JP2013101109A - Lighting system and image acquisition device - Google Patents

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基裕 矢内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately photograph an image in a near-infrared area.SOLUTION: In a lighting system for photographing an object portion of a subject by a predetermined near-infrared area, the above problem is solved by being provided with: a plurality of light sources which irradiate the object portion with light in the predetermined near-infrared area from an opening; and imaging means for photographing the object portion irradiated by the light sources, and being provided with: a first filter which removes surface reflected light from the object portion; a second filter for adjusting light volume from the light sources; and a third filter which makes the light pass through only a predetermined wavelength area on light paths, from the light sources to the imaging means.

Description

本発明は、照明装置及び画像取得装置に係り、特に近赤外領域の画像を高精度に撮影するための照明装置及び画像取得装置に関する。   The present invention relates to an illumination device and an image acquisition device, and more particularly to an illumination device and an image acquisition device for capturing an image in the near infrared region with high accuracy.

従来、肌を観察する装置は、例えば美容分野等において、顧客の肌状態に応じたカウンセリングや最適な化粧料を販売する販促用のツールとして用いられている。このような従来の肌観察装置では、主に可視光照明装置を用い、拡大して観察しようとする任意の部分に装置を当てることにより、顧客の肌の形状や色を取得して観察を行う技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。また従来では、光源に紫外光を用いたものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for observing skin has been used as a sales promotion tool for selling counseling according to a customer's skin condition and optimal cosmetics, for example, in the beauty field. In such a conventional skin observation device, a visible light illumination device is mainly used, and the device is applied to an arbitrary portion to be enlarged and observed, thereby obtaining and observing the shape and color of the customer's skin. Technology exists (for example, refer to Patent Document 1). Conventionally, a light source using ultraviolet light has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

また、従来では、顔の水分変化を可視化するために近赤外カメラによる2枚の近赤外分光画像を用いて顔表面に塗布した保湿液の可視化を行う技術が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a technique for visualizing moisturizing liquid applied to the face surface using two near-infrared spectroscopic images obtained by a near-infrared camera in order to visualize the change in moisture on the face has been disclosed (for example, Non-patent document 1).

ここで、非特許文献1に示されている技術は、波長領域900〜1700nmまで感度を持つInGaAs近赤外カメラ(例えば、Sensors Unlimited,Inc.SU320M−1.7RT等)を用いて顔の計測を行い、その計測により取得した2枚の近赤外分光画像を用いて差分吸光度画像に変換することで、顔に塗布した保湿液のみの可視化を可能としている。   Here, the technique disclosed in Non-Patent Document 1 is a measurement of a face using an InGaAs near-infrared camera (for example, Sensors Unlimited, Inc. SU320M-1.7RT) having sensitivity in a wavelength region of 900 to 1700 nm. This is converted into a differential absorbance image using two near-infrared spectral images acquired by the measurement, so that only the moisturizing liquid applied to the face can be visualized.

また、従来では、近赤外を用いて皮膚水分量を鑑別する手法も開示されている(例えば、特許文献3参照)。特許文献3に示されている技術は、波長領域1050〜1650nmの近赤外波長域に対して皮膚の複数点の反射強度を得る工程と、予め用意した皮膚水分量と近赤外波長域の反射強度との関係を示す予測式に前記工程で得られた反射強度を代入して複数点の皮膚水分量を得る工程と、得られた複数点の皮膚水分量から皮膚水分量分布を鑑別することが示されている。   In addition, conventionally, a technique for discriminating the amount of skin moisture using near infrared has also been disclosed (see, for example, Patent Document 3). The technique shown in Patent Document 3 includes a step of obtaining the reflection intensity at a plurality of points on the skin with respect to the near infrared wavelength region of the wavelength region from 1050 to 1650 nm, and the skin moisture amount and the near infrared wavelength region prepared in advance. Substituting the reflection intensity obtained in the above step into the prediction formula indicating the relationship with the reflection intensity to obtain a plurality of skin moisture amounts, and distinguishing the skin moisture distribution from the obtained plurality of skin moisture amounts It has been shown.

特開2010−88599号公報JP 2010-88599 A 特開2010−148685号公報JP 2010-148685 A 特開2010−25622号公報JP 2010-25622 A

岩崎宏明他、「2枚の近赤外分光画像を用いた顔の水分変化の可視化」、日本光学会(応用物理学会)、Optics Japan 2005 Tokyo、2005年11月23〜25日Hiroaki Iwasaki et al., “Visualization of moisture change in face using two near-infrared spectral images”, The Optical Society of Japan (Applied Physics Society), Optics Japan 2005 Tokyo, November 23-25, 2005

上述した従来の技術においては、特許文献1及び特許文献2等に示すように、可視光や紫外光の光源を用いた肌観察装置に関する手法や、特許文献3及び非特許文献1等に示すように、顔面全体における近赤外領域の画像を得るため手法が示されている。   In the above-described conventional technology, as shown in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 and the like, as shown in a technique relating to a skin observation apparatus using a visible light or ultraviolet light source, Patent Literature 3 and Non-Patent Literature 1 and the like. Shows a technique for obtaining an image in the near-infrared region of the entire face.

ここで、顧客の肌状態等に対して適切なカウンセリングを行うためには、例えば観察対象部位に近接し拡大した状態で、皮膚の形状等を観察すると同時に、その皮膚の水分や油分の状態を分析することが好ましいが、近接時に、必要な近赤外領域に特化した照明装置及び画像取得装置については開示されていない。   Here, in order to perform appropriate counseling for the customer's skin condition, etc., for example, while observing the shape of the skin in the state of being close to the observation target part and enlarged, the moisture and oil content of the skin are also observed. Although it is preferable to analyze, an illumination device and an image acquisition device specialized for a necessary near-infrared region at the time of proximity are not disclosed.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、近赤外領域の画像を高精度に撮影するための照明装置及び画像取得装置を提供することを目的とする。具体的には、本発明は、例えば近赤外領域の画像を高精度に拡大撮影するための照明装置、及び画像取得装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an illumination device and an image acquisition device for capturing an image in the near infrared region with high accuracy. Specifically, an object of the present invention is to provide, for example, an illumination device and an image acquisition device for enlarging and photographing an image in the near infrared region with high accuracy.

上述した課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。   In order to solve the above-described problems, the present invention employs means for solving the problems having the following characteristics.

本発明は、所定の近赤外領域による被写体の対象部位を撮影するための照明装置において、開口部から前記対象部位に対して前記所定の近赤外領域の光を照射する複数の光源と、前記複数の光源により照射された前記対象部位を撮影する撮像手段とを有し、前記光源から前記撮像手段までの光路上に、前記対象部位からの表面反射光を除去する第1のフィルタと、前記光源からの光量を調整するための第2のフィルタと、予め設定された波長領域のみを通過させる第3のフィルタとを有することを特徴とする。   The present invention provides a lighting device for photographing a target portion of a subject in a predetermined near infrared region, a plurality of light sources that irradiate the target portion with light from the predetermined near infrared region through an opening, A first filter that removes surface reflected light from the target part on an optical path from the light source to the imaging part, and an imaging unit that images the target part irradiated by the plurality of light sources; It has a 2nd filter for adjusting the light quantity from the said light source, and a 3rd filter which allows only a preset wavelength range to pass through.

また、本発明は、上述した照明装置により撮影された所定の近赤外領域における被写体の対象部位の画像を用いて解析を行う画像解析装置において、前記被写体の局部画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により得られた画像に含まれる前記対象部位の状態を解析する画像解析手段と、前記画像解析手段により得られた解析結果を表示する画面を生成する画面生成手段とを有することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an image analysis device that performs analysis using an image of a target portion of a subject in a predetermined near-infrared region captured by the above-described lighting device, and an image acquisition unit that acquires a local image of the subject. The image analysis means for analyzing the state of the target region included in the image obtained by the image acquisition means, and the screen generation means for generating a screen for displaying the analysis result obtained by the image analysis means. It is characterized by.

本発明によれば、近赤外領域の画像を高精度に撮影することができる。   According to the present invention, an image in the near infrared region can be taken with high accuracy.

本実施形態における肌観察システムの概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of schematic structure of the skin observation system in this embodiment. 本実施形態における光源の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the light source in this embodiment. 本実施形態における画像解析装置の機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a function structure of the image analysis apparatus in this embodiment. 本実施形態における画像解析処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions which can implement | achieve the image analysis process in this embodiment. 本実施形態における解析結果の画像の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the image of the analysis result in this embodiment. 本実施形態において得られた画像を評価することの優位性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the predominance of evaluating the image obtained in this embodiment. 本実施形態において得られた水分データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the moisture data obtained in this embodiment. サンプル塗布前後の肌状態の一例(その1)を示す図である。It is a figure which shows an example (the 1) of the skin state before and behind sample application. サンプル塗布前後の肌状態の一例(その2)を示す図である。It is a figure which shows an example (the 2) of the skin state before and behind sample application. 本実施形態における他の適用例を示す図である。It is a figure which shows the other example of application in this embodiment.

<本発明について>
本発明は、例えば波長領域約800〜2500nmまで撮影可能な近赤外カメラ等を用いて、顧客等の被写体の顔や手、腕、足等の皮膚や毛髪、爪等に至るまで、所望する被写体の各部の拡大画像を高精度に取得するための照明装置及びその照明装置を用いて撮影された画像を取得する画像取得装置に関する。
<About the present invention>
The present invention, for example, uses a near-infrared camera capable of photographing up to a wavelength range of about 800 to 2500 nm, and is desired to reach the skin, hair, nails, etc. of the face, hands, arms, feet, etc. of a subject such as a customer. The present invention relates to an illumination device for obtaining an enlarged image of each part of a subject with high accuracy, and an image acquisition device for obtaining an image photographed using the illumination device.

以下に、本発明における照明装置及び画像取得装置を好適に実施した形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の例では、顔の肌を撮影する例を示すが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば、手や腕の皮膚や毛髪、爪等の生体系の試料や、代用皮膚(例えば、ブタ皮膚、人工皮膚、ウレタン)等のモデル系の試料の水分や油分を評価するためのあらゆるものについて適用可能である。   Hereinafter, preferred embodiments of the illumination device and the image acquisition device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following example, an example of photographing facial skin is shown, but the present invention is not limited to this. For example, skin of hands and arms, hair, nails and other biological samples, The present invention can be applied to anything for evaluating the moisture and oil content of model samples such as skin substitutes (for example, pig skin, artificial skin, urethane).

<肌観察システム:概略構成例>
まず、本実施形態における肌観察システムの概略構成例について図を用いて説明する。なお、以下の例では、顔の肌を撮影する例を示すが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば、手や腕の皮膚や、代用皮膚(例えば、ブタ皮膚、人工皮膚、ウレタン)、毛髪、爪等の水分や油分を評価するためのあらゆるものについて適用可能である。
<Skin observation system: schematic configuration example>
First, a schematic configuration example of the skin observation system in the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following example, an example of photographing facial skin is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, skin of hands and arms, substitute skin (for example, pig skin, artificial skin) , Urethane), hair, nails, and the like, and can be applied to all things for evaluating moisture and oil.

図1は、本実施形態における肌観察システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図1(a)は、肌観察システムの概略構成図を示している。図1(a)に示す肌観察システム10は、大略すると、画像取得装置11と、画像解析装置12とを有する。画像取得装置11と、画像解析装置12とは、有線又は無線等によりデータの送受信が可能な状態で接続されている。また、図1(b)は、画像取得装置12の詳細を示している。更に、図1(c)は、画像取得装置12に設けられる拡散反射部の一例を示している。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a skin observation system in the present embodiment. In addition, Fig.1 (a) has shown the schematic block diagram of the skin observation system. The skin observation system 10 illustrated in FIG. 1A includes an image acquisition device 11 and an image analysis device 12 in brief. The image acquisition device 11 and the image analysis device 12 are connected in a state where data can be transmitted and received by wire or wireless. FIG. 1B shows details of the image acquisition device 12. Further, FIG. 1C shows an example of a diffuse reflection unit provided in the image acquisition device 12.

画像取得装置11は、観察対象者である被写体(ユーザ)の観察をしたい皮膚(例えば頬等)に近接又は当接させて、その箇所(局部)に対する予め設定された拡大率からなる拡大画像を撮影する。なお、近接とは、例えば観察対象に非常に近い位置にあるが観察対象とは非接触の状態であることを示す(例えば、距離間隔が数ミリ程度)。撮影された画像は、画像解析装置12に出力される。   The image acquisition device 11 is brought close to or in contact with a skin (for example, a cheek) on which a subject (user) who is an observation target is to be observed, and an enlarged image having a preset enlargement ratio for the portion (local part). Take a picture. Note that proximity means that the object is in a position that is very close to the observation object but is not in contact with the observation object (for example, the distance interval is about several millimeters). The captured image is output to the image analysis device 12.

画像解析装置12は、画像取得装置11における電源のON/OFF制御や光源等の設定等をしたり、画像取得装置11から取得した画像を保存したり、ユーザやカウンセラー等に表示する。   The image analysis device 12 performs power ON / OFF control and light source setting in the image acquisition device 11, stores an image acquired from the image acquisition device 11, and displays it on a user, a counselor, or the like.

ここで、本実施形態における画像取得装置11について、更に具体的に説明すると、図1(b)に示すように、照明装置20と、撮像手段である近赤外デジタルカメラ30(以下、「カメラ30」ともいう)とを有する。照明装置20は、拡散反射部21と、拡散反射部21に設けられた開口部22と、光源23と、透過レンズ24と、第1のフィルタである偏光フィルタ25と、第2のフィルタであるND(Neutral Density)フィルタ26と、第3のフィルタであるバンドパスフィルタ27と、紫外カットフィルタ28と、赤外カットフィルタ29とを有する。   Here, the image acquisition device 11 in the present embodiment will be described more specifically. As shown in FIG. 1B, the illumination device 20 and a near-infrared digital camera 30 (hereinafter referred to as “camera”) as imaging means. 30 ”). The illuminating device 20 is a diffuse reflection unit 21, an opening 22 provided in the diffuse reflection unit 21, a light source 23, a transmission lens 24, a polarization filter 25 as a first filter, and a second filter. An ND (Neutral Density) filter 26, a band-pass filter 27 as a third filter, an ultraviolet cut filter 28, and an infrared cut filter 29 are included.

拡散反射部21は、光源23から照射された光が照明装置20内部で拡散するように構成されたものであり、これにより光源を一様に対象物に当てることができる。なお、図1(b)に示す拡散反射部21−1は、例えば内部に空間が形成されたドーム型の形状を有する筐体となっているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば図1(c)に示すようにカップ型の拡散反射部21−2であってもよい。   The diffuse reflection unit 21 is configured such that light emitted from the light source 23 is diffused inside the illumination device 20, and thus the light source can be uniformly applied to the object. In addition, although the diffuse reflection part 21-1 shown in FIG.1 (b) becomes a housing | casing which has a dome shape shape in which space was formed, for example in this invention, it is not limited to this. For example, as shown in FIG.1 (c), the cup-shaped diffuse reflection part 21-2 may be sufficient.

つまり、拡散反射部21は、光源23の配置や数、光源の種類等に応じて光源23からの光が効率よく拡散して筐体内全体が明るく撮影できるように構成する。また、拡散反射部21の内面は、より明るい色(例えば、白色等)に着色されていてもよく、反射し易いように光沢等を有していてもよい。更に、拡散反射部21の内面は、乱反射し易くするため、例えば細かな凹凸や梨子地が形成されていてもよい。   That is, the diffuse reflection unit 21 is configured so that the light from the light source 23 can be efficiently diffused and the entire inside of the housing can be photographed brightly according to the arrangement and number of the light sources 23, the type of the light source, and the like. Moreover, the inner surface of the diffuse reflection part 21 may be colored in a brighter color (for example, white) or may have gloss or the like so that it can be easily reflected. Furthermore, in order to make it easy to diffusely reflect, the inner surface of the diffuse reflection portion 21 may be formed with, for example, fine irregularities and pear ground.

また、開口部22は、例えばユーザ1の頬等の撮影対象部分に近接又は当接させて、その開口部22からの肌画像を取得するための部分(領域)である。なお、開口部22は、専用のレンズ(例えば、拡大レンズ等)を設けておいてもよく、また開口されていてもよい。   The opening 22 is a portion (region) for acquiring a skin image from the opening 22 in proximity to or in contact with a shooting target portion such as the cheek of the user 1. The opening 22 may be provided with a dedicated lens (for example, a magnifying lens), or may be opened.

光源23は、肌等の対象物を撮影するために必要となる所定の波長の光を照射する。本実施形態では、光源23として、例えば近赤外領域の波長を多く含む光源(ハロゲン・LED(Light Emitting Diode)・Super Continuum(SC)光源等)のうち、少なくとも1つの光源を用いることができるが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、光源23として、上記のハロゲン、LED、SC光源等の多種の光源のうち、複数の光源を組み合わせてもよい。また、本実施形態では、光源23がSC光源やハロゲンの場合に、光ファイバでの導入も可能とする。   The light source 23 irradiates light having a predetermined wavelength necessary for photographing an object such as skin. In the present embodiment, as the light source 23, for example, at least one light source among light sources including many wavelengths in the near infrared region (halogen, LED (Light Emitting Diode), Super Continuous (SC) light source, etc.) can be used. However, the present invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, the light source 23 may be a combination of a plurality of light sources among various light sources such as the above-described halogen, LED, and SC light sources. Further, in the present embodiment, when the light source 23 is an SC light source or a halogen, introduction with an optical fiber is also possible.

なお、本実施形態では、例えば波長領域約800〜2500nmまで撮影可能な近赤外カメラ30を用いて撮影するため、光源波長も上記の波長領域の任意の範囲で用いられる。   In the present embodiment, for example, since the near-infrared camera 30 capable of photographing up to a wavelength region of about 800 to 2500 nm is used, the light source wavelength is also used in an arbitrary range of the above wavelength region.

透過レンズ24は、例えば所定の近赤外領域の光を透過するレンズである。また、透過レンズ24は、肌等の撮影対象物を所定の倍率で拡大させることもできる。また、拡大等の倍率の調整については、例えば開口部22に接写用レンズを設置して調整することもできる。また、本実施形態における倍率については、広範囲な皮膚表面から毛髪1本等まで対象としているため、例えば約10〜800倍程度の拡大を可能とするが、本発明においてはこれに限定されるものではない。   The transmission lens 24 is, for example, a lens that transmits light in a predetermined near infrared region. Further, the transmissive lens 24 can also enlarge an object to be photographed such as skin at a predetermined magnification. In addition, the magnification adjustment such as enlargement can be adjusted by installing a close-up lens in the opening 22, for example. In addition, since the magnification in the present embodiment is targeted from a wide range of skin surfaces to one hair, etc., for example, enlargement of about 10 to 800 times is possible, but the present invention is limited to this. is not.

偏光フィルタ25は、撮影対象部位である肌自体からの表面反射光を除去する除去フィルタ(第1のフィルタ)である。NDフィルタ26は、光源23とレンズ系との組合せによって光量を調整するための光量調整用フィルタ(第2のフィルタ)である。なお、NDフィルタは、本実施形態における全ての光源の種類に対して使用される。   The polarizing filter 25 is a removal filter (first filter) that removes surface reflected light from the skin itself, which is the imaging target region. The ND filter 26 is a light amount adjustment filter (second filter) for adjusting the light amount by a combination of the light source 23 and the lens system. Note that the ND filter is used for all types of light sources in the present embodiment.

バンドパスフィルタ27は、特定の波長領域のみの画像を取得対象とするため、予め設定された特定の波長領域のみを通過させる通過フィルタ(第3のフィルタ)である。本実施形態では、バンドパスフィルタ27を用いることで波長特性を限定し、精度を上げることができる。なお、バンドパスフィルタ27は、例えば、目的に応じて異なるので複数の波長領域のものか波長可変のものを用いる。また、バンドパスフィルタ27は、光源23が、例えばハロゲン光源やSC光源のときに使用されるが、LEDの場合に使用されてもよい。なお、上述した各フィルタの構成は一例であり、例えば光源とレンズとの特性の組合せ等により、その構成を任意に変更することができる。   The bandpass filter 27 is a pass filter (third filter) that passes only a specific wavelength region set in advance in order to acquire an image of only a specific wavelength region. In the present embodiment, the use of the bandpass filter 27 can limit the wavelength characteristics and increase the accuracy. The band-pass filter 27 is different depending on the purpose, for example, and uses a plurality of wavelength regions or a variable wavelength. The band-pass filter 27 is used when the light source 23 is, for example, a halogen light source or an SC light source, but may be used in the case of an LED. In addition, the structure of each filter mentioned above is an example, For example, the structure can be changed arbitrarily by the combination etc. of the characteristic of a light source and a lens.

ここで、本実施形態における観察対象については、上述したように生体系とモデル系との2種類に分けられ、波長領域の違いについては、観察対象そのものというよりも観察対象上の水分或いは油分といった解析対象物質により異なる。したがって、上述した波長領域として、例えば水分の観察であれば約1460nmや約1920nm、油分であれば約1750nmや約2230〜2400nmの波長領域を通過させることになるが、本実施形態において使用される波長領域についてはこれに限定されるものではない。   Here, the observation target in the present embodiment is divided into two types, that is, a biological system and a model system as described above, and the difference in wavelength region is, for example, moisture or oil on the observation target rather than the observation target itself. It depends on the substance to be analyzed. Therefore, for example, about 1460 nm or about 1920 nm for the observation of moisture, and about 1750 nm or about 2230 to 2400 nm for the oil content are passed through the wavelength region described above, but this is used in the present embodiment. The wavelength region is not limited to this.

紫外カットフィルタ28及び赤外カットフィルタ29は、光学的なノイズの除去、及び観察部位へ影響する熱となる遠赤外領域の波長領域の除去を行う。具体的には、紫外カットフィルタ28は、光源23からの紫外領域をカットするためのフィルタである。また、赤外カットフィルタ29は、光源23からの赤外領域をカットするためのフィルタである。また、紫外カットフィルタ28及び赤外カットフィルタ29は、第4のフィルタとして一体に形成されていてもよい。なお、上述の紫外カットフィルタ28及び赤外カットフィルタ29は、例えば光源23にハロゲン光源が使用されている場合等に用いられる。   The ultraviolet cut filter 28 and the infrared cut filter 29 remove optical noise and remove the far-infrared wavelength region that becomes heat affecting the observation site. Specifically, the ultraviolet cut filter 28 is a filter for cutting an ultraviolet region from the light source 23. The infrared cut filter 29 is a filter for cutting the infrared region from the light source 23. Further, the ultraviolet cut filter 28 and the infrared cut filter 29 may be integrally formed as a fourth filter. The ultraviolet cut filter 28 and the infrared cut filter 29 described above are used, for example, when a halogen light source is used as the light source 23.

ここで、図1(b)に示す例では、偏光フィルタ25、NDフィルタ26、及びバンドパスフィルタ27は、光学系の偏光フィルタ25−1、NDフィルタ26−1、及びバンドパスフィルタ27−1と、光源系の偏光フィルタ25−2、NDフィルタ26−2、及びバンドパスフィルタ27−2とを有しているが、各フィルタは、それぞれが少なくとも一方に配置すればよく、光源23から近赤外デジタルカメラ30のレンズ部までの光路上(例えば、光源23→被写体の撮影対象部位→カメラ30)に少なくとも1つ配置されていればよい。   Here, in the example shown in FIG. 1B, the polarizing filter 25, the ND filter 26, and the band pass filter 27 are the polarizing filter 25-1, the ND filter 26-1, and the band pass filter 27-1 of the optical system. A polarizing filter 25-2 of the light source system, an ND filter 26-2, and a bandpass filter 27-2. It suffices that at least one lens is disposed on the optical path to the lens portion of the infrared digital camera 30 (for example, the light source 23 → the object to be photographed → the camera 30).

また、図1(a)に示すように、照明装置20の大きさは、例えば幅wが約30〜150mm程度であり、幅wが約20〜70mm程度であるが、本発明においてはこれに限定されるものではない。 As shown in FIG. 1A, the size of the lighting device 20 is, for example, a width w 1 of about 30 to 150 mm and a width w 2 of about 20 to 70 mm. It is not limited to this.

また、近赤外デジタルカメラ30は、近赤外撮像素子(例えば、InGas等)を有するカメラである。本実施形態における近赤外デジタルカメラ30は、例えば波長領域800〜2500nmまで撮影することができる。なお、近赤外デジタルカメラ30は、静止画を撮影するだけでなく、動画を撮影することもできる。   The near-infrared digital camera 30 is a camera having a near-infrared imaging device (for example, InGas). The near-infrared digital camera 30 in the present embodiment can take an image in a wavelength region of 800 to 2500 nm, for example. Note that the near-infrared digital camera 30 can shoot not only still images but also moving images.

上述したように本実施形態では、照明装置20を用いて被写体の皮膚(例えば、毛髪や爪、人工皮膚でもよい)に近接又は当接させ、その部分(局部)を収容し、拡散反射部21により空間が形成された筐体と、拡散反射部21の内面(拡散反射面)において、被写体の左右対象の位置にそれぞれ1又は複数配置し、筐体の空間内に光を照射する複数の光源23と、光源による光が照射された被写体の部分を拡大撮影する撮像手段であるカメラ30とを有する。   As described above, in the present embodiment, the lighting device 20 is used to approach or abut the subject's skin (for example, hair, nails, or artificial skin), accommodate that portion (local part), and the diffuse reflector 21. A plurality of light sources that irradiate light into the space of the housing, one or a plurality of them being disposed at the positions of the left and right objects of the subject in the housing in which the space is formed by the inner surface (diffuse reflecting surface) of the diffuse reflector 21 23 and a camera 30 that is an imaging means for enlarging and photographing the portion of the subject irradiated with light from the light source.

なお、本実施形態では、所定の近赤外領域を用いて所定の画像を取得する際、例えば約1460nm付近の水の吸収特性、約1750nm付近の油の吸収特性、約1920nm付近の水の強い吸収特性、及び約2230〜2400nm付近にある複数の油の強い吸収特性に対する被写体の画像のうち、少なくとも1つの画像を取得する。   In the present embodiment, when a predetermined image is acquired using a predetermined near-infrared region, for example, water absorption characteristics near about 1460 nm, oil absorption characteristics near about 1750 nm, strong water near about 1920 nm At least one image is acquired among the images of the subject with respect to the absorption characteristics and the strong absorption characteristics of a plurality of oils in the vicinity of about 2230 to 2400 nm.

つまり、本実施形態では、上述した波長領域のうち、少なくとも1つの波長領域を用いた画像を取得することで、取得した画像に対して詳細な肌等の解析や評価等を行うことができる。したがって、本実施形態では、高精度な肌観察を実現することができる。   That is, in the present embodiment, by acquiring an image using at least one wavelength region among the above-described wavelength regions, detailed analysis or evaluation of skin or the like can be performed on the acquired image. Therefore, in this embodiment, highly accurate skin observation can be realized.

また、本実施形態における照明装置20では、撮像手段のレンズに設置されるノイズとなる表面の反射を防ぐ第1の偏光フィルタ、表面の光量を調整する第2のフィルタ、及び前記複数の異なる近赤外領域に対応させたバンドパスフィルタリングを行う第3のフィルタとを有する。更に、本実施形態では、光源23がハロゲンの場合に、光源23の前に設置される紫外線及び赤外線を遮断する第4のフィルタを有する。   Further, in the illumination device 20 according to the present embodiment, the first polarizing filter that prevents reflection on the surface, which becomes noise, installed in the lens of the imaging unit, the second filter that adjusts the amount of light on the surface, and the plurality of different nearby points. And a third filter that performs band-pass filtering corresponding to the infrared region. Furthermore, in this embodiment, when the light source 23 is halogen, it has the 4th filter which interrupts | blocks the ultraviolet-ray and infrared rays which are installed in front of the light source 23. FIG.

更に、本実施形態では、特定の波長領域に特化した光源との組合せを用いることができる。また、照明装置20は、光源の例として、例えば通常のハロゲン光源を直接或いは光ファイバ等の所定のケーブルで導入するタイプや、近赤外LEDを複数組み込むタイプ等が考えられるが、実用的にはLEDタイプが好ましい。それは、LEDタイプは、光源自体が近赤外に特化しており、場合によっては(例えば、水であれば)、バンドパスフィルタ27がない構成でも肌観察が可能と考えられるからである。   Furthermore, in this embodiment, a combination with a light source specialized in a specific wavelength region can be used. In addition, the illumination device 20 may be of a type in which a normal halogen light source is introduced directly or with a predetermined cable such as an optical fiber, or a type in which a plurality of near infrared LEDs are incorporated. Is preferably an LED type. This is because, in the LED type, the light source itself is specialized in the near infrared, and in some cases (for example, if it is water), it is considered that skin observation is possible even with a configuration without the band-pass filter 27.

なお、図1に示す例では、画像取得装置11と画像解析装置12とが別体に設けられていたが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば画像解析装置12の構成の一部又は全部が画像取得装置11側に含まれ、一体に構成されていてもよい。したがって、例えば画像を表示する画面が画像取得装置11に直接設けられていてもよい。   In the example shown in FIG. 1, the image acquisition device 11 and the image analysis device 12 are provided separately. However, the present invention is not limited to this. For example, the configuration of the image analysis device 12 is not limited thereto. A part or all of them may be included in the image acquisition device 11 side and may be integrated. Therefore, for example, a screen for displaying an image may be provided directly in the image acquisition device 11.

<本実施形態における光源23の配置例>
次に、本実施形態における光源の配置例について、図を用いて説明する。図2は、本実施形態における光源の配置例を示す図である。本実施形態では、図2(a)〜(c)に示すような配置例を用いることができ、またこれらの配置例を複数組み合わせた配置も適用することができる。
<Example of arrangement of light source 23 in this embodiment>
Next, an arrangement example of light sources in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of light sources in the present embodiment. In the present embodiment, an arrangement example as shown in FIGS. 2A to 2C can be used, and an arrangement obtained by combining a plurality of these arrangement examples can also be applied.

図2(a)では、例えばカメラ30のレンズの中心等を基準として、その中心からの距離を変えて複数の光源23を配置した例を示している。具体的には、図2(a)に示すように中心からの距離(半径)が小さい円状に等間隔に配列された光源23−1と、光源23−1よりも半径の大きい円状に等間隔に配列された光源23−2とを有する。なお、光源23−1と光源23−2の各光源とは、交互に配列されている。これにより、光源の干渉による影をできにくくし、肌等の観察対象(撮影対象)の形態に対して最適の状態とすることができる。なお、図2(a)に示す光源の配列は、例えば観察対象が肌等であれば、例えば皮丘のみか又は皮溝も含めて観察するか等により、小さい円状の光源23−1及び大きい円状の光源23−2の一方を用いるか、又は両方の光源23−1,23−2を用いるか等を切り替えることができる。   FIG. 2A shows an example in which a plurality of light sources 23 are arranged at different distances from the center of the lens of the camera 30, for example. Specifically, as shown in FIG. 2A, a light source 23-1 arranged at equal intervals in a circle having a small distance (radius) from the center and a circle having a larger radius than the light source 23-1. And light sources 23-2 arranged at equal intervals. Note that the light sources 23-1 and 23-2 are alternately arranged. Thereby, it becomes difficult to make a shadow due to interference of the light source, and it is possible to obtain an optimum state with respect to the form of an observation target (photographing target) such as skin. Note that the arrangement of the light sources shown in FIG. 2A is such that, for example, if the object to be observed is skin or the like, the small circular light sources 23-1 and It is possible to switch between using one of the large circular light sources 23-2 or using both light sources 23-1, 23-2.

また、図2(b)では、出力波長の異なる光源23を複数配置した例を示している。具体的には、図2(b)に示すように、第1の出力波長を有する光源23−3と、第1の出力波長の波長領域と異なる第2の出力波長を有する光源23−4とが同円心状に交互に配列されている。なお、第1の出力波長の波長領域と第2の出力波長の波長領域とは、一部が重複していてもよく、互いに重複部分のない波長領域であってもよい。   FIG. 2B shows an example in which a plurality of light sources 23 having different output wavelengths are arranged. Specifically, as shown in FIG. 2B, a light source 23-3 having a first output wavelength, and a light source 23-4 having a second output wavelength different from the wavelength region of the first output wavelength Are alternately arranged in the same circle. Note that the wavelength region of the first output wavelength and the wavelength region of the second output wavelength may partially overlap, or may be wavelength regions that do not overlap each other.

これにより、本実施形態では、光源23−3,23−4の何れか一方又は両方を用いて、観察目的に応じて波長の切り替えを迅速且つ容易に行うことができる。更に、本実施形態では、両方の光源23−3,23−4を用いることで、長領域(より広い波長範囲)の光源を照射して肌等を観察することができる。なお、図2(b)の例では、2種類の光源を用いているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば波長領域の異なる3種類以上の光源を用いてもよい。   Thereby, in this embodiment, the wavelength can be switched quickly and easily according to the observation purpose using either one or both of the light sources 23-3 and 23-4. Furthermore, in this embodiment, by using both the light sources 23-3 and 23-4, it is possible to observe a skin or the like by irradiating a light source in a long region (wider wavelength range). In the example of FIG. 2B, two types of light sources are used. However, the present invention is not limited to this. For example, three or more types of light sources having different wavelength regions may be used.

更に、図2(c)の例では、角度を変えて複数の円状に光源23を配置した例を示している。具体的には、図2(c)に示すように、中心からの半径の小さい円状に配置された光源23−5と、光源23−5が配置された円周より半径の大きい円状に配置された光源23−6とを有する。また、図2(c)の例では、光源23−5の中心に向く角度θよりも光源23−6の角度θの方が大きい角度で配置される。これにより、光源の干渉による影をできにくくし、肌等の観察対象の形態に対して最適の状態とすることができる。
また、図2(c)の例では、光源23−5及び光源23−6のうち、何れか一方(図2(c)の例では、光源23−5)を、他方よりも被写体の観察対象部位側に近づけて配列してもよい。
Further, in the example of FIG. 2C, an example is shown in which the light sources 23 are arranged in a plurality of circles at different angles. Specifically, as shown in FIG. 2C, the light source 23-5 is arranged in a circle with a small radius from the center, and the circle has a larger radius than the circumference where the light source 23-5 is arranged. And a disposed light source 23-6. Further, in the example of FIG. 2 (c), it is arranged at an angle the larger the angle theta 2 of the light sources 23-6 than the angle theta 1 facing the center of the light source 23-5. Thereby, it becomes difficult to make a shadow due to interference of the light source, and an optimum state can be obtained for the form of the observation target such as the skin.
In the example of FIG. 2C, one of the light source 23-5 and the light source 23-6 (the light source 23-5 in the example of FIG. 2C) is the subject to be observed than the other. You may arrange | position close to the site | part side.

なお、本実施形態では、上述した図2(a)〜(c)の配置を組み合わせて用いることもできる。また、上述した図2(a)〜(c)は、複数の光源が円状に配置されている例を示したが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば、カメラレンズを軸として正六角形や正八角形等の外形上に所定の間隔で光源を配置してもよい。   In addition, in this embodiment, it can also be used combining the arrangement | positioning of Fig.2 (a)-(c) mentioned above. 2A to 2C described above show an example in which a plurality of light sources are arranged in a circle. However, the present invention is not limited to this. For example, a camera lens is used. Light sources may be arranged at predetermined intervals on an outer shape such as a regular hexagon or a regular octagon as an axis.

<本実施形態における画像解析装置12の機能構成例>
次に、本実施形態における画像解析装置12の機能構成例について図を用いて説明する。図3は、本実施形態における画像解析装置の機能構成の一例を示す図である。図3に示す画像解析装置12は、入力手段41と、出力手段42と、蓄積手段43と、撮影画像取得手段44と、画像解析手段45と、画像生成手段46と、送受信手段47と、制御手段48とを有するよう構成されている。
<Functional Configuration Example of Image Analysis Device 12 in Present Embodiment>
Next, a functional configuration example of the image analysis device 12 in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the image analysis apparatus according to the present embodiment. 3 includes an input unit 41, an output unit 42, a storage unit 43, a captured image acquisition unit 44, an image analysis unit 45, an image generation unit 46, a transmission / reception unit 47, and a control. And means 48.

入力手段41は、ユーザ等からの画像取得指示や画像解析指示、画像生成指示、送受信等の各種指示の開始/終了等の入力を受け付ける。なお、入力手段41は、例えばキーボードや、マウス等のポインティングデバイス等からなる。また、入力手段41は、例えば既に画像取得装置11により撮影された被写体の観察対象部分の画像を入力する機能を有する。   The input unit 41 accepts input such as start / end of various instructions such as an image acquisition instruction, an image analysis instruction, an image generation instruction, and transmission / reception from the user. Note that the input unit 41 includes, for example, a keyboard and a pointing device such as a mouse. The input unit 41 has a function of inputting, for example, an image of an observation target portion of a subject that has already been captured by the image acquisition device 11.

出力手段42は、入力手段41により入力された内容や、入力内容に基づいて実行された内容等の表示・出力を行う。なお、出力手段42は、ディスプレイやスピーカ等からなる。また、出力手段42としてプリンタ等の機能を有していてもよく、その場合には、画像解析結果等を紙等の印刷媒体に印刷して、被写体やカウンセラー等に提供することもできる。   The output means 42 displays / outputs the contents input by the input means 41 and the contents executed based on the input contents. Note that the output means 42 includes a display, a speaker, and the like. Further, the output unit 42 may have a function of a printer or the like. In that case, the image analysis result or the like can be printed on a print medium such as paper and provided to a subject or a counselor.

ここで、上述した入力手段41と出力手段42とは、例えばタッチパネル等のように一体型の入出力手段であってもよく、この場合にはユーザの指やペン型の入力装置等を用いて、画面上の所定の位置をタッチすることで入力を行うことができる。   Here, the input means 41 and the output means 42 described above may be integrated input / output means such as a touch panel. In this case, the user's finger or a pen-type input device is used. An input can be performed by touching a predetermined position on the screen.

蓄積手段43は、撮影画像取得手段44等により得られる撮影画像、画像解析手段45により画像解析結果、画像生成手段46により生成された生成画像等の各種データを蓄積する。また、蓄積手段43は、必要に応じて蓄積されている各種データを任意に読み出すことができる。   The accumulating unit 43 accumulates various data such as a photographed image obtained by the photographed image acquiring unit 44 and the like, an image analysis result by the image analyzing unit 45, and a generated image generated by the image generating unit 46. Further, the storage means 43 can arbitrarily read out various data stored as necessary.

撮影画像取得手段44は、画像取得装置11においてカメラ30により撮影された被写体の観察対象画像(拡大画像)を取得する。なお、撮影画像取得手段44は、照明装置20により被写体に照明を当て、その対象部分をカメラ30で撮影する際に、撮影する画像の内容に応じて、例えば使用する光源23の種類や位置、数等を設定したり、光源23から照射される光量等を調整することができる。   The captured image acquisition unit 44 acquires an observation target image (enlarged image) of the subject captured by the camera 30 in the image acquisition device 11. The captured image acquisition unit 44 illuminates the subject with the illumination device 20 and captures the target portion with the camera 30, for example, depending on the content of the image to be captured, the type and position of the light source 23 to be used, The number or the like can be set, or the amount of light emitted from the light source 23 can be adjusted.

また、撮影画像取得手段44は、カメラ30に対し、上述した各フィルタを組み合わせて使用して所定のバンドパスフィルタ27によりフィルタリングされた所定の近赤外領域の画像を取得するため、その撮影条件を指示する指示情報を生成し、画像取得装置11に出力することもできる。なお、撮影画像取得手段44により取得された画像は、蓄積手段43に蓄積される。   The captured image acquisition unit 44 uses the above-described filters in combination with the camera 30 to acquire a predetermined near-infrared region image filtered by the predetermined bandpass filter 27. Can be generated and output to the image acquisition apparatus 11. The image acquired by the captured image acquisition unit 44 is stored in the storage unit 43.

画像解析手段45は、例えば撮影画像取得手段44により得られた画像に含まれる観察対象部位の状態を解析する。具体的には、画像解析手段45は、例えば取得した画像に対して、近赤外領域の水分や油分による吸収を輝度値の濃淡として表示するための輝度値の解析を行う。このとき、画像解析手段45は、輝度補正等の画像処理を行ってもよい。これにより、均質化した画像を取得することができる。また、画像解析手段45は、例えば全体の輝度算出値の平均値を基準として、例えば水分が多く潤っている部分、水分が少なくて乾燥している部分を解析する。   The image analysis unit 45 analyzes the state of the observation target part included in the image obtained by the captured image acquisition unit 44, for example. Specifically, the image analysis unit 45 analyzes, for example, the luminance value for displaying the absorption due to moisture and oil in the near infrared region as the luminance value in the acquired image. At this time, the image analysis unit 45 may perform image processing such as luminance correction. Thereby, a homogenized image can be acquired. Further, the image analysis unit 45 analyzes, for example, a portion with a lot of moisture and a portion with a small amount of moisture and a dry portion on the basis of the average value of the entire luminance calculation values.

また、画像解析手段45は、画像中に含まれる任意の部位で統計量を算出することもできる。具体的には、画像解析手段45は、複数の測定結果の画像に対して、ユーザ等により入力手段41等を用いて観察する領域(部位)が指定されることで、その指定領域に対して解析を行い、輝度の平均値や標準偏差等を算出して定量的なデータを取得する。なお、指定される領域が1画像に対して1つでもよく、複数でもよい。   Further, the image analysis means 45 can also calculate a statistic at an arbitrary part included in the image. Specifically, the image analysis unit 45 specifies a region (part) to be observed by the user or the like using the input unit 41 or the like for a plurality of measurement result images. Analyzes are performed, and average values and standard deviations of luminance are calculated to obtain quantitative data. The designated area may be one for one image or plural.

また、画像解析手段45は、入力される画像に対して、例えば化粧水や乳液等の皮膚外用剤の塗布前後(連用前後)の輝度変化の解析、輝度変化値の算出、ユーザから指定された領域に対する輝度差に対応した擬似カラーの設定等の解析を行う。   Further, the image analysis means 45 analyzes, for example, luminance change before and after application of a skin external preparation such as skin lotion or emulsion (before and after continuous use), calculation of a luminance change value, and designation by the user for the input image. Analysis of pseudo color setting corresponding to the luminance difference with respect to the region is performed.

また、画像解析手段45は、塗布前、塗布直後、塗布後等の時系列の画像を用いて、それらの画像から皮膚の解析を行うこともできる。更に、本実施形態において、画像解析手段45で解析される画像は、画像取得装置11から取り込みながら、その都度リアルタイムで解析してもよく、また予め蓄積手段43に蓄積された画像を用いて解析してもよい。   Further, the image analysis means 45 can also analyze the skin from these images using time-series images such as before application, immediately after application, and after application. Further, in the present embodiment, the image analyzed by the image analysis unit 45 may be analyzed in real time each time while being captured from the image acquisition device 11, or analyzed using an image stored in the storage unit 43 in advance. May be.

なお、画像解析手段45により解析される画像は、例えば被写体の頬や額等の肌画像であり、また腕や手、足等の画像でも肌画像解析を行うことができる。更に画像解析手段45は、毛髪や爪等のように、水分と油分等を含む部位について解析を行うことができ、更に人工的に作られた皮膚や毛髪、爪等についても同様の解析を行うことができる。   Note that the image analyzed by the image analysis unit 45 is a skin image such as a cheek or forehead of a subject, for example, and skin image analysis can also be performed on images of arms, hands, feet, or the like. Further, the image analysis means 45 can analyze a portion containing moisture and oil, such as hair and nails, and also performs the same analysis on artificially made skin, hair, nails and the like. be able to.

画像生成手段46は、画像解析手段45により解析された結果に基づいて、ユーザに提示するための画像を生成する。なお、画像生成手段46は、撮影画像取得手段44により取得した画像をそのまま表示させてもよく、また画像解析手段45により解析された輝度差に対応させて擬似カラー等を用いて元画像に合成し、合成した画像を画面に表示してもよい。なお、画像生成手段46は、合成画像を画面に表示する際、ユーザに見やすく表示するために、例えば所定領域に対する輝度領域の拡大や差分画像の算出、輝度反転等の処理を行った後、表示させることもできる。なお、本実施形態により得られる画像例については、後述する。   The image generation unit 46 generates an image to be presented to the user based on the result analyzed by the image analysis unit 45. The image generation unit 46 may display the image acquired by the captured image acquisition unit 44 as it is, or synthesizes the original image using a pseudo color or the like corresponding to the luminance difference analyzed by the image analysis unit 45. Then, the synthesized image may be displayed on the screen. Note that the image generation unit 46 performs processing such as enlargement of the luminance region, calculation of the difference image, luminance inversion, and the like, for example, in order to display the composite image on the screen so that it can be easily seen by the user. It can also be made. Note that examples of images obtained by this embodiment will be described later.

送受信手段47は、例えばインターネット等やLAN(Local Area Network)等に代表される通信ネットワーク等を用いて接続可能な外部装置から画像(撮影画像等)や、本実施形態における各処理を実現するための実行プログラム等を取得するためのインタフェースである。また、送受信手段47は、画像解析装置10内で生成された各種情報を外部装置に送信することができる。   The transmission / reception means 47 is for realizing images (photographed images, etc.) from an external device that can be connected using a communication network represented by the Internet or the like, a LAN (Local Area Network), etc. It is an interface for acquiring the execution program etc. The transmission / reception means 47 can transmit various information generated in the image analysis device 10 to an external device.

制御手段48は、画像解析装置12の各構成部全体の制御を行う。具体的には、制御手段48は、例えばユーザ等による入力手段41からの指示等に基づいて、撮影画像取得処理や画像解析処理、画像生成処理等の各制御を行う。   The control unit 48 controls the entire components of the image analysis device 12. Specifically, the control unit 48 performs each control such as a captured image acquisition process, an image analysis process, and an image generation process based on an instruction from the input unit 41 by a user or the like, for example.

<画像解析装置12:ハードウェア構成>
ここで、上述した画像解析装置12においては、各機能をコンピュータ(ハードウェア)に実行させることができるソフトウェアとしての実行プログラム(画像解析プログラム)を生成し、例えば汎用のパーソナルコンピュータ、サーバ等にその実行プログラムをインストールすることにより、本実施形態における所定の近赤外領域における画像を用いた解析を実現することができる。
<Image Analysis Device 12: Hardware Configuration>
Here, in the image analysis apparatus 12 described above, an execution program (image analysis program) is generated as software that can cause a computer (hardware) to execute each function, and the program is stored in, for example, a general-purpose personal computer or server. By installing the execution program, analysis using an image in a predetermined near-infrared region in the present embodiment can be realized.

図4は、本実施形態における画像解析処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。図4におけるコンピュータ本体(画像解析装置12)には、入力装置51と、出力装置52と、ドライブ装置53と、補助記憶装置54と、メモリ装置55と、各種制御を行うCPU(Central Processing Unit)56と、ネットワーク接続装置57とを有するよう構成されており、これらはシステムバスBで相互に接続されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration capable of realizing the image analysis processing in the present embodiment. 4 includes an input device 51, an output device 52, a drive device 53, an auxiliary storage device 54, a memory device 55, and a CPU (Central Processing Unit) that performs various controls. 56 and a network connection device 57, which are connected to each other via a system bus B.

入力装置51は、ユーザ等が操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、ユーザ等からのプログラムの実行等、各種操作信号を入力する。また、入力装置51は、ネットワーク接続装置57等に接続された外部装置から通信ネットワークを介して得られる既に測定された観察対象部位の画像等の各種データを入力することもできる。   The input device 51 has a pointing device such as a keyboard and a mouse operated by a user or the like, and inputs various operation signals such as execution of a program from the user or the like. Further, the input device 51 can also input various data such as an image of an already measured observation target region obtained from an external device connected to the network connection device 57 or the like via a communication network.

出力装置52は、本発明における処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイを有し、CPU56が有する制御プログラムによりプログラムの実行経過や結果等を表示することができる。また、出力装置52は、上述の処理結果等を紙等の印刷媒体に印刷して、ユーザ等に提示することができる。   The output device 52 has a display for displaying various windows and data necessary for operating the computer main body for performing processing according to the present invention, and displays the program execution progress, results, and the like by the control program of the CPU 56. can do. Further, the output device 52 can print the above processing result or the like on a print medium such as paper and present it to the user or the like.

ここで、本発明においてコンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリやCD−ROM、DVD等の可搬型の記録媒体58等により提供される。プログラムを記録した記録媒体58は、ドライブ装置53にセット可能であり、記録媒体58に含まれる実行プログラムが、記録媒体58からドライブ装置53を介して補助記憶装置54にインストールされる。   Here, the execution program installed in the computer main body in the present invention is provided by, for example, a portable recording medium 58 such as a USB (Universal Serial Bus) memory, a CD-ROM, or a DVD. The recording medium 58 on which the program is recorded can be set in the drive device 53, and the execution program included in the recording medium 58 is installed in the auxiliary storage device 54 from the recording medium 58 via the drive device 53.

補助記憶装置54は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムや、コンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し必要に応じて入出力を行うことができる。   The auxiliary storage device 54 is a storage means such as a hard disk, and can store an execution program according to the present invention, a control program provided in a computer, etc., and perform input / output as necessary.

メモリ装置55は、CPU56により補助記憶装置54から読み出された実行プログラム等を格納する。なお、メモリ装置55は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなる。   The memory device 55 stores an execution program or the like read from the auxiliary storage device 54 by the CPU 56. The memory device 55 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.

CPU56は、OS(Operating System)等の制御プログラム、及びメモリ装置55に格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して各処理を実現することができる。なお、プログラムの実行中に必要な各種情報等は、補助記憶装置54から取得することができ、また実行結果等を格納することもできる。   The CPU 56 controls processing of the entire computer, such as various operations and input / output of data with each hardware component, based on a control program such as an OS (Operating System) and an execution program stored in the memory device 55. Thus, each processing can be realized. Various information necessary during the execution of the program can be acquired from the auxiliary storage device 54, and the execution result and the like can also be stored.

ネットワーク接続装置57は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。また、ネットワーク接続装置57は、通信ネットワークに接続された外部装置により既に撮影された観察対象部位の画像等の各種データを取得することもできる。   The network connection device 57 obtains an execution program from another terminal connected to the communication network by connecting to a communication network or the like, or an execution result obtained by executing the program or an execution in the present invention The program itself can be provided to other terminals. The network connection device 57 can also acquire various data such as an image of a portion to be observed that has already been captured by an external device connected to the communication network.

上述したようなハードウェア構成により、本発明における画像解析処理を実行することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における画像解析処理を容易に実現することができる。   With the hardware configuration as described above, the image analysis processing in the present invention can be executed. Further, by installing the program, the image analysis processing according to the present invention can be easily realized by a general-purpose personal computer or the like.

<画像生成手段46により得られる画像例>
次に、上述した画像解析手段45により得られる解析され、その解析結果から画像生成手段46により得られる画像の一例について、図を用いて説明する。図5は、本実施形態における解析結果の画像の一例について説明するための図である。なお、図5(a)は、水分を可視化した例を示し、図5(b)は、定量化データの一例を示している。また、図5(a)に示す縦の3枚は、上から可視画像、波長領域が約1950nm付近のみを通過させるフィルタを用いて撮影された近赤外画像、その近赤外画像に画像解析した結果を加えた画像を示している。また、横の2枚は、例えば異なる化粧品(例えば、化粧水等)を塗布した場合の画像を示している。なお、後述する各図においても、近赤外領域の画像は、一例として、全て約1950nm付近のみを通過させるフィルタを用いて撮影された画像を用いているが、本発明において適用される近赤外領域の範囲はこれに限定されるものではない。
<Example of Image Obtained by Image Generation Unit 46>
Next, an example of an image obtained by the image analysis unit 45 and obtained by the image generation unit 46 from the analysis result will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram for explaining an example of an analysis result image in the present embodiment. 5A shows an example in which moisture is visualized, and FIG. 5B shows an example of quantification data. Also, the three vertical images shown in FIG. 5A are a visible image from above, a near-infrared image captured using a filter that allows only the wavelength region to pass around about 1950 nm, and image analysis of the near-infrared image. The image which added the result was shown. Further, the two horizontal sheets show images when different cosmetics (for example, lotion, etc.) are applied, for example. In each figure described later, as an example, the near-infrared image is an image taken using a filter that passes only about 1950 nm, but the near-red region applied in the present invention is used. The range of the outer region is not limited to this.

本実施形態では、例えば近赤外領域の水分による吸収を輝度値の濃淡として表した画像が得られることから、被写体の皮膚表面の形態(形状)や特徴等と同時に、水分の分布状態を示す画像が得られる。したがって、画像解析手45は、この画像に対して予め設定された画像処理等を行うことで、例えば図5(a)に示すように、全体の輝度算出値の平均値を基準として、例えば水分が多く潤っている部分、水分が少なくて乾燥している部分を解析し、その解析結果を出力手段42の画面等に表示することができる。なお、画面に表示する場合には、輝度値に基づいて所定の擬似カラーによる合成処理を行ってもよい。これにより、例えば、水分が多く潤っている部分と、乾燥している部分とで異なるカラーによる表示を行い、該当部分がより明確になるように表示することもできる。   In the present embodiment, for example, an image representing absorption of moisture in the near-infrared region as brightness values is obtained, so that the moisture distribution state is shown simultaneously with the form (shape) and characteristics of the subject's skin surface. An image is obtained. Therefore, the image analyzer 45 performs, for example, preset image processing on the image, for example, as shown in FIG. It is possible to analyze a portion that is much moistened and a portion that is dry with little moisture, and the analysis result can be displayed on the screen of the output means 42 or the like. In addition, when displaying on a screen, you may perform the synthetic | combination process by a predetermined pseudo color based on a luminance value. As a result, for example, it is possible to display different colors for a portion with a lot of moisture and a dry portion so that the corresponding portion becomes clearer.

また、本実施形態では、図5(b)に示すように、水分可視化画像において、画像解析手段45により、任意の部位で統計量を算出することもできる。具体的には、図5(b)に示すように、1回目と2回目等のように複数の測定結果の画像に対して、ユーザ等により観察する領域(部位)が指定されることで、画像解析手段45による解析処理により輝度の平均値や標準偏差等を算出して定量的なデータを得ることができる。また、これらの画像やデータは、上述した画像生成手段46により生成され、出力手段42等の画面に表示される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the statistic can be calculated at an arbitrary site by the image analysis unit 45 in the moisture visualization image. Specifically, as shown in FIG. 5 (b), by specifying a region (part) to be observed by a user or the like for the images of a plurality of measurement results such as the first time and the second time, Quantitative data can be obtained by calculating the average value, standard deviation, etc. of the luminance by the analysis processing by the image analysis means 45. Further, these images and data are generated by the above-described image generation means 46 and displayed on the screen of the output means 42 and the like.

なお、上述した領域(部位)の指定は、例えば1つの画像に対して複数の領域を指定してもよい。また領域の指定は、複数の測定結果の画像の全てに対して指定してもよく、またある1つの画像に対して領域を指定することで他の測定画像についても同一領域が指定されるように構成されていてもよい。この場合には、例えば各画像に予め座標情報等を埋め込んでおき、ある1つの画像に対する領域指定時に、その座標を取得して、他の測定画像にも適用させて領域を指定する。   Note that the above-described area (part) designation may be made by designating a plurality of areas for one image, for example. Also, the area may be specified for all of the plurality of measurement result images, or the same area may be specified for other measurement images by specifying the area for one image. It may be configured. In this case, for example, coordinate information or the like is embedded in each image in advance, and when specifying an area for a certain image, the coordinates are acquired and applied to other measurement images to specify the area.

<本実施形態により得られた画像を観察(評価)することの優位性>
次に、上述した本実施形態により得られた画像を観察(評価)することの優位性について、図を用いて説明する。図6は、本実施形態において得られた画像を評価することの優位性を説明するための図である。なお、図6(a)は、本実施形態による測定結果(5回分)を示し、図6(b)は、本実施形態における時系列解析の結果を示している。
<Advantage of Observing (Evaluating) Images Obtained by the Present Embodiment>
Next, the superiority of observing (evaluating) an image obtained by the above-described embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram for explaining the superiority of evaluating an image obtained in the present embodiment. 6A shows the measurement results (for five times) according to the present embodiment, and FIG. 6B shows the results of the time series analysis in the present embodiment.

図6の例では、例えば波長領域が約1000〜2500nmの近赤外領域に感度を持った撮像手段(カメラ30)と、近赤外領域において透過度の高い光学系と、同波長領域の光源とを、ドーム型或いはカップ型の拡散反射部21を用いて観察面を均一に照らすことで、水分状態等の可視化のみならず、定量にも最適な構成となるようにした装置である。   In the example of FIG. 6, for example, an imaging means (camera 30) having sensitivity in the near infrared region having a wavelength region of about 1000 to 2500 nm, an optical system having high transmittance in the near infrared region, and a light source in the same wavelength region. Is an apparatus that is optimal for quantitative determination as well as visualization of the moisture state and the like by uniformly illuminating the observation surface using a dome-shaped or cup-shaped diffuse reflector 21.

更に、図6の例では、光源23に近赤外領域を含むハロゲン光を用いるが、本実施形態では、観察表面の熱による影響を避けるため、任意の近赤外領域の光を発生するLEDやSC光源等のほとんど熱を持たない光源を用いることによって画像解析による定量時の精度を高めることもできる。   Further, in the example of FIG. 6, halogen light including a near infrared region is used as the light source 23, but in the present embodiment, an LED that generates light in an arbitrary near infrared region in order to avoid the influence of heat on the observation surface. By using a light source that hardly has heat, such as an SC light source or the like, the accuracy at the time of quantification by image analysis can be increased.

つまり、本実施形態では、上述した手法を用いて画像を取得するため、例えば非接触の画像情報を元に水分の分布状態を観察し、定量的な観察(評価)を行うことができる。そのため、従来手法のように、肌への接触による電気的な水分測定とは異なり、水分の分布状態を可視化した画像と共に、任意の部位の定量的な数値データを用いた比較ができ、更に非接触であるという利点を用いて時系列変化等の比較も行うことができる。   That is, in this embodiment, since an image is acquired using the above-described method, for example, a moisture distribution state can be observed based on non-contact image information, and quantitative observation (evaluation) can be performed. Therefore, unlike the conventional method of electrical moisture measurement by contact with the skin, it is possible to make a comparison using quantitative numerical data of an arbitrary part together with an image that visualizes the moisture distribution state. Comparison of time-series changes and the like can also be performed using the advantage of contact.

ここで、既存機器との比較において、従来からある皮膚表層における水分量の測定装置として、SKICON(登録商標)(アイ・ビイ・エス株式会社)やCornemeter(C+K社)があるが、前者は電気伝導度を測定し、後者は静電容量を測定することで水分の多寡を評価するものである。これらは、何れも観察対象に接触して測定する機構となっているため、測定対象表面の形状や接触時の角度等に影響される。   Here, in comparison with existing devices, there are SKICON (registered trademark) (IBS Co., Ltd.) and Cornemeter (C + K Co.) as conventional measuring devices for moisture content in the skin surface layer. The latter measures the moisture content by measuring the capacitance, and the latter measures the capacitance. Since these are mechanisms for measuring in contact with the observation object, they are affected by the shape of the surface of the measurement object, the angle at the time of contact, and the like.

例えば、前腕屈側部のような骨格及び筋肉に支えられている皮膚である場合には、比較的安定した測定ができる。しかしながら、顔面の頬部のように筋肉のみで骨格による支えがない場合には、押し当てる時の形状が変更し測定値が安定しない。また、部位によっては測定が難しく、例えば上瞼の場合は、その下に眼球があるため押し付けての測定は不安定であり、更に被験者(被写体)に不快感を与える場合がある。   For example, in the case of skin supported by a skeleton and muscles such as the bent side of the forearm, a relatively stable measurement can be performed. However, when there is no support by the skeleton only with muscles like the cheeks of the face, the shape at the time of pressing changes and the measured value is not stable. In addition, measurement is difficult depending on the part. For example, in the case of an upper eyelid, since there is an eyeball underneath it, the pressing measurement is unstable, and the subject (subject) may be uncomfortable.

一方、本実施形態による測定では、上述した拡散反射部21等の構成により、非接触による撮影が可能であるため、接触や形状のような影響がないため、図6(a)に示すように、例えば前腕でも頬でも安定した結果が得られる。更に、本実施形態における測定では、撮影済みの画像に対して解析を行うので繰り返し同じデータが得られることから、図6(b)に示すように時系列解析においては、撮影時に同じ位置を保つことによって接触による影響の少ない安定した解析値を得ることができる。   On the other hand, in the measurement according to the present embodiment, non-contact photographing is possible by the configuration of the above-described diffuse reflection portion 21 and the like, and thus there is no influence such as contact or shape, so as shown in FIG. For example, stable results can be obtained with both the forearm and cheek. Further, in the measurement according to the present embodiment, since the same data is repeatedly obtained because the captured image is analyzed, the same position is maintained during photographing in the time series analysis as shown in FIG. 6B. Thus, a stable analysis value that is less affected by contact can be obtained.

また、図7は、本実施形態において得られた水分データの一例を示す図である。水分データについて従来手法と比較すると、従来では、予め設定した部位毎に機器を接触させて水分量を取得し、その部位差や連用前後の変化等を取得することしかできなかった。しかしながら、本発明手法では、非接触であるため、測定部位を含む広い範囲の画像データを取得して解析することができるため、効率的な処理が可能となる。つまり、本発明手法では、全体のデータを細分化させて任意の部位についての水分データを取得することができる。更に、本発明手法では、所定の近赤外領域の光を用いて観察対象を撮影することで、全体及び各部分の水分量を可視化することができると共に、統計量の算出による定量比較を行うこともできる。これらの点は、従来手法にはないため、本発明手法の優位性である。   FIG. 7 is a diagram showing an example of moisture data obtained in the present embodiment. Compared to the conventional method for moisture data, conventionally, it was only possible to acquire the amount of moisture by contacting a device for each preset site, and to acquire the difference between the sites, changes before and after continuous use, and the like. However, according to the method of the present invention, since it is non-contact, it is possible to acquire and analyze a wide range of image data including the measurement site, so that efficient processing is possible. That is, according to the method of the present invention, it is possible to obtain moisture data for an arbitrary part by subdividing the entire data. Furthermore, according to the method of the present invention, it is possible to visualize the water content of the whole and each part by photographing the observation target using light in a predetermined near infrared region, and perform quantitative comparison by calculating statistics. You can also. These points are superior to the method of the present invention because they are not in the conventional method.

更に、図7に示す図では、被写体の頬部の解析を例に挙げているが、本実施形態における観察対象についてはこれに限定されるものではない。また、拡大タイプである本発明手法では、更に詳細なデータを取得することができる。ここで、詳細なデータとしては、例えば図7における細分化した領域を拡大したものが上述した図6(b)であり、任意の溝(皮溝)や溝等に囲まれた領域(皮丘)における解析が可能となる。また、肌状態によって皮溝や皮丘からなる表面形態が異なるのでそれらの性状の特徴と組み合わせた解析や評価等も可能となる。更に、毛髪においては、キューティクルを対象とした解析が可能なる。なお、上述した図6,7に示す画像やデータは、上述した画像生成手段46により生成され、出力手段42等の画面に表示される。   Furthermore, in the diagram shown in FIG. 7, the analysis of the cheek portion of the subject is taken as an example, but the observation target in the present embodiment is not limited to this. Further, according to the method of the present invention that is an expansion type, more detailed data can be acquired. Here, as detailed data, for example, FIG. 6B is an enlarged view of the subdivided region in FIG. 7, and a region surrounded by an arbitrary groove (skin) or a groove (skin) ) Can be analyzed. Moreover, since the surface form which consists of a crevice and a skin mound changes with skin states, the analysis, evaluation, etc. which combined those characteristic features are also attained. Furthermore, for hair, analysis for cuticles is possible. The images and data shown in FIGS. 6 and 7 are generated by the image generation unit 46 described above and displayed on the screen of the output unit 42 and the like.

<サンプル塗布前後の画像例>
次に、本実施形態における照明装置20を含む画像取得装置11、及び画像解析装置12を用いたサンプル塗布前後の画像例について図を用いて説明する。図8,図9は、サンプル塗布前後の肌状態の一例を示す図(その1,その2)である。
<Image example before and after sample application>
Next, image examples before and after sample application using the image acquisition device 11 including the illumination device 20 and the image analysis device 12 in the present embodiment will be described with reference to the drawings. 8 and 9 are diagrams (No. 1 and No. 2) showing an example of the skin condition before and after the sample application.

なお、塗布したサンプル(なじみの良いもの、悪いもの)は、一例として美容液を用いている。また、図8,図9に示す図は、照明装置20を含む画像取得装置11で撮影された画像を示している。   In addition, the applied sample (a well-familiar thing and a bad thing) uses the cosmetic liquid as an example. 8 and 9 show images captured by the image acquisition device 11 including the illumination device 20. FIG.

図8,図9では、一例として、女性の前腕屈側部(前腕の内側部分)を対象に撮影を行った。また、撮影条件として、光源は、住友電気工業株式会社製のSC光源を用い、光源の配置は、上述した図2(b)の配列パターンを用いた。また、近赤外デジタルカメラ30としては、住友電気工業株式会社製の近赤外カメラ(センサ:TypeII量子井戸型InGaAsフォトダイオードFPA、波長領域:1000〜2350nm)を用いた。   In FIG. 8 and FIG. 9, as an example, photographing was performed on a forearm bent side portion (inner portion of the forearm) of a woman. Further, as a photographing condition, an SC light source manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. was used as a light source, and the arrangement pattern of FIG. As the near-infrared digital camera 30, a near-infrared camera manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. (sensor: Type II quantum well type InGaAs photodiode FPA, wavelength region: 1000 to 2350 nm) was used.

また、この度の撮影において、上述した照明装置20の第3のフィルタであるバンドパスフィルタとして1950nm(中心波長1950nm、半値幅56nm)を用いた。この度の撮影では、水を見るという本質部分を確認することを目的としているため第3のフィルタのみを用いたが、これに限定されるものではなく、上述したように他のフィルタ(第1のフィルタ及び第2のフィルタ)を用いてもよい。他のフィルタを用いることで、より鮮明な画像を取得することができる。具体的には、例えば第1のフィルタを用いることで表面反射を除去することができ、第2のフィルタを用いることで光量を調整することができる。   In this photographing, 1950 nm (center wavelength: 1950 nm, half-value width: 56 nm) was used as a bandpass filter which is the third filter of the illumination device 20 described above. In this photographing, only the third filter is used because the purpose is to confirm the essential part of seeing water. However, the present invention is not limited to this, and other filters (first filter) are used as described above. A filter and a second filter may be used. A clearer image can be acquired by using another filter. Specifically, for example, surface reflection can be removed by using a first filter, and the amount of light can be adjusted by using a second filter.

例えば、図8(a)に示す女性の前腕の肌60の画像では、本実施形態における照明装置20を用いることで水分を多く含む部分が黒く表示される。ここで、女性の前腕の肌画像に対して、肌になじみの良いサンプル及び肌になじみの悪いサンプルを塗布した直後の水分可視化画像(図8(b)、図8(d))と、それぞれのサンプルの塗布直後から3分後の水分可視化画像(図8(c)、図8(e))を取得する。   For example, in the image of the skin 60 of the forearm of the woman shown in FIG. 8A, a portion containing a lot of moisture is displayed in black by using the lighting device 20 in the present embodiment. Here, with respect to the skin image of a woman's forearm, a moisture visualization image (FIG. 8 (b), FIG. 8 (d)) immediately after applying a sample that is familiar to the skin and a sample that is not familiar to the skin, respectively, A moisture visualization image (FIG. 8 (c), FIG. 8 (e)) 3 minutes after the application of the sample is acquired.

肌になじみの良いサンプル場合、サンプル塗布直後は、図8(b)に示すように肌上で滴状となる。つまり、滴状のサンプルの輪郭形状61の内部は、水分を多く含んでいるため、黒く表示される。なお、図8(b)の例において、サンプルの輪郭形状61は、すでになじみ始めている状態となっているため、輪郭形状61が広がり始めている。   In the case of a sample that is familiar to the skin, immediately after the application of the sample, it becomes a drop shape on the skin as shown in FIG. In other words, the inside of the contour shape 61 of the drop-like sample is displayed black because it contains a lot of moisture. In the example of FIG. 8B, the contour shape 61 of the sample has already begun to become familiar, and therefore the contour shape 61 has begun to spread.

また、サンプル塗布直後から3分経過後は、図8(c)に示すように、輪郭形状62が輪郭形状61よりも大きく広がっているのが画像から確認することができる。なお、図8(c)の図では、サンプルが皮膚に浸透したり、皮溝に入りながら外に広がっていることが確認できる。   Further, after 3 minutes have passed since the sample application, it can be confirmed from the image that the contour shape 62 is larger than the contour shape 61 as shown in FIG. In addition, in the figure of FIG.8 (c), it can confirm that the sample osmose | permeates skin and spreads outside while entering a skin groove.

一方、肌になじみの悪いサンプル場合、サンプル塗布直後は、図8(d)に示すように肌上で滴状となるが、サンプルの輪郭形状63は、肌になじみ始めていないため、広がっていない状態となる。したがって、上述した図8(b)の滴状の輪郭形状61と比較しても同じ塗布直後でありながら、図8(d)の輪郭形状63の方が、輪郭形状61よりも小さくなる。   On the other hand, in the case of a sample that is not familiar to the skin, immediately after application of the sample, it becomes a drop shape on the skin as shown in FIG. 8 (d), but the outline shape 63 of the sample has not started to become familiar with the skin and therefore does not spread. It becomes a state. Therefore, the contour shape 63 of FIG. 8D is smaller than the contour shape 61 even though it is immediately after the application even when compared with the drop-shaped contour shape 61 of FIG.

また、サンプル塗布直後から3分経過後は、図8(e)に示すように、輪郭形状64と輪郭形状63とは、あまり差がみられないのが分かる。   Further, as shown in FIG. 8E, it can be seen that there is not much difference between the contour shape 64 and the contour shape 63 after 3 minutes have passed since the sample application.

つまり、本実施形態における照明装置20等を適用することで、肌へのなじみの違いによって経時で変化する様子を可視化することが可能となる。なお、図8に示す白いリング状の白い部分(模様)は、滴状の表面が光源により反射したものであり、この部分を確認することでも肌へのなじみ具合を適切に把握することができる。   That is, by applying the lighting device 20 or the like according to the present embodiment, it is possible to visualize how it changes over time due to differences in familiarity with the skin. In addition, the white ring-shaped white part (pattern) shown in FIG. 8 is a drop-shaped surface reflected by the light source, and it is possible to appropriately grasp the familiarity with the skin by checking this part. .

また、図9の例では、女性の前腕の肌70の画像(図9(a))に対して、サンプルを塗布した直後の肌の画像(図9(b))、及び、塗布直後から3分後の肌の画像(図9(c))を示している。   Moreover, in the example of FIG. 9, with respect to the image of the skin 70 of the female forearm (FIG. 9A), the image of the skin immediately after applying the sample (FIG. 9B), and 3 immediately after the application. The image of the skin after the minute (FIG. 9C) is shown.

図9(a)の画像では、肌の乾燥部分の水分が少ないため、白く表示されている。その白く表示されている部分に、図9(b)に示すようにサンプルを塗布することで、3分後には肌になじんで図9(c)に示すような画像が得られる。つまり、塗布直後の滴状の輪郭形状71が、3分後には輪郭形状72のように大きくなり、その大きさからなじみ具合を把握することができる。   In the image of FIG. 9A, since the moisture in the dry portion of the skin is small, it is displayed in white. By applying a sample to the whitely displayed portion as shown in FIG. 9B, the image shown in FIG. That is, the drop-like contour shape 71 immediately after application becomes large like the contour shape 72 after 3 minutes, and the familiarity can be grasped from the size.

更に、本実施形態では、サンプルが肌になじんだ後は、サンプルに含まれる水分の影響により、なじませた部分の輝度値が低下する。例えば、図9(c)の画像は、図9(b)の画像と比較すると皮溝や皮丘等も認識できる程度に表示されているが、サンプルを塗布した部分(皮丘部分や皮溝部分を含む)は、図9(a)の画像よりも輝度値が下がり黒く表示されている。そのため、本実施形態により取得した画像により、塗布したサンプルが肌に浸透し肌の水分量が増加したこと(サンプルの肌へのなじみ具合)を容易に把握することができる。   Furthermore, in this embodiment, after the sample has become familiar with the skin, the luminance value of the familiarized portion decreases due to the influence of moisture contained in the sample. For example, the image of FIG. 9 (c) is displayed to such an extent that the skin groove and skin can be recognized as compared with the image of FIG. 9 (b). (Including the portion) has a lower luminance value than the image of FIG. 9A and is displayed in black. Therefore, it is possible to easily grasp that the applied sample has penetrated into the skin and the moisture content of the skin has increased (how the sample fits into the skin) from the image acquired according to the present embodiment.

本実施形態における照明装置20等を適用することで、近赤外領域の画像を高精度に撮影することができ、更に上述した図8,図9に示すような水分可視化画像を取得することができるため、塗布直後は肌70上で滴状のサンプルが、なじみの違いによって経時で変化する様子や、サンプルの肌へのなじみ具合等を可視化することが可能となる。   By applying the illumination device 20 or the like in the present embodiment, it is possible to capture a near-infrared region image with high accuracy, and to obtain a moisture visualization image as shown in FIGS. 8 and 9 described above. Therefore, immediately after application, it becomes possible to visualize how the droplet-like sample changes over time due to the difference in familiarity, the familiarity of the sample with the skin, and the like.

なお、上述した図8、図9の画像は、上述した画像解析装置12の画像生成手段46等により、画像解析手段45で解析された輝度差に対応させて擬似カラー等を用いて元画像に合成し、合成した画像を表示してもよく、これに限定されるものではない。   Note that the images in FIGS. 8 and 9 described above are converted into original images using pseudo colors or the like corresponding to the luminance difference analyzed by the image analysis unit 45 by the image generation unit 46 of the image analysis apparatus 12 described above. The synthesized images may be displayed, and the present invention is not limited to this.

<他の適用例>
上述した本実施形態では、一例としてユーザの頬等の皮膚について、高精度な画像が取得でき、更に、その画像を用いた解析や観察(評価)内容について説明したが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、他の観察対象についても適用することができる。ここで、本発明における他の適用例について、図を用いて説明する。
<Other application examples>
In the present embodiment described above, a high-accuracy image can be acquired as an example of the skin such as the user's cheek, and further, the analysis and observation (evaluation) contents using the image have been described. The present invention is not limited and can be applied to other observation targets. Here, another application example in the present invention will be described with reference to the drawings.

図10は、本実施形態における他の適用例を示す図である。なお、図10(a)では、毛髪における化粧料比較の一例を示し、図10(b)では、健康な毛髪とダメージを受けた毛髪との比較例を示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating another application example in the present embodiment. FIG. 10 (a) shows an example of cosmetic comparison in hair, and FIG. 10 (b) shows a comparative example of healthy hair and damaged hair.

本実施形態では、例えば図10(a),図10(b)に示すように、皮膚以外の試料、例えば毛髪等でも水分の可視化画像や定量データを取得することができる。なお、図10(a)では、毛髪の拡大画像と、その画像部分に対して保湿能の異なる化粧料(例えば、サンプルA、サンプルB)を、それぞれ毛髪に塗布した場合の水分量の比較結果を示している。本実施形態では、上述した画像取得装置11を用いて撮影することで、保湿量を可視化することができると共に、画像解析手段45等により、その画像から平均値等の定量化データを算出して表示することができる。   In the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 10A and 10B, a visualized image of moisture and quantitative data can be acquired even for a sample other than the skin, such as hair. In addition, in Fig.10 (a), the comparison result of the moisture content at the time of applying the cosmetics (for example, sample A, sample B) from which the moisture retention ability differs with respect to the enlarged image of the hair, and the image part to hair, respectively. Is shown. In the present embodiment, the amount of moisturizing can be visualized by photographing using the image acquisition device 11 described above, and quantification data such as an average value is calculated from the image by the image analysis unit 45 or the like. Can be displayed.

また、図10(b)では、健康な毛髪とダメージのある毛髪における比較を示している。図10(b)に示すように、毛髪に含まれるダメージ部分を擬似カラー表示することで、その部分を容易に把握することができ、更に、画像解析手段45等により、その画像から平均値等の定量化データを算出して表示することができる。つまり、本実施形態では、図10(a),図10(b)に示すように、対象物を可視化することで、より高精度に肌や髪の評価、観察等を行うことができる。   FIG. 10B shows a comparison between healthy hair and damaged hair. As shown in FIG. 10 (b), the damage portion included in the hair is displayed in pseudo color, so that the portion can be easily grasped, and the average value or the like is obtained from the image by the image analysis means 45 or the like. The quantified data can be calculated and displayed. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 10A and FIG. 10B, the skin and hair can be evaluated and observed with higher accuracy by visualizing the object.

なお、図10(a),図10(b)に示す画像やデータは、上述した画像生成手段46により生成され、出力手段42等の画面に表示される。また、本実施形態において、画像生成手段46により生成される画像例では、図5〜8に限定されるものではなく、例えば図5〜8のうち、複数の画像を組み合わせた画像を生成することもできる。   Note that the images and data shown in FIGS. 10A and 10B are generated by the above-described image generation means 46 and displayed on the screen of the output means 42 and the like. Further, in the present embodiment, the image example generated by the image generation unit 46 is not limited to FIGS. 5 to 8, and for example, an image that combines a plurality of images in FIGS. 5 to 8 is generated. You can also.

上述したように、本発明によれば、近赤外領域の画像を高精度に撮影することができる。具体的には、本発明によれば、近赤外領域の画像を高精度に拡大観察することで水分や油分などを特異的に分析することが可能となる。   As described above, according to the present invention, an image in the near infrared region can be taken with high accuracy. Specifically, according to the present invention, it is possible to specifically analyze moisture, oil, and the like by magnifying and observing an image in the near infrared region with high accuracy.

更に、本発明を適用することで、期待される効果としては、例えば、従来の肌水分測定は主に電気的な測定原理(抵抗値や静電容量)を用いたものであり、数値のみであったが、本発明により肌表面での水分量分布を可視化して表示することが可能となる。また、必要であれば、特定部位の画像輝度値から数値として表示することも可能となる。   Further, by applying the present invention, as expected effects, for example, conventional skin moisture measurement is mainly based on electrical measurement principles (resistance value and capacitance), and only numerical values are used. However, according to the present invention, the moisture distribution on the skin surface can be visualized and displayed. Further, if necessary, it can be displayed as a numerical value from the image luminance value of the specific part.

また、本発明を適用することで、従来の電気的手法では肌表面の形態や測定機器の接触状態によって数値が変動する可能性があったが、測定部位自体には非接触で画像化及び計測が可能であるため、比較的安定した測定が可能となる。   In addition, by applying the present invention, there is a possibility that the numerical value may fluctuate depending on the form of the skin surface and the contact state of the measuring device in the conventional electrical method, but the measurement site itself is imaged and measured without contact. Therefore, relatively stable measurement is possible.

更に、画像を用いた手法であることの効果としては、測定対象を観察しながら目的とする部位の水分量を可視化すると共に数値化することができることから、ミクロな形態に依存した水分分布の変化等を測定することが可能となる。   Furthermore, the effect of the technique using the image is that the moisture content of the target part can be visualized and quantified while observing the measurement object, so the change in moisture distribution depending on the microscopic form Etc. can be measured.

更に、上述の利点においては、例えば現状では、肌で使用する電気的手法を応用したものがあるが毛髪との接触等の物理的な問題で安定的な測定ができていない。しかしながら、本発明を適用することで、例えば頭皮における水分を測定する際に毛髪と皮膚とを視覚的に観察しながら測定することが可能となる。   Furthermore, in the above-mentioned advantages, for example, at present, there is an application of an electrical technique used on the skin, but stable measurement cannot be performed due to physical problems such as contact with hair. However, by applying the present invention, for example, when moisture in the scalp is measured, it is possible to measure while visually observing hair and skin.

また、本実施形態における評価法においては、特定部位の数値比較、一定領域における分布状態が行えると共に画像であることから、例えばビデオ機能による動的な評価が非接触状態で可能とある。   Further, in the evaluation method according to the present embodiment, numerical comparison of specific parts, distribution state in a fixed region can be performed, and since it is an image, for example, dynamic evaluation by a video function is possible in a non-contact state.

なお、本発明は、上記の効果を踏まえ、研究機器としてだけでなく、店頭におけるカウンセリングへの活用が期待される。更に、本発明では、水分だけでなく、例えば油分等の近赤外領域で識別できるものについても上記と同様の効果を得ることができる。   In addition, based on said effect, this invention is anticipated not only as research equipment but the utilization for the counseling in a shop front. Furthermore, in the present invention, the same effect as described above can be obtained not only for moisture but also for those that can be identified in the near infrared region such as oil.

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.

10 肌観察システム
11 画像取得装置
12 画像解析装置
20 照明装置
21 拡散反射部
22 開口部
23 光源
24 透過レンズ
25 偏光フィルタ(第1のフィルタ)
26 NDフィルタ(第2のフィルタ)
27 バンドパスフィルタ(第3のフィルタ)
28 紫外カットフィルタ
29 赤外カットフィルタ
30 近赤外デジタルカメラ
41 入力手段
42 出力手段
43 蓄積手段
44 撮影画像取得手段
45 画像解析手段
46 画像生成手段
47 送受信手段
48 制御手段
51 入力装置
52 出力装置
53 ドライブ装置
54 補助記憶装置
55 メモリ装置
56 CPU
57 ネットワーク接続装置
58 記録媒体
60,70 肌
61〜64,71,72 輪郭形状
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Skin observation system 11 Image acquisition apparatus 12 Image analysis apparatus 20 Illumination apparatus 21 Diffuse reflection part 22 Opening part 23 Light source 24 Transmission lens 25 Polarization filter (1st filter)
26 ND filter (second filter)
27 Bandpass filter (third filter)
28 Ultraviolet Filter 29 Infrared Cut Filter 30 Near-Infrared Digital Camera 41 Input Unit 42 Output Unit 43 Storage Unit 44 Captured Image Acquisition Unit 45 Image Analysis Unit 46 Image Generation Unit 47 Transmission / Reception Unit 48 Control Unit 51 Input Device 52 Output Device 53 Drive device 54 Auxiliary storage device 55 Memory device 56 CPU
57 Network connection device 58 Recording medium 60, 70 Skin 61-64, 71, 72 Contour shape

Claims (8)

所定の近赤外領域による被写体の対象部位を撮影するための照明装置において、
開口部から前記対象部位に対して前記所定の近赤外領域の光を照射する複数の光源と、
前記複数の光源により照射された前記対象部位を撮影する撮像手段とを有し、
前記光源から前記撮像手段までの光路上に、前記対象部位からの表面反射光を除去する第1のフィルタと、前記光源からの光量を調整するための第2のフィルタと、予め設定された波長領域のみを通過させる第3のフィルタとを有することを特徴とする照明装置。
In an illumination device for photographing a target portion of a subject in a predetermined near infrared region,
A plurality of light sources that irradiate light of the predetermined near infrared region from the opening to the target site;
Imaging means for photographing the target portion irradiated by the plurality of light sources,
On the optical path from the light source to the imaging means, a first filter for removing surface reflected light from the target region, a second filter for adjusting the amount of light from the light source, and a preset wavelength And a third filter that allows only the region to pass therethrough.
前記光源の前に設置される紫外線及び赤外線を遮断する第4のフィルタを有することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 1, further comprising a fourth filter that blocks ultraviolet rays and infrared rays that are installed in front of the light source. 前記複数の光源は、基準となる所定の中心からの距離を変えて複数配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。   3. The lighting device according to claim 1, wherein the plurality of light sources are arranged at different distances from a predetermined center serving as a reference. 4. 前記複数の光源は、第1の近赤外領域の光を照射する第1の光源と、前記第1の近赤外領域とは異なる第2の近赤外領域の光を照射する第2の光源とを有し、
前記第1の光源と前記第2の光源とは、交互に配列されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の照明装置。
The plurality of light sources are a first light source that emits light in a first near infrared region, and a second light that emits light in a second near infrared region different from the first near infrared region. A light source,
The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first light source and the second light source are alternately arranged.
前記複数の光源は、前記開口部に対して異なる角度で照射されるように配列されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the plurality of light sources are arranged so as to be irradiated at different angles with respect to the opening. 前記複数の光源は、近赤外領域を撮影するためのハロゲン光源、LED、Super Continuum(SC)光源のうち、少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の照明装置。   6. The device according to claim 1, wherein the plurality of light sources uses at least one of a halogen light source, an LED, and a super continuum (SC) light source for photographing a near-infrared region. The lighting device described. 前記所定の近赤外領域は、1100〜1360nm、1300〜1640nm、1860〜2200nm、1700〜1860nm、及び2230〜2400nmのうち、少なくとも1つの帯域であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の照明装置。   The predetermined near-infrared region is at least one band among 1100 to 1360 nm, 1300 to 1640 nm, 1860 to 2200 nm, 1700 to 1860 nm, and 2230 to 2400 nm. The lighting device according to claim 1. 請求項1乃至7の何れか1項に記載された照明装置により撮影された所定の近赤外領域における被写体の対象部位の画像を用いて解析を行う画像解析装置において、
前記被写体の局部画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により得られた画像に含まれる前記対象部位の状態を解析する画像解析手段と、
前記画像解析手段により得られた解析結果を表示する画面を生成する画面生成手段とを有することを特徴とする画像解析装置。
An image analysis apparatus that performs analysis using an image of a target portion of a subject in a predetermined near-infrared region imaged by the illumination device according to any one of claims 1 to 7,
Image acquisition means for acquiring a local image of the subject;
Image analysis means for analyzing the state of the target portion included in the image obtained by the image acquisition means;
An image analysis apparatus comprising: screen generation means for generating a screen for displaying an analysis result obtained by the image analysis means.
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