JP2006098098A - Cellular phone having moisture sensing function - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、カメラ機能を有した携帯電話機に関する。 The present invention relates to a mobile phone having a camera function.
液晶ディスプレイの背面に液晶サブディスプレイを備えたものやカメラ機能を備えた携帯電話機などが色々な形態にものが実用化されている。近年、携帯電話機は単なる通信機器に留まらず、ラジオの受信の可能なものやテレビチューナを内蔵し、液晶ディスプレイにテレビ放送を表示できるものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Various types of liquid crystal displays having a liquid crystal sub-display on the back and mobile phones with camera functions have been put into practical use. In recent years, mobile phones have been proposed not only as communication devices but also as those capable of receiving radio and having a built-in TV tuner and capable of displaying TV broadcasts on a liquid crystal display (for example, see Patent Document 1).
このように、携帯電話機においては、通信機能だけでなく、色々な付加価値がある方がユーザに注目され、他の機種との差別化を図ることができる。 As described above, in the mobile phone, not only the communication function but also various added values are noticed by the user, and can be differentiated from other models.
また、化粧品や医薬品を選定するに際し、皮膚が含有する含水量を把握することは重要なファクタであり、近年、健康志向の向上から自らの肌の含水量を簡単に知りたいという要望がある。そこで、携帯電話機に肌の含水量を測定できる水分センサを設ければ、いつでもユーザが自在に自分の肌の含水量を測定でき、肌のケアに最適である。 In addition, when selecting cosmetics and pharmaceuticals, it is an important factor to grasp the moisture content contained in the skin. In recent years, there has been a desire to easily know the moisture content of one's own skin from the improvement of health orientation. Therefore, if a moisture sensor capable of measuring the moisture content of the skin is provided in the mobile phone, the user can freely measure the moisture content of his / her skin at any time, which is optimal for skin care.
ところで、この出願者等は、既に、CCDカメラと、可視光透過フィルタと、赤外光透過フィルタとを備え、CCDカメラのレンズが可視光透過フィルタで覆われた第1状態でCCDカメラによって撮影された可視光画像の画像データとCCDカメラのレンズが赤外光透過フィルタで覆われた第2の状態でCCDカメラによって撮影された赤外光画像の画像データとに基づいて、測定エリアの含水量の分布を算出する含水量測定装置を提案している(特許文献2参照)。 By the way, the applicants already photographed with a CCD camera in a first state that includes a CCD camera, a visible light transmission filter, and an infrared light transmission filter, and the lens of the CCD camera is covered with the visible light transmission filter. Including the measurement area based on the image data of the visible light image and the image data of the infrared light image captured by the CCD camera in the second state where the lens of the CCD camera is covered with the infrared light transmission filter. A water content measuring device for calculating a water content distribution has been proposed (see Patent Document 2).
そして、上記含水量測定装置を用いて、この装置をディスプレイに接続して、測定エリアの含水量の分布をユーザに認識させるように構成できる。
しかしながら、上記した特許文献2に記載した装置においては、可視光透過フィルタと赤外線透過フィルタとを切り替えるための機構部が必要であり、装置が大型化し携帯電話機に実装することは困難であった。
However, the device described in
この発明は、上記した従来の要望等に鑑みなされたものにして、水分センサを備えた携帯電話機を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the mobile telephone provided with the moisture sensor in view of the above-mentioned conventional request.
この発明は、CCDカメラを備えた携帯電話機において、前記CCDカメラは近赤外領域まで感度を有するCCDカメラで構成され、このCCDカメラのCCD撮像素子の有効外画素領域に近赤外光の波長域に通過帯域を有するとともに可視光の波長域に通過阻止帯域を有するフィルタが設けられ、前記有効外領域の撮像素子からの出力に基づいて含水量を算出することを特徴とする。 According to the present invention, in a mobile phone equipped with a CCD camera, the CCD camera is composed of a CCD camera having sensitivity up to the near-infrared region, and the wavelength of the near-infrared light in the effective pixel region of the CCD image sensor of the CCD camera. A filter having a pass band in the band and a pass blocking band in the visible light wavelength range is provided, and the water content is calculated based on the output from the imaging device in the non-effective area.
また、この発明は、CCDカメラのCCD撮像素子の有効画素領域に、近赤外光の波長域に通過阻止帯域を有するとともに可視光の波長域に通過帯域を有する第2のフィルタを設け、CCDカメラで撮像した有効画素領域の画像を表示装置で表示するとともに、有効外領域の撮像素子からの出力に基づいて含水量を算出し、その結果を表示部で表示するように構成することができる。 According to the present invention, a second filter having a pass band in the wavelength range of near infrared light and a pass band in the wavelength range of visible light is provided in the effective pixel area of the CCD image pickup device of the CCD camera. An image of the effective pixel area captured by the camera can be displayed on the display device, and the water content can be calculated based on the output from the image sensor in the non-effective area, and the result can be displayed on the display unit. .
さらに、この発明は、CCDカメラ近傍に、カメラ用の光源を備え、前記CCDカメラと光源とが含水量を測定する際、被測定部と前記CCDカメラと光源との間に外乱光の入射を防止する外乱光入射防止手段を設けるとよい。 Further, the present invention includes a camera light source in the vicinity of the CCD camera, and when the CCD camera and the light source measure water content, disturbance light is incident between the measured part, the CCD camera, and the light source. It is preferable to provide means for preventing disturbance light incidence to be prevented.
上記したこの発明によれば、カメラ機能を有する携帯電話機において、CCDカメラの画素領域の画素配分を上手く利用し、画像データを含水量測定用と表示用に使い分けることができ、いつでも自分の肌の潤い状態を簡易にチェックすることができる。 According to the present invention described above, in a mobile phone having a camera function, the pixel allocation of the pixel area of the CCD camera can be used effectively, and image data can be used separately for moisture content measurement and display, so A moist state can be easily checked.
また、外乱光の入射を防止する外乱光入射防止手段を設けることで、測定のノイズを減少させることができる。 Further, by providing disturbance light incident preventing means for preventing the incidence of disturbance light, measurement noise can be reduced.
以下、この発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。図1はこの発明の一実施の形態である折り畳みタイプのカメラ付携帯電話機1を開いた状態での外観を示す斜視図である。携帯電話機1は第1の筐体2と第2の筐体3からなり、第1の筐体2と第2の筐体3はヒンジ4を介して連結される。第1の筐体2と第2の筐体3は、ヒンジ4を軸として自在に動くことで図2、図3のように折り畳み可能に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a folding-type camera-equipped
図1に示すように、携帯電話機1は、第1の筐体2に第1表示部5を備える。第1表示部5は携帯電話機1が折り畳まれた時に内側に位置するように配置されている。第1表示部5は液晶ディスプレイなどで構成され、後述する第1表示ドライバ部43を介して与えられる画像データに基づく画像を表示する。また、第1表示部5の上部には通話時などに使用するスピーカ6を備える。
As shown in FIG. 1, the
第2の筐体3には、数字および文字を入力するためのキーなどから構成される入力ボタン群7、携帯電話機1における各種設定/機能切替を行うための機能ボタン群8、電源のON/OFF切替を行う電源ボタン9および機能選択画面での上下左右選択と決定を行う4方向ボタンと決定ボタンで構成されたマルチガイドボタン13が、ユーザの操作が可能なように備えられる。さらに、第2の筐体3は下部に通話用のマイク14を備える。また、図3に示すように、第2の筺体3の下部側面には、シャッタ機能を能動化するために操作されるシャッタボタン10が設けられている。第2の筺体3の上部にはアンテナ25が設けられている。
The
図2に示すように、第1の筐体2の第1表示部5の背面は、ヒンジ4側から順番にライト部22とカメラ部21が並んで配置される。
As shown in FIG. 2, the
第2表示部20は携帯電話機1が折り畳まれた時に筐体の外側に位置するように配置されて、液晶ディスプレイなどで構成される。ここでは第2表示部20の表示可能領域は第1表示部5よりも小さいとしているが、大きくてもよく、また同じ大きさであってもよい。第2表示部20には後述する第2表示ドライバ部44を介して与えられる撮影による画像データや測定した肌の含水量が表示される。
The
このように第1表示部5および第2表示部20のそれぞれは、開いた状態の第1の筐体2または第2の筐体3の外部に面する側において表示画面が外部に向けられるように設けられる。特に第2表示部20は折り畳まれた状態の第1の筐体2または第2の筐体3のいずれかの外部に面する側において表示画面が外部を向くように設けられる。
Thus, each of the
これらの画像を表示する際に、第2表示ドライバ部44から第2表示部20に送られてくる画像データや測定データは、表示した時にヒンジ4方向が上になるように表示される。第2表示部20は、ヒンジ4方向が上になるように画像表示を行うことにより、ユーザは携帯電話機1を折り畳んだ状態で使用する際に、ヒンジを上に向けて使用することになり、ユーザが携帯電話機1を開いた状態でも閉じた状態でも第2の筐体3の向きが変わらない。
When displaying these images, the image data and measurement data sent from the second
CCDカメラ部21は撮像レンズとCCDイメージセンサの撮像素子を備える。このCCDカメラ部21は、撮影だけではなく、後述するように、肌の含水量の測定も行うために、近赤外線領域まで感度を有する高感度CCDカメラで構成される。このCCDカメラ部21は、図6の感度特性図に示すように、従来のCCDカメラに比べて近赤外線領域まで感度を有するものであり、900nm〜1200nmといった水の吸収波長周辺帯域まで感度を有する。この帯域の光量変化を検出することで含水量を検出することができる。図7は、反射率(%)と入射波長(nm)との関係を示す図である。この図7から、水の吸収波長は1.45μmと1.95μmであるが、含水量増加に伴い周辺波長帯域も変化していることが分かる。よって、近赤外線領域まで感度を有するCCDカメラ部21を用いれば、含水量が検出できる。
The
CCDカメラ部21は被写体で反射されて撮影レンズに入射した光をCCD撮像素子29に入射する。図2に示すように、CCDカメラ部21は携帯電話機1が折り畳まれた時には第1表示部5の背面であって、かつヒンジ4と第2表示部20との間に位置するように設けられる。さらに、この実施形態では、図3に示すように、CCDカメラ部21は凹凸無くフラットな状態で第2の筺体2に設けられている。ユーザは携帯電話機1を開いた状態でカメラ部21により撮影する時には、第2の筐体3を持って撮影する。また、後述するように、肌の含水量を測定する場合には、CCDカメラ部21を肌に密着させた状態で肌を撮影する。
The
ライト部22は、CCDカメラ部21で通常の撮像する際には補助光源として使われ、肌の含水量測定の場合には測定用の光源として使われる。このライト部は可視光領域から近赤外線領域まで広帯域な分光特性を有する電球を用いている。図8に、ライト部として用いることができるハロゲン電球の発光スペクトルの例を示す。図8は、電球の電力を一定にした場合の分光特性である。
The
第2の筐体3の入力ボタン群7および機能ボタン群8の背面にはアンテナ部25と昇降可能なヘリカル部、バッテリを格納するバッテリ部(図示せず)および着信音を鳴らすためのスピーカ(図示せず)が備えられる。
On the back of the
次に、この実施形態の携帯電話機1の内部構成について、ブロック図である図4を参照して説明する。携帯電話機1は第1および第2表示部5および20、シャッタボタン10、CCDカメラ部21、ライト部22、アンテナ部25、無線部50、通信制御部51、第1、第2メモリ42、48、第1および第2表示ドライバ部43および44、第1および第2バックライト45および46、各部の機能を制御する制御部40、画像処理部41、第1および第2の操作ボタン群47および24、ならびに開閉検出部49を備える。
Next, the internal configuration of the
マイクロプロセッサ等で構成された制御部40は各部の機能、例えばシャッタ操作の機能、バックライトの機能、補助光源の機能および表示機能などを制御する。画像処理部41は図示されない増幅部、A/D(アナログ/デジタル)変換部および信号処理部を有する。増幅部は、カメラ部21から電気信号を入力して増幅し、A/D変換部に出力する。A/D変換部は増幅部で変換された電気信号(アナログ)をデジタル信号に変換して画像データを出力する。画像データは第1メモリ42に与えられる。
The
CCDカメラ部21および画像処理部41は、被写体からの反射光を受光して電気信号に変換してフレーム単位の画像データとして出力する撮影部である。第1メモリ42は、連続的に与えられる複数フレームの画像データを制御部40の制御により一時的に記憶する。たとえば、与えられた新たな画像データを入力して記憶する際には、第1メモリ42に記憶される複数の画像データのうち既に長時間記憶されていた画像データは消去されるか、あるいは入力した新しい画像データにより上書きされる。
The
制御部40は、第1および第2表示ドライバ部43および44に制御信号を送信するとともに、第1メモリ42に記憶された画像データを読み出して第1および第2表示ドライバ部43および44にそれぞれ与える。第1および第2表示ドライバ部43および44は、第1および第2表示部5および20に表示すべきデータに従って、すなわち第1メモリ42から読み出されたデータに従って、第1および第2表示部5および20の各画素電極に対して駆動電圧を印加する。
The
第1および第2バックライト45および46は発光素子である発光ダイオードなどから構成され、第1および第2表示部5および20に光を照射して表示画像の輝度を増加させる。第1および第2バックライト45および46の点灯および消灯の制御ならびに輝度調整などの制御は、制御部40によって行われる。第1および第2バックライト45および46は各々独立して制御することが可能であり、画像が第1表示部5に表示されている時は第1バックライト45が、第2表示部20に表示されている場合は第2バックライト46が点灯するように制御される。
The first and
第1の操作ボタン群47は前述した第2の筐体3の入力ボタン群7と機能ボタン群8から構成される。
The first
シャッタボタン10は、シャッタ操作のために押下される。シャッタボタン10が押下されると、制御部40にはシャッタ指示56が与えられる。制御部40はシャッタ指示56を入力すると、第1メモリ42に連続的に書き込まれて一時的に記憶されている複数の画像データのうち、ユーザが保存を希望する画像データを読み出して、第2メモリ48に書き込んで格納する。これにより、ユーザが希望する画像データは第2メモリ48において保存される。
The
機能ボタン群8を操作し、肌の含水量を測定するモードを選択すると、その情報が第1の操作ボタン群47より、制御部40に与えられ、制御部40は、含水量を検出するための制御動作になる。そして、この肌の含水量測定モードに時、シャッタボタン10を押下すると後述するように、被測定物の含水量を測定する。
When the function button group 8 is operated to select the mode for measuring the moisture content of the skin, the information is given to the
開閉検出部49は携帯電話機1が折り畳まれているか否かを検出する。ヒンジ4内部には開閉状態を検知するために図示しない検出スイッチが設けられており、検出された状態(開状態および閉状態のいずれか)に応じた検出信号53が制御部40に出力される。制御部40は、検出スイッチから入力する検出信号53によって携帯電話機1が折り畳まれているか(閉状態)、開状態であるかを判断できる。
The open /
アンテナ部25、無線部50および通信制御部51は、無線電波を介して図示されない基地局と無線通信を行うときに、制御部40の制御に従い、音声データ、文字データおよび画像データなどを送受信する。受信したデータは制御部40により第2メモリ48に格納される。
The
制御部40は、第1メモリに一時的に保存されている画像データに基づく画像を表示する表示部を、開閉検出部49の検出結果に基づいて切り換える。開閉検出部49によって、携帯電話 機1が折り畳まれていることが検出された場合、制御部40は、第1メモリ42からの画像データを第2表示ドライバ部44に出力し、第2表示部20に画像を表示させる。開閉検出部49によって、携帯電話機1が折り畳まれていない(開いている)ことが検出された場合、制御部40は、第1メモリ42からの画像データを第1表示ドライバ部43に出力し、第1表示部5に画像を表示させる。
The
上記したように、この発明にかかる携帯電話機1は携帯電話機1に備えられているCCDカメラ部21を用いて含水量を測定する。このためCCDカメラ部21は、近赤外線領域まで感度を有するものであり、900nm〜1200nmといった水の吸収波長周辺帯域まで感度を有する。
As described above, the
このCCDカメラ部21は、図9に示すように、CCD撮像素子29は、複数の受光素子がエリア状に配列されて、画素領域29aを形成する。各画素は、上記のように、900nm〜1200nmといった水の吸収波長周辺帯域まで感度を有する高感度CCDで構成されている。
As shown in FIG. 9, in the
通常、CCDカメラは、CCD撮像素子で撮像した全ての情報を画像として用いるのではなく、一部の周辺画素データは表示装置などに用いる画像データとしては用いない。このため、CCDカメラ部21の画素領域29aは、有効画素領域29bとその周囲の有効外画素領域29cとで構成され、両画素領域の各画素は同じ感度を有するセンサで構成されている。この発明の含水量測定装置は、このCCDカメラ部21の画素領域29aの画素配分を上手く利用し、画像データを含水量測定用と表示用に使い分けるものである。
Normally, a CCD camera does not use all information captured by a CCD image sensor as an image, and some peripheral pixel data is not used as image data used for a display device or the like. For this reason, the
このため、表示用の画像データとして用いる有効画素領域29b上には、近赤外光の波長域に通過阻止帯域を有するとともに可視光の波長域に通過帯域を有す近赤外線カットフィルタが設けられ、含水量測定用のデータとして用いる有効外画素領域29c上には、近赤外光の波長域に通過帯域を有するとともに可視光の波長域に通過阻止帯域を有する可視光カットフィルタが設けられている。
For this reason, a near-infrared cut filter having a pass-stop band in the near-infrared wavelength region and a pass-band in the visible light wavelength region is provided on the
上記のように、高感度CCDカメラ部21のCCDの受光部の前面に透過特性の異なる光学フィルタ、すなわち、有効画素領域29b上に、近赤外線カットフィルタを設け、有効外画素領域29c上に、可視光カットフィルタを設ければ、中央の有効画素領域29bで画像を撮像し、そして、周辺画素で含水量を検出することができる。
As described above, a near-infrared cut filter is provided on the front surface of the light receiving unit of the CCD of the high-sensitivity
肌の含水量を測定するときは、図5に示すように、肌30にCCDカメラ部21を密着させて、シャッタボタン10を押下し、ライト部22からの光を肌30に照射し、その反射光をCCDカメラ部21が受光する。この実施形態では、肌に密着させるために、図5に示すように、CCDカメラ部21とライト部22の前には保護カバー21aが設けられている。肌30を保護カバー21aに密着させた状態で肌含水量を測定する。この実施形態では、外乱光を遮蔽するために保護カバー21aから奥まった位置に設置されたライト部22と、CCDカメラ部21が配置されている。ライト部22が発した光は肌で反射されてCCDカメラ部21の受光部に戻る。受光部が受けた光量から肌の含水量が求められる。ライト部22とCCDカメラ部21を奥まった位置に配置することにより、光路は外乱光の影響を受けずに遮光された状態で測定が行える。
When measuring the moisture content of the skin, as shown in FIG. 5, the
例えば、図10(a)に示すように、手のひらの一部に携帯電話機1のCCDカメラ部21を密着させ、シャッタボタン10を押下して、手のひらの一部(図中四角で囲む領域)をCCDカメラ部21で1回の露光で撮影する。この露光の際、自然光などのノイズを少なくするために、なるべく手のひらにCCDカメラ部21を密着させて撮影する。このとき、手のひらには、CCDカメラ部21に設けたランプ22からの光が照射され、その反射光がCCDカメラ部21内の画素領域29aに導かれる。そして、同図(b)に示すように、画素領域29aには、有効画素領域29bに近赤外線カットフィルタを透過した可視光による表示用画像データが与えられ、有効外画素領域29cには、可視光カットフィルタを透過した含水量検出用の画像データが与えられる。
For example, as shown in FIG. 10 (a), the
CCDカメラ部21で撮像した有効外画素領域29c、有効画素領域29bのすべての画像データは第1メモリ42に与えられ格納される。この第1メモリ42に格納された画像データが制御部40の制御のもと、制御部40内に取り込まれ、所定の処理が行われる。制御部40は、内部に動作を制御するためのプログラムが書き込まれたメモリ、画像データを取り込み処理するためワークメモリなどを備える。これらメモリは、制御部40内部に設けても外部に設けてもよく、必要に応じて適宜選択される。
All the image data of the
制御部40は、含水量検出のためにCCDカメラ部21で撮像した画像データのうち、可視光カットフィルタで可視光領域の波長がカットされ、近赤外線領域の波長を受光した有効外画素領域29cの画像データを取り込み、その画像データに基づき後述するように、含水量を算出する。
The
また、制御部40は、第1、第2表示部5,20に撮像した画像を表示するために、有効画素領域29bが受光した近赤外線カットフィルタを透過した可視光の画像データを取り込み、第1、第2表示部5,20に与える。第1、第2表示部5,20には、CCDカメラ部21で撮像した有効画素領域29bの画像が表示される。また、第1、第2表示部5,20には、測定した含水量をスーパインポーズまたは第1、第2表示部5,20の画像領域を分割して表示するように構成している。
Further, the
次に、含水量の算出方法の一例について説明する。この発明のおいては、測定対象に応じた含水量算出式を用いて、制御部40が含水量を算出する。このため、制御部40には、後述するような算出式データが格納される。
Next, an example of a method for calculating the water content will be described. In the present invention, the
上記のように、測定対象に応じた含水量算出式を用いるので、測定対象物ごとに、教指データを測定し、測定データから重回帰によって含水量算出式を得る。一般的に、多波長帯域の近赤外光を用いた定量分析では、重回帰式を用いて下記のように表すことができる。 As described above, since the water content calculation formula corresponding to the measurement target is used, the teaching data is measured for each measurement target, and the water content calculation formula is obtained from the measurement data by multiple regression. In general, quantitative analysis using near-infrared light in a multi-wavelength band can be expressed as follows using a multiple regression equation.
C=K0+K1×log(1/R1)
+K2×log(1/R2)
+K3×log(1/R3)
+・・・
+Kn×log(1/Rn)
ここで、Cは含水量、Knは重回帰により求められる定数、log(1/Rn)は測定波長帯域の吸光度、Rnは測定波長帯域の反射率である。
C = K 0 + K 1 × log (1 / R 1 )
+ K 2 × log (1 / R 2 )
+ K 3 × log (1 / R 3 )
+ ...
+ K n × log (1 / R n )
Here, C is the water content, K n is a constant obtained by multiple regression, log (1 / R n ) is the absorbance in the measurement wavelength band, and R n is the reflectance in the measurement wavelength band.
この発明では、用いる波長帯域は、900nm〜1200nm程度の一つの帯域のみなので、上記の式は以下のようになる。 In the present invention, since the wavelength band to be used is only one band of about 900 nm to 1200 nm, the above formula is as follows.
C=K0+K1×log(1/R1)
ここで、Cは含水量、K0、K1は重回帰により求められる定数、log(1/R1)は900nm〜1200nm帯域の吸光度、R1は900nm〜1200nm帯域の反射率である。
C = K 0 + K 1 × log (1 / R 1 )
Here, C is the water content, K 0 and K 1 are constants obtained by multiple regression, log (1 / R 1 ) is the absorbance in the 900 nm to 1200 nm band, and R 1 is the reflectance in the 900 nm to 1200 nm band.
含水量既知の教指データ測定時の反射率から吸光度を算出し、含水量と吸光度の関係から重回帰的に定数を決定し、含水量算出式を求めておき、この算出式データを制御部40内に格納する。
Calculate the absorbance from the reflectance at the time of measurement of the finger data with known moisture content, determine the constant by multiple regression from the relationship between the moisture content and the absorbance, obtain the moisture content calculation formula, and use this calculation formula data as the
なお、反射率の算出方法は、予め既知の反射率を有する標準反射板を測定しておくことで、実際の測定値から簡単な式により反射率を導くことができる。たとえば、反射率95%と5%の標準反射板を用いて実測値の反射率を求める場合には、次の式により得られる。 In addition, the reflectance calculation method can derive | lead-out a reflectance with a simple formula from an actual measurement value by measuring the standard reflecting plate which has a known reflectance beforehand. For example, when the reflectance of the actual measurement value is obtained using a standard reflector having a reflectance of 95% and 5%, the following equation is obtained.
R=0.05+(0.95−0.05)×(Data−DB)/(DW−DB)
ここで、Rは対象物の反射率、Dataは対象物測定データ、DBは反射率5%の標準反射板測定データ、DWは反射率95%の標準反射板の測定データである。
R = 0.05 + (0.95-0.05) × (Data−DB) / (DW−DB)
Here, R is the reflectance of the object, Data is the object measurement data, DB is the standard reflector measurement data with a reflectance of 5%, and DW is the measurement data of the standard reflector with a reflectance of 95%.
このようにして算出した反射率から、先の重回帰式にあてはめることにより、含水量を算出することができる。 The water content can be calculated from the reflectance thus calculated by applying the above multiple regression equation.
この発明では、含水量算出式が簡単な一次式で表すことができるから、測定対象物によっては、対象物測定データと含水量の変換テーブルを作成しておき、そのテーブルをメモリに格納することで、容易に含水量を測定するように構成することもできる。 In the present invention, since the water content calculation formula can be expressed by a simple primary formula, depending on the measurement object, a conversion table between the object measurement data and the water content is created and the table is stored in the memory. Thus, the water content can be easily measured.
次に、この発明にかかる含水量測定装置を用いて、肌の含水量を測定する方法につき図11および図12を参照して説明する。図11、図12に示す例は、測定した肌の代表含水量を表示する場合を示している。 Next, a method for measuring the moisture content of the skin using the moisture content measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. The example shown in FIG. 11 and FIG. 12 shows a case where the measured representative moisture content of the skin is displayed.
図11、図12に示すように、手のひらの一部(図中四角で囲む領域)をCCDカメラ部21で1回の露光で撮影する(図10(a)参照)。この露光の際、自然光などのノイズを少なくするために、なるべく手のひらにCCDカメラ部21のレンズを近づけて撮影する。このとき、手のひらには、CCDカメラ部21に設けたランプからの光が照射され、その反射光がCCDカメラ部21内の画素領域29aに導かれる。そして、図11(b)に示すように、画素領域29aには、有効画素領域29bに近赤外線カットフィルタを透過した可視光による表示用画像データが与えられ、有効外画素領域29cには、可視光カットフィルタを透過した含水量検出用の画像データが与えられ、有効、有効外を含めすべての画像データを第1メモリ42に格納する(ステップS1)。そして、制御部40は、第1メモリ42から可視光カットフィルタを透過した有効外画素領域29cから近赤外光受光画素データを抽出する(ステップS2)。また、制御部40は、第1、第2表示部5,20に、有効画素領域29bに画像データに基づく画像、すなわち、手のひら部分の映像を表示させるように制御する。
As shown in FIGS. 11 and 12, a part of the palm (area surrounded by a square in the figure) is photographed by the
続いて、制御部40は、予め算出して格納していた反射率並びに上記した算出式に基づき、近赤外光受光画素データごとの含水量を算出する(ステップS3)。そして、制御部40は、算出した画素ごとの含水量データから平均値等の統計値を算出する(ステップS4)。この例においては、すべての画素データの平均値から平均含水量を求めるとともに、最も含水量の多い最大値データ、最も含水量の含水量の少ない最小値データを求める。そして、図11(c)に示すように、第1、第2表示部5,20の表示画面40に、可視画像と含水量統計値の各データを併せて表示させ(ステップS5)、含水量の測定動作を終了するか否か判断され(ステップS6)、終了しない場合には、ステップS1に戻り、前述の動作を繰り返す。
Subsequently, the
次に、この発明にかかる含水量測定装置を用いて、肌の含水量を測定する他の方法につき図13および図14を参照して説明する。図13、図14に示す例は、測定した肌の含水量の分布を算出して表示する場合を示している。 Next, another method for measuring the moisture content of the skin using the moisture content measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG. The example shown in FIGS. 13 and 14 shows a case where the distribution of the measured moisture content of the skin is calculated and displayed.
図13、図14に示すように、手のひらの一部(図中四角で囲む領域)をCCDカメラ部21で1回の露光で撮影する(図13(a)参照)。この露光の際、自然光などのノイズを少なくするために、なるべく手のひらにCCDカメラ部21のレンズを近づけて撮影する。このとき、手のひらには、CCDカメラ部21に設けたランプからの光が照射され、その反射光がCCDカメラ部21内の画素領域29aに導かれる。そして、図13(b)に示すように、画素領域29aには、有効画素領域29bに近赤外線カットフィルタを透過した可視光による表示用画像データが与えられ、有効外画素領域29cには、可視光カットフィルタを透過した含水量検出用の画像データが与えられ、有効、有効外を含めすべての画像データを第1メモリ42に格納する(ステップS11)。そして、制御部40は、第1メモリ42から可視光カットフィルタを透過した有効外画素領域29cから近赤外光受光画素データを抽出する(ステップS12)。また、制御部40は、第1、第2表示部5,20に、有効画素領域29bに画像データに基づく画像、すなわち、手のひら部分の映像を表示させるように制御する。
As shown in FIGS. 13 and 14, a part of the palm (area surrounded by a square in the figure) is photographed by the
続いて、制御部40は、予め算出して格納していた反射率並びに上記した算出式に基づき、近赤外光受光画素データごとの含水量を算出する(ステップS13)。そして、制御部40は、算出した画素ごとの含水量データから最も含水量の多い最大値データ、最も含水量の含水量の少ない最小値データを求めるともに、その画素位置も求める(ステップS14)。
Subsequently, the
肌などの場合は、撮影範囲が狭いために、含水量分布傾斜方向は一方向と見なしても問題はない。図13(c)に示すように、右上の画素部分が含水量が最大値、それより左斜め下に位置する画素部分が含水量が最小の場合には、図13(c)に示すように、斜め方向に含水量が変化していると見なすことができる。そこで、制御部40は、最大含水量画素と最小含水量画素の位置から含水量分布傾斜方向を決定する(ステップS15)。続いて、可視画像周辺の含水量データを用い、含水量分布傾斜方向に線形補間で可視画像に対応する含水量を算出する(ステップS16)。
In the case of skin or the like, since the photographing range is narrow, there is no problem even if the water content distribution inclination direction is regarded as one direction. As shown in FIG. 13C, when the upper right pixel portion has the maximum water content and the pixel portion located diagonally to the lower left of the pixel portion has the minimum water content, as shown in FIG. It can be considered that the water content changes in an oblique direction. Therefore, the
その後、算出した可視画像画素に対応した含水量から含水量分布図を作成する(ステップS17)。そして、作成した含水量分布図と可視画像と併せて第1、第2表示部5,20の表示画面40に表示させ(ステップS18)、含水量の測定動作を終了するか否か判断され(ステップS19)、終了しない場合には、ステップS11に戻り、前述の動作を繰り返す。なお、含水量分布図とともに、代表的な位置の含水量を表示させるように構成してもよい。
Thereafter, a water content distribution map is created from the water content corresponding to the calculated visible image pixel (step S17). Then, the generated moisture content distribution map and the visible image are displayed on the
上記のように、この発明の含水量測定装置は、フィルタの切り替えを行うことなく、通常除かれる有効外画素データ部分に可視光カットフィルタを設け、かかる領域の画素データを用いて水分計測を行うことができるので、1度の撮影で、可視画像と水分計測を行うことができる。 As described above, the moisture content measuring apparatus of the present invention provides a visible light cut filter in the non-effective pixel data portion that is normally excluded without switching the filter, and performs moisture measurement using the pixel data in this region. Therefore, a visible image and water | moisture content measurement can be performed by one imaging | photography.
上記したように、肌の含水量を正確に測定するためには、CCDカメラ部21を肌に密着させて、外部からのノイズを排除する方が好ましい。このため、図15,図16に示すように、CCDカメラ部21と筺体2との間に段部などの凹凸がある場合には、図17に示すように、ライト部22とCCDカメラ部21を覆うような形状の遮光用アダプタ21bを取り付け、このアダプタ21bを肌30に密着させた状態で肌含水量を測定するように構成する。このように構成すると、ライト部22が発した光は肌で反射されてCCDカメラ部21の受光部に戻る。そして、受光部が受けた光量から肌の含水量を求められる。このとき、光路は遮光用アダプタ21bにより外乱光の影響を受けない状態となっている。
As described above, in order to accurately measure the moisture content of the skin, it is preferable that the
なお、上記した実施形態においては、折り畳みタイプの携帯電話につき説明したが、カメラ機能を備えた携帯電話であれば、携帯電話の形状には左右されず、ストレートタイプ、フリップタイプの携帯電話においてもこの発明は適用できる。 In the above-described embodiment, the folding type mobile phone has been described. However, if the mobile phone has a camera function, the shape of the mobile phone is not affected. The invention is applicable.
1 携帯電話機
2 第1の筐体
3 第2の筐体
4 ヒンジ
5 第1表示部
6 スピーカ
7 入力ボタン群
8 機能ボタン群
9 電源ボタン
13 マルチガイドボタン
10 シャッタボタン
21 CCDカメラ部
22 ライト部
25 アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
A light source for the camera is provided in the vicinity of the CCD camera, and when the water content is measured by the CCD camera and the light source, disturbance light incidence is prevented between the measured part and the CCD camera and the light source. 3. The mobile phone having a moisture sensor function according to claim 1, further comprising a prevention unit.
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