JP5180736B2 - 肌のくすみの評価方法及び評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、肌のくすみの評価方法及び評価装置に関する。

近年、肌の健康や美容に対する関心が高まっており、例えば、シミ、くすみ、そばかす等の黒色色素肌トラブルを解消するために、ＩＰＬ治療（フォトフェイシャル）が行われている。

一般に、シミとしては、肝班、雀卵班、日光性黒子、脂漏性角化症、扁平母斑等が知られている。特許文献１には、偏光されたＵＶＡＩ、ＵＶＡＩＩ及びＵＶＢを用いて撮影したＵＶ画像のカラー画像に対するシミのコントラストの増減を判定することにより、シミを分類する方法が開示されている。

しかしながら、肌のくすみを評価する方法は知られていない。
実登３１３２１９５号公報

本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、肌のくすみを高精度で評価することが可能な肌のくすみの評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、肌のくすみの評価方法において、肌のＵＶ画像を撮影する工程と、該撮影されたＵＶ画像の輝度の平均値を算出する工程を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の肌のくすみの評価方法において、前記ＵＶ画像を撮影する際に用いられる紫外線は、波長が３２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、肌のくすみを評価する肌のくすみの評価装置であって、紫外線を発光する光源と、該光源から発光された紫外線を所定の方向に偏光させる第１の偏光フィルタと、該第１の偏光フィルタにより偏光された紫外線が該肌により反射された反射光を該第１の偏光フィルタとは異なる方向に偏光させる第２の偏光フィルタと、該第２の偏光フィルタにより偏光された反射光を受光して該肌のＵＶ画像を撮影する撮像手段と、該撮像手段により撮影されたＵＶ画像の輝度の平均値を算出する手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、肌のくすみを高精度で評価することが可能な肌のくすみの評価方法及び評価装置を提供することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。

本発明の肌のくすみの評価方法は、肌のＵＶ画像を撮影する工程と、撮影されたＵＶ画像の輝度の平均値を算出する工程を有する。これにより、肌のくすみに大きな影響を与える肌の内部のメラニンの状態を高感度で撮影することができるため、肌のくすみを高精度で評価することができる。

図１に、本発明の肌のくすみの評価装置の一例を示す。評価装置１０は、光源１１−１及び１１−２と、カメラ１２と、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４と、制御装置１５を有する。

光源１１−１及び１１−２は、紫外線を発光するが、２個の光源を配置することにより、紫外線の光量を多くすることができる。なお、光源の数は、３個以上であってもよい。

光源１１−１及び１１−２としては、紫外線を発光することが可能であれば、特に限定されないが、ストロボ等の照明装置を用いることができる。ストロボの市販品としては、ａｕｔｏ２２ＳＲ、ａｕｔｏ３０ＳＲ、ａｕｔｏ３６ＳＲ（以上、サンパック社製）等が挙げられる。

光源１１−１及び１１−２から発光される紫外線は、波長が３２０〜４００ｎｍであることが好ましく、３４０〜４００ｎｍがさらに好ましい。この波長が３２０ｎｍ未満であると、肌の内部に紫外線が十分届かず、肌の内部のメラニンの状態を高感度で撮影できないことがあり、４００ｎｍを超えると、可視光が照射されるため、肌の内部のメラニンの状態を高感度で撮影できないことがある。このとき、光源１１−１及び１１−２に、所定の波長の光をカットするカットフィルタ等を設けてもよい。

また、カメラ１２においては、光源１１−１及び１１−２から発光された紫外線が第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２を介して、被写体１の肌に照射されて反射された反射光を第２の偏光フィルタ１４を介して、受光することによりＵＶ画像が撮影される。なお、カメラ１２に、所定の波長の光をカットするカットフィルタ等を設けてもよい。

カメラ１２としては、特に限定されないが、１２８０×９６０、６４０×４８０（ＴＶフォーマット）、１３４４×１０２４、４２５６×２８４８等の解像度を有するＵＶデジタルカメラを用いることができる。ＵＶデジタルカメラの市販品としては、ＸＣＤ−ＳＸ９００ＵＶ、ＸＣＤ−ＳＸ９１０ＵＶ、ＸＣ−ＥＵ５０（以上、ソニー社製）、Ｃ８４８４−１６Ｃ、ＢＴ−ＣＣＤカメラＣ８０００（以上、浜松ホトニクス社製）等が挙げられる。さらに、カメラ１２に設けられるレンズ１２ａとしては、特に限定されないが、紫外線用レンズを用いることができる。紫外線用レンズの市販品としては、Ｈ２５２０−ＵＶＭ（焦点距離２５ｍｍ、絞り値Ｆ２．０−１６）、Ｂ２５８０−ＵＶ（焦点距離２５ｍｍ、絞り値Ｆ２．８−１６）、Ｂ７８３８−ＵＶ（焦点距離７７．５５ｍｍ、絞り値Ｆ３．８−１６）（以上、ペンタックス社製）等が挙げられる。

第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２は、それぞれ光源１１−１及び１１−２から発光される紫外線を所定の方向に偏光させる。また、第２の偏光フィルタ１４は、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２により偏光された紫外線が被写体１の肌に照射されて反射された反射光を、所定の方向に偏光させる。なお、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２の偏光方向は同一であり、第２の偏光フィルタ１４の偏光方向は、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２の偏光方向とは異なる。

第１の偏光フィルタ１３及び第２の偏光フィルタ１４としては、特に限定されないが、近赤外偏光板ＰＯＬＡＸ−３０ＩＲ（波長領域８５０〜２０００ｎｍ、平均透過率３０±３％）（ルケオ社製）等を用いることができる。また、第１の偏光フィルタ１３及び第２の偏光フィルタ１４の材料としては、石英を含む材料が好ましく、合成石英等が挙げられる。これにより、高精度な偏光を実現することができる。

ここで、評価装置１０において、光源１１−１及び１１−２から発光された紫外線は、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２により特定の方向に偏光され、被写体１の肌に照射される。次に、被写体１の肌に照射された紫外線は、肌の表面で反射されて表面反射光となるが、表面反射光は、凹凸等の肌の表面情報を有する。また、被写体１の肌に照射された紫外線は、肌の内部で散乱されたり、吸収されたりした後に、肌の表面から出射されて内部反射光となるが、内部反射光は、表皮のシミ、くすみ、そばかす等の肌の内部情報を有する。

したがって、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４の偏光方向が異なることにより、表面反射光をカットし、内部反射光を通過させることができ、その結果、テカリを抑制して明瞭なＵＶ画像が得られる。このとき、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２の偏光方向と、第２の偏光フィルタ１４の偏光方向のなす角を９０°にすることにより、表面反射光を最大限カットすることができる。

また、制御装置１５は、光源１１−１及び１１−２から発光される紫外線の波長を制御したり、カメラ１２の撮影を制御したりする。また、制御装置１５は、メモリ、補助記憶装置等の蓄積手段と、ディスプレイ等の表示手段を備え、カメラ１２で撮影したＵＶ画像の蓄積や表示を制御する。さらに、制御装置１５は、カメラ１２で撮影したＵＶ画像の輝度の平均値を算出する手段として、公知の輝度解析プログラムを有する。

さらに、評価装置１０には、被写体１の顔、手等を所定の位置で固定した状態で、ＵＶ画像を撮影することができるように、固定部材として、フレーム部材１６を設けてもよい。これにより、高精度なＵＶ画像を撮影することができる。例えば、顔を撮影する場合、フレーム部材１６の固定台にあごを乗せて固定する。このとき、カメラ１２に対して真正面だけでなく、所定の角度傾けた状態で顔を固定することもできる。これにより、頬、目尻等の局部のＵＶ画像を撮影することができる。

このような評価装置１０を用いると、テカリを防止して明瞭なＵＶ画像を撮影することができ、その結果、肌のくすみを高精度で評価することができる。

次に、図２を用いて、第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタの設置方法を説明する。光源１１−１及び１１−２の発光部１１−１ａ及び１１−２ａと、カメラ１２のレンズ１２ａ（図２（ａ）参照）に、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４（図２（ｂ）参照）を設置する（図２（ｃ）参照）。具体的には、光源１１−１及び１１−２から発光される紫外線を、それぞれ特定の方向へ偏光させる第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２を、発光部１１−１ａ及び１１−２ａの全体を覆うようにして、光源１１−１及び１１−２に設置する。なお、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２は、図中、縦方向に偏光させ、第２の偏光フィルタ１４は、図中、横方向に偏光させ、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２の偏光方向と、第２の偏光フィルタ１４の偏光方向のなす角は９０°である。

このとき、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４を、発光部１１−１ａ及び１１−２ａと、レンズ２１に、接着させてもよい。また、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４を上下にスライドさせるスライド機構を設けてもよい。さらに、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４を、発光部１１−１ａ及び１１−２ａと、レンズ２１に、マグネット等で着脱可能としてもよい。なお、第１の偏光フィルタ１３−１及び１３−２と、第２の偏光フィルタ１４を、発光部１１−１ａ及び１１−２ａと、レンズ２１に対して、所定の間隔を隔てて設置してもよい。

次に、図３を用いて、光源１１とカメラ１２の配置を説明する。被写体１の肌の撮影範囲に均一な紫外線が照射されるように、カメラ１２と、光源１１−１及び１１−２の距離ｄ_１及びｄ_２を等しくすると共に、光源１１−１及び１１−２と、被写体１の肌の撮影範囲の距離ｄ_３及びｄ_４を等しくすることが好ましい。なお、ｄ_１及びｄ_２は、特に限定されないが、５〜１０ｃｍであることが好ましい。また、ｄ_３及びｄ_４は、特に限定されないが、５０〜１００ｃｍであることが好ましい。また、レンズ２１と被写体１の距離ｄ_５は、特に限定されないが、５０〜１００ｃｍであることが好ましい。なお、ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３、ｄ_４及びｄ_５は、カメラやレンズの性能（解像度、画角等）、光源の強さ等に応じて、適宜調整することができる。

通常の室内環境下、３６人の被験者の頬のくすみの有無を、目視で官能評価し、５段階で判定した。

次に、図１に示す評価装置１０を用いて、被験者（被写体１）の頬のＵＶ画像をデジタル撮影し、制御装置１５の蓄積手段に蓄積されたＵＶ画像の頬の中央部に１００×１００ピクセルの枠を設けた後、輝度解析プログラムを用いて、枠の内部の各画素の輝度を抽出し、その平均値を算出した（図４参照）。なお、ＵＶ画像の撮影は、通常の室内環境下で、被験者のあごをフレーム部材１６の固定台に乗せた状態で、閉眼させて行った。このとき、カメラ１２のフォーカスを一定に保持した。

図５に、頬のくすみと頬のＵＶ画像の輝度の平均値の関係を示す。図５より、頬のＵＶ画像の輝度の平均値は、頬のくすみと高い相関があることがわかる。

次に、美白化粧品を３ヶ月間使用する前後の被験者の頬のＵＶ画像の輝度の平均値を上記と同様にして算出した。なお、図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ美白化粧品の使用前及び使用後の頬のＵＶ画像を示す。その結果、美白化粧品を３ヶ月間使用することにより、被験者の頬の中央部のくすみが減少し、ＵＶ画像の輝度の平均値が１１５．４から１３１．０に上昇していた。このため、頬のＵＶ画像の輝度の平均値を算出することにより、美白化粧品のくすみを改善する効果を評価できることがわかる。

本発明の肌のくすみの評価装置の一例を示す図である。 第一の偏光フィルタ及び第二の偏光フィルタの設置方法を説明する図である。 光源とカメラの配置を説明する図である。 頬のＵＶ画像の輝度の平均値を算出する方法を説明する図である。 頬のくすみと頬のＵＶ画像の輝度の平均値の関係を示す図である。 美白化粧品を３ヶ月間使用する前後の頬のＵＶ画像を示す図である。

符号の説明

１ 被写体
１０ 評価装置
１１−１、１１−２ 光源
１１−１ａ、１１−２ａ 発光部
１２ カメラ
１２ａ レンズ
１３−１、１３−２ 第１の偏光フィルタ
１４ 第２の偏光フィルタ
１５ 制御装置
１６ フレーム部材

Claims (3)

1. 肌のＵＶ画像を撮影する工程と、
   該撮影されたＵＶ画像の輝度の平均値を算出する工程を有することを特徴とする肌のくすみの評価方法。
2. 前記ＵＶ画像を撮影する際に用いられる紫外線は、波長が３２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の肌のくすみの評価方法。
3. 肌のくすみを評価する肌のくすみの評価装置であって、
   紫外線を発光する光源と、
   該光源から発光された紫外線を所定の方向に偏光させる第１の偏光フィルタと、
   該第１の偏光フィルタにより偏光された紫外線が該肌により反射された反射光を該第１の偏光フィルタとは異なる方向に偏光させる第２の偏光フィルタと、
   該第２の偏光フィルタにより偏光された反射光を受光して該肌のＵＶ画像を撮影する撮像手段と、
   該撮像手段により撮影されたＵＶ画像の輝度の平均値を算出する手段とを有することを特徴とする肌のくすみの評価装置。