JP2014073333A - 肌画像シミュレーション装置、肌画像シミュレーション方法、及び肌画像シミュレーションプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】層構造の皮膚モデルを形成する皮膚モデル形成手段と、前記皮膚モデル形成手段により得られた皮膚モデルに含まれる層ごとに光学特性を設定する光学特性設定手段と、前記光学特性設定手段により得られた光学特性を用いて、前記皮膚モデルの輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、前記輝度分布算出手段により得られた輝度分布を用いて、前記皮膚モデルの肌画像を形成する肌画像形成手段とを有し、前記皮膚モデル形成手段は、前記皮膚モデルの層を構成する層界面に凹凸を付与することにより上記課題を解決する。
【選択図】図4
Description
図1は、本実施形態に係る肌画像シミュレーション装置の機能ブロック図である。本実施形態に係る肌画像シミュレーション装置は、例えば毛穴等の凹凸形状や、ファンデーション等の化粧料の塗布むら等を踏まえた不均一な層構造を有した皮膚モデルを形成する。これにより、形成された皮膚モデルを用いて、例えばモンテカルロ法等により、精度の高い肌や塗布肌のシミュレーションを行うことが可能となる。
図2は、本実施形態に係る肌画像シミュレーション装置のハードウェア構成図である。図2に示すように、肌画像シミュレーション装置10は、入力装置21と、出力装置22と、ドライブ装置23と、補助記憶装置24と、メモリ装置25と、演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)26と、ネットワーク接続装置27と、記録媒体28とを有するように構成され、それぞれシステムバスBで相互に接続されている。
図3は、本実施形態に係る肌画像シミュレーション処理のフローチャートである。図3に示すように、肌画像シミュレーション装置10は、皮膚モデル形成手段14により皮膚の層構造を設定する(S10)。ここで、皮膚モデル形成手段14は、例えば毛穴、塗布肌等のシミュレーションする皮膚モデルに応じて層構造を設定すると良い。なお、層構造の設定手順については後述する。
図4は、本実施形態で用いられる皮膚モデルの多層構造を説明するための図である。なお、図4(A)は、インターセクト(交差)するレイヤー(層)の一例を示す図であり、図4(B)は、レイヤーの優先ルールを説明するための図である。図4(C)は、適当に加工したレイヤーを組み合わせた構造の一例を示す図である。
図5は、毛穴モデルの多層構造を説明するための図である。なお、図5(A)は、毛穴モデルを作成するレイヤー(皮膚モデル形成データ)の一例を示し、図5(B)は、優先ルールにより得られた毛穴モデルの多層構造の一例を示し、図5(C)は、毛穴内部の共焦点画像の一例を示す図である。
図6は、皮膚モデル形成データにより作成される毛穴モデルの一例を示す図である。図6(A)は、毛穴の外形(上位層)に対応する層界面の一例を示し、図6(B)は、真皮乳頭層(下位層)に対応する層界面の一例を示し、図6(C)は、毛穴モデルの断面を示す図である。
図7は、本実施形態で用いる皮膚モデルを構成する層を説明するための図である。図7に示すように、本実施形態で用いる皮膚モデルには、例えば5層により構成された皮膚モデルを用いると良い。具体的には、例えば第1層を角層とし、第2層、第4層に肌色を構成する代表的な色素成分であるメラニンとヘモグロビンの吸収に対応する層をそれぞれ配置し、第3層、第5層に淡色層をそれぞれ設けると良い。
図8は、本実施形態で用いる皮膚モデルの設定手順を説明するための図である。図8(A)は、皮膚モデルの層構造の断面を示し、図8(B)は、層構造を設定するためのテーブルの一例を示し、図8(C)は、皮膚モデルの平面を示し、図8(D)は、皮膚モデルの平面に対応して設定された光学IDの分布情報の一例を示す。
図9は、皮膚モデルで用いられる凹凸層状モデルについて説明するための図である。図9(A)は、皮膚モデルの断面を示し、図9(B)は、レーザ深度計(VK9700 Keyence)で得られる界面形状の一例を示している。
図10は、皮膚モデルの区画化について説明するための図である。図10(A)は、図9(A)に示す凹凸層状モデルを区画化した断面を示し、図10(B)は、区画化した領域の一部分を示す図である。
図11は、折り返し繰り返す構造の光の拡散について説明するための図である。図11(A)は、折り返し繰り返す構造でない皮膚モデルの一例を示し、図11(B)は、折り返し繰り返す構造の皮膚モデルの一例を示す。
図12は、折り返し繰り返す皮膚モデルから得られる肌画像の一例を示す図である。図12(A)は、単位皮膚モデルの肌画像の一例を示し、図12(B)は、本実施形態における単位皮膚モデルを折り返し対称形としたモデルにより得られる肌画像の一例を示す。また、図12(C)は、対称形のモデルを繰り返した皮膚モデルにより得られる肌画像の一例を示す。
図13は、不均一な層構造の皮膚モデルから得られる肌画像を説明するための図である。図13(A)は、層内部に不均一な構造を設けた皮膚モデルの一例を示し、図13(B)は、図13(A)の皮膚モデルにより得られる画像の一例を示す。また、図13(C)は、第1界面と第2界面とが交差する皮膚モデルの一例を示し、図13(D)は、図13(C)に示す皮膚モデルにより得られる画像の一例を示す。
図14は、ファンデーション塗布皮膚モデルを用いた毛穴補正を検討するための図である。図14(A)は、毛穴を含む皮膚モデルから得られる肌画像を示している。また、図14(B)〜図14(C)は、図14(A)の皮膚モデルにファンデーション塗布膜を設けたモデルから得られる塗布肌画像を示している。
図15は、ファンデーションによる明暗発生の理由について説明するための図である。図15(A)は、皮膚内部からの光線を示す図であり、図15(B)は、ファンデーションを塗布していない無塗布の肌画像と塗布むらが発生している肌画像とを示している。
図16は、明暗発生を利用した毛穴補正を説明するための図である。図16の例では、例えば毛穴補正効果があるファンデーションと、毛穴補正効果が劣るファンデーションとを、それぞれ毛穴を模したウレタンモデル上に塗布してその付着状態の違いを皮膚モデルによりモデル化し、画像化したものである。
11 入力手段
12 出力手段
13 記録手段
14 皮膚モデル形成手段
15 光学特性設定手段
16 輝度分布算出手段
17 画像形成手段
18 制御手段
21 入力装置
22 出力装置
23 ドライブ装置
24 補助記憶装置
25 メモリ装置
26 演算処理装置
27 ネットワーク接続装置
28 記録媒体
30 ファンデーション
31 角栓
32 汚れ
33 真皮乳頭層
34 メラニン層
Claims (13)
- 層構造の皮膚モデルを形成する皮膚モデル形成手段と、
前記皮膚モデル形成手段により得られた皮膚モデルに含まれる層ごとに光学特性を設定する光学特性設定手段と、
前記光学特性設定手段により得られた光学特性を用いて、前記皮膚モデルの輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、
前記輝度分布算出手段により得られた輝度分布を用いて、前記皮膚モデルの肌画像を形成する肌画像形成手段とを有し、
前記皮膚モデル形成手段は、
前記皮膚モデルの層を構成する層界面に凹凸を付与することを特徴とする肌画像シミュレーション装置。 - 前記皮膚モデル形成手段は、
前記層界面を示す皮膚モデル形成データを用いて前記皮膚モデルを形成し、
前記皮膚モデル形成データは前記層界面が交差していることを特徴とする請求項1に記載の肌画像シミュレーション装置。 - 前記皮膚モデル形成手段は、
前記皮膚モデル形成データにおける前記層界面が交差した皮膚の領域では、下位の層界面を優先させて前記皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項2に記載の肌画像シミュレーション装置。 - 前記皮膚モデル形成手段は、
所定の領域の前記皮膚モデルを縦方向及び横方向に折り返した皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション装置。 - 前記皮膚モデル形成手段は、
前記皮膚モデルを区画化することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション装置。 - 前記皮膚モデル形成手段は、
ファンデーションが塗布された塗布肌の前記皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション装置。 - 皮膚モデルを用いた肌画像シミュレーション装置において実行される肌画像シミュレーション方法であって、
層構造の皮膚モデルを形成する皮膚モデル形成手順と、
前記皮膚モデル形成手順により得られた皮膚モデルに含まれる層ごとに光学特性を設定する光学特性設定手順と、
前記光学特性設定手順により得られた光学特性を用いて、前記皮膚モデルの輝度分布を算出する輝度分布算出手順と、
前記輝度分布算出手順により得られた輝度分布を用いて、前記皮膚モデルの肌画像を形成する肌画像形成手順とを有し、
前記皮膚モデル形成手順は、
前記皮膚モデルの層を構成する層界面に凹凸を付与することを特徴とする肌画像シミュレーション方法。 - 前記皮膚モデル形成手順は、
前記層界面を示す皮膚モデル形成データを用いて前記皮膚モデルを形成し、
前記皮膚モデル形成データは前記層界面が交差していることを特徴とする請求項7に記載の肌画像シミュレーション方法。 - 前記皮膚モデル形成手順は、
前記皮膚モデル形成データにおける前記層界面が交差した皮膚の領域では、下位の層界面を優先させて前記皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項8に記載の肌画像シミュレーション方法。 - 前記皮膚モデル形成手順は、
所定の領域の前記皮膚モデルを縦方向及び横方向に折り返した皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション方法。 - 前記皮膚モデル形成手順は、
前記皮膚モデルを区画化することを特徴とする請求項7乃至10のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション方法。 - 前記皮膚モデル形成手順は、
ファンデーションが塗布された塗布肌の前記皮膚モデルを形成することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション方法。 - コンピュータを、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の肌画像シミュレーション装置が有する各手段として機能させるための肌画像シミュレーションプログラム。
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高野 翔史 外1名: ""多層構造モデルによる皮膚と口唇の光伝播解析: 測定系に関する検討"", 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会講演予稿集, JPN6016024952, 3 March 2010 (2010-03-03), pages 03 - 140, ISSN: 0003348240 * |
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