JP7341145B2 - 皮膚を画像化する装置 - Google Patents

Description

本発明は、皮膚を画像化する装置、皮膚を画像化する装置の作動方法、及び皮膚の肌理を測定するためのシステムに関する。

スキンケアの分野において、皮膚の画像を取得することは有用である。例えば、皮膚の画像は、皮膚の状態を（皮膚の状態におけるいかなる悪化又は改善等も）モニターするのに、及び、任意の皮膚のコンディションを検出するのに役立ち得る。

皮膚を画像化するための一部の既存の装置は、装置のイメージングセンサによって画像が取得される間に皮膚を照射するための光源を含む。特許文献１は、光が皮膚に当てられる皮膚観察装置の一例を開示している。この皮膚観察装置は、皮膚の肌理を観察するために、皮膚のしみを観察するために使用されるものとは異なる光軸に対する入射角度の光を使用する。
特許文献２は、概して円形のビューイング開口と、ビューイング開口を中心として配置された第１及び第２の群の光源を含む複数の光源と、ビューイング開口を通過する光を偏光させるための第１の偏光子と、第１の群の光源から発せられた光を偏光させるための第２の偏光子とを有するダーマトスコープを開示しており、第２の群の光源からの光が第２の偏光子によって偏光されないように、第１及び第２の群の光源は、ビューイング開口の中心から異なる距離に配置されている。
特許文献３は、画像を使用して、良性の組織病変と悪性の組織病変とを識別する方法を開示している。
Ｋａｐｓｏｋａｌｙｖａｓ ｅｔ ａｌ．，“Ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｓｋｉｎ ｌｅｓｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｒｍｏｓｃｏｐｅ”においては、３つの異なるスペクトル領域において放射される高輝度ＬＥＤを利用するマルチスペクトルダーモスコープが議論されており、ここでは、照明が偏光され、アナライザが検出のために使用されている。

しかし、皮膚を画像化するためのそのような装置が存在するけれども、既存の装置は、不十分な画質の影響を受ける恐れがある。例えば、既存の装置によって取得される画像は、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びしわ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性等）が適切な程度まで解像されるほど十分にコントラスト（又は解像度）が高くないことが多くある。

従って、既存の問題を克服する、皮膚を画像化するための改善された装置が必要とされている。

ＪＰ ２０１３／０２６８４６ ＵＳ２０１４／０２４３６８５ Ａ１ ＵＳ２０１５／０２９７１３０ Ａ１

上述したように、既存の装置による制限は、そのような装置によって取得される画像は、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びしわ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性等）が適切に解像されるほど十分にコントラスト（又は解像度）が高くないことが多いということである。従って、既存の問題を克服する、皮膚を画像化するための改善された装置を有するということが有用である。

従って、第１の態様によると、皮膚を照射するために光を発するように構成された光源を含む装置が提供される。光源は、５から４０度の範囲の放射角度を有する。この放射角度は、光源によって発せられた光の強度が、光源によって発せられた光の最大強度の半分になる角度である。装置はイメージングセンサも含み、イメージングセンサは、皮膚から反射した光を検出し、検出した光を皮膚の画像に変換するように構成されている。

一部の実施形態において、光源は、１０から３０度の範囲の放射角度を有してもよい。一部の実施形態において、光源は、１０から２５度の範囲の放射角度を有してもよい。

光源は、１０から３０度の範囲の入射角度で光を発するように構成されている。一部の実施形態において、光源は、１０から２５度の範囲の入射角度で光を発するように構成されてもよい。

一部の実施形態において、光源は、皮膚を均一に照射ために光を発するように構成されてもよい。一部の実施形態において、光源は、複数の発光体を含んでもよい。一部の実施形態において、光源は、少なくとも３つの発光体を含んでもよい。

装置は、光源及びイメージングセンサを収容するように構成されたハウジングをさらに含む。一部の実施形態において、ハウジングは開口を含んでもよく、光源は、開口を介して、光を発するように構成され、イメージングセンサは、開口を介して、皮膚から反射した光を検出するように構成されている。

開口は、０．００５から０．３の範囲の値を有する開口数である。

一部の実施形態において、光源とイメージングセンサとの距離は、５ミリメートルを超えてもよい。

第２の態様によると、皮膚の肌理を測定するためのシステムが提供される。システムは、上述の装置と、イメージングセンサから皮膚の画像を取得し、取得した画像を処理して皮膚の肌理を測定するように構成されたプロセッサとを含む。

第３の態様によると、皮膚を画像化する装置の作動方法が提供される。装置は、光源及びイメージングセンサを含む。当該方法は、光源から光を発して、皮膚を照射するステップを含む。光源は、５から４０度の範囲の放射角度を有する。この放射角度は、光源によって発せられる光の強度が、光源によって発せられる光の最大強度の半分になる角度である。当該方法は、イメージングセンサによって、皮膚から反射した光を検出し、イメージングセンサによって、検出した光を皮膚の画像に変換するステップも含む。

第４の態様によると、コンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトが提供され、コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードをその中に具現化させ、コンピュータ読み取り可能なコードは、適したコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、コンピュータ又はプロセッサに上述の方法を行わせるように構成されている。

上述の態様及び実施形態によると、既存の装置による制限が取り組まれる。特に、上述の態様及び実施形態によると、改善されたコントラスト（又は解像度）（従って改善された質）の画像を取得することができる。達成された画像の改善されたコントラスト（又は解像度）は、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びシワ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性等）が画像において適切に解像されるのに最適である。このようにして、画像は、より正確な皮膚のモニタリングを提供し、皮膚のコンディションをより確実に検出するために使用することができる。従って、既存の問題を克服する、皮膚を画像化するための改善された装置が提供される。

上記及び他の態様が、以下に記載される１つ又は複数の実施形態から明らかになり、以下に記載される１つ又は複数の実施形態を参照して解明されることになる。

次に、例証的な実施形態が、単なる例として、以下の図面を参照して記載される。
一実施形態による装置の概略図である。 一実施形態による装置の光源に対する放射角度範囲の概略図である。 異なる放射角度を有する光源を用いてイメージングセンサによって取得された例となる画像を示した図である。 異なる入射角度で光を発するように構成された光源を用いてイメージングセンサによって取得された例となる画像を示した図である。 例となる実施形態による装置の概略図である。 一実施形態による装置の作動方法を例示した流れ図である。

上述したように、既存の問題を克服する、皮膚を画像化するための改善された装置が提供される。

図１は、一実施形態による、皮膚１０２を画像化する装置１００を例示している。図１において例示されているように、装置１００は光源１０４を含む。光源１０４は、皮膚１０２を照射するために光１０６を発するように構成される。一部の実施形態では、光源１０４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、垂直共振器レーザーダイオード（ＶＣＳＥＬ）、端面発光レーザー、又は任意の他の半導体光源等、半導体光源を含み得る。代替的又は追加的に、一部の実施形態において、光源１０４は、例えば、パッシブマトリクス（ＰＭＯＬＥＤ）、アクティブマトリクス（ＡＭＯＬＥＤ）、又は任意の他の有機光源等の有機光源を含み得る。代替的又は追加的に、一部の実施形態において、光源１０４は、例えば、固体光源を含み得る。しかし、光源１０４のタイプの例が提供されているけれども、他のタイプの光源が使用されてもよいということが理解されることになる。

同様に図１において例示されているように、装置１００は、イメージングセンサ１０８をさらに含む。イメージングセンサ１０８は、皮膚１０２から反射した光１１０を検出し、検出した光１１０を皮膚１０２の画像に変換するように構成される。一部の実施形態では、本明細書において記載されるイメージングセンサ１０８は、例えば、カメラセンサであってもよい。一部の実施形態において、イメージングセンサ１０８は、集束レンズを含んでもよい。代替的又は追加的に、一部の実施形態において、イメージングセンサ１０８は開口を含んでもよい。一部の実施形態において、イメージングセンサ１０８の開口は、０．２ｍｍから０．６ｍｍの範囲のストップサイズ（ｓｔｏｐ ｓｉｚｅ）を有してもよい。イメージングセンサ１０８について例が提供されてきたけれども、任意の他のタイプのイメージングセンサもまた可能であるということが理解されることになる。

図２は、本明細書において記載される装置１００の光源１０４に対する放射角度範囲を例示している。本明細書において言及される放射角度は、光源１０４によって発せられる光の強度（例えば、光度等）が、光源１０４によって発せられる光の最大（例えば、ピーク）強度の半分（すなわち、５０％）になる角度である。放射角度は、例えば、光源によって発せられる光の分散の尺度（又は放射パターン）である。より狭い視野角で軸上において見られる光源の放射パターンは、より広い視野角で軸上において見られる光源の放射パターンよりも高い強度を有する。

図２において例示されているように、本明細書において記載される装置１００の光源１０４は、５から４０度の範囲の放射角度を有する。一部の実施形態では、例えば、装置１００の光源１０４は、１０から３５度の範囲、例えば１５から３０度の範囲、例えば２０から２５度の範囲の放射角度を有することができる。一部の実施形態では、例えば、装置１００の光源１０４は、１０から３０度の範囲、例えば１０から２５度の範囲の放射角度を有することができる。例えば、一部の実施形態では、装置１００の光源１０４は、１０度、１１度、１２度、１３度、１４度、１５度、１６度、１７度、１８度、１９度、２０度、２１度、２２度、２３度、２４度、及び２５度から選択される放射角度、又は上記の値の間の任意の非整数の放射角度、又は５度から４０度の範囲にある任意の他の放射角度を有することができる。装置１００の光源１０４に対する放射角度範囲及び放射角度について一部の例が提供されているけれども、装置１００の光源１０４は、５から４０度の範囲の任意の放射角度を有してもよいということが理解されることになる。

上述の放射角度を有する装置１００の光源１０４で、装置１００のイメージングセンサ１０８から取得される皮膚１０２の画像は、改善されたコントラスト（又は解像度）を有する。このようにして、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びしわ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性、又は任意の他の皮膚の特徴等）をより適切に解像し、従って、より良好に視覚化することができる。これは、図３Ａ及び３Ｂにおいて例示されている。

図３Ａは、装置の光源が、本明細書において記載される装置１００の光源１０４に対する放射角度範囲外にある１２０度の放射角度を有する場合の、装置のイメージングセンサによって取得される画像の一例である。大きな放射角度（例えば、１２０度等の４０度を超える任意の角度）を有する光源が、肌理のある皮膚等の不規則な表面を照射するために使用される場合、光源によって発せられる光の光線は、拡散照明の場合、表面上に広範囲の入射角度を有し、従って、表面上のいかなる不規則性に対する感受性も低い。そのようなものとして、そのような光源で皮膚が照射される場合に、イメージングセンサから取得された画像において不規則性を視覚化することは困難である。大きな放射角度（例えば、１２０度等の４０度を超える任意の角度）で肌理のある表面を照射するための広範囲の入射角度を達成することによって、皮膚から反射した光を検出する可能性は高まるが、皮膚の表面上の任意の不規則性に対する反射した光の感度は低下し、不十分なコントラストの画像が生じる。

図３Ｂは、装置１００の光源１０４が２５度の放射角度を有する場合の、本明細書において記載される装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。５から４０度の範囲の放射角度を有する、本明細書において記載される装置１００の光源１０４が、不規則な表面（肌理のある皮膚等）を照射するために使用される場合、光源によって発せられる光の光線は、表面に対する狭い入射角度範囲を有し、従って、表面上のいかなる不規則性に対してもより感受性が高い。そのようなものとして、皮膚がそのような光源１０４で照射されると、不規則性は、本明細書において記載される装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像においてより容易に視覚化される。従って、図３Ａ及び３Ｂにおいて例示されているように、２５度の放射角度を有する光源１０４で取得された画像は、画像内の特徴がより明確に解像されるように、１２０度の放射角度を有する光源で取得された画像よりも高いコントラスト（又は解像度）を有する。

一部の実施形態において、本明細書において記載される装置１００の光源１０４は、特定範囲の入射角度（ＡＯＩ）で光１０６を発するように構成されてもよい。本明細書において言及される入射角度は、光源１０４から発せられる光１０６（すなわち、皮膚１０２に入射する光又は皮膚１０２を照射する光）が、皮膚１０２に入射した点において垂線を用いて生じる角度である。

一部の実施形態において、装置１００の光源１０４は、５から５０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成されてもよい。一部の実施形態では、例えば、光源１０４は、１０から４５度の範囲、例えば１５から４０度の範囲、例えば２０から３５度の範囲、例えば２５から３０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成することができる。一部の実施形態では、例えば、光源１０４は、１０から３０度の範囲、例えば１０から２５度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成することができる。一部の実施形態では、装置１００の光源１０４は、５から４０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成されてもよい。例えば、一部の実施形態では、光源１０４は、１０度、１１度、１２度、１３度、１４度、１５度、１６度、１７度、１８度、１９度、２０度、２１度、２２度、２３度、２４度、及び２５度から選択される入射角度、又は上記の値の間の任意の非整数の入射角度、又は５から５０度（又は５から４０度）の範囲にある任意の他の入射角度で光１０６を発するように構成することができる。装置１００の光源１０４に対する入射角度の範囲及び入射角度については一部の例が提供されているけれども、光源１０４は、５から５０度（又は５から４０度）の範囲の任意の入射角度で光１０６を発するように構成されてもよいということが理解されることになる。

図４Ａは、装置１００の光源１０４が１５度の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。図４Ｂは、装置１００の光源１０４が２０度の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。図４Ｃは、装置１００の光源１０４が３０度の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。図４Ｄは、装置１００の光源１０４が４０度の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。図４Ｅは、装置１００の光源１０４が５０度の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像の一例である。図４Ｆは、装置の光源が６０度の入射角度で光を発するように構成されている場合に、装置のイメージングセンサによって取得された画像の一例である。

図４Ａ～Ｆにおいて例示されているように、装置１００の光源１０４が、（図４Ａ～Ｅにおいて例示されているように）５から５０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成されている場合に装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得される画像は、装置の光源が、この範囲外で、特に、（図４Ｆにおいて例示されているように）６０度の入射角度で光を発するように構成されている場合に装置のイメージングセンサによって取得される画像よりも高いコントラスト（又は解像度）を有する。このように、５から５０度の範囲の入射角度は、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びシワ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性、又は皮膚の任意の他の特徴等）を解像するのに最適であるが、より大きな入射角度では、そのような皮膚の特徴は、取得された画像において目に見えない可能性がある。同様に図４Ａ～Ｆにおいて例示されているように、５から４０度の範囲の入射角度は、画像におけるコントラスト（又は画像の解像度）をさらに増加させることができ、従って、皮膚の特徴を解像するためのさらなる改善を提供することができる。

一部の実施形態では、光源１０４は、皮膚１０２を均一（又は均質）に照射するために光１０６を発するように構成されてもよい。例えば、一部の実施形態では、光源１０４は、皮膚１０２に向かって均一（又は均質）な光強度分布を提供するために光１０６を発するように構成されてもよい。より具体的には、例えば、光源１０４は、イメージングセンサ１０８の視野における皮膚１０２を均一に照射するために、又は、イメージングセンサ１０８の視野における皮膚１０２に向かって均一な光の強度分布を提供するために光１０６を発するように構成されてもよい。

一部の実施形態では、光源１０４は、皮膚１０２に対して均一な照射を提供するように適切に配置された複数の発光体を含んでもよい。例えば、複数の発光体は、皮膚１０２に対して均一な照射を提供するためにリング状又はタイル状の配置で提供されてもよい。代替的又は追加的に、複数の発光体を傾けて、皮膚１０２に対して均一な照射を提供してもよい。一部の例では、装置１００は、皮膚１０２に対して均一な照射を提供するために、光源１０４と共に構成されたレンズ（例えば、フレネルフィールドレンズ等）を含んでもよい。光源１０４は、皮膚１０２を均一に照射するために光１０６を発するように構成されてもよいということが記載されてきたけれども、一部の実施形態では、光源１０４は、皮膚１０２を実質的に均一に照射するために光１０６を発するように、又は、既定のサイズの皮膚の領域を（例えば実質的に）均一に照射するために光１０６を発するように構成されてもよいということが正しく理解されることになる。光源１０４が、皮膚１０２を均一に照射するために光１０６を発するように構成され得る様式について一部の例が提供されてきたけれども、当業者は、他の例にも気づくことになる。従って、一部の実施形態によると、照射条件は、強度に対する非線形効果又は不均一性が視野において存在するのを防ぐことができる。

従って、上述のように、本明細書において記載される装置１００の光源１０４は、５から４０度の範囲の放射角度を有する。一部の実施形態において、装置１００の光源１０４は、５から５０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成されてもよい。代替的又は追加的に、一部の実施形態によると、光源１０４は、皮膚１０２を均一に照射するために光１０６を発するように構成又はさらに構成されてもよい。このようにして、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された画像は、取得された画像における皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びしわ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性、又は皮膚の任意の他の特徴等）を最適に解像することが可能であるように、改善されたコントラスト（又は解像度）を有する。このように、皮膚を画像化するための最適な照射条件を提供する装置１００が本明細書において記載されている。

図５は、例となる実施形態による皮膚１０２を画像化する装置１００を例示している。この例示された例となる実施形態による装置１００は、図１を参照して先に記載したものである。特に、装置１００は、皮膚１０２を照射するために光１０６を発するように構成された光源１０４と、皮膚１０２から反射した光１１０を検出し、検出した光１１０を皮膚１０２の画像に変換するように構成されたイメージングセンサ１０８とを含む。図２を参照して先に記載したように、装置１００の光源１０４は、５から４０度の範囲の放射角度を有する。一部の実施形態において、上述のように、装置１００の光源１０４は、５から５０度の範囲の入射角度で光１０６を発するように構成されてもよい。一部の実施形態では、同様に上述のように、光源１０４は、皮膚１０２を均一に照射するために光１０６を発するように構成されてもよい。

図５において例示されている例となる実施形態では、装置１００は、光源１０４及びイメージングセンサ１０８を収容するように構成されたハウジング１１２をさらに含む。ハウジング１１２は開口１１４を含み、光源１０４は、開口を介して、光１０６を発するように構成され、イメージングセンサ１０８は、開口を介して、皮膚１０２から反射した光１１０を検出するように構成されている。一部の実施形態では、装置１００は開口数を有することができ、例えば、開口１１４は開口数であり得る。従って、一部の実施形態では、開口数の値が装置１００に関連付けられてもよい。一部の実施形態において、装置１００は、レンズを含んでもよく、レンズは、装置１００の開口数の値を定めることができる。一部の実施形態において、開口数の値は、以下の式：

に従って決定されてもよく、ここで、ＮＡ_ｉは開口数の値であり、ｎは装置１００が使用される媒体（例えば空気等）の屈折率であり、θは開口に入ることができるか又は開口を出ることができる光の円錐の最大半角である。

開口数の値はまた、以下の式：

に従って決定されてもよく、ここで、Ｄは開口のストップサイズであり、ｆは焦点距離（又は皮膚１０２までの距離）である。従って、式（２）から、装置１００が空気中（ｎ＝１）で使用されると仮定すると、開口数の値は、以下の式：

によって装置１００のｆ数（Ｎ）に関連付けられ得る。

開口数を有する実施形態の一部において、開口数は、０．００５から０．３の範囲の値を有してもよい。一部の実施形態において、例えば、開口数は、０．０１から０．２７５の範囲、例えば０．０１５から０．２５の範囲、例えば０．０２から０．２２５の範囲、例えば０．０２５から０．２の範囲、例えば０．０３から０．１７５の範囲、例えば０．０３５から０．１５の範囲、例えば０．０４から０．１２５の範囲、例えば０．０４５から０．１の範囲、例えば０．０５から０．０７５の範囲の値を有してもよい。装置１００（例えば、装置１００のハウジング１１２）の開口数の値の範囲及び開口数の値について一部の例が提供されているけれども、装置（例えば、装置１００のハウジング１１２）の開口数は、０．００５から０．３の範囲の任意の値であってもよいということが理解されることになる。

一部の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４は、非偏光の光を発するように構成されてもよい。これらの実施形態の一部において、装置１００は、偏光子（図示せず）をさらに含んでもよい。偏光子は、皮膚１０２から反射した光１１０を偏光するように構成することができる。従って、偏光子は、皮膚１０２から反射した光１１０がイメージングセンサ１０８の前に偏光子に到達するように置かれてもよい。例えば、偏光子は、イメージングセンサ１０８の前（例えば、イメージングセンサ１０８の直前）に置くことができる。装置１００が偏光子を含む実施形態では、イメージングセンサ１０８は、皮膚１０２から反射した偏光された光１１０を検出するように構成することができる。或いは、他の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４が、偏光された光を発するように構成されてもよい。これらの実施形態では、イメージングセンサ１０８は、皮膚１０２から反射した偏光された光１１０を検出するように構成することができる。

一部の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４は、単一の発光体を含んでもよい。他の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４は、複数の発光体を含んでもよい。例えば、一部の実施形態によると、本明細書において記載される光源１０４は、少なくとも２つの発光体、少なくとも３つの発光体、少なくとも４つの発光体、少なくとも５つの発光体、少なくとも６つの発光体、又は任意の他の数の発光体を含んでもよい。光源１０４が複数の発光体を含む実施形態では、複数の発光体は、単一の照明モジュールとして共に構成されてもよい。一部の実施形態では、光源１０４（従って、１つ又は複数の発光体）は、半導体基板又はプリント回路基板（ＰＣＢ）等の基板上に提供されても（又は備え付けられても）よい。従って、一部の実施形態によると、光源１０４は、チップオンボード（ＣＯＢ）光源であってもよい。光源１０４が複数の発光体を含む一部の実施形態では、複数の発光体は、同じ基板上に提供されても（又は備え付けられても）よい。

複数の発光体は、装置１００の光源１０４に関して先に提供されたタイプのいずれか等、任意の発光体のタイプ、又は任意の発光体のタイプの組み合わせを含んでもよい。例えば、複数の発光体は、半導体発光体（発光ダイオードＬＥＤ、共振空洞発光ダイオードＲＣＬＥＤ、垂直共振器レーザーダイオードＶＣＳＥＬ、端面発光レーザー、若しくは任意の他の半導体発光体、又は任意の半導体発光体の組み合わせ等）、有機発光体（パッシブマトリクスＰＭＯＬＥＤ、アクティブマトリクスＡＭＯＬＥＤ、若しくは任意の他の有機発光体、又は任意の有機発光体の組み合わせ等）、固体発光体、若しくは任意の他の発光体、又は任意の発光体の組み合わせのうちいずれか１つ以上を含んでもよい。

一部の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４は、白色光等の可視光を発するように構成されてもよい。光源１０４が可視光を発するように構成されている一部の実施形態では、可視光は、３８９ｎｍから７８０ｎｍの範囲の波長を有してもよい。光源１０４が白色光を発するように構成されている一部の実施形態では、白色光は、２０００ Ｋから２００００ Ｋの範囲、例えば２７００ Ｋから２００００ Ｋの範囲、例えば２７００ Ｋから６５００ Ｋの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）を有してもよい。或いは、又は、可視光に加えて、一部の実施形態では、本明細書において記載される光源１０４は、近赤外（ＮＩＲ）光等の赤外（ＩＲ）光を発するように構成されてもよい。光源１０４が赤外光を発するように構成されている一部の実施形態では、赤外光は、７５０ｎｍから３０００ｎｍの範囲の波長を有してもよい。光源１０４のタイプについて一部の例が提供されてきたけれども、装置１００は、代替的又は追加的に、皮膚１０２を照射するのに適した任意の他のタイプの１つの光源又は複数の光源を含んでもよいということが正しく理解されることになる。

一部の実施形態では、本明細書において記載される装置１００の光源１０４とイメージングセンサ１０８との距離は、５ミリメートル（ｍｍ）を超えてもよい。一部の実施形態では、本明細書において記載される装置１００の光源１０４とイメージングセンサ１０８との距離は、６ｍｍから１４ｍｍの範囲、例えば７ｍｍから１３ｍｍの範囲、例えば８ｍｍから１２ｍｍの範囲、例えば９ｍｍから１１ｍｍの範囲内にあってもよい。例えば、一部の実施形態において、光源１０４とイメージングセンサ１０８との距離は、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、及び１４ｍｍから選択された距離、若しくは上記の値の間の任意の非整数の距離、又は５ｍｍを超える任意の他の距離であってもよい。本明細書において記載される実施形態のいずれにおいても、本明細書において記載される装置１００のイメージングセンサ１０８は、特定の焦点深度（ＤＯＦ）を有してもよい。例えば、一部の実施形態において、イメージングセンサ１０８は、２ｍｍを超える焦点深度（ＤＯＦ）を有してもよい。

例示されていないけれども、皮膚の肌理を測定するためのシステムも提供される。当該システムは、本明細書において記載される実施形態のいずれかによる装置１００を含む。システムは、プロセッサも含む。プロセッサは、イメージングセンサ１０８から皮膚１０２の画像を取得し、取得した画像を処理して皮膚の肌理を測定するように構成される。本明細書において記載される実施形態のいずれかによる装置１００をシステムにおいて実装することによって、最適な照射条件（又は設定）を、皮膚の肌理を解像するために提供することができる。このように、皮膚の肌理を測定するための改善されたシステムが提供される。

一部の実施形態において、プロセッサは、取得した画像における色のコントラストを検出し、取得した画像における検出された色のコントラストから二次元テクスチャパラメータを決定する（又は導出する）ことによって皮膚の肌理を測定するように構成されてもよい。（図５に例示されている例となる実施形態において等）装置１００が、光源１０４及びイメージングセンサ１０８を収容するように構成されたハウジング１１２を含み、ハウジング１１２が開口１１４を含む実施形態では、色のコントラストが取得した画像において生じる。

一部の実施形態において、装置１００自体が、プロセッサを含んでもよい。他の実施形態では、プロセッサは、装置１００の外部に（すなわち、装置１００とは分けて又は離して）あってもよい。例えば、一部の実施形態において、プロセッサは、別の実体又は別の装置の一部であってもよい。

プロセッサは、本明細書において記載される様々な機能を行うために、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて、数多くの方法で実装することができる。特定の実装形態では、プロセッサは、複数のソフトウェア及び／又はハードウェアモジュールを含むことができ、各モジュールは、本明細書において記載される方法の個々又は複数のステップを行うように構成されるか又は行うためのものである。プロセッサは、１つ以上のプロセッサ（１つ以上のマイクロプロセッサ、１つ以上のマルチコアプロセッサ、及び／又は１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等）、１つ以上の処理ユニット、及び／又は１つ以上のコントローラ（１つ以上のマイクロコントローラ等）を含んでもよく、これらは、本明細書において記載される様々な機能を行うように（例えば、ソフトウェア又はコンピュータプログラムコードを使用して）構成又はプログラムされてもよい。プロセッサは、いくつかの機能を行うための専用のハードウェア（例えば、増幅器、前置増幅器、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）、及び／又はデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）等）と、他の機能を行うためのプロセッサ（例えば、１つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサ、コントローラ、ＤＳＰ、及び関連する回路等）との組み合わせとして実装されてもよい。

装置１００は、図１及び５を参照して本明細書において記載されているけれども、図１及び５は、特定の実施形態を例示するために必要な構成要素を示しているだけであり、実際の実施においては、装置１００は、示されているものに他の構成要素又はさらなる構成要素を含み得るということが正しく理解されることになる。

例えば、図１又は５には例示されていないけれども、装置１００は、通信インターフェース（又は通信回路）を含んでもよい。通信インターフェースは、装置１００又は装置１００の構成要素が、１つ以上の他の装置、構成要素、インターフェース、メモリ、又はセンサ（本明細書において記載されているもののいずれか等）と通信及び／又は接続するのを可能にするためのものであってもよい。例えば、通信インターフェースは、装置１００のイメージングセンサ１０８が、画像処理のための上述のプロセッサと通信及び／又は接続するのを可能にするためのものであってもよい。通信インターフェースは、無線で、有線接続を介して、又は任意の他の通信（又はデータ転送）機構を介して通信するように構成することができる。一部の無線の実施形態では、通信インターフェースは、通信のために、例えば、無線周波数（ＲＦ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は任意の他の無線通信技術を使用してもよい。

同様に図１又は５には例示されていないけれども、装置１００はメモリを含んでもよく、又は、装置１００の外部の（すなわち、装置１００とは分けられたか又は離された）メモリと通信及び／又は接続するように構成されてもよい。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）等の揮発性及び不揮発性のコンピュータメモリを含む、キャッシュメモリ又はシステムメモリ等、任意のタイプの非一時的な機械読み取り可能な媒体を含んでもよい。メモリは、本明細書において記載される様式で装置１００に動作させるためにプロセッサによって実行され得るプログラムコードを記憶するように構成することができる。代替的又は追加的に、メモリは、装置１００によって取得された情報を記憶するように構成することができる。例えば、一部の実施形態において、メモリは、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得された皮膚の画像、システムのプロセッサによって測定された皮膚の肌理、若しくは任意の他の情報、又は本明細書において記載される方法から生じる情報の任意の組み合わせを記憶するように構成されてもよい。

同様に図１又は５には例示されていないけれども、装置１００は、ユーザインターフェースを含んでもよく、又は、装置１００の外部の（すなわち、装置１００とは分けられたか又は離された）ユーザインターフェースと通信及び／又は接続するように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、本明細書において記載される方法から生じる情報を与える（又は出力、表示、若しくは提供）するように構成することができる。例えば、一部の実施形態において、ユーザインターフェースは、イメージングセンサ１０８によって取得された皮膚の画像、プロセッサによって測定された皮膚の肌理、若しくは任意の他の情報、又は本明細書において記載される方法から生じる情報の任意の組み合わせを与える（又は出力、表示、若しくは提供）するように構成されてもよい。代替的又は追加的に、ユーザインターフェースは、ユーザ入力を受けるように構成することができる。例えば、ユーザインターフェースは、ユーザが、情報又は命令を手動で入力する、装置１００と相互作用する、及び／又は装置１００を制御するのを可能にし得る。従って、ユーザインターフェースは、情報を与える（又は、出力、表示、若しくは提供する）のを可能にし、代替的に又は追加的に、ユーザがユーザ入力を提供するのを可能にする任意のユーザインターフェースであってもよい。

例えば、ユーザインターフェースは、１つ以上のスイッチ、１つ以上のボタン、キーパッド、キーボード、マウス、（例えば、タブレット、スマートフォン、又は任意の他のスマート装置等のスマート装置上の）タッチスクリーン若しくはアプリケーション、ディスプレイ若しくはディスプレイ画面、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）若しくは任意の他のビジュアルコンポーネント、１つ以上のスピーカー、１つ以上のマイクロホン若しくは任意の他のオーディオコンポーネント、１つ以上のライト（発光ダイオードＬＥＤライト等）、触感又は触覚フィードバックを提供するためのコンポーネント（振動機能、又は任意の他の触覚フィードバックコンポーネント等）、拡張現実装置（拡張現実メガネ、又は任意の他の拡張現実装置等）、スマート装置（スマートミラー、タブレット、スマートフォン、スマートウオッチ、又は任意の他のスマート装置等）、若しくは任意の他のユーザインターフェース、又はユーザインターフェースの組み合わせを含んでもよい。一部の実施形態において、情報を与えるように制御されるユーザインターフェースは、ユーザがユーザ入力を提供するのを可能にするものと同じユーザインターフェースであってもよい。

同様に図１又は５には例示されていないけれども、装置１００は、装置１００に電力を供給するためのバッテリー若しくは他の電源又は装置１００を主電源に接続するための手段、若しくは任意の他の構成要素、又は構成要素の任意の組み合わせを含んでもよい。

図６は、一実施形態による、皮膚１０２を画像化する、本明細書において記載される装置１００の作動方法７００を例示している。一部の実施形態において、方法７００は、一般的に、上述のプロセッサ等のプロセッサによって又はその制御の下で行われてもよい。ブロック７０２では、装置１００の光源１０４から光が発せられて、皮膚１０２を照射する。ブロック７０４では、皮膚から反射した光が、装置１００のイメージングセンサ１０８によって検出される。ブロック７０６では、検出された光が、イメージングセンサ１０８によって皮膚の画像に変換される。図６には例示されていないけれども、一部の実施形態によると、方法７００は、上記のように、取得された画像を処理して皮膚の肌理を測定するプロセッサをさらに含んでもよい。

コンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトも提供される。コンピュータ読み取り可能な媒体は、その中にコンピュータ読み取り可能なコードを具現化させる。コンピュータ読み取り可能なコードは、適したコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、コンピュータ又はプロセッサに本明細書において記載される方法を行わせるように構成される。コンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、コンピュータプログラムプロダクトを有する能力を有する任意の実体又は装置であってもよい。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、（ＣＤ－ＲＯＭ若しくは半導体ＲＯＭ等の）ＲＯＭ又は（ハードディスク等の）磁気記録媒体等、データ記憶装置を含んでもよい。さらに、コンピュータ読み取り可能な媒体は、電気又は光信号等の送信可能なキャリアであってもよく、これは、電気若しくは光ケーブルを介して又はラジオ若しくは他の手段によって伝達されてもよい。コンピュータプログラムプロダクトがそのような信号で具現化される場合、コンピュータ読み取り可能な媒体は、そのようなケーブル又は他の装置若しくは手段によって構成することができる。或いは、コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータプログラムプロダクトが包埋される集積回路であってもよく、集積回路は、本明細書において記載される方法を行うように適応するか、又はそれを行うことにおいて使用される。

このように、本明細書では、皮膚１０２を画像化するための改善された装置１００、皮膚１０２を画像化する装置１００の作動方法７００、皮膚の肌理を測定するための改善されたシステム、皮膚の肌理を測定するシステムの作動方法、及びコンピュータプログラムプロダクトが提供される。これらの態様によると、改善されたコントラスト（又は解像度）（従って、改善された質）の画像を取得することができる。本明細書において記載される装置１００によって達成される画像の改善されたコントラスト（又は解像度）は、皮膚の特徴（皮膚の肌理、細かい線及びしわ、皮膚のしみ、不純物、不規則性、異常性、又は皮膚の任意の他の特徴等）を適切に解像するのに最適である。例えば、１ミリメートルあたり２０ライン（ｌｎｐ／ｍｍ）を超える解像度、例えば２５ ｌｎｐ／ｍｍを超える解像度等を達成することが可能であり得る。事実上、皮膚の肌理を解像するための最適なパラメータ空間が提供される。これは、（例えば、光軸上の最大強度分布を有する）小さな放射角度の光源１０４の使用を介して可能であり、また、任意的に、小さな入射角度を有し且つ（例えば、視野において狭い角度範囲で）均一な光強度分布を提供するように構成された１つ以上の光源１０４を用いても可能である。従って、本明細書において記載される態様及び実施形態によると、装置１００のイメージングセンサ１０８によって取得される画像を使用して、より正確な皮膚のモニタリングを提供し、皮膚のコンディションをより確実に検出することができる。

開示された実施形態に対する変更は、本明細書において記載される原理及び技術を実行する際に、図面、明細書、及び付随の特許請求の範囲の調査から当業者により理解する及びもたらすことができる。特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞はその複数形を除外しない。１つのプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲において列挙されたいくつかの項目の機能を満たすことができる。特定の手段が互いに異なる従属項において記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを役立つよう使用することができないと示しているわけではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に若しくはその一部として供給される、光記憶媒体又は固体記憶媒体等、適した媒体上に記憶又は分散させてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線の通信システムを介して等、他の形態で分散させてもよい。特許請求の範囲におけるいかなる参照番号も、その範囲を限定するとして解釈されるべきではない。

Claims (12)

1. 皮膚を画像化する装置であって、
   前記皮膚を照射するために光を発するように構成された光源と、
   前記皮膚から反射した光を検出し、検出された光を前記皮膚の画像に変換するように構成されたイメージングセンサと、
   前記光源及び前記イメージングセンサを収容するように構成されたハウジングと、
   を含み、
   前記光源は、５から４０度の範囲の放射角度を有し、前記放射角度は、前記光源によって発せられた光の強度が、前記光源によって発せられた光の最大強度の半分になる角度であり、
   前記光源は、１０から３０度の範囲の入射角度で光を発するように構成されており、
   前記ハウジングは開口を含み、前記光源は、前記開口を介して、光を発するように構成され、前記イメージングセンサは、前記開口を介して、前記皮膚から反射した光を検出するように構成されており、
   当該装置は、０．００５から０．３の範囲の値を持つ開口数を有する、装置。
2. 前記光源は、１０から３０度の範囲の放射角度を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記光源は、１０から２５度の範囲の放射角度を有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記光源は、１０から２５度の範囲の入射角度で光を発するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記光源は、複数の発光体を含み、前記複数の発光体は、前記皮膚を均一に照射するために光を発するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記光源は、少なくとも３つの発光体を含む、請求項５に記載の装置。
7. 当該装置は、
   前記皮膚に対する均一の照射を提供するために、前記光源と共に構成されたレンズ
   をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記レンズはフレネルフィールドレンズである、請求項７に記載の装置。
9. 前記光源と前記イメージングセンサとの距離が、５ミリメートルを超えている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 皮膚の肌理を測定するためのシステムであって、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置と、
    前記イメージングセンサから皮膚の画像を取得し、取得した前記画像を処理して皮膚の肌理を測定するように構成されたプロセッサと、
    を含む、システム。
11. 皮膚を画像化する装置の作動方法であって、前記装置は、光源及びイメージングセンサを含み、当該作動方法は、
    前記光源から光を発して、前記皮膚を照射するステップであり、前記光源は、５から４０度の範囲の放射角度を有し、前記放射角度は、前記光源によって発せられる光の強度が、前記光源によって発せられる光の最大強度の半分になる角度であり、前記光源は、１０から３０度の範囲の入射角度で光を発するように構成されており、前記装置は、０．００５から０．３の範囲の値を持つ開口数を有する、ステップと、
    前記イメージングセンサによって、前記皮膚から反射した光を検出するステップと、
    前記イメージングセンサによって、検出した前記光を皮膚の画像に変換するステップと、
    を含む、作動方法。
12. コンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがコンピュータ又はプロセッサ上で実行される場合に、前記コンピュータ又はプロセッサに請求項１１に記載の作動方法のステップを実行させるコンピュータ読み取り可能なコードを含むコンピュータプログラム。

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