JP2008167996A - 顔撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顔を照明するための照明手段の構成を簡素化した顔撮影装置を提供する。
【解決手段】顔を所定位置に保持させるあご載せ台２及び額押さえ３からなる顔保持手段と、この顔保持手段に保持されている顔を撮影する撮影カメラ４と、顔を撮影するための撮影空間を形成する遮蔽空間部Sと、を備えた顔撮影装置であって、遮蔽空間部Ｓを構成する内壁面９に、撮影時に顔を照明するためのＥＬシート６を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、顔を撮影する撮影手段と、顔を撮影するための撮影空間を形成する遮蔽空間部と、を備えた顔撮影装置に関するものである。

かかる顔撮影装置は、美容皮膚科、美容外科、形成外科などにおいて使用されており、定期的に人の顔を撮影することで肌の状態の経時的な変化を観察し、化粧品や肌治療の効果を確認する目的で使用されている（例えば、下記特許文献１）。具体的には、得られた顔画像からシミ・シワ・毛穴・色ムラなどの評価を行なうものであり、さらには、紫外線を使用したポルフィリン・かくれジミなどの評価も行なわれている。このような肌状態の評価を行なうために、以前に撮影した顔画像と今回撮影した顔画像とを画像処理技術（ソフトウェア）を用いて比較することが行なわれている。

また、顔画像を撮影する場合には、できる限り均一な状態で顔を照射させる必要がある。照射ムラがあると、シミ・シワ・毛穴などの微小な形状の判定を誤る可能性があるし、色ムラ判定の場合には特に悪影響を与える可能性があるからである。そこで、下記特許文献１では顔を取り囲むように拡散板を配置し、拡散板の背後に設置された多数の照明装置により、顔の照明を行うように構成している。拡散板を設けることで、均一な照明が顔に当たるように構成している。

特開２００４−２２２７３６号公報

しかしながら、上記先行技術では、多数の照明装置と拡散板が必要であるため、部品点数も多く大掛かりな構成となり、装置も大型化するという問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、顔を照明するための照明手段の構成を簡素化した顔撮影装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る顔撮影装置は、
顔を撮影する撮影手段と、
顔を撮影するための撮影空間を形成する遮蔽空間部と、を備えた顔撮影装置であって、
前記遮蔽空間部を構成する内壁面に、撮影時に顔を照明するための面光源を配置したことを特徴とするものである。

かかる構成による顔撮影装置の作用・効果を説明する。顔の撮影を行なう時には、面光源からの照射光を顔に照射させて行なう。顔を取り囲むように遮蔽された空間部が形成され、この遮蔽空間部の内壁面に面光源が配置される。従って、前述の先行技術において拡散板を配置していた場所に面光源を配置させることができ、照明のための構成を簡素化することができる。また、面光源を用いることで、顔に均一な照明を当てることができる。その結果、顔を照明するための照明手段の構成を簡素化した顔撮影装置を提供することができる。

本発明において、撮影手段により顔の正面画像及び左右の側面画像を撮影するために、撮影手段を顔の位置を中心に回転可能に保持するための保持体を備え、かつ、この保持体及び撮影手段を前記遮蔽空間部の内側に配置させ、
保持体の顔に面する側にも面光源を配置したことが好ましい。

顔の撮影を行う場合には、顔の正面画像と左右の側面画像の撮影を行う。そのためには、顔の位置を中心に保持体を回転させることで、撮影位置を変えながら顔画像の撮影を行うことができる。このとき、撮影手段及びその保持体を遮蔽空間部の内側に配置することで、装置の大きさを抑制し小型化を図ることができる。保持体や撮影手段が遮蔽空間部の内壁面に配置された面光源の影になるが、保持体にも面光源を配置させることで、影が生じることなく、顔に対して可能な限り均一な照明を当てることができる。

本発明において、撮影手段により顔の正面画像及び左右の側面画像を撮影するために、撮影手段を顔の位置を中心に回転可能に保持するための保持体を備え、かつ、この保持体及び撮影手段を前記遮蔽空間部の外側に配置させたことが好ましい。

この構成によると、保持体及び撮影手段が遮光駆動部の外側に配置されるので、これらが面光源の影になることがなく、均一な照明を当てることができる。

本発明に係る面光源はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）であることが好ましい。

ＥＬは、発熱が少なく低消費電力であるという利点がある。また、シート状に形成できるため、平面だけでなく曲面にも取り付けられるという利点があり、均一な照明の実現を容易に行なうことができる。

本発明に係る顔撮影装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、顔撮影装置の内部構成を示す横断面図を示し、図２は、図１に示す顔撮影装置の縦断面図である。

この顔撮影装置Ａは、美容皮膚科、美容外科、形成外科などにおいて使用されている。定期的あるいは適度な期間を開けて人の顔を撮影することで肌の状態の経時的な変化を観察し、化粧品や肌治療の効果を確認する目的で使用される。この装置は、得られた顔画像からシミ・シワ・毛穴・色ムラなどの評価を行なう機能を有し、さらには、紫外線を使用したポルフィリン・かくれジミなどの評価を行なうこともできる。

＜顔撮影装置の構成（第１実施形態）＞
図１において、顔撮影装置Ａは、略半円筒形状の筐体１を備えており、顔の撮影を行う時は筐体１内の所定箇所に顔を保持させた状態で行い、室内光などが筐体１内部に侵入しにくいような構造が採用されている。筐体１の正面には開口部１ａが形成されており、ここから顔を挿入させる。人の顔を所定位置に保持するための顔保持手段として、あご載せ台２と額押さえ３が設けられている。あご載せ台２と額押さえ３は、人の顔の大きさや形状などに対応できるように手動で位置調整ができるように構成されている。開口部１ａからの外光進入を防止するためにカーテン１ｂが設けられる。

顔を撮影するための撮像手段として撮影カメラ４が設けられており、カメラ支持体５に保持されている。図１に示すように、撮影カメラ４による顔の撮影位置は、正面位置Ｐ０と左右の側面位置Ｐ１、Ｐ２の３箇所が設定されている。正面位置Ｐ０は、ちょうど撮影カメラ４が顔と向かい合う位置であり、側面位置Ｐ１，Ｐ２は正面位置Ｐ０に対して４５゜に設定された位置である。ただし、この４５゜という角度については、この数値に限定されるものではなく、他の角度に設定してもよく、また、側面位置Ｐ１，Ｐ２も２箇所だけでなく、更に多くの側面位置が設定されていてもよい。例えば、３０゜，４５゜，６０゜，７５゜に設定されていてもよい。Ｐ３は、後述する移動機構によって撮影カメラ４が回転移動する軌跡を示している。

撮影カメラ４は、デジタルカメラが使用されるが、どのようなタイプのものを使用してもよい。必要に応じてビデオ機能を有するものを使用してもよく、静止画像を撮影可能なビデオカメラを使用してもよい。

このように、複数個所での顔画像を撮影するために、撮影カメラ４は顔位置を中心として回転移動できるように構成されている。撮影カメラ４の回転中心Ｂは、あご載せ台２の位置に設定されている。

顔が保持される空間は、略半円筒形状の内壁面９で包囲された遮蔽空間部Ｓとして構成されており、外光が進入してこないような密閉（あるいはほぼ密閉）空間となっている。ただし、各撮影位置においては撮影カメラ４による顔画像の撮影を可能にするために全部で３箇所の開口部９ａが形成されている。

顔を照明するための照明手段として、内壁面９にはＥＬシート６（面光源に相当）が全面あるいはほぼ全面に貼り付けられている。図２に示すように、ＥＬシート６は顔の正面側・側面側の内壁面９だけでなく、天井側と底面側の内壁面９にも貼り付けられている。これにより、顔に対して均一な照明を当てることができるようになり、肌評価などを行なうに適した顔画像を撮影することができる。

ＥＬシート６を用いることで、平面だけでなく、曲面にも貼り付けることができる。また、ＥＬシート６は面光源であり、拡散板などを別途設ける必要がない。また、ＥＬシート６は発熱がほとんどないため、遮蔽空間部Ｓ内の温度調節を行う必要がない。ＥＬシート６は厚さも薄く、貼り付けスペースも取らないため、設計が容易であり、装置内部の空間を有効に活用することができる。

＜カメラ回転移動機構＞
次に、撮影カメラ４の回転移動機構の詳細を図３により説明する。回転中心Ｂには駆動モータ１０と駆動軸１１が設けられており、この駆動軸１１にアーム１２が連結される。アーム１２の先端部１２ａに２本の連結軸１３が垂直方向に植設され、この連結軸１３の上部先端にカメラ支持体５が結合される。カメラ支持体５は、側面視で略L字形状を有しており、L字形状の手前側に撮影カメラ４が配置されている。カメラ支持体５、アーム１２、連結軸１３は、撮影カメラ４を回転可能に保持する保持体に相当する。

アーム１２の先端側の裏面には、ローラ支持体１４がアーム先端部１２ａに対して垂直方向を軸として回転自在に取り付けられており、ローラ１５が回転自在に保持されている。このローラ１５は、筐体１の底面に接地するように構成され、これにより、撮影カメラ４をスムーズに回転移動させることができる。なお、撮影カメラ４の回転移動機構については、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。

顔画像を撮影する場合、以前に撮影した顔画像と今回撮影した顔画像とを比較することで肌治療等の効果を確認するため、同一の撮影条件で撮影する必要がある。顔の角度などが前回と変わった状態で撮影されると、対応させるべきシミ・シワなどの位置が異なってしまい正確な評価ができなくなるからである。そこで、撮影カメラ４で顔画像を撮影する場合には、前回の撮影時と同じ撮影条件で顔画像を撮影できるように撮影カメラ４の位置が調整される。調整方法については、公知の方法で行うことができる。例えば、モニターに前回撮影した顔画像を半透明状態で表示させ、現在撮影している顔画像をそれに重ねて表示させ、両者が一致するように撮影カメラ４の位置を調整したり、顔の位置を調整したりすることができる。

図１に戻り、制御装置２０は、顔撮影装置Ａの動作を制御する機能と、撮影カメラ４により撮影された顔画像に関する画像処理を行う機能を有する。モニター２１には、撮影された顔画像が表示される。キーボード２２は、顔撮影装置Ａに対する種々の動作指令入力や画像処理を行なうための種々の動作指令やデータ入力などを行なう。制御装置２０、モニター２１、キーボード２２は、汎用のコンピュータ（パソコン）により構成してもよい。

＜制御関係＞
次に、顔撮影装置Ａの主要な制御機能について図４の制御ブロック図により説明する。コントローラ３０は、顔撮影装置Ａを統括的に制御する機能を提供するものであり、ＣＰＵ、メモリ、その他の必要なプログラム等により構成される。照明制御部３１は、光源であるＥＬシート６の点灯・消灯制御を行なう。ＥＬシート６は、顔画像の撮影を行う時に点灯される。ＥＬシート６は、全てが同じ照明強度になるように点灯させてもよいし、場所により照明強度が異なるように制御してもよい。これにより、より均一な照明を顔に当てることができる。

カメラ位置制御部３２は、撮影カメラ４を正面位置Ｐ０，側面位置Ｐ１，Ｐ２の各位置に停止させるための移動制御を行うものであり、駆動モータ１０に対する動作指令を行なう。撮影カメラ４を所定の位置に停止させるために、カメラ位置センサー３３が設けられている。カメラ位置センサー３３としては、上記３つの撮影位置を検出するためのセンサーが設けられており、例えば、カメラ支持体５の回転位置を光センサーやマイクロスイッチなどにより検出するように構成できる。

また、上記３つの撮影位置だけではなく、それらの中間的な位置も検出することができるようにしている。例えば、駆動モータ１０に連動して回転するエンコーダからの信号や、駆動モータ（パルスモータ）１０へ供給する駆動パルスのカウント値などに基づいて、細かいステップで撮影カメラ４の位置を検出することができる。従って、撮影カメラ４が移動可能な全範囲について位置検出を行なうことができる。あるいは、カメラ支持体５の位置を直接センサーにより検出してもよい。

基本的には、撮影カメラ４の位置制御は正面位置Ｐ０，側面位置Ｐ１，Ｐ２の３箇所で停止させるように行なわれるが、更に、同じ人物について前回の撮影時と同じ撮影条件となるように、撮影カメラ４の位置を各撮影位置において微調整する。

カメラ制御部３４は、撮影カメラ４の動作を制御するものであり、具体的にはシャッターを切ることで顔画像の撮影を行う。顔画像の撮影は、正面位置Ｐ０，側面位置Ｐ１，Ｐ２の３箇所において夫々行なわれる。

顔画像データ保存部３６は、撮影カメラ４により撮影された顔画像データが保存される。顔画像データは、デジタルのカラー画像データであり、ＪＰＥＧ等の適宜のファイル形式で保存される。顔画像データは、正面画像・左右側面画像ごとに保存され、人物を特定する人物ＩＤ（識別情報）・撮影年月日と共に保存される。

画像処理部３８は、顔画像データに基づいて、肌治療などの効果を確認するために必要なソフトウェアにより構成される。具体的には、前回撮影した顔画像と今回撮影した顔画像との比較を画像処理技術を用いて行い、例えば、顔の特定部位におけるシミやシワなどの大きさ形状の比較、面積の算出、変色の度合いの解析などを行なう機能を有する。これらの解析結果についてはデータ化されて記憶部に記憶される。

＜作動フローチャート＞
次に、顔画像の撮影を行う時の手順を図５のフローチャートにより説明する。まず、顔をあご載せ台２と額押さえ３により保持させる（Ｓ１）。次に、駆動機構３５により撮影カメラ４を撮影位置に設定する（Ｓ２）。最初の撮影位置は、正面位置Ｐ０になるように設定されている。

次に、顔位置の調整を行う（Ｓ３）。初めての撮影であれば、モニター画面内の所定の位置に顔の位置が来るように被験者に対して指示を与える。また、複数回目の撮影であれば、前回もしくは初回に撮影した顔画像をモニターに表示させ、同じ位置に顔が来るように被験者に対して指示を与える。なお、被験者に対して指示を与える代わりに、被験者が自分でモニター画面を見ながら顔の位置を調整できるようにしてもよい。

顔位置の調整が終了すると、ＥＬシート６を点灯させると共に、カメラ制御部３４により撮影カメラ４を動作させて、顔画像の撮影を行う（Ｓ４）。最初の撮影位置は正面位置Ｐ０であり、正面画像は第１ミラー機構により撮影カメラ４に導かれる。撮影された顔画像データは、顔画像データ保存部３６に保存される（Ｓ５）。１つの撮影位置における撮影が終了したら、他の撮影位置へ移動する必要があるか否かを判断する（Ｓ６）。

必要があれば、ステップＳ２に戻り、同様の動作が繰り返される。左右の側面画像を撮影する場合には、撮影カメラ４を回転させて、側面位置Ｐ１，Ｐ２に順番に位置させる。各側面位置Ｐ１，Ｐ２においては、第２ミラー機構を介して側面画像の撮影が行われる。全ての顔画像の撮影が終了すると、動作は終了する。

＜顔撮影装置の構成（第２実施形態）＞
次に、第２実施形態に係る顔撮影装置の構成を図６、図７により説明する。第１実施形態では、ＥＬシート６よりも後側に撮影カメラ４及びその保持体が配置されていたが、第２実施形態では、ＥＬシート６の手前側に撮影カメラ４及びその保持体が配置されている。この場合は、壁面９が筐体１を構成することができ、装置の大きさを小型化することができる。

また、ＥＬシート６の内側に撮影カメラ４を配置する場合は、撮影カメラ４や保持体（カメラ支持体５、連結軸１３、アーム１２など）が影になるため、図７に示すように、アーム１２の表面、連結軸１３の表面、カメラ支持体５の表面であって、特に、顔に面する側にもＥＬシート６を貼り付けるようにする。これにより、顔に対してできるだけ均一な証明を当てることができるようになる。

＜別実施形態＞
本実施形態において面光源としてＥＬシートを用いているが、ＥＬ以外の面光源を使用してもよい。また、シート状ではない面光源を使用してもよい。

撮影カメラ4を保持して回転駆動させる機構については、本実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。
本実施形態では、あご載せ台２と額押さえ３から構成される顔保持手段を用いているが、これを使用せずに、所定の姿勢になるように被験者を座らせて、顔を所定の場所に位置させて顔画像の撮影を行ってもよい。この場合も顔保持手段を使用する場合と同様に、顔の位置を中心として撮影カメラが回転することになる。

顔撮影装置の内部構成を示す横断面図 顔撮影装置の内部構成を示す縦断面図 撮影カメラの回転移動機構の詳細構成を示す斜視図 顔撮影装置の制御機能を示すブロック図 作動フローチャート 第２実施形態に係る顔撮影装置の内部構成を示す縦断面図 第２実施形態に係る顔撮影装置の内部構成を示す横断面図

符号の説明

１ 筐体
２ あご載せ台
３ 額押さえ
４ 撮影カメラ
５ カメラ支持体
６ ＥＬシート
９ 内壁面
１２ アーム
１３ 連結軸
２０ 制御装置
３０ コントローラ
Ａ 顔撮影装置
Ｂ 回転軸芯
Ｐ０ 正面位置
Ｐ１，Ｐ２ 側面位置
Ｓ 遮蔽空間部

Claims (4)

1. 顔を撮影する撮影手段と、
   顔を撮影するための撮影空間を形成する遮蔽空間部と、を備えた顔撮影装置であって、
   前記遮蔽空間部を構成する内壁面に、撮影時に顔を照明するための面光源を配置したことを特徴とする顔撮影装置。
2. 撮影手段により顔の正面画像及び左右の側面画像を撮影するために、撮影手段を顔の位置を中心に回転可能に保持するための保持体を備え、かつ、この保持体及び撮影手段を前記遮蔽空間部の内側に配置させ、
   保持体の顔に面する側にも面光源を配置したことを特徴とする請求項１に記載の顔撮影装置。
3. 撮影手段により顔の正面画像及び左右の側面画像を撮影するために、撮影手段を顔の位置を中心に回転可能に保持するための保持体を備え、かつ、この保持体及び撮影手段を前記遮蔽空間部の外側に配置させたことを特徴とする請求項１に記載の顔撮影装置。
4. 前記面光源はエレクトロルミネッセンスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の顔撮影装置。

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