JPH0246833A - 皮膚表面形状測定方法及びこれに用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、皮膚表面形状の測定方法及びこの方法に用い
る装置に関し、更に詳細には、皮膚表面形状の特徴を検
出し、皮膚を分析、検査することのできる皮膚表面形状
の測定方法及び装置に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

美容、化粧等の観点から、キメなどの皮膚性状、肌質等
を評価し、分類することは極めて重要なことである。

従来、皮膚性状・肌質等を把握するための皮膚表面形状
を知る方法としては、適当な材料を用いて皮膚表面を写
し取るレプリカ法やカメラ等で拡大・実写する方法が行
なわれ、これによって得られた像を視覚的に観察し、評
価していた。これらの方法は、簡便で手軽にできる点で
よく用いられる手法であるが、複雑な皮膚表面形状を微
細な点まで促え、客観的に識別することは難しかった。

そこで皮膚表面形状のよシー層の特徴抽出のためにコン
ピューター等を用いて皮膚表面情報を処理し、数値化や
、ｅターン化することが提案、実施されている。例えば
前記レプリカ表面を表面粗さ計で走査して得られる一連
の信号をコンピューターで処理し、皮膚表面の凹凸状態
を適当な数値情報として算出して表わしたシ、また皮膚
表面の写真やレノリカを適当な光電変換手段で変換して
得られた情報をＩＱターン処理ゾログラムを用いて解析
し、皮膚表面形状等を客観的に評価すること等がおこな
われている。

そして、皮膚表面形状情報を数値化ないし、Ｑターン化
する方法としては、（１）入力画像よシ所定明暗度レベ
ルの面積を算出する、（２）入力画像よシデゾタル信号
化された所定レベルの連続長を算出する、さらには（３
）入力画像を予じめフーリエ変換し、その周波数成分の
分布を求めることなどの方法が挙げられ、これら方法に
よシ画偉の特徴抽出手段とされている。

しかしながら（１）の手段によっては皮膚表面形状の特
徴のひとつとして重要な皮膚紋様、特にキメの方向性に
関する情報が得がたい、（２）の手段では連続波長の算
出に二値化処理を行なうと、置換域値によシ連続長の算
出結果が実際と相違して反映しにくい、また二値化処理
では画像情報にロスをきたし、キメの方向性や深さの程
度の差異が数値的に把握しにくい、（３）の手段では、
技術的に妥当な情報を得ることが期待しうるものの、フ
ーリエ変換用の装置を装備しなければならず、また演算
所用時間が長く、装置も高価である等の欠点があり、十
分満足するものではなかった。

斯くして、複雑な皮膚表面形状の特徴を簡便に、しかも
精度よく検出できる測定方法が必要であると同時に形状
の微妙な差異をよシー層識別し、表現しつる客観的方法
の開発が切望されていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、容易に皮膚表面形状の特徴を検出する方
法を得べく鋭意研究をおこなった結果、皮膚表面画像の
輝度を多段階階層を有する信号値に変換し、これに一定
の統計処理を施せば皮膚の特徴を良く示す数値及びチャ
ートが得られることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、皮膚表面又はそのしシリカに光を
照射して得られる皮膚表面画像の輝度を、多段階の階層
を有するデジタル信号値に変換し、複数の測定点におい
てその輝度デジタル信号値を読み取り、各測定点間にお
ける輝度デジタル信号値差を統計処理し、当該処理値か
ら皮膚特性値を得ることを特徴とする皮膚表面形状測定
方法及びこれに用いる装置を提供するものである。

本発明方法を実施するには、以下に示す各手段を備えた
皮膚表面形状測定装置を用いれば良い。

（１］　　皮膚表面画像を読み取る手段。

（２）皮膚表面画像を多段階階層を有するデジタル信号
に変換する手段。

（３）　　隣接測定点間の輝度デジタル信号値差を算出
し、これを統計処理する手段。

（４）統計処理により得られた皮膚特性値を表示する手
段。

以下、本発明をその一実施態様を示すブロック図ととも
により具体的に説明する。

＠１図に示すブロック図中、１は検体である皮膚ないし
皮膚レプリカである。２は１の紋様を明瞭にうつし出す
ための照明装置であシ、グラスファイバー等を用いれば
光源部と照射部位を分離でき、また種々の光源を用すれ
ば照明条件の変更や照射角度の変更がさらに簡易となる
。３は拡大光学系であシ、検体の形状・紋様を任意の倍
率で光学偉を得るための接写レンズを有し、とりはずし
ができる交換可能なものとすれば所期の目的に合わせ、
同一の装置で利用できる。４は３にょシ得られた拡大さ
れた検体像を電気的信号に変換する装置で、可搬性等の
面からカラー又はモノクロＣＯＤカメラが適している。

４により得られた電気信号は５の信号増幅装置にて６の
アナログ／デジタル変換装置の仕様に合ったレベルまで
増幅され６で多段階デジタル信号化されるようになって
いる。この際の階調は８．１６．３２．６４．１２８．
２５６階調など種々の仕様をとシうるが、元画像に忠実
な処理をより希望するならば少なくとも６４階調以上が
望ましい。また画像の分解能についても細かいほどよい
が実用上２５６Ｘ２５６ドツト程度あれば十分である。

７は情報処理装置、８はフレームメモリーであ）、前記
のようにして検体１のデジタル化された画像が情報処理
装置７に専用の７レームメモリー８内に記憶される。こ
のフレームメモリーの必要な容量Ｆｉ７の処理能力、画
像の分解能、階調数（よシ適宜決定される。便宜的に６
〜８については市販の画像解析処理装置を用いることが
できる。９はＡ　／　Ｄ変換後の画像をうつし出すモニ
ターテレビであり、形状測定したい検体部分の選択のた
めにリアルタイムに画像が表示されるようにしておくと
都合がよい。

７は主としてフレームメモリー８内のデータを管理する
情報処理装置であり、輝度差の算出等の演算はインター
フェイス１０ｔ−介したもう一台の情報処理装置１１で
行なわれる。

フレームメモリー８内の画像データは１１からの指示に
より一定軸のシラスからマイナス方向に向けて順次読み
出し、となりあった軸方向のドツト間の輝度の差を算出
していく。

叙上の如くすることによシ、−足輪に沿った輝度差のデ
ータを例えばヒストグラムとして得ることができる。こ
の輝度差データを更に統計処理することによシ、平均値
、標準偏差、メゾアン、モード等の皮膚表面の特徴を示
す皮膚特性値を得ることができる。

このような一方向の皮膚特性値であっても皮膚の特徴を
表現することは可能であるが、皮膚表面形状の測定軸を
１定の角度θでずらして測定し、複数の測定軸における
皮膚表面特性値を求める方がよシ良く皮膚の特徴を表現
することができるので好ましい。

複数の測定軸において、皮膚表面特性値を求めた場合に
は、他の測定角における皮膚表面特性値と対比して表現
する手段（レーダーチャートなど）を用いれば複雑な紋
様を有する皮膚表面の特徴を平易に表わすことができる
。さらに１１に備えつけられたモニター１２やゾリンタ
１３にθと対比した輝度差ヒストグラムの統計量の図（
レーダーチャートなど）を９のモニターの映像と対比し
て表わすことができる。θの変化量については１１にて
適宜変更できるようプログラムしておくとよい。

〔実施例〕

次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。

実施例１ 第１図のブロック図で示される測定系を用い、下記方法
によりレプリカ（又は皮膚表面）より■キメ（ミゾ）の
深さ、■キメ（ミゾ）の方向性の有無の２点を数値的に
評価し、肌の分類を行なった。

計測手順： ■　ビデオカメラから皮膚表面拡大画像を２５６Ｘ２５
６にてとシ込む。（元画像Ｇｏ　）■　輝度ヒストグラ
ムから輝度標準偏差σ。

を求める。

■　輝度差ヒストグラムｔ−ｚ方向、ν方向について求
め、その平均値ＺＯｓ　１１０を求める■　元画像Ｇｅ
　ｔ−α０回転させた画像Ｇ３を得る。

（α＝２２．５°に設定） ■　Ｇａに対し”１７　’　ｙａを求める。

■　Ｇａをさらにα０回転させた画像Ｇ２ａを得、ｚ２
ヶ、ν２ａ　　を求める。この■の操作をｉ°α＝ｑｏ
°になるまでｉ回〈シ返す。

測定データの評価： 上記計測によシ、以下のデータが得られ、これから下記
の皮膚特性値を得た。

σｋ　ｓ　　ｚＱ　Ｓｚｘ＊ｓ　ｓ　ｚ４５　ｓ　Ｚ６
？−５ｓ　Ｚｏ。

Ｖｏ　％ＷｔＬＳ　ｓ　　Ｖ４Ｓ　Ｘ　　Ｙ６７．５　
％　　Ｖｉ。

■　キメ（ミゾ）の深さに対応する総合特性値 画像全体の輝度の凹凸の度合を反映する数値として輝度
標準偏差σｋを用いる。

■　キメ（ミゾ）の方向性 輝度差平均〜、ｙａ’ｔレーダーチャートとして図示す
る。ここで、レーダーチャートのノ９ターンが円に近い
ほどレプリカのキメに方向性がなく、円がひずんでいる
場合は長軸方向に輝度差が大きいわけであるから、その
長軸と直角な方向に深い、キメが存在することを意味す
る。なお、この〜、ｖａの最大、最小値ＭＡ！、　Ｍｉ
ｎとその差Δ＝　Ｍａｘ　−Ｍｉ　ｎを用いてキメの方
向性の指標化が可能である。また、この他、各角度の”
ｓ　Ｖの平均２を求め、この２とＭＪＩ！、　Ｍｉｎの
比を求め指標化してもよい。

結果： 上記方法により、第２〜５図に示す実際の皮膚画像よシ
得たレーダーチャートを第６〜９図に示す。

第４図及び第５図に示す皮膚画像Ｆｉ同一人物のもので
あるが、これから得た第８図及び第９図に示すレーダー
チャートを比較すると、皮膚のキメの深さがチャートの
大きさに関係すること及び同一人であればほぼ同一形状
のチャートを示すことが理解できる。また、他の図面か
らは、皮膚のキメの方向性がチャートの円型の扁平の度
合で示されることが理解され、個人のキメの深さ及び方
向性の特徴を把握し、識別することができる。

〔発明の効果〕

本発明方法は、多段階デジタル信号値による輝度差で皮
膚表面形状の特徴を把握するので、二値化などの処理に
よシ多階調画像情報をロスするようなことがなく画像の
特徴抽出ができる。また、画像全体の明暗度の大小の影
響を受けにくい。　　　　　　　　　　　　ルしたがっ
て、複雑な皮膚表面形状が精度よく、忠実に把握でき、
評価までが短時間でできるものでお夛、シかも高度なハ
ードなどが不用である。

以上の本発明方法は、次のような利点を有する。

■　美容、化粧の観点から各人の肌質を分類することが
でき、またそれによって適切なアドバイスが可能である
。

■　各人の季節・健康状態等の因子による皮膚表面変化
を客観的に知ることができる。

■　皮膚紋様の方向性の均一度を主として評価すること
によシ、肌の加齢度などの情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の一実施態様を示すブロック図で
ある。 第２図ないし第５図は、生物であるヒト皮膚表面の形態
を示す図面である。 第６図ないし第９図は、それぞれ第２図ないし第５図に
示すヒト皮膚表面より得たレーダーチャートを示す図面
である。 以上 出願人　株式会社　小林コーナー 代理人　弁理士有　賀三帛１．；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、皮膚表面又はそのレプリカに光を照射して得られる
   皮膚表面画像の輝度を、多段階の階層を有するデジタル
   信号値に変換し、複数の測定点において、その輝度デジ
   タル信号値を読み取り、各測定点間における輝度デジタ
   ル信号値差を統計処理し、当該処理値から皮膚特性値を
   得ることを特徴とする皮膚表面形状測定方法。 ２、（１）皮膚表面画像を読み取る手段、 （２）皮膚表面画像の輝度を多段階階層を有するデジタ
   ル信号に変換する手段、 （３）隣接測定点間の輝度デジタル信号値差を算出し、
   これを統計処理する手段、 （４）統計処理により得られた皮膚特性値を表示する手
   段 を含むことを特徴とする皮膚表面形状測定装置。