JP2016221212A - 舌の立体形状計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】舌の三次元情報を得て安定的な舌の計測を可能とする舌の立体形状計測システムを提供する。【解決手段】本発明の一観点に係る舌の立体形状計測システムは、複数の開口部が形成された積分球と、積分球の複数の開口部のいずれかから前記積分球内に光を照射する光源装置と、積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の色彩を撮影する色彩記録カメラ装置と、積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の形状を計測する形状計測カメラ装置と、光源装置、色彩記録カメラ装置、及び形状計測カメラ装置に接続され、光源装置の点灯・消灯、並びに色彩記録カメラ装置及び形状計測カメラ装置の撮影トリガーを制御し、かつ色彩記録カメラ装置及び形状計測カメラ装置が撮影した画像データを解析処理する情報処理部と、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、舌の立体形状計測システムに関する。

和漢診療学において、体の部位である舌の状態を観察することにより健康状態や病状を診断する診断手法（以下「舌診」という。）がある。

舌診では舌質と舌苔を観察する。舌質については色沢、水分量と形態運動を、舌苔については色沢と性状を見る。これにより、胃炎、胃がん、胃かいよう、腸炎、虫垂炎、肝臓病、胆のう炎、ひ臓炎等を発見し得ることが知られている。

なお、舌診に関し、舌の特徴量として舌の形状、歯痕、裂紋、苔の湿り気、苔のなめらかさ、苔の厚さ、苔の模様を計測する技術が提案されている（例えば下記特許文献１参照）。

特開２００５−１３７７５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、舌の表面で強く反射する光沢と色彩を同時に計測しているが、舌の形状計測・評価・解析については未着手であった。舌の三次元情報を得ることで客観化できる項目が増えるとともに舌色計測や舌湿潤度計測もより安定化すると考えられる。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、舌の三次元情報を得て安定的な舌の計測を可能とする舌の立体形状計測システムを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行ったところ、以下に示す舌表面質感の時間変化計測システムを完成させるに至った。

すなわち、本発明の第一の観点に係る発明は、複数の開口部が形成された積分球と、積分球の複数の開口部のいずれかから積分球内に光を照射する光源装置と、積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の色彩を撮影する色彩記録カメラ装置と、積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の形状を計測する形状計測カメラ装置と、光源装置、色彩記録カメラ装置、及び形状計測カメラ装置に接続され、光源装置の点灯・消灯、並びに色彩記録カメラ装置及び形状計測カメラ装置の撮影トリガーを制御し、かつ色彩記録カメラ装置及び形状計測カメラ装置が撮影した画像データを解析処理する情報処理部と、を有する舌の立体形状計測システムである。

以上、本発明により、舌の三次元情報を得て安定的な舌の計測を可能とする舌の立体形状計測システムを提供することができる。

実施形態に係る舌の立体形状計測システムを上方から見た概略を示す図である。 実施形態に係る舌の立体形状計測システムを側面から見た概略を示す図である。

以下、本発明に係る舌の立体形状計測システムについて、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる実施が可能であり、以下に示す実施形態の例示にのみ狭く限定されるものではない。

図１は、本実施形態にかかる舌の立体形状計測システム（以下「計測システム」という。）１を上方から見た概略を示す図であり、図２は、本計測システム１を側面から見た概略を示す図である。

これらの図で示すように、本計測システム１は、複数の開口部２１、２２、２３、２４、２５が形成された積分球２と、積分球２の複数の開口部２１乃至２５のいずれかから積分球２に光を照射する光源装置３と、積分球２の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の色彩を撮影する色彩記録カメラ装置４と、積分球２の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の形状を計測する形状計測カメラ装置５と、光源装置３、色彩記録カメラ装置４、及び形状計測カメラ装置５に接続され、光源装置３の点灯・消灯、並びに色彩記録カメラ装置４及び形状計測カメラ装置５の撮影トリガーを制御し、かつ前記色彩記録カメラ装置４及び前記形状計測カメラ装置５が撮影した画像データを解析処理する情報処理部６と、を有する。

本実施形態において、積分球２は、光を拡散させることのできる物体であり、具体的には、内部が球状にくりぬかれたものである。また、この内壁には、高反射、高拡散の塗料が塗られている。積分球２を用いることで、光源装置３から照射される光を十分に拡散させることができ、舌の光沢成分を十分に除去することができるようになる。

また本実施形態に係る積分球２は、複数の開口部２１乃至２５が形成されている。その開口部は少なくとも、被験者の舌を配置するため、光源装置３の光を積分球２内に照射するため、積分球２から放出される被験者の舌表面の状態を含む光を撮影するため、に用いられる。

積分球２の開口部の一つ２１は、被験者の舌を配置し、計測することができるようにするための開口部であり、少なくとも被験者の舌を配置できる程度の大きさであることが好ましい。

また、本実施形態に係る積分球２の開口部の他の一つ２２は、光源装置３の光を積分球２内に照射するためのものである。なおこの開口部２２の位置は限定されるわけではないが、後述の開口部２３とは異なる位置に設けておくことが好ましく、積分球２の球状の内部空洞の中心をはさんで上記舌を配置する開口部２１と積分球２の中心と、この開口部２２とのなす角が６０度以上１２０度以下、より好ましくは直交する位置にあけられていることが好ましい。このようにすることで舌に直接光を当てないようにし、積分球２の内部で何度も繰り返し反射させ、被験者の舌に十分に拡散した光を照射することができるようになる。なお図１、２の例では９０度に設定した例を示している。

積分球２の開口部の他の一つ２３は、積分球２から放出される被験者の舌色に関する情報を含む光を撮影する色彩記録カメラ装置４を配置するために用いられるものである。この開口部２３の位置は、舌表面の色彩と光沢を精度良く測定する必要があるため、積分球２の球状の内部空洞の中心をはさんで上記舌を配置する開口部２１と対向する位置に形成されていることが好ましい。なお、開口部２３の大きさは限定されることはないが、不必要に大きいと拡散光の光量が減少するため色彩記録カメラ装置４で撮影するための必要最小限の大きさが好ましい。

また、本実施形態において、色彩記録カメラ装置４は、舌の表面の色彩と光沢量分布を撮影することのできる装置である。本実施形態に係る色彩記録カメラ装置４の構成としては、特に限定されないが、時系列的に舌表面の状態変化を撮影することで健康状態を判断することができるよう、時系列の画像データとして取り込めるビデオカメラ装置であることは好ましい一形態である。

積分球２の開口部の他の一つ２４、２５は、積分球２から放出される被験者の舌の形状に関する情報を含む光に基づき舌の形状を計測する形状計測カメラ装置５を配置するために用いられるものである。この開口部２４、２５の位置は、舌の形状を精度良く計測する必要があるため、色彩記録カメラ装置４を配置する開口部２２と積分球２の中心を結ぶ直線と、この開口部２４、２５と積分球２の中心を結ぶ直線のなす角が５度以上９０度以下、より好ましくは６０度以下となる位置に開けられていることが好ましい。このようにすることで舌の形状計測を精度良く行うことができるようになる。なお、開口部２４、２５の大きさは限定されることはないが、不必要に大きいと拡散光の光量が減少するため形状計測カメラ装置５で撮影するための必要最小限の大きさが好ましい。

また、本実施形態において、形状計測カメラ装置５は、舌の形状を計測することのできる画像取得装置である。本実施形態において形状計測カメラ装置５の形状計測手法としては、例えば、Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ法による三次元距離画像カメラを用いることができる。三次元距離画像カメラは、取得する画像データの画素毎に対象物からの距離解析を行うことが可能であり、これを用いることで対象の形状を計測することが可能となる。また、形状計測カメラ５は、２個以上配置することで死角をなくし、舌の側面や裏側まで形状計測することができるようになる。

また本実施形態において、形状カメラ装置５の形状計測手法としては上記のほか、例えばいわゆるステレオ法に基づき、複数のカメラ装置を用い、それぞれ異なる位置に置いて舌の情報を取得し、これら異なる複数の舌の情報から三次元情報を取得することのできるカメラ装置であることとしてもよい。またこの場合において形状計測カメラ装置５の構成としては、特に限定されないが、時系列的に舌表面の状態変化を撮影することで健康状態を判断することができるよう、ビデオカメラ装置を用いることは好ましい一形態である。

本実施形態において、情報処理装置６は、光源装置３の点灯・消灯を瞬時に制御することができるものである。また情報処理装置６は、色彩記録カメラ装置４、形状計測カメラ装置５の撮影のトリガーを制御できるものである。各カメラ装置と光源装置３の点灯・消灯を制御することで所望のタイミングで情報を取得することが可能となる。

また、本実施形態において、情報処理装置６は色彩記録カメラ装置４が撮影取得した色彩情報を含む画像データ、形状計測カメラ装置５が取得した舌の形状を含む画像データを処理し、舌表面の状態を判定することができるものである。より具体的には、形状計測カメラ装置５によって取得した三次元の舌の形状データに関する画像データと、色彩記録カメラ装置４が取得した画像データの位置情報とを組み合わせ、形状及び色彩を組み合わせた舌画像データを取得することも可能となる。

情報処理装置６の例としては、限定されるわけではないが、いわゆるパーソナルコンピュータを用い、舌色、形状を演算し、これらに基づき状態を判定するためのプログラムを格納し、これを実行させることで実現することができる。

以上、本実施形態による舌の立体形状計測システムにより、舌の光沢成分と色彩成分を分離して時間的変化を定量的に計測することが可能となり、健康状態と密接に関わっているとされる血液や血管の状態を診断する指標を得ることができる。特に、本実施形態では、積分球を用いているため、舌表面の光沢成分を十分に除去し、また表面凹凸による陰影も除去可能であるため、安定して舌表面の色彩成分を計測することができる。

本発明は、舌の立体形状計測システムとして産業上の利用可能性がある。

Claims (2)

1. 複数の開口部が形成された積分球と、
   前記積分球の複数の開口部のいずれかから前記積分球内に光を照射する光源装置と、
   前記積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の色彩を撮影する色彩記録カメラ装置と、
   前記積分球の複数の開口部のいずれかに設置され、被験者の舌の形状を計測する形状計測カメラ装置と、
   前記光源装置、前記色彩記録カメラ装置、及び前記形状計測カメラ装置に接続され、前記光源装置の点灯・消灯、並びに前記色彩記録カメラ装置及び前記形状計測カメラ装置の撮影トリガーを制御し、かつ前記色彩記録カメラ装置及び前記形状計測カメラ装置が撮影した画像データを解析処理する情報処理部と、を有する舌の立体形状計測システム。
2. 前記開口部のいずれかは、被験者の舌を配置するためのものである請求項１記載の舌の立体形状計測システム。