JP7347443B2

JP7347443B2 - 領域検出装置

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Publication number: JP7347443B2
Application number: JP2020557543A
Authority: JP
Inventors: 大輔山田
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Description

本発明は、領域検出装置に関する。

従来、検出対象となる領域に予め他の領域と区別しやすい色でマーキングを行い、その色を検出することで、検出対象となる領域を検出する領域検出装置が知られている。

特開２０１２－１４６１８２号公報国際公開第２０１２／１２４６８６号特開２０１８－５５３６４号公報特開２０１５－１３００２号公報

しかし、爪にマーキングを行わない場合や、マーキングを兼ねるベースコートが透明な場合には、色による爪の領域の検出は難しい。

そこで、本発明は、爪の領域を検出することができる領域検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る領域検出装置は、爪を含む指先の指先画像を取得する取得部と、前記指先画像を、前記指先画像における前記爪の内側の一の点を極とする極座標画像に変換する変換部と、前記極座標画像を用いて前記爪の領域を検出する検出部と、を備える。

爪の輪郭は、閉構造である。このため、爪の内側の一の点を極とする極座標画像において、爪の輪郭は、角度方向に伸びる線分として現れる。このため、爪の内側の一の点を極とする極座標画像を用いることで、比較的簡易かつ比較的的確に爪の領域を検出することができる。

このように、上記構成の領域検出装置によると、爪の領域を検出することができる。

例えば、前記検出部は、前記極座標画像における画素のうち、前記爪の輪郭に位置する画素の候補となる複数の輪郭候補画素を抽出し、前記複数の輪郭候補画素のうち、前記極座標画像における距離方向を除く方向において列状に隣接する輪郭候補画素群からなる１以上の輪郭候補線分を抽出し、抽出した前記１以上の輪郭候補線分に基づいて、前記爪の領域を検出するとしてもよい。

これにより、より精度よく爪の領域を検出することができる。

例えば、前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の抽出において複数の輪郭候補線分を抽出した場合に、抽出した前記複数の輪郭候補線分の中から、前記極座標画像における距離方向において互いに重ならない１以上の輪郭候補線分を選択し、選択した前記１以上の輪郭候補線分に基づいて、前記爪の領域を検出するとしてもよい。

例えば、前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分が存在する場合に、前記択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分のそれぞれに対して、より長い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをして、前記択一的な選択を行うとしてもよい。

例えば、前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分が存在する場合に、前記択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分のそれぞれに対して、前記極からの距離がより短い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをして、前記択一的な選択を行うとしてもよい。

例えば、前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において複数の輪郭候補線分を選択した場合に、選択した前記複数の輪郭候補線分を結合して結合輪郭線分を算出し、算出した結合輪郭線分に基づいて、前記爪の領域を検出するとしてもよい。

例えば、前記検出部は、前記結合輪郭線分に対して、前記変換の逆変換を行い、逆変換した前記結合輪郭線分に基づいて、前記爪の領域を抽出するとしてもよい。

例えば、前記検出部は、逆変換した前記結合輪郭線分に凹部が存在する場合に、当該結合輪郭線分に対して凸包処理を行って前記爪の輪郭を算出し、算出した前記爪の輪郭に基づいて、前記爪の領域を抽出するとしてもよい。

例えば、さらに、前記指先画像から、前記一の点を特定する特定部を備えるとしてもよい。

これにより、一の点を特定することができる。

例えば、前記特定部は、前記指先画像から、前記指先の輪郭を抽出し、抽出した前記指先の輪郭に外接する長方形を算出し、算出した前記長方形の中心を、前記一の点として特定するとしてもよい。

これにより、より精度よく一の点を特定することができる。

例えば、さらに、画像を撮像する撮像部を備え、前記取得部は、前記撮像部により撮像された画像を、前記指先画像として取得するとしてもよい。

これにより、指先画像を自装置で撮像することができる。

本発明によると、爪の領域を検出することができる領域検出装置が提供される。

図１は、実施の形態１に係る領域検出装置の構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る指先画像の一例である。図３は、実施の形態１に係る第１輪郭強調画像の一例である。図４は、実施の形態１に係るマスク画像の一例である。図５は、実施の形態１に係る第２輪郭強調画像の一例である。図６は、実施の形態１に係る変換部が座標変換処理を行う様子の一例を示す模式図である。図７は、実施の形態１に係る極座標画像の一例である。図８は、実施の形態１に係る検出部が複数の輪郭候補画素を抽出する様子の一例を示す模式図である。図９は、実施の形態１に係る、抽出された１以上の輪郭候補線分の一例である。図１０は、実施の形態１に係る、選択された１以上の輪郭候補線分の一例である。図１１は、実施の形態１に係る結合輪郭線の一例である。図１２は、実施の形態１に係る逆変換線の一例である。図１３は、凹部が存在する逆変換線に取り囲まれた領域の一例を示す模式図である。図１４は、凸包処理後の逆変換線に取り囲まれた領域の一例を示す模式図である。図１５は、実施の形態１に係る爪の輪郭の一例である。図１６は、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理のフローチャートである。図１７は、実施の形態２に係る領域検出装置の構成を示すブロック図である。図１８は、実施の形態２に係る撮像部の斜視図である。図１９は、実施の形態２に係る第２爪領域検出処理のフローチャートである。図２０は、実施の形態３に係る領域検出装置の構成を示すブロック図である。図２１は、実施の形態３に係る第３爪領域検出処理のフローチャートである。図２２は、実施の形態４に係る領域検出装置の構成を示すブロック図である。図２３は、実施の形態３に係る第４爪領域検出処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る領域検出装置について説明する。この領域検出装置は、爪を含む指先の指先画像から、爪の領域を検出する装置である。ここで、指先画像とは、指先を、爪のある面の正面上方から見下ろしで撮影した画像である。

［構成］
図１は、実施の形態１に係る領域検出装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、領域検出装置１は、取得部１０と、特定部２０と、変換部３０と、検出部４０とを含んで構成される。

領域検出装置１は、例えば、プロセッサとメモリとを含んで構成されるコンピュータによって実現されてもよい。この場合、領域検出装置１の各構成要素は、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを実行することで実現される。また、領域検出装置１は、例えば、ロジック回路によって実現されてもよいし、また、例えば、ロジック回路とコンピュータとの組み合わせによって実現されてもよい。

取得部１０は、爪を含む指先の指先画像を取得する。取得部１０は、例えば、外部の撮像装置との間で有線又は無線による通信が可能となる通信インターフェースを備え、通信可能に接続される撮像装置から指先画像を取得してもよい。また、取得部１０は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートを備え、ＵＳＢポートに装着されたＵＳＢメモリから指先画像を取得してもよい。

図２は、取得部１０によって取得された指先画像の一例である。

特定部２０は、取得部１０によって取得された指先画像から、爪の内側の一の点を特定する。一の点は、爪の内側の点であれば、必ずしもその位置は限定されないが、爪の中央付近の位置が望ましい。特定部２０は、例えば、指先画像から指先の輪郭を抽出し、抽出した指先の輪郭に外接する長方形を算出し、算出した長方形の中心を、一の点として特定してもよい。

変換部３０は、取得部１０によって取得された指先画像を、特定部２０によって特定された一の点を極とする極座標画像に変換する。ここで、極座標画像とは、指先画像を構成する各画素の位置が、極を中心とする極座標系で定義される極からの距離（動径）と極を中心とする角度（偏角）とをそれぞれ縦軸、横軸とする平面上の位置となるように指先画像を変換（以下、この変換を行う処理のことを「座標変換処理」ともいう。）することで得られる画像のことをいう。

以下、変換部３０の行う極座標画像への変換の一具体例について、図３～図７を用いて説明する。

変換部３０は、まず、指先画像に対して、輪郭を強調する輪郭強調処理を行い、指先画像を第１輪郭強調画像へと加工する。

図３は、変換部３０によって加工された第１輪郭強調画像の一例である。

次に、変換部３０は、指先画像から指先の輪郭を抽出し、抽出した指先の輪郭に基づいて、指先以外の領域をマスクするためのマスク画像を生成する。

図４は、変換部３０によって生成されたマスク画像の一例である。

次に、変換部３０は、マスク画像を用いて、指先以外の領域をマスクするマスク処理を行い、第１輪郭強調画像を、指先以外の領域がマスクされた第２輪郭強調画像へと加工する。

図５は、変換部３０によって加工された第２輪郭強調画像の一例である。

次に、変換部３０は、第２輪郭強調画像に対して座標変換処理を行い、第２輪郭強調画像を極座標画像へと変換する。

図６は、変換部３０が、第２輪郭強調画像に対して座標変換処理を行う様子の一例を示す模式図である。

図６に示されるように、変換部３０は、第２輪郭強調画像に対して、一の点８０を極とし、極を中心として１２時の方向を始点とする時計周りに、各画素の極からの距離（動径）と、極を中心とする角度（偏角）とを走査する。（走査する方向は、反時計回りでもよい。）そして、変換部３０は、走査により得られた、各画素の極からの距離と極を中心とする角度とを用いて座標変換処理を行うことで、第２輪郭強調画像を極座標画像へと変換する。

図７は、変換部３０によって変換された極座標画像の一例である。図７に例示される極座標画像は、左側から右側へと、偏角「０°」側の画素から偏角「３６０°」側の画素へと画素が並び、上側から下側へと、動径「０」側の画素から動径の大きい側の画素へと画素が並ぶ画像である。

再び図１に戻り、領域検出装置１の説明を続ける。

検出部４０は、変換部３０によって変換された極座標画像を用いて爪の領域を検出する。

以下、検出部４０が行う爪の領域の検出の一具体例について、図８～図１５を用いて説明する。

検出部４０は、まず、極座標画像における画素のうち、爪の輪郭に位置する画素の候補となる複数の輪郭候補画素を抽出する。

図８は、検出部４０が、複数の輪郭候補画素を抽出する様子の一例を示す模式図である。図８中の黒い点のそれぞれが、複数の輪郭候補画素のそれぞれを示す。

図８に示されるように、検出部４０は、一例として、極座標画像の画素のうち、輪郭強調処理において強調された輪郭の部分に位置する画素のそれぞれを、輪郭候補画素のそれぞれとして抽出する。

次に、検出部４０は、抽出した複数の輪郭候補画素のうち、極座標画像における距離方向（図８に例示される輪郭候補画像においては、上下方向）を除く方向において列状に隣接する輪郭候補画素群からなる１以上の輪郭候補線分を抽出する。ここで、輪郭候補線分の抽出対象から、極座標画像における距離方向において列状に隣接する輪郭候補画素群を除外する理由は、極が爪の輪郭の内側に位置するために、極座標画像では、爪の輪郭が距離方向において列状となる線分として現れることがないからである。

図９は、検出部４０によって抽出された１以上の輪郭候補線分の一例である。

検出部４０は、１以上の輪郭候補線分の抽出において複数の輪郭候補線分を抽出した場合に、極座標画像における距離方向に重ならない１以上の輪郭候補線分を選択する。

図１０は、検出部４０によって選択された１以上の輪郭候補線分の一例である。図１０において、強調された線分のそれぞれが、選択された１以上の輪郭候補線分のそれぞれを示す。

検出部４０は、１以上の輪郭候補線分の選択において、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分が存在する場合に、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分のそれぞれに対して重み付けをして、上記択一的な選択を行う。この重み付けは、爪の輪郭に対応する線分として、よりもっともらしいと推定される輪郭候補線分により重みが重くなるように重み付けすることが望ましい。

検出部４０は、例えば、より長い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをしてもよい。また、検出部４０は、例えば、より極からの距離が短い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをしてもよい。

検出部４０は、１以上の輪郭候補線分の選択において複数の輪郭候補線分を選択した場合に、選択した複数の輪郭候補線分を結合して結合輪郭線を算出する。ここで、検出部４０は、第１の輪郭候補線分と第２の輪郭候補線分とを結合する際には、第１の輪郭候補線分の２つの線分端のうちの、第２の輪郭候補線分に近い側の線分端と、第２の輪郭候補線分の２つの線分端のうちの、第１の輪郭候補線分に近い側の線分端との間を、直線で補間することで、第１の輪郭候補線分と第２の輪郭候補線分とを結合する。

図１１は、検出部４０によって結合された結合輪郭線の一例である。図１１において、図中の左側面から右側面へと続く１本の強調された線が、結合輪郭線を示す。

検出部４０は、１以上の輪郭候補線分の選択において１の輪郭候補線分を選択した場合に、選択した１の輪郭候補線分を結合輪郭線と算出する。

次に、検出部４０は、算出した結合輪郭線に対して、座標変換処理における変換の逆変換を行い、逆変換線を算出する。

図１２は、検出部４０によって算出された逆変換線の一例である。図１２において、逆変換線は、座標変換処理が実行される前の第２輪郭強調画像（図５参照）に重ね合わせられた状態で図示されている。図１２において、点の集合からなる閉曲線が、逆変換線を示す。

検出部４０は、逆変換線に対して凸包処理を行って、爪の輪郭を算出する。逆変換線に対して凸包処理を行う理由は、一般に、爪は凹状にえぐれておらず凸形状であるため、逆変換線の凹部は、爪の輪郭ではなく、例えば、爪に当たった光が反射してできた爪のテカリ等に起因するものであると推定されるためである。

図１３は、凹部が存在する逆変換線に取り囲まれた領域の一例を示す模式図である。

図１４は、凸包処理後の逆変換線に取り囲まれた領域の一例を示す模式図である。

図１５は、検出部４０によって算出された爪の輪郭の一例である。図１５において、爪の輪郭は、取得部１０によって取得された指先画像（図２参照）に重ね合わせられた状態で図示されている。

検出部４０は、爪の輪郭を算出すると、爪の輪郭で取り囲まれた領域を、爪の領域と検出する。そして、検出部４０は、検出した爪の領域を特定する信号を出力する。

［動作］
以下、上記構成の領域検出装置１の行う動作について、図面を用いて説明する。

領域検出装置１は、爪を含む指先の指先画像を取得し、取得した指先画像から爪の領域を検出する第１爪領域検出処理を行う。

図１６は、第１爪領域検出処理のフローチャートである。

第１爪領域検出処理は、例えば、領域検出装置１に対して、第１爪領域検出処理を開始する旨の操作がなされることで開始される。

第１爪領域検出処理が開始されると、取得部１０は、爪を含む指先の指先画像を取得する（ステップＳ１０）。

指先画像が取得されると、特定部２０は、爪の内側の一の点を特定する（ステップＳ１５）。この際、特定部２０は、指先画像から指先の輪郭を抽出し、抽出した指先の輪郭に外接する長方形を算出し、算出した長方形の中心を、一の点として特定する。一方、変換部３０は、指先画像に対して、輪郭強調処理とマスク処理とを行い、指先画像を、第２輪郭強調画像へと加工する（ステップＳ２０）。

次に、変換部３０は、第２輪郭強調画像に対して、特定された一の点を極とする座標変換処理を行い、第２輪郭強調画像を極座標画像へと変換する（ステップＳ２５）。

極座標画像へと変換されると、検出部４０は、極座標画像から、複数の輪郭候補画素を抽出する（ステップＳ３０）。そして、検出部４０は、抽出した複数の輪郭候補画素のうち、極座標画像における距離方向を除く方向において列状に隣接する輪郭候補画素群からなる１以上の輪郭候補線分を抽出する（ステップＳ３５）。

一以上の輪郭候補線分が抽出されると、検出部４０は、各輪郭候補線分に重み付けをして（ステップＳ４０）、極座標画像における距離方向に重ならない１以上の輪郭候補線分を選択し（ステップＳ４５）、選択した各輪郭候補線分を結合して結合輪郭線を算出する（ステップＳ５０）。

結合輪郭線が算出されると、検出部４０は、算出した結合輪郭線に対して、座標変換処理における変換の逆変換を行い、逆変換線を算出する（ステップＳ５５）。

逆変換線が算出されると、検出部４０は、逆変換線に対して凸包処理を行って（ステップＳ６５）、爪の輪郭を算出する（ステップＳ７０）。

爪の輪郭が算出されると、検出部４０は、爪の輪郭で取り囲まれた領域を、爪の領域と検出する（ステップＳ７５）。

ステップＳ７５の処理が終了すると、領域検出装置１は、その第１爪領域検出処理を終了する。

［考察］
以上説明した通り、上記構成の領域検出装置１は、上記第１爪領域検出処理を行うことで、指先画像を、爪の内側の一の点を極とする極座標画像に変換し、変換した極座標画像を用いて爪の領域を検出する。一般に、爪の輪郭は、閉構造であるため、爪の内側の一の点を極とする極座標画像において、爪の輪郭は、角度方向に伸びる線分として現れる。このため、領域検出装置１は、比較的簡易かつ比較的的確に爪の領域を検出することができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る領域検出装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態２に係る領域検出装置について説明する。

［構成］
図１７は、実施の形態２に係る領域検出装置１Ａの構成を示すブロック図である。以下では、領域検出装置１Ａについて、領域検出装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、領域検出装置１との相違点を中心に説明する。

図１７に示されるように、領域検出装置１Ａは、実施の形態１に係る領域検出装置１に対して、取得部１０が取得部１０Ａに変更され、特定部２０が特定部２０Ａに変更され、撮像部５０が追加されている点で異なる。

撮像部５０は、画像を撮像する。より具体的には、爪を含む指先の画像を撮像する。

図１８は、撮像部５０の斜視図である。

図１８に示されるように、撮像部５０は、撮像装置５１と指先載置台５２とを含んで構成される。

指先載置台５２は、撮像対象となる指先を載置する台であって、指先を載置する状態において、その指先が、撮像装置５１の画角内の所定の位置に収まるように指先を保持する。指先載置台５２は、撮像対象となる指先が撮像装置５１の画角内の所定の位置に収まるように指先を保持することができれば、例えば、図１８に示されるように、載置される指先を、その先端及び左右から包む側壁を有する構造であってもよいし、他の構造であってもよい。

撮像装置５１は、イメージセンサ、光学系等を含み、指先載置台５２に載置された指先の画像を撮像する。撮像装置５１は、指先載置台５２に載置された指先が、画角内の所定の位置に収まるように、指先載置台５２に固定されている。より具体的には、撮像装置５１は、撮像する画像の中心点が、撮像対象となる指先の爪の内側に位置するように、指先載置台５２に固定されている。これにより、撮像装置５１によって撮像された指先画像は、その中心点が撮像対象となる指先の爪の内側に位置する画像となる。

取得部１０Ａは、撮像部５０により撮像された画像を、爪を含む指先の指先画像として取得する。

特定部２０Ａは、取得部１０Ａによって取得された指先画像から、爪の内側の一の点を特定する。より具体的には、特定部２０Ａは、その指先画像の中心点を、一の点として特定する。

［動作］
以下、上記構成の領域検出装置１Ａの行う動作について、図面を用いて説明する。

領域検出装置１Ａは、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理から、その処理の一部が変更された第２爪領域検出処理を行う。

図１９は、第２爪領域検出処理のフローチャートである。

第２爪領域検出処理において、ステップＳ１２０の処理～ステップＳ１７５の処理は、それぞれ、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理における、ステップＳ２０の処理～ステップＳ７５の処理と同様の処理である。このため、以下では、ステップＳ１２０の処理～ステップＳ１７５の処理は、既に説明済みであるとしてそれらの詳細な説明を省略し、ステップＳ１０５の処理～ステップＳ１１５の処理を中心に説明する。

第２爪領域検出処理は、例えば、指先載置台５２に指先が載置された状態において、領域検出装置１Ａに対して、第２爪領域検出処理を開始する旨の操作がなされることで開始される。

第２爪領域検出処理が開始されると、撮像部５０は、指先載置台５２に載置された指先を撮像対象として、爪を含む指先の画像を撮像する（ステップＳ１０５）。

爪を含む指先の画像が撮像されると、取得部１０Ａは、撮像部５０から、その画像を指先画像として取得する（ステップＳ１１０）。

指先画像が取得されると、特定部２０Ａは、爪の内側の一の点を特定する（ステップＳ１１５）。この際、特定部２０Ａは、指先画像の中心点を、一の点として特定する。

ステップＳ１１５の処理が終了すると、領域検出装置１Ａは、ステップＳ１２０の処理に進む。そして、ステップＳ１７５の処理が終了すると、領域検出装置１Ａは、その第２爪領域検出処理を終了する。

［考察］
以上説明した通り、上記構成の領域検出装置１Ａは、実施の形態１に係る領域検出装置１と同様に、比較的簡易かつ比較的的確に爪の領域を検出することができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態１に係る領域検出装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態３に係る領域検出装置について説明する。

［構成］
図２０は、実施の形態３に係る領域検出装置１Ｂの構成を示すブロック図である。以下では、領域検出装置１Ｂについて、領域検出装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、領域検出装置１との相違点を中心に説明する。

図２０に示されるように、領域検出装置１Ｂは、実施の形態１に係る領域検出装置１に対して、検出部４０が検出部４０Ｂに変更されている点で異なる。

検出部４０Ｂは、実施の形態１に係る検出部４０から、輪郭候補線分の択一的な選択方法を行う際の選択方法が変更されて構成される。検出部４０Ｂは、指先画像における爪の輪郭が、一般に爪の縦方向の中心線を対象軸として略線対称であることを利用して、輪郭候補線分の択一的な選択を行う。より具体的には、検出部４０Ｂは、輪郭候補線分の択一的な選択において、選択対象とする複数の輪郭候補線分のうち、指先画像において爪の縦方向の中心線を対象軸とする線対称の場所に位置する輪郭候補線分に最も類似している輪郭候補線分を選択する。

［動作］
以下、上記構成の領域検出装置１Ｂの行う動作について、図面を用いて説明する。

領域検出装置１Ｂは、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理から、その処理の一部が変更された第３爪領域検出処理を行う。

図２１は、第３爪領域検出処理のフローチャートである。

第３爪領域検出処理において、ステップＳ２１０の処理～ステップＳ２３５の処理、及び、ステップＳ２４５の処理～ステップＳ２７５の処理は、それぞれ、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理における、ステップＳ１０の処理～ステップＳ３５の処理、及び、ステップＳ４５の処理～ステップＳ７５の処理と同様の処理である。このため、以下では、ステップＳ２１０の処理～ステップＳ２３５の処理、及び、ステップＳ２４５の処理～ステップＳ２７５の処理は、既に説明済みであるとしてそれらの詳細な説明を省略し、ステップＳ２４５の処理を中心に説明する。

ステップＳ２３５の処理において、１以上の輪郭候補線分が抽出されると、検出部４０は、選択対象とする輪郭候補線分のうち、指先画像において爪の縦方向の中心線を対象軸とする線対称の場所に位置する輪郭候補線分に最も類似している輪郭候補線分を選択するように、極座標画像における距離方向に重ならない１以上の輪郭候補線分を選択する（ステップＳ２４５）。

ステップＳ２４５の処理が終了すると、領域検出装置１Ｂは、ステップＳ２５０の処理に進む。そして、ステップＳ２７５の処理が終了すると、領域検出装置１Ｂは、その第３爪領域検出処理を終了する。

［考察］
以上説明した通り、上記構成の領域検出装置１Ｂは、実施の形態１に係る領域検出装置１と同様に、比較的簡易かつ比較的的確に爪の領域を検出することができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態１に係る領域検出装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態４に係る領域検出装置について説明する。

［構成］
図２２は、実施の形態４に係る領域検出装置１Ｃの構成を示すブロック図である。以下では、領域検出装置１Ｃについて、領域検出装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、領域検出装置１との相違点を中心に説明する。

図２２に示されるように、領域検出装置１Ｃは、実施の形態１に係る領域検出装置１に対して、変換部３０が変換部３０Ｃに変更されている点で異なる。

変換部３０Ｃは、実施の形態１に係る変換部３０から、極座標画像を算出する算出工程が変更されて構成される。より具体的には、変換部３０Ｃは、指先画像に対して、先に座標変換処理を行って極座変換された指先画像を算出し、算出した極座標変換された指先画像に対して輪郭強調処理を行って、極座標画像に加工する。

変換部３０Ｃは、上記構成により、輪郭強調処理における輪郭の強調を、極座標変換された指先画像における角度方向に限定することができるようになる。

［動作］
以下、上記構成の領域検出装置１Ｃの行う動作について、図面を用いて説明する。

領域検出装置１Ｃは、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理から、その処理の一部が変更された第４爪領域検出処理を行う。

図２３は、第４爪領域検出処理のフローチャートである。

第４爪領域検出処理において、ステップＳ３１０の処理～ステップＳ３１５の処理、及び、ステップＳ３３０の処理～ステップＳ３７５の処理は、それぞれ、実施の形態１に係る第１爪領域検出処理における、ステップＳ１０の処理～ステップＳ１５の処理、及び、ステップＳ３０の処理～ステップＳ７５の処理と同様の処理である。このため、ステップＳ３１０の処理～ステップＳ３１５の処理、及び、ステップＳ３３０の処理～ステップＳ３７５の処理は、既に説明済みであるとしてそれらの詳細な説明を省略し、ステップＳ３２０の処理～ステップＳ３２５の処理を中心に説明する。

ステップＳ３１５の処理において、爪の内側の一の点が特定されると、変換部３０Ｃは、指先画像に対して、特定された一の点を極とする極座標変換処理を行い、極座標変換された指先画像を算出する（ステップＳ３２０）。

極座標変換された指先画像が算出されると、変換部３０Ｃは、極座標変換された指先画像に対して輪郭強調処理を行って、極座標画像に加工する（ステップＳ３３０）。

ステップＳ３２５の処理が終了すると、領域検出装置１Ｃは、ステップＳ３３０の処理に進む。そして、ステップＳ３７５の処理が終了すると、領域検出装置１Ｃは、その第４爪領域検出処理を終了する。

［考察］
以上説明した通り、上記構成の領域検出装置１Ｃは、実施の形態１に係る領域検出装置１と同様に、比較的簡易かつ比較的的確に爪の領域を検出することができる。

（補足）
以上、本発明に係る入力装置について、実施の形態１～実施の形態４に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれら実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構成される形態も、本発明の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は、領域を検出する装置に広く利用可能である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ領域検出装置
１０、１０Ａ取得部
２０、２０Ａ特定部
３０、３０Ｃ変換部
４０、４０Ｂ検出部
５０撮像部
５１撮像装置
５２指先載置台

Claims

爪を含む指先の指先画像を取得する取得部と、
前記指先画像を、前記指先画像における前記爪の内側の一の点を極とする極座標画像に変換する変換部と、
前記極座標画像を用いて前記爪の領域を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、
前記極座標画像における画素のうち、前記爪の輪郭に位置する画素の候補となる複数の輪郭候補画素を抽出し、
前記複数の輪郭候補画素のうち、前記極座標画像における距離方向を除く方向において列状に隣接する輪郭候補画素群からなる１以上の輪郭候補線分を抽出し、
抽出した前記１以上の輪郭候補線分に基づいて、前記爪の領域を検出する
領域検出装置。
前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の抽出において複数の輪郭候補線分を抽出した場合に、
抽出した前記複数の輪郭候補線分の中から、前記極座標画像における距離方向において互いに重ならない１以上の輪郭候補線分を選択し、
選択した前記１以上の輪郭候補線分に基づいて、前記爪の領域を検出する
請求項１に記載の領域検出装置。
前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分が存在する場合に、前記択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分のそれぞれに対して、より長い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをして、前記択一的な選択を行う
請求項２に記載の領域検出装置。
前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において、択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分が存在する場合に、前記択一的な選択の対象となる複数の輪郭候補線分のそれぞれに対して、前記極からの距離がより短い輪郭候補線分の方が、より重みが重くなるように重み付けをして、前記択一的な選択を行う
請求項２に記載の領域検出装置。
前記検出部は、前記１以上の輪郭候補線分の選択において複数の輪郭候補線分を選択した場合に、
選択した前記複数の輪郭候補線分を結合して結合輪郭線分を算出し、
算出した結合輪郭線分に基づいて、前記爪の領域を検出する
請求項２～４のいずれか１項に記載の領域検出装置。
前記検出部は、
前記結合輪郭線分に対して、前記変換の逆変換を行い、
逆変換した前記結合輪郭線分に基づいて、前記爪の領域を抽出する
請求項５に記載の領域検出装置。
前記検出部は、
逆変換した前記結合輪郭線分に凹部が存在する場合に、当該結合輪郭線分に対して凸包処理を行って前記爪の輪郭を算出し、
算出した前記爪の輪郭に基づいて、前記爪の領域を抽出する
請求項６に記載の領域検出装置。
さらに、前記指先画像から、前記一の点を特定する特定部を備える
請求項１～７のいずれか１項に記載の領域検出装置。
前記特定部は、
前記指先画像から、前記指先の輪郭を抽出し、
抽出した前記指先の輪郭に外接する長方形を算出し、
算出した前記長方形の中心を、前記一の点として特定する
請求項８に記載の領域検出装置。
さらに、画像を撮像する撮像部を備え、
前記取得部は、前記撮像部により撮像された画像を、前記指先画像として取得する
請求項１～９のいずれか１項に記載の領域検出装置。