下来，中央处理单元（CPU）获取从硬盘装置（HD）中读出的未染色样本组数据中的放大图像图片（参见图1和2）的每一个像素的RGB值。

（处理3）

接下来，中央处理单元（CPU）针对每一个上述RGB，利用转换公式、转换表或转换图表来转换每一个像素的RGB值（输入RGB值），由此获得RGB值（输出RGB值）。

（处理4）

接下来，中央处理单元（CPU）基于计算出的RGB值来创建伪彩色显示图像（参见图3和4），将该图像展开到视频RAM（未示出）中，由此在显示装置上显示该图像。这时，可以利用打印装置（未示出）按彩色方式打印该伪彩色显示图像。

作为转换公式，可以优选地使用如下定义的每一个公式。下面每一个公式都是作为处理1的结果而获得的公式的例子。

输出R=3E–05r^3–0.0085r^2–0.4800r+255

输出G=3E–05g^3–0.0126g^2+0.2879g+255

输出B=4E-06b^3-0.0022b^2+0.0759b+255

这里，r、g和b分别表示输入R、G和B值。

对于将转换图表用作转换系统的情况来说，可以将图5到7所示转换图表（其中横坐标表示输入值而纵坐标表示输出值的图形图表）优选地用于R、G和B的每一个输出。对于将转换表用作转换系统的情况来说，可以优选地使用如图8和9所示的输入RGB值（In-RGB）和输出RGB值（Out-R、Out-G和Out-B）的对应表。上述转换公式、转换图表或转换表并没有对伪彩色显示的颜色或角质细胞的状态施加任何影响，并且可以合并为计算机中的软件（程序或表），从而按彼此相同的方式立即处理。

如上所述显示在显示装置上的伪彩色图像图片可以被用来鉴别角质细胞的状态，例如，角质层的剥落程度、角质细胞的面积、角质细胞的排列规律性。可以通过咨询者（counselor）观察显示装置来进行状态的鉴别。另选的是，还可以通过由程序执行的图像分析处理来进行这种鉴别。而且，利用如上所述获得的鉴别结果，可以提供在提供针对皮肤状况的咨询方面或选择化妆品方面有用的信息。而且，可以将如上所述的伪彩色图像粘贴在从显示装置或打印装置输出的照片介质或咨询单上，从而能够有效地给出建议或提供咨询。

下面，参照若干实施例对本发明进行进一步描述。然而，不必说的是，本发明并不限于下述实施例。

实施例1

针对视觉评估的准确度，对根据本发明的在不利用液体染料的情况下按可观察方式显示未染色角质细胞样本图像的方法进行测试。从不同皮肤状况的三名女性的皮肤上收集角质细胞样本。利用Adobe System公司的Adobe Photoshop（注册商标），根据上述本发明的颜色调节处理对各个未染色角质细胞样本图像进行显示（参见图1），并且利用上述RGB转换图表对该图像进行RGB转换，由此获得按伪彩色显示的图像（参见图3）。接下来，如同在常规方法中那样，将每个角质细胞样本染色成龙胆紫和亮绿，并且获取其放大图像图片。对根据本发明的按伪彩色方式显示的图像和染色成龙胆紫和亮绿的放大图像图片（参见专利文献1）进行测试，从而评估在三个评估项（即，从三名女性那里获得的角质细胞的排列规律性、面积以及剥落程度）方面的能力。另外，表1示出了获得评估目标的图像所需的时间和成本。

根据表1，在角质细胞的评估准确度方面，本发明和常规方法之间未显示出差别，而本发明在成本、所需时间、空间等方面优于常规方法，这表明根据本发明的通过颜色调节按伪彩色方式显示未染色图像的方法足以用来进行角质细胞评估等。

[表1]

比较结果	本发明的方法	常规染色方法	结论
				评估准确度	好	好	两者处于同等水平
成本	低	高	存在显著差异
				所需时间	短	长	几秒钟对几十分钟到几小时

实施例2

在实施例1中，将要测试的人数增加至104，并且详细说明本发明的测量准确度。利用Mitani公司的WinROOF来测量角质细胞的面积，同时根据标准化评估系统，由三个受训评估员（evaluator）按5分制（5-point scale）和4分制对剥落程度及排列规律性进行视觉评估。

在本发明的放大图像图片与常规方法的放大图像图片之间，就角质细胞的排列规律性、面积以及剥落程度而言的相关系数（r）分别获得为0.932、0.966以及0.945。这些相关系数展示了图像之间的显著性和强相关性。考虑到这些图像基于从相邻区域收集的不同角质细胞样本，可以认为，这些图像展示了极高的兼容性，表明根据本发明的通过颜色调节按伪彩色形式显示未染色图像的方法足以用来进行角质细胞评估等。

工业适用性

根据本发明，在准备角质细胞样本方面，无需对角质细胞样本进行染色，还消除了针对提供角质细胞样本的染色、清洁以及烘干工艺的需要，由此，从所需时间、空间、设备等方面来说，在成本上获得了很大缩减。此外，例如，当在时间和空间受限的商店或百货商店中向消费者提供皮肤咨询或美容咨询或者为消费者选择化妆品时，可以迅速提供对消费者有用的信息，而不会丧失任何机会。

Claims (3)

1.一种利用计算机来支持鉴别角质细胞图像的方法，所述方法包括以下步骤：

通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤的角质细胞的状态的图像读取到存储装置中作为放大图像图片；

由中央处理单元读出所述放大图像图片，并且使用存储在所述存储装置中的转换表或者图像数据转换针对每一个像素的RGB值；以及

由所述中央处理单元根据经转换的RGB值创建伪彩色图像数据，在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并且在显示设备上显示所述伪彩色图像数据。

2.一种支持鉴别角质细胞图像的计算机，所述计算机包括：

存储装置，所述存储装置用于登记包括染色角质细胞样本的多个放大图像在内的染色样本组数据，和包括未染色角质细胞样本的多个放大图像在内的未染色样本组数据；

中央处理单元，所述中央处理单元用于执行包括以下的处理：

从所述存储装置读取所述染色样本组数据和所述未染色样本组数据，并且比较这两个数据；

基于所述比较的结果创建针对RGB值的转换公式；

通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤的角质细胞的状态的图像读取到所述存储装置中作为放大图像图片；

读出所述放大图像图片，并且根据所述转换公式转换针对每一个像素的RGB值；以及

根据经转换的RGB值创建伪彩色图像数据，在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并且在显示设备上显示所述伪彩色图像数据。

3.一种支持鉴别角质细胞图像的计算机，所述计算机包括：

存储装置；以及

中央处理单元，所述中央处理单元执行包括以下的处理：

通过连接至所述计算机的图像拍摄装置将示出皮肤的角质细胞的状态的图像读取到所述存储装置中作为放大图像图片；

读出所述放大图像图片，并且使用存储在所述存储装置中的转换表或者图像数据转换针对每一个像素的RGB值；以及

根据经转换的RGB值创建伪彩色图像数据，在图像存储器上展开所述伪彩色图像数据，并且在显示设备上显示所述伪彩色图像数据。

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