JP6561463B2

JP6561463B2 - 描画装置、描画装置の動作制御方法及び描画装置の動作制御プログラム

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Inventors: 知幸長尾
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Description

本発明は、描画装置、描画装置の動作制御方法及び描画装置の動作制御プログラムに関する。

従来、指の爪にネイルデザインを描画する描画装置が提案されている。例えば、特許文献１には、インクジェット印刷技術を用い、手指の爪及び足指の爪にネイルデザインを描画する技術が記載されている。この種の描画装置では、描画しようとする指の画像をカメラで取得し、取得した画像から爪の領域を検出する。この検出の際、爪の領域のほかに、爪がどの方向を向いているかも知る必要がある。

これは、描画する爪の指が、描画装置の指載置台に対し必ずしも好ましい角度で挿入されるとは限らないためである。図１４は、従来の技術を説明する図であり、図１４（ａ）に示すように、例えば、ネイルデザイン１０１があり、このネイルデザイン１０１を指１０２の爪１０３に描画する場合を考える。図１４（ｂ）に示すように、指１０２が指載置台において真っ直ぐに挿入されていれば、ネイルデザイン１０１は正しく（指１０２の長さ方向（軸）１０２ａとネイルデザイン１０１の縦方向の軸１０１ａの方向が一致した状態で）描画される。しかし、仮に、図１４（ｃ）に示すように、指１０２が指載置台において斜めに挿入されている場合には、ネイルデザイン１０１が爪１０３に対して斜めに描画されてしまう。

このようにネイルデザイン１０１が爪１０３に斜めに描画されることを防ぐために、ネイルデザイン１０１を描画する前に指１０２の長さ方向１０２ａの向きを、指１０２の形状に基づいて調べ、ネイルデザイン１０１の縦方向の軸１０１ａが指１０２の長さ方向１０２ａと一致するように補正する必要がある。

しかしながら、指１０２によってはその形状が左右対称でないこともあり、指１０２の形状だけで爪１０３の長さ方向を正確に判断することが難しい場合がある。

特表２００３−５３４０８３号公報

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、指の形状によらず指の爪にネイルデザインを適切な向きで描画できる描画装置、描画装置の動作制御方法及び描画装置の動作制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成によって把握される。
本発明の描画装置は、ネイルデザインが施される爪を有する指が載置される指載置部と、前記指載置部に載置されている前記指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出する筋検出部と、前記筋検出部により検出された前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すネイルデザイン形成部と、を備え、前記筋検出部は、前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施し、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出し、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出することを特徴とする。

本発明の描画装置の動作制御方法は、指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出するステップと、前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すステップと、を備え、前記筋の延在方向を検出するステップは、前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施すステップと、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出するステップと、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出するステップと、を有することを特徴とすることを特徴とする。

本発明の描画装置の動作制御プログラムは、コンピュータに、指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施させ、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施させた画像における周囲の領域より輝度が高く筋状になっている領域を前記爪の表面に存在する筋として検出させ、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出させ、前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施させることを特徴とする。

本発明によれば、指全体や手の画像がなくても、爪の画像のみで、爪の長さ方向を正確に知ることができ、ネイルデザインを適切な向きで爪に描画できる描画装置、描画装置の動作制御方法及び描画装置の動作制御プログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る描画装置の外観を斜視図である。実施形態に係る表示部の平面図である。実施形態に係る制御の構成を示すブロック図である。実施形態に係る指挿入口周辺の側断面を模式的に示す図である。実施形態に係る光源の配置を説明する図であり、（ａ）は爪の直上に光源を配置した構成を示す側面図、（ｂ）は（ａ）において上方から撮影した指の画像を示す図、（ｃ）は爪の装置奥側の斜め上方に光源を配置した構成を示す側面図、（ｄ）は（ｃ）において上方から撮影した指の画像を示す図、（ｅ）は爪の装置手前の斜め上方に光源を配置した構成を示す側面図、（ｆ）は（ｅ）において上方から撮影した指の画像を示す図である。実施形態に係る筋検出部の機能の説明図であって指を真っ直ぐに挿入した場合の画像を示す図であり、（ａ）は取得した画像を示す図、（ｂ）は（ａ）から切り出した画像の一部を示す図、（ｃ）はグレースケール化、強調処理を施した画像を示す図、（ｄ）は画像を２次元フーリエ変換して得られたパワースペクトル画像を示す図である。実施形態に係る筋検出部の機能の説明図であって指を斜めに挿入した場合の画像を示す図であり、（ａ）は取得した画像を示す図、（ｂ）は（ａ）から切り出した画像の一部を示す図、（ｃ）はグレースケール化、強調処理を施した画像を示す図、（ｄ）は画像を２次元フーリエ変換して得られたパワースペクトル画像を示す図である。実施形態に係る動作制御方法の第１の例のフローチャートを示す図である。（ａ）はデザインの平面図、（ｂ）は爪が斜めに挿入された場合の画像を示す図、（ｃ）は筋の延在方向に合わせてデザインを傾ける様子を示す図である。実施形態に係る動作制御方法の第２の例のフローチャートを示す図である。実施形態に係る動作制御方法の第３の例のフローチャートを示す図である。図１１に示されるフローチャートの続きを示す図である。実施形態に係る指の延在方向の規定の仕方を説明する図である。従来の技術を説明する図であり、（ａ）はネイルデザインを示す図、（ｂ）は指を真っ直ぐに挿入した場合を示す図、（ｃ）は指を斜めに挿入した場合を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。また、図面は符号の向きに見るものとする。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

また、以下の実施形態では、描画装置は手の指の爪の表面を描画対象面として、これに描画するものとして説明するが、本発明の描画対象面は手の指の爪の表面に限るものではなく、例えば足の指の爪の表面を描画対象面としてもよい。

（実施形態の構成）
描画装置の基本構成を図１、図２に基づいて説明する。図１は描画装置の外観を概念的に示す図、図２は表示部の平面図である。

図１に示すように、描画装置１０は、例えば、印刷部２４による描画機能及び描画部２１による描画機能を備え、これらを組み合わせて人の指１２の爪１１にネイルデザインＤ（図２参照）を施す装置である。描画装置１０は、ケース本体４０と、このケース本体４０の内部に設けられる描画部２１及び印刷部２４と、ケース本体４０の上面（天板）に設けられる表示部３２と、ケース本体４０の前面に開口して設けられる指挿入口４５ａとを備える。ここで、描画部２１及び印刷部２４は本発明におけるネイルデザイン形成部に対応する。指挿入口４５ａは、デザインを描く爪１１に対応する指１２を受け入れる。また、ケース本体４０には、制御装置５１（図３参照）及び画像取得部４６（図３参照）が収容される。

図２に示すように、表示部３２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなど各種のフラットディスプレイである。また、表示部３２は、操作部３１を兼ね備えたタッチパネル式となっており、例えば、指先やスタイラスペン又は先の尖った棒状の筆記具などによって表示部３２の表面を触るタッチ操作によって、ユーザーからの指示を取り込むことができる。

表示部３２の左右一側（この例では、右側）には、指１２を撮影した画像Ｐ及び画像Ｐに含まれる爪領域Ｔ（爪１１の輪郭線等の画像）を確認することができるデザイン確認部３２ａが設けられる。一方、表示部３２の左右他側（この例では、左側）には、複数のネイルデザインＤ１〜Ｄ９（ネイルデザインＤ２〜Ｄ９では具体的なデザインの図示を省略する）が表示されるデザイン選択部３２ｂが設けられる。なお、以下の説明において、複数のネイルデザインＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・を総じて称する場合は、数字を後続せずに「ネイルデザインＤ」と記載する。

デザイン選択部３２ｂでは、表示された複数のネイルデザインＤの中から爪１１に描画するネイルデザインＤをタッチ操作によって選択可能である。また、デザイン確認部３２ａの左右に設けられる三角形のボタン３２ｃを押すことで、デザイン確認部３２ａに表示されていない別のネイルデザインＤを表示させることができる。

さらに、表示部３２には、爪１１への印刷を開始する印刷ボタン３２ｄと、画像Ｐを取得するための画像取得ボタン３２ｅと、指１２における爪領域（爪１１の輪郭）Ｔの検出を開始する検出開始ボタン３２ｆと、が設けられる。

続いて、描画装置１０の制御の構成を図３〜図６に基づいて説明する。図３は制御の構成を示すブロック図、図４は指挿入口周辺の側断面を模式的に示す図、図５は光源の配置を説明する図、図６は筋検出部の機能を説明する図である。

図３に示すように、制御装置５１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）により構成される制御部５２と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などで構成される記憶部５３とを備える。

制御部５２は、撮影制御部５８、筋検出部６２、爪領域検出部５９、表示制御部６０、描画制御部６１、印刷制御部６３、画像処理部６４を備える。これら撮影制御部５８、筋検出部６２、爪領域検出部５９、表示制御部６０、描画制御部６１、印刷制御部６３、画像処理部６４の機能は、制御部５２のＣＰＵと記憶部５３のＲＯＭに記憶されたプログラムとの共働によって実現される。また、制御装置５１には、操作部３１、表示部３２、画像取得部４６、描画部２１及び印刷部２４が接続される。

図４に示すように、ケース本体４０の内部には、指挿入口４５ａ内に挿入された指１２が載置・固定される指載置部４５ｂが設けられる。画像取得部４６は、指載置部４５ｂに固定された指１２の爪１１の上方に位置するカメラ４６ａ及び光源４６ｂを備える。カメラ４６ａは、指挿入口４５ａに挿入された指１２及びその爪１１をカラー撮影するものであり、例えば、２００万画素程度又はそれ以上の画素数を有するものを好適に用いることができる。光源４６ｂは、カメラ４６ａによる撮影の際に指１２の爪１１を照明する。光源４６ｂには、白色ＬＥＤなどを好適に用いることができる。

光源４６ｂを配置する位置は限定されないが、例えば、図５（ａ）に示すように、光源４６ｂを爪１１の直上に配置してもよい。この場合、図５（ｂ）に示すように、爪１１全体に光が比較的均一に当たるため、筋１１ａ（後述）が確認し易い。なお、図５では、挿入した指１２の爪１１の爪先を爪載置台４５ｃに置いた構成を例示している。

また、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように、光源４６ｂを爪載置台４５ｃよりも装置奥側に配置し、装置奥側から斜め下方に向けて爪１１を照らすようにしてもよい。また、図５（ｅ）及び（ｆ）に示すように、光源４６ｂを爪載置台４５ｃよりも装置手前側に配置し、装置手前側から斜め下方に向けて爪１１を照らすようにしてもよい。

図３に戻る。図３に示すように、描画部２１は、爪１１にペン２２と、ペン２２を移動させるモータなどで構成される移動手段２３とを備える。ペン２２は、例えば下地用の白色のインクを内部に有していて、そのペン先が爪１１に接触したときに、このインクにより爪１１に下地を描画することができる下地用のものである。描画部２１は、移動手段２３によって前後方向、左右方向、上下方向（図１において破線の矢印で示す方向）に移動可能であり、爪１１の表面に接するように下降させたペン２２のペン先で、爪１１の表面に下地を描画する。なお、描画部２１は、ペン２２として、上記の下地用のものだけでなく、さらに、種々の色や種々の種類のインクを有する描画用のものを備え、これを用いて爪１１に種々の絵柄を描画することができるものであってもよい。

印刷部２４は、インクジェット方式等の印刷ヘッド２５と、印刷ヘッド２５を移動させるモータなどで構成される移動手段２６とを備え、爪１１の下地が形成された部分に印刷ヘッド２５によりネイルデザインＤの印刷を行う。印刷部２４は、移動手段２６によって前後方向、左右方向、上下方向（図１において破線の矢印で示す方向）に移動可能であり、爪１１の表面に下降した印刷ヘッド２５で所望のデザインを印刷する。
なお、移動手段２３と移動手段２６は別々である必要はなく、描画部２１及び印刷部２４を共に前後方向、左右方向、上下方向に移動させるような移動手段として描画部２１にペン２２の上下動を行う駆動部を設けるようにしても良い。

撮影制御部５８は、画像取得部４６のカメラ４６ａ及び光源４６ｂを制御してカメラ４６ａにより、指挿入口４５ａに挿入されて指載置部４５ｂ（図４参照）に載置された指１２を撮影し、爪１１を含む画像Ｐ（図２参照）を取得する。

爪領域検出部５９は、指挿入口４５ａに挿入され、カメラ４６ａで撮影された指１２の爪１１の画像に基づいて、エッジ検出処理などの画像処理により爪１１の領域を検出する。

続いて、筋検出部６２の機能を説明する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、一般に、人の指１２の爪１１の表面には、年齢などによって出方に差はあるものの、筋１１ａが存在する。筋検出部６２は、画像Ｐにおける周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を爪１１の筋１１ａとして検出する。本願発明者は、複数の被験者での観察の結果から、この筋１１ａが延びている延在方向は、概ね爪１１の長さ方向に沿っており、更には、指１２の延在方向にも概ね沿っているという知見をえた。そこで、この検出した筋１１ａを利用して、爪１１の長さ方向及び指１２の延在方向を特定する。そのために、筋検出部６２は、爪１１の筋１１ａを調べて筋１１ａの延在方向を検出する機能を有する。なお、画像Ｐにおいて縦軸（装置奥行き方向）をｙ軸とし、ｙ軸と直交する横軸をｘ軸と定めている。

例えば、図６（ｃ）に示すように、筋１１ａの検出を行う前段階として、画像処理の高速化を目的とし、カメラ４６ａより取得されるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー画像Ｐを２５６階調のグレースケールに変換するともに、爪１１の筋１１ａの強調を目的として、画像Ｐに対してエッジ強調処理を行って画像Ｐ１を生成する。ここで、エッジは画像の輝度が大きく変化する箇所であり、エッジ強調処理は、例えば、画像の、隣接する２つの画素の階調値の差を注目画素の階調値に足し合わせることで行うことができる。そして、画像Ｐに対してグレースケール化及びエッジ強調処理がなされた画像Ｐ１から得られる輝度情報に基づいて、爪１１の筋１１ａ（図６（ｃ）で白い破線に沿って現れる筋）を検出し、この筋１１ａを調べることにより、その延在方向を検出することができる。より具体的には、画像Ｐ１において輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１として検出することができる。

ここで、輝度値の算出には、例えば、「ＮＴＳＣ係数による加重平均法（ＮＴＳＣＣｏｅｆｆｃｉｅｎｔｓｍｅｔｈｏｄ）」を用いることができる。ＮＴＳＣ係数による加重平均法は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの画素の階調値に重み付けをして３で割り、平均をとりグレースケール化する方法であり、重み付けの係数（ＮＴＳＣＣｏｅｆｆｃｉｅｎｔｓ）は、一般にテレビ放送で利用されている輝度信号（明るさ）の分離方法と同じである。Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの階調値が０〜２５５の任意の整数をとるものとすると、グレースケール変換後の値Ｙ（値の範囲は０〜２５５の任意の整数とする）は、Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂで求められ、本実施形態では、このＹの値を階調値とした。なお、階調値の算出方法は、この例に格別に限定されるものではなく各種の算出方法から任意に選択可能である。

また、筋検出部６２は、画像Ｐをグレースケール化するともにエッジ強調処理した後、２次元フーリエ変換し、図６（ｄ）に示すように、２次元フーリエ変換により得たパワースペクトル画像Ｐ２から変換元画像の特徴を検出し、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２を検出することができる。すなわち、パワースペクトル画像Ｐ２において中心から外側へ明るい部分が延びている方向は、その方向に対応する波（筋）があることを示す。爪領域Ｔ内では、この波が筋１１ａと対応するため、明るい部分が延びている方向から、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２を検出することができる。より具体的には、明るい部分が延びている方向と直交する方向を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２として検出する。

ところで、図６では、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２がｙ軸と略平行になる場合を例示したが、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、爪１１の長さ方向がｙ軸に対して斜めになっている（非平行になる）場合がある。このような場合、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２のｙ軸に対する傾斜角θ１（図７（ｃ）参照）あるいは傾斜角θ２（図７（ｄ）参照）を求める。そして、ネイルデザインＤを傾斜角θ１，θ２だけ回転させて、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２にネイルデザインＤの方向の軸ｙ１（図２参照）を合わせる処理を行う。

このアルゴリズムでは、様々な爪１１において筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２を求めることが可能であるが、仮に、爪１１の筋１１ａが薄いなどの理由で筋１１ａを検出できなかった、もしくは、求めた傾斜角θ１あるいは傾斜角θ２が著しく大きくなっていた場合は、指１２の延在方向に基づいてネイルデザインＤの向きを調整する。

さらに、筋検出部６２は、輝度情報に基づいて検出した筋１１ａの延在方向Ｑ１と、パワースペクトル画像Ｐ２から求めた筋１１ａの延在方向Ｑ２を比較し、これらの２つの延在方向Ｑ１，Ｑ２が所定の誤差範囲内で一致するときは、延在方向Ｑ１，Ｑ２の何れか一方、又は延在方向Ｑ１，Ｑ２の中間の方向を最終的な爪１１の筋１１ａの延在方向とする。一方、２つの延在方向Ｑ１，Ｑ２が所定の誤差範囲より大きい差で一致しないときは、２つの延在方向Ｑ１，Ｑ２のうち指１２の延在方向に近い方向を最終的な爪１１の筋１１ａの延在方向として決定することができる。

表示制御部６０は、表示部３２を制御して表示部３２に各種の画面を表示させる。表示制御部６０は、例えば、デザイン選択部３２ｂやデザイン確認部３２ａ、画像Ｐなどの各種の表示画面や、印刷ボタン３２ｄ、画像取得ボタン３２ｅ、検出開始ボタン３２ｆなどの各種ボタンを表示部３２に表示させる。

描画制御部６１は、移動手段２３を介してペン２２の動作を制御し、ペン２２によって爪１１に、例えば白色の下地を描画する。印刷制御部６３は、移動手段２６を介して印刷ヘッド２５の動作を制御し、印刷ヘッド２５によって爪１１にネイルデザインＤの印刷を行う。

画像処理部６４は、画像Ｐにおける爪領域Ｔの大きさに合わせて、ユーザーにより選択されたネイルデザインＤの縮小・拡大を行い、描画データを生成する。また、前述したように、画像処理部６４は、筋検出部６２により決定された筋１１ａの延在方向にネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１（図２参照）を合わせる処理も行う。

記憶部５３には、描画装置１０を動作させるための各種プログラムや各種データが格納されている。記憶部５３のＲＯＭには、爪１１を含む指１２の画像Ｐを取得させ、爪１１の筋１１ａを、画像Ｐに基づいて検出させ、筋１１ａの延在方向にネイルデザインＤの方向を合わせた状態で、ネイルデザインＤを爪１１に描画させることを実現する動作制御プログラムなどの各種プログラムが格納されており、これらのプログラムが制御装置５１によって実行されることで、描画装置１０の各部が統括制御される。

また、記憶部５３には、爪１１の特徴量が記憶される爪領域特徴量記憶部５５、ネイルデザインＤに適した爪１１の形状を記憶する爪の形状記憶部５６及び複数のネイルデザインＤを記憶するネイルデザイン記憶部５７が設けられている。

（実施形態の動作）
続いて、描画装置１０の動作制御方法を図８〜図１２に基づいて説明する。図８は動作制御方法の第１の例を説明する図である。図９（ａ）はデザインの平面図、（ｂ）は爪が斜めに挿入された場合の画像を示す図、（ｃ）は筋の延在方向に合わせてデザインを傾ける様子を示す図である。図１０は動作制御方法の第２の例を説明する図、図１１及び図１２は動作制御方法の第３の例を説明する図である。

図８に示すように、動作制御方法の第１の例では、まず、ステップＳＡ１において、ユーザーが画像取得ボタン３２ｅを押すことにより、撮影制御部５８が、光源４６ｂを点灯させ、カメラ４６ａで指１２を撮影し、指１２の画像Ｐを取得する。

次に、ステップＳＡ２で爪領域検出部５９が、画像Ｐにおいて爪領域Ｔを検出し、ステップＳＡ３で、爪領域Ｔの一部を抽出する。

ステップＳＡ４では、筋検出部６２が爪領域Ｔの一部から得られる輝度情報に基づいて、爪１１の筋１１ａを調べ、ステップＳＡ５で、筋１１ａの延在方向Ｑ１を検出する。例えば、画像Ｐに対してグレースケール化及びエッジ強調処理を行った画像Ｐ１（図７（ｃ）参照）において輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１として検出する。

さらに、ステップＳＡ６で、ネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１（図２参照）を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１に合わせる。例えば、ネイルデザインＤ（図９（ａ）参照）を画像Ｐに重畳表示するとともに、ネイルデザインＤを傾斜角θ１（図７（ｃ）参照）だけ回転し、検出された筋１１ａの延在方向Ｑ１（図９（ｂ）において矢印（２）で示される、爪１１の筋１１ａの延在方向）に合わせるようにしてネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を傾けて（図９（ｃ）、矢印（３））、筋１１ａの延在方向Ｑ１とネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を一致させる。そして、ステップＳＡ７で、描画部２１あるいは印刷部２４によって、ネイルデザインＤを爪１１に描画する。

図１０に示すように、動作制御方法の第２の例では、まず、ステップＳＢ１において、ユーザーが画像取得ボタン３２ｅを押すことにより、撮影制御部５８が、光源４６ｂを点灯させ、カメラ４６ａで指１２を撮影し、指１２の画像Ｐを取得する。

次に、ステップＳＢ２で爪領域検出部５９が、画像Ｐにおいて爪領域Ｔを検出する。そして、ステップＳＢ３で、画像Ｐをグレースケール化し、ステップＳＢ４で、画像Ｐに対してエッジ強調処理を行い、ステップＳＢ５で爪領域Ｔの一部を抽出する。

ステップＳＢ６では、抽出した爪領域Ｔの一部を２次元フーリエ変換し、ステップＳＢ７では、２次元フーリエ変換により得たパワースペクトル画像Ｐ２（図７（ｄ）参照）から変換元画像の特徴を知り、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２を検出する。

さらに、ステップＳＢ８で、ネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２に合わせる。例えば、ネイルデザインＤ（図９（ａ）参照）を画像Ｐに重畳表示するとともに、ネイルデザインＤを傾斜角θ２（図７（ｄ）参照）だけ回転し、検出された筋１１ａの延在方向Ｑ２（図９（ｂ）において矢印（２）で示される、爪１１の筋１１ａの延在方向）に合わせるようにしてネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を傾けて（図９（ｃ）、矢印（３））、筋１１ａの延在方向Ｑ２とネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を一致させる。そして、ステップＳＢ９で、描画部２１あるいは印刷部２４によって、ネイルデザインＤを爪１１に描画する。

図１１に示すように、動作制御方法の第３の例では、まず、ステップＳＣ１において、ユーザーが画像取得ボタン３２ｅを押すことにより、撮影制御部５８が、光源４６ｂを点灯させ、カメラ４６ａで指１２を撮影し、指１２の画像Ｐを取得する。

次に、ステップＳＣ２で爪領域検出部５９が、画像Ｐにおいて爪領域Ｔを検出する。そして、ステップＳＣ３で、画像Ｐをグレースケール化し、ステップＳＣ４で、画像Ｐに対してエッジ強調処理を行い、ステップＳＣ５で爪領域Ｔの一部を抽出する。

ステップＳＣ６では、筋検出部６２が、抽出した爪領域Ｔの一部から得られる輝度情報に基づいて、爪１１の筋１１ａを調べ、ステップＳＣ７で、筋１１ａの延在方向Ｑ１を検出する。例えば、画像Ｐに対してグレースケール化及びエッジ強調処理を行った画像Ｐ１（図７（ｃ）参照）において輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１とする。

ステップＳＣ８では、抽出した爪領域Ｔの一部を２次元フーリエ変換し、ステップＳＣ９では、２次元フーリエ変換により得たパワースペクトル画像Ｐ２（図７（ｄ）参照）から変換元画像の特徴を知り、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ２を検出する。

図１２に示すように、ステップＳＣ１０では、求めた爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２が同じ方向であるか否かを判断する。筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２が同じ方向であると判断されたときは、ステップＳＣ１１において、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２の一方又はＱ１，Ｑ２の平均を最終的な爪１１の筋１１ａの延在方向として決定する。

一方、ステップＳＣ１０において、求めた筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２が同じ方向であると判断されないときは、ステップＳＣ１４に進み、爪１１の筋１１ａの延在方向Ｑ１，Ｑ２のうち、指１２の延在方向に近い方向を最終的な爪１１の筋１１ａの延在方向として決定する。

ここで、指１２の延在方向は、図１３に示すように、指１２の長さ方向（図中、Ｙ軸方向）として定める。なお、図１３中のＸ軸は、指１２の延在方向に直交する指１２の幅方向である。

図１２に戻り、ステップＳＣ１２では、最終的に決定した爪１１の筋１１ａの延在方向にネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を合わせる。例えば、ネイルデザインＤ（図９（ａ）参照）を画像Ｐに重畳表示するとともに、ネイルデザインＤを傾斜角θ１あるいは傾斜角θ２だけ回転し、決定した筋１１ａの延在方向（図９（ｂ）において矢印（２）で示される、爪１１の筋１１ａの延在方向）に合わせるようにしてネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を傾けて（図９（ｃ）、矢印（３））、決定した筋１１ａの延在方向とネイルデザインＤの縦方向の軸ｙ１を一致させる。そして、ステップＳＣ１３で、描画部２１あるいは印刷部２４によって、ネイルデザインＤを爪１１に描画する。

（実施形態の効果）
以上、説明した実施形態によれば、指１２全体や手の画像がなくても、爪１１の画像のみで、爪１１の長さ方向を正確に知ることができ、ネイルデザインＤを適切な向きで爪１１に描画できる描画装置１０、描画装置１０の動作制御方法及び描画装置１０の動作制御プログラムを提供することができる。

なお、実施形態では、１本の指１２を指挿入口４５ａに挿入する構成を例示したが、複数の指１２を指挿入口４５ａに同時に挿入できる場合、図１３に示すように、各指１２の方向が異なるため、このような場合においても描画装置１０を用いることは、ネイルデザインＤを各爪１１に適した向きで正確に描画するうえで有効である。
また、２次元フーリエ変換を行うにあたって、図６に示す画像Ｐの爪１１の部分から計算を行う領域を切り出すにあたって、ピクセル数が２の累乗となるようにしておけば、フーリエ変換の演算を高速で行うことができる高速フーリエ変換アルゴリズムでの演算が行えるので、２次元フーリエ変換を実施する領域の切り出しは、ピクセル数が２の累乗となるようにするのが好適である。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
ネイルデザインが施される爪を有する指が載置される指載置部と、
前記指載置部に載置されている前記指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出する筋検出部と、
前記筋検出部により検出された前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すネイルデザイン形成部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
前記筋検出部は、前記画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出し、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
＜請求項３＞
前記筋検出部は、前記画像をグレースケール化し、前記グレースケール化した画像を２次元フーリエ変換して得たパワースペクトル画像から、前記筋の延在方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
＜請求項４＞
前記筋検出部は、
前記画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出し、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を第１の延在方向として検出し、前記画像をグレースケール化し、前記グレースケール化した画像を２次元フーリエ変換して得たパワースペクトル画像から求めた方向を第２の延在方向として検出して、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とを比較し、
前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とが所定の誤差範囲内で一致するときは、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向の何れか一方、又は、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向の中間の方向を前記筋の延在方向とし、
前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とが前記誤差範囲より大きい差で一致しないときは、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向のうちの前記指の延在方向に近い方を前記筋の延在方向とすることを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
＜請求項５＞
指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出するステップと、
前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すステップと、
を備えることを特徴とする描画装置の動作制御方法。
＜請求項６＞
コンピュータに、
指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出させ、
前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施させることを特徴とする描画装置の動作制御プログラム。

１０描画装置
１１爪
１１ａ筋
１２指
２１描画部
２４印刷部
４５ａ指挿入口
４５ｂ指載置部
４６画像取得部
６２筋検出部
Ｄネイルデザイン
Ｐ画像
Ｐ２パワースペクトル画像
Ｔ爪領域
Ｑ１爪の筋の延在方向
Ｑ２爪の筋の延在方向

Claims

ネイルデザインが施される爪を有する指が載置される指載置部と、
前記指載置部に載置されている前記指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出する筋検出部と、
前記筋検出部により検出された前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すネイルデザイン形成部と、
を備え、
前記筋検出部は、前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施し、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出し、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出することを特徴とする描画装置。
ネイルデザインが施される爪を有する指が載置される指載置部と、
前記指載置部に載置されている前記指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出する筋検出部と、
前記筋検出部により検出された前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すネイルデザイン形成部と、
を備え、
前記筋検出部は、前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施し、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像を２次元フーリエ変換して得たパワースペクトル画像から、前記筋の延在方向を検出することを特徴とする描画装置。
ネイルデザインが施される爪を有する指が載置される指載置部と、
前記指載置部に載置されている前記指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出する筋検出部と、
前記筋検出部により検出された前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すネイルデザイン形成部と、
を備え、
前記筋検出部は、
前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施し、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出し、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を第１の延在方向として検出し、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を行った画像を２次元フーリエ変換して得たパワースペクトル画像から求めた方向を第２の延在方向として検出して、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とを比較し、
前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とが所定の誤差範囲内で一致するときは、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向の何れか一方、又は、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向の中間の方向を前記筋の延在方向とし、
前記第１の延在方向と前記第２の延在方向とが前記誤差範囲より大きい差で一致しないときは、前記第１の延在方向と前記第２の延在方向のうちの前記指の延在方向に近い方を前記筋の延在方向とすることを特徴とする描画装置。
指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像から前記爪の表面に存在する筋の延在方向を検出するステップと、
前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施すステップと、
を備え、
前記筋の延在方向を検出するステップは、前記画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施すステップと、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施した画像における周囲の領域より輝度が高く、筋状になっている領域を前記筋として検出するステップと、前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出するステップと、を有することを特徴とする描画装置の動作制御方法。
コンピュータに、
指載置部に挿入されている、ネイルデザインが施される爪を有する指の前記爪の画像にグレースケール変換及びエッジ強調処理を施させ、前記グレースケール変換及び前記エッジ強調処理を施させた画像における周囲の領域より輝度が高く筋状になっている領域を前記爪の表面に存在する筋として検出させ、
前記筋における輝度値の変化の少ない線状の領域が延びている方向を前記筋の延在方向として検出させ、
前記筋の延在方向に前記ネイルデザインの方向を合わせた状態で、前記ネイルデザインを前記爪に施させることを特徴とする描画装置の動作制御プログラム。