JPWO2016076059A1 - 器官画像撮影装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

器官画像撮影装置（１）は、撮像部（３）と、表示部（４）と、情報抽出部（１４）とを備える。撮像部（３）は、生体の器官を撮影して画像を取得する。表示部（４）は、撮像部（３）による撮影時の、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する器官の撮影位置を規定するための指標を、撮像部（３）での撮影によって取得される画像とともに表示する。情報抽出部（１４）は、撮像部（３）での撮影によって取得され、指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する。

Description

本発明は、生体の器官を撮影して、健康度の診断に必要な情報を抽出する器官画像撮影装置と、上記器官画像撮影装置の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとに関するものである。

生体画像を用いた診断は、西洋医学の分野で広く用いられている。上記診断は、顔や手足などの体の表面の皮膚の診断だけでなく、唇や瞼などの膜状組織の診断、胃や腸などの消化器官や体内器官に対するＸ線や超音波を用いた診断の基本となっている。

一方、東洋医学においては、顔や舌の状態を観察することにより、健康状態や病状を診断する診断手法（望診、舌診）が知られている。舌診に必要な特徴量は、被写体（舌や苔）の色、鮮鋭度、表面の凹凸、光沢度（湿り気）などである。舌を撮影して健康度の診断を支援する装置では、舌の撮影によって正確な色を再現する機能や、細かな情報を読み取る機能（画像の解像度）が求められるが、その他にも、舌の表面の凹凸や光沢度を的確に再現できる機能が必要となる。また、照明光の色温度、撮影センサの画素数、レンズの解像度、被写体に対する照明の角度も、撮影条件として重要な因子となる。

撮影条件を適切に設定する技術については、例えば特許文献１〜３で提案されている。特許文献１では、近接撮影時に、撮影距離に応じて照明の光量を調節する技術が開示されている。また、特許文献２では、レンズ鏡胴にアーム付きの照明を配置し、照射角度を任意に設定する技術が開示されている。また、特許文献３では、照明の角度に応じて、焦点距離を制御する技術が開示されている。また、撮影条件を最適化するものではないが、特許文献４〜７では、構図の参考となるテンプレートを表示して撮影を補助する技術が提案されている。

特開２００５−１５２５６９号公報（請求項１、段落〔００１８〕、〔００１９〕、図２等参照） 特開２００２−２２９１０６号公報（請求項１、段落〔００２０〕、〔００２１〕、図１等参照） 特開平７−５５３０号公報（請求項１、段落〔００１１〕、〔００１２〕、図１、図２等参照） 特開２００７−１６６２５０号公報（請求項１、図３等参照） 特開２０１１−１３５５２７号公報（請求項１、図５等参照） 特開２００９−３３５４４号公報（請求項１〜２、図２等参照） 特開２００４−４０７２４号公報（請求項１、図４等参照）

ところが、特許文献１〜３の技術では、生体の撮影に重要な、照明に関する条件の１つである照明角度を手動で設定する必要がある。カメラマンや経験を積んだ技師は、照明の角度を適切に設定できるが、ノウハウが必要となり、初心者には困難である。また、初心者が照明の角度を含む個々の撮影条件を適切に設定できても、別の日の撮影や、別の被験者の撮影などで撮影条件を同じ条件に揃えることは難しい。このため、健康度の診断に最適な画像を容易に、かつ安定して取得することができないという問題が生ずる。

なお、撮影条件を固定した専用の撮影機器を準備する方法もあるが、大きさやコストに課題があり、撮影場所などの自由度も下がる。特許文献４〜７では、上述の通り、撮影条件を最適化する記載は一切ない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、経験の浅いユーザが装置を使用する場合でも、健康度の診断に最適な画像を容易にかつ安定して取得することができる器官画像撮影装置と、上記器官画像撮影装置の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとを提供することにある。

本発明の一側面に係る器官画像撮影装置は、生体の器官を撮影して画像を取得する撮像部と、前記撮像部による撮影時の、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される前記画像とともに表示する表示部と、前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する情報抽出部とを備えている。

本発明の他の側面に係るプログラムは、撮像部による生体の器官の撮影時の撮影位置であって、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される画像とともに表示部に表示させる処理と、前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

上記の構成によれば、経験の浅いユーザが本装置を使用する場合でも、撮影日や被験者によらずに、健康度の診断に最適な画像を容易に、かつ安定して取得することができる。

本発明の実施の一形態に係る器官画像撮影装置の外観を示す斜視図である。 上記器官画像撮影装置の概略の構成を示すブロック図である。 撮影対象に対する照明部と撮像部との位置関係を示す説明図である。 舌の撮影画像およびエッジ抽出フィルタの一例と、上記フィルタを用いて抽出された舌の輪郭線とを示す説明図である。 舌と苔に関する代表的な診断項目を示す説明図である。 表示部に表示される枠線の一例を示す説明図である。 上記枠線の他の例を示す説明図である。 上記表示部に表示される位置規定線の一例を示す説明図である。 上記位置規定線の他の例を示す説明図である。 舌の撮影画像と各診断領域とを併せて示す説明図である。 舌の撮影画像の水平方向のＲＧＢの画像データの分布を示す説明図である。 舌の撮影画像と舌の断面形状とを併せて示す説明図である。 舌の輪郭線と湿り気の検出領域とを併せて示す説明図である。 舌の分光分布を示すグラフである。 上記検出領域から抽出したＢの画像データの度数分布を模式的に示すグラフである。 舌の輪郭線と近似曲線とを示すグラフである。 上記輪郭線と上記近似曲線とでのｙ座標の差をプロットしたグラフである。 表面に亀裂がある舌の撮影画像を示す説明図である。 舌表面に亀裂がない場合と亀裂がある場合とのそれぞれにおける、Ｂの画像データの度数分布を模式的に示すグラフである。 上記器官画像撮影装置における動作の流れを示すフローチャートである。 人間の下瞼の撮影画像と枠線とを併せて示す説明図である。

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をＡ〜Ｂと表記した場合、その数値範囲に下限Ａおよび上限Ｂの値は含まれるものとする。

〔器官画像撮影装置の概略構成〕
図１は、本実施形態の器官画像撮影装置１の外観を示す斜視図であり、図２は、器官画像撮影装置１の概略の構成を示すブロック図である。器官画像撮影装置１は、照明部２、撮像部３、表示部４、操作部５、通信部７および音声出力部８を備えている。照明部２は筐体２１に設けられており、撮像部３、表示部４、操作部５、通信部７および音声出力部８は、筐体２２に設けられている。筐体２１は、照明部２の照明角度を変更できるように、筐体２２に対して回動可能に設けられている。

（照明部）
照明部２は、撮影対象である生体の器官（ここでは舌）を照明するものであり、撮影対象を上方より照明する照明器で構成されている。照明部２の光源としては、色再現性を向上させるために、例えばキセノンランプなどの昼光色を発光するものを用いている。光源の明るさは、撮像部３の感度や撮影対象までの距離に応じて、照明制御部９によって制御される。例えば、撮影対象の照度が１０００〜１００００ｌｘとなるように光源の明るさが制御される。照明部２は、上記の光源の他に、点灯回路や調光回路を有しており、照明制御部９からの指令によって点灯／消灯および調光が制御される。

（撮像部）
撮像部３は、照明部２による照明下で、生体の器官（例えば舌）を撮影して画像を取得するものである。この撮像部３は、撮像レンズとエリアセンサ（撮像素子）とを有している。撮像レンズの絞り（レンズの明るさ）、シャッター速度、焦点距離は、撮影対象の全ての範囲に焦点が合うように設定されている。一例としては、Ｆナンバー：１６、シャッター速度：１／１２０秒、焦点距離：２０ｍｍである。

エリアセンサは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）のような撮像素子で構成されており、撮影対象の色および形状を十分に検出できるように、感度や解像度などが設定されている。一例としては、感度：６０ｄｂ、解像度：１０００万画素である。

撮像部３による撮影は、撮像制御部１０によって制御されている。また、撮像部３は、撮像レンズやエリアセンサの他にも、不図示のフォーカス機構、絞り機構、駆動回路およびＡ／Ｄ変換回路などを有しており、撮像制御部１０からの指令により、フォーカスや絞りの制御、Ａ／Ｄ変換などが制御される。撮像部３では、撮影画像のデータとして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれについて、例えば８ビットで０〜２５５のデータが取得される。すなわち、撮像部３では、異なる色（ＲＧＢ）のそれぞれについて、撮影対象を撮影した画像が取得され、これによって、各色の画像データが取得される。また、撮像部３の撮像レンズの倍率は、必要な画像の解像度が得られるように、撮像制御部１０によって制御される。

図３は、撮影対象（舌や顔）に対する照明部２と撮像部３との位置関係を示す説明図である。同図に示すように、少なくとも撮像レンズ３１とエリアセンサ３２とを有する撮像部３は、撮影対象に正対して配置されている。照明部２は、撮影対象を通る撮像部３の撮影光軸Ｘに対して、例えば０°〜４５°の照明角度ａで撮影対象を照明するように配置されている。なお、撮影光軸Ｘとは、撮像部３が有する撮像レンズ３１の光軸を指す。

照明時の照明角度ａが大きいと、表面の凹凸の計測精度が向上するが、上唇の影により、舌を撮影できる範囲が小さくなる。逆に、照明角度ａが小さいと、撮影範囲は拡大されるが、計測精度が低下したり、照明光の正反射による色とびが大きくなる。以上のことを考慮すると、照明角度ａの好ましい範囲は、１５°〜３０°である。特に、診断部位が生体の舌などの器官である場合、望ましい照明角度ａは約３０°である。本実施形態では、後述する舌の湿り気や歯痕の検出の観点（詳細は後述する）からも、照明部２によって器官を照明するときの照明角度ａを３０°に設定している。

（表示部）
表示部４は、不図示の液晶パネル、バックライト、点灯回路および制御回路を有しており、撮像部３での撮影によって取得される画像と、枠線とを表示する。表示部４に表示される上記の画像としては、撮像部３の本撮影によって取得される画像のほか、本撮影の前の予備撮影で取得される画像（プレビュー画像）を含む。上記の枠線は、撮像部３による撮影時の器官（ここでは舌）の撮影位置を規定するための画枠であるが、その詳細については後述する。

また、表示部４は、通信部７を介して外部から取得した情報（例えば外部の医療機関に情報を送信して診断された結果）を表示することもできる。表示部４における各種の情報の表示は、表示制御部１１によって制御されている。

なお、撮像部３での撮影によって取得された撮影対象の画像は、間引き処理や色補正処理などの画像処理が画像処理部（図示せず）によって施された後に、表示部４に表示されてもよい。以下での説明において、単に「撮影対象の（撮影）画像」と表現した場合は、特に断らない限り、撮像部３での撮影によって取得されて、表示に必要な上記の画像処理が施される前の画像を指すものとする。

（操作部）
操作部５は、撮像部３による撮影を指示するための入力部であり、ＯＫボタン（撮影実行ボタン）５ａおよびＣＡＮＣＥＬボタン５ｂで構成されている。本実施形態では、表示部４および操作部５を、共通のタッチパネル表示装置４１（図１参照）で構成している。タッチパネル表示装置４１における操作部５の表示は、操作制御部１２によって制御される。なお、操作部５は、タッチパネル表示装置４１以外の入力部で構成されてもよい（タッチパネル表示装置４１の表示領域外の位置に操作部５を設けてもよい）。

（通信部）
通信部７は、後述する情報抽出部１４にて得られた情報を、外部の装置に送信したり、逆に外部の装置から送信される各種の情報（例えば外部機関での診断結果）を受信するためのインターフェースである。通信部７における情報の送受信は、通信制御部１６によって制御されている。

（音声出力部）
音声出力部８は、各種の情報を音声で出力するものであり、例えばスピーカーで構成される。音声出力部８は、情報抽出部１４にて抽出された情報に基づく診断結果を音声出力することができる。上記の診断結果は、当該装置で得られるものであってもよいし、外部機関で診断されて当該装置に送信されるものであってもよい。音声出力部８における音声出力は、音声出力制御部１７によって制御される。

（制御部等）
器官画像撮影装置１は、照明制御部９、撮像制御部１０、表示制御部１１、操作制御部１２、演算部１３、情報抽出部１４、記憶部１５、通信制御部１６、音声出力制御部１７およびこれらの各部を制御する全体制御部２０をさらに備えている。照明制御部９、撮像制御部１０、表示制御部１１、操作制御部１２、通信制御部１６および音声出力制御部１７は、上述したように、照明部２、撮像部３、表示部４、操作部５、通信部７および音声出力部８をそれぞれ制御する。全体制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、記憶部１５に記憶されている動作プログラムを実行する。なお、照明制御部９、撮像制御部１０、表示制御部１１、操作制御部１２、通信制御部１６および音声出力制御部１７と、全体制御部２０とは、一体的に（例えば１つのＣＰＵで）構成されてもよい。

（演算部）
演算部１３は、撮像部３にて取得された画像から器官の輪郭線を抽出する処理を行う画像処理部である。本実施形態では、演算部１３は、撮影画像の輝度エッジ（画像の中で急激に明るさが変化している部分）に基づいて、器官としての舌の輪郭線を抽出する。

輝度エッジの抽出は、例えば図４に示すようなエッジ抽出フィルタを用いて行うことができる。エッジ抽出フィルタは、１次微分をするときに（隣接画素間で画像データの差分をとるときに）、注目画素の近傍の画素に重みを付けるフィルタである。このようなエッジ抽出フィルタを用い、例えば、撮影画像の各画素のＧの画像データについて、注目画素と近傍画素とで画像データの差分を取り、その差分値が所定の閾値を超える画素を抽出することで、輝度エッジとなる画素を抽出できる。舌の周囲には、その影に起因する輝度差が存在するため、上記のように輝度エッジとなる画素を抽出することにより、舌の輪郭線を抽出することができる。なお、ここでは、輝度への影響が最も大きいＧの画像データを演算に用いているが、ＲやＢの画像データを用いてもよい。

（記憶部）
記憶部１５は、撮像部３にて取得した画像のデータ、演算部１３および情報抽出部１４で取得した情報、外部の装置から送信された情報などを記憶したり、上述した各種の制御部を動作させるためのプログラムを記憶するメモリである。このようなメモリは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリなどを含んで構成することが可能である。

（情報抽出部）
情報抽出部１４は、撮像部３での撮影によって取得された撮影対象の画像から、診断に必要な情報を抽出する。ここで、図５は、東洋医学において、舌と苔に関する代表的な診断項目を示している。一般的に、舌については、舌の色、舌の厚さ、舌表面の湿り気（光沢度）、舌の形（歯痕）、裂紋（舌表面の亀裂）の５項目が診断項目として挙げられる。また、苔については、苔の色、苔の滑らかさ（乳頭組織の分離度）、苔の厚さ、苔の有無、苔の分布状態の５項目が診断項目として挙げられる。図５の「状態の変化」において、○印は、正常（健康）な状態を示しており、そこから離れると、異常（病気）の状態となる。

撮影対象が生体の舌である場合、本実施形態では、情報抽出部１４は、本撮影によって取得された撮影対象の画像から、診断に必要な情報として、例えば、舌の湿り気、歯痕、舌の色、舌の厚さ、舌の裂紋、苔の滑らかさに関する情報を抽出する。なお、上記各情報の具体的な抽出方法については後述する。

〔診断項目と撮影条件との関係〕
ここで、上記した各診断項目と、照明条件を含む撮影条件との関係について説明する。

（舌の湿り気および歯痕と撮影条件との関係）
舌の湿り気と歯痕の検出には、照明部２による照明角度の条件が必要となる。舌の湿り気の程度は、後述するように、照明光の舌表面での反射成分を測定して、舌の光沢度を検出し、その大小によって判断される。湿り気が多いと、舌表面の光沢度が増加し、照明光の反射成分が増大する。一方、湿り気が少ないと、舌表面の光沢度が減少し、照明光の反射成分が低下する。照明角度を上述した約３０°に設定することにより、湾曲した舌の上部の領域より、照明光の反射成分を適切に検出することができ、これによって舌の湿り気の程度を適切に検出することができる。

歯痕の程度は、舌の輪郭線を検出し、その凹凸の度合いによって判断される。顔や唇と舌は、同じ生体組織であるため、色の差では輪郭線を検出しづらい。そこで、照明光によって舌の周囲に影（陰影、暗部）を作り、その影を検出することにより、輪郭線の抽出が容易となる。ここでも、照明角度を約３０°に設定することにより、舌の周囲に適切な陰影を形成することができ、これによって舌の輪郭線を適切に検出することができる。

（舌の裂紋および苔の滑らかさと撮影条件との関係）
舌の裂紋と苔の滑らかさの検出には、撮影解像度の条件が必要となる。舌の裂紋と苔の滑らかさのいずれも、舌表面に存在する乳頭組織の状態を検出することで判断される。舌の裂紋は、乳頭組織の部分的な欠落や生育不全により生じる。また、乳頭の代謝不全により、古い組織が積み重なると、苔表面の粒状性が消失し、滑らかになる（よくない状態）。

乳頭の大きさは、直径０．５ｍｍ程度である。平均的な舌の大きさは、縦横、それぞれ５０ｍｍ程度である。乳頭を分離して、舌の裂紋や苔の滑らかさを適切に検出するためには、最低でも２００×２００＝４００００画素、望ましくは４００×４００＝１６００００画素の解像度が必要となる。

（舌の色および舌の厚さと撮影条件との関係）
舌の色と厚さの検出には、照明部２によって舌を照明するときの照度の条件が必要となる。照度が低いと、撮影信号（撮影画像の画像データ）のＳ／Ｎ比が低下し、正確な検出、診断が困難となる。蛍光灯などの、撮影環境にある照明光が重畳する場合には、その色度、ちらつき、角度などの影響も考慮する必要がある。一般に、室内環境の照度は、１００〜５００ｌｘ程度であり、この影響を排除するためには、この数倍〜十数倍の照度（例えば１０００〜１００００ｌｘ程度）が必要となる。

〔撮影条件を満足する撮影位置の具体的な設定方法〕
次に、上述した撮影条件を満足する撮影位置の具体的な設定方法について説明する。

（撮影距離について）
まず、図３において、撮影光軸Ｘと照明部２との距離Ａと、器官に最適な照明角度ａより、必要な撮影距離Ｂを演算する。例えば、距離Ａが１００ｍｍであり、照明角度ａが３０°の場合、適切な撮影距離Ｂは、約１７０ｍｍとなる（Ｂ＝Ａ／ｔａｎ３０°＝１００／（１／√３）≒１７０）。

（撮影倍率について）
撮像部３の撮像センサの画素ピッチを１０μｍとすると、撮影画像から診断に必要な情報を抽出するのに必要な一辺の４００画素は、４ｍｍに相当する（１０μｍ×４００＝４０００μｍ）。平均的な舌の大きさは、舌を矩形の領域に当てはめたときに、矩形の一辺５０ｍｍであるので、撮影倍率は０．０８倍となる（４ｍｍ÷５０ｍｍ＝０．０８）。

（光源の明るさについて）
上記の距離Ａが１００ｍｍであり、照明角度ａが３０°の場合、照明部２から被写体までの距離Ｃは２００ｍｍとなる（Ｃ＝Ａ／ｓｉｎ３０°＝１００／（１／２）＝２００）。舌から距離Ｃ（２００ｍｍ）だけ離れた位置に、舌の大きさの２倍である１００ｍｍ四方を照射する照明部２を用いる場合、被写体の照度として必要な値（例えば５０００ｌｘ）を得るためには、照明部２の光源として、５０ｌｍの光源が必要となる（５０００ｌｘ×０．１ｍ×０．１ｍ＝５０ｌｍ）。

上記のように必要な撮影条件（照度、照明角度、解像度）が決まると、撮影距離Ｂ、撮影倍率、光源の明るさが決まる。撮影倍率と明るさについては、制御部（照明制御部９、撮像制御部１０）が照明部２および撮像部３をそれぞれ制御することで、必要な値に合わせることができる。撮影距離Ｂについては、撮影距離Ｂで撮影したときの舌の位置を示す枠線を表示部４に表示させておくことで設定できる。つまり、ユーザが表示部４に表示された枠線を見ながら、撮影画像（プレビュー画像）が枠線内に位置するように、舌の撮影位置を調整することで、撮影距離Ｂを設定できる。撮影位置Ｂでは、上記した必要な撮影条件（必要な照度、照明角度、解像度）を満足しているため、その位置で舌を撮影することにより、舌の色等の情報の検出に最適な画像を取得することができる。

〔枠線の表示例〕
図６は、表示部４に表示される枠線Ｐの一例を示している。枠線Ｐは、上述のように、撮影条件を満足する撮影位置を表示画面上で規定する枠状の線である。撮影条件は、照明に関する条件（照明条件）を含む。照明条件は、撮影時における照明部２の照明角度の条件、および照明による舌の照度の条件の少なくとも一方を含む。したがって、撮影条件を満足するとは、照明角度の条件を満足すること、照度の条件を満足することの少なくとも一方を含む。ここで、照明角度の条件を満足するとは、照明角度として必要な角度（例えば撮影光軸に対して３０°の照明角度）が得られることを意味する。また、照度の条件を満足するとは、舌の照度として必要な値（例えば５０００ｌｘ）が得られることを意味する。

また、撮影条件は、上記の照明条件に加えて、撮像部３によって撮影される画像の解像度の条件を含んでいてもよい。この場合、撮影条件を満足するとは、撮影画像の解像度の条件を満足することを含み、これは、撮影画像の解像度として、必要な解像度（例えば４００×４００画素））が得られることを意味する。

枠線Ｐは、表示部４の中央に表示され、舌の理想的な形を模して、上部が左右方向に伸びる直線状の線（破線）で構成されており、その直線状の線の下方は曲線状（楕円の半分）の線（破線）で構成されている。

表示部４には、予備撮影で得られた舌の画像がリアルタイムで動画表示される。ユーザは、撮像部３に対して舌の位置を前後左右上下の各方向に移動したり、撮像部３の撮影光軸Ｘに対して舌の角度（出し方）を調整することで、表示部４に表示された枠線Ｐ内に舌の画像を収めることができる。

表示される枠線Ｐの縦横比は、縦：横＝１：０．５〜１．５の範囲が適切である。種々の調査の結果、舌が力みなく十分に口の外に出された場合、舌の縦：横の比率は、概ね１：０．７〜１．１の範囲に入ることがわかっている。したがって、枠線Ｐの縦横比を、０．５〜１．５の範囲、望ましくは縦：横＝１：０．７〜１．１の範囲、より望ましくは縦：横＝１：０．９前後、に設定すると、舌のほとんどが枠線Ｐ内に収まって適切な状態で舌を撮影（本撮影）することが可能となる。

図７は、表示部４に表示される枠線Ｐの他の例を示している。同図に示すように、枠線Ｐは、上下左右を規定する矩形状の線であってもよい。また、枠線Ｐの線種は特に限定されず、図６および図７に示すように破線であってもよいし、図示はしないが実線であってもよい。

以上では、撮影条件を満足する撮影位置を表示部４の表示画面上で規定する指標として、枠線Ｐを示したが、必ずしも枠線Ｐでなくてもよい。例えば、図８および図９に示すように、上記指標は、器官（例えば舌）の縦横（上下左右）のおおよその位置を規定する位置規定線Ｑであってもよい。このとき、位置規定線Ｑは、図８に示すように、実線であってもよいし、図９に示すように、破線であってもよい。

表示部４に、指標として、枠線Ｐが表示された場合でも、位置規定線Ｑが表示された場合でも、上述した情報抽出部１４は、撮像部３での撮影によって取得され、指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出することになる。なお、指標によって規定される範囲とは、指標が枠線Ｐである場合は、枠線Ｐの内側の範囲（枠線Ｐで囲まれた範囲）を指し、指標が位置規定線Ｑである場合は、位置規定線Ｑを外形に含む閉じた形状の内側の範囲を指す。図８および図９の例では、上記閉じた形状は、４つの位置規定線Ｑを外形に含む長方形となる。

〔枠線の表示倍率について〕
表示部４の画素ピッチを１００μｍとすると、上述した必要な一辺の４００画素は４０ｍｍとなる（１００μｍ×４００＝４００００μｍ）。事前撮影時に、上下左右それぞれ５０画素の余裕を持たせると、必要な一辺の表示サイズは５００画素となり、その長さは５０ｍｍとなる（１００μｍ×５００＝５００００μｍ）。この場合、表示画面に対する枠線Ｐの大きさの比率は、０．８である。

表示部４の画素数やサイズが不足する場合、表示部４での枠線Ｐの表示倍率を調節してもよい。例えば、表示部４の画素ピッチが１００μｍであり、一辺の画素数が２５０画素（一辺の長さは１００μｍ×２５０＝２５０００μｍ＝２５ｍｍ）である場合、表示倍率を０．５倍として、一辺の画素数が２００画素（一辺の長さは１００μｍ×２００＝２００００μｍ＝２０ｍｍ）の大きさとなる枠線Ｐを表示してもよい。この場合も、表示画面に対する枠線Ｐの大きさの比率は、０．８である。

このように、表示部４が、表示画面に対する比率が一定の大きさで枠線Ｐを表示することで、表示画面のサイズ（画素数および画素ピッチ）が、装置に搭載される表示部４によって異なる場合でも、表示画面に対して常に一定の大きさで枠線Ｐを表示することができる。この構成によれば、ユーザは直感で器官の撮影位置を大まかに調整することができる。

〔診断に必要な情報の具体的な抽出方法〕
上述のように、表示部４に表示された枠線Ｐ内に舌の位置を合わせて撮影し、舌の撮影画像を取得すると、上述した情報抽出部１４は、その撮影画像（特に枠線内に位置する舌の画像）から診断に必要な情報（舌の色等の情報）を以下のようにして抽出することができる。以下、各診断項目についての情報の抽出方法について説明する。

（舌の色の抽出）
図１０は、舌の撮影画像を示している。以下では、舌の撮影画像において、舌の左右方向の中央で上下方向に帯状に形成される領域を上下方向に並ぶ３つの領域に分けたときに、それぞれの領域を、上部領域Ｒ１、中央領域Ｒ２、下部領域Ｒ３と称することとする。なお、これらの領域は、演算部１３で検出される舌の輪郭線で囲まれる領域の左右方向の幅Ｗ、上下方向の長さＨをもとに、図１０に示すサイズで規定されるが、図示したサイズは一例であり、これに限定されるわけではない。

舌の色は、血液の色を反映するため、ＲＧＢの画像データのうちで、主にＲ成分またはＢ成分が増減する。このため、舌の下部領域Ｒ３におけるＲの比率（Ｒ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））またはＢの比率（Ｂ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））を求めることにより、舌の色を定量化して抽出することができる。なお、上記のＲＧＢのデータとしては、下部領域Ｒ３を構成する複数の画素間でのＲの画像データの平均値、Ｇの画像データの平均値、Ｂの画像データの平均値を用いることができる。

なお、舌の色の抽出の際に、舌の下部領域Ｒ３の画像データを使用しているのは、以下の理由による。すなわち、漢方医学で用いられている舌診では、舌の色は、一般に、苔の無い舌の左右端部か、舌の中心下部で診断されているが、舌の左右端部は、表面の凹凸により照明光の当たり方が変化して濃淡が発生しやすく、画像データが本来の舌の色を示す値から変動しやすいためである。

上記した情報抽出部１４は、必要に応じて、撮影画像から抽出した情報を数値化して健康度を判定するようにしてもよい。例えば、舌の色については、舌の下部領域Ｒ３におけるＲの比率（Ｒ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））の採り得る範囲を、図５で示した４つの色（赤紫、淡白、淡紅、濃紅）に対応させてレベル１〜４の４段階に区分し、実際に演算によって求めたＲの比率がレベル１〜４のいずれの区分に属するかを判定し、判定したレベルを表示部４にて表示するようにしてもよい。これにより、ユーザは、舌の色の判定結果（出力されたレベル）から、自分の健康度を把握することができる。このような健康度のレベルの判定は、以下に示す診断項目についても同様に行うことができる。

（舌の厚さの抽出）
図１１は、照明部２による照明下で、撮像部３にて舌の表面を撮影したときに得られる画像データの分布であって、舌表面の上下方向のほぼ中心を通る水平方向における撮影画像のＲＧＢの画像データの分布を示している。ただし、上段の分布は、舌が薄い場合のものであり、下段の分布は、舌が厚い場合のものである。なお、実線はＲの画像データの分布を示し、１点鎖線はＧの画像データの分布を示し、破線はＢの画像データの分布を示している。

舌が厚い場合、舌はその端部から中央部にかけて上に凸となる部分を含む。このような舌表面の凸部は、照明部２に近づいて明るく照明されるため、舌の撮影画像において凸部に対応する部分では、画像データの値が増大する。逆に、舌が薄い場合、舌の表面は、端部から中央部にかけてほぼ平坦か、下に凹となる部分を含む。舌表面の平坦部や凹部は、上記の凸部に比べて照明部２から遠ざかるため、照明されても凸部よりも暗い。このため、舌の撮影画像において、表面の平坦部や凹部に対応する部分では、画像データの値が凸部に対応する部分に比べて減少する。このような傾向は、ＲＧＢのいずれの画像データについても同様である。

そこで、情報抽出部１４は、照明部２の照明下で得られる舌の撮影画像におけるＲＧＢのいずれかの色の水平方向の画像データの分布（単色の分布）の凹凸に基づいて、舌が厚いか、薄いかの検出を行うことができる。つまり、舌の撮影画像に含まれるＲＧＢのいずれかの色の画像データの水平方向の分布を、舌表面の凹凸の度合いを示すデータ分布として用い、凹凸の度合いを例えばレベル１（舌が厚い）〜レベル５（舌が薄い）に数値化することで、舌厚の検出を精度よく（舌の外形形状に関係なく）行うことができる。なお、データ分布の凹凸の度合いは、例えばデータ分布の中央部を近似する近似曲線（例えば２次式）を最小二乗法等で算出し、近似曲線の２次の係数およびその絶対値を見ることで判別することができる。ちなみに、近似曲線の２次の係数が正であれば凹形状であり、負であれば凸形状である。

なお、上記画像データの分布として、Ｒの成分比（Ｒ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））、Ｇの成分比（Ｇ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））、Ｂの成分比（Ｂ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ））を示すデータの分布を用いても、上記と同様に、舌厚を精度よく検出することができる。

（舌の湿り気の抽出）
図１２は、舌の撮影画像と舌の断面形状とを示している。舌を撮影する際、舌は口腔から前方に突き出される。その突き出された舌の上唇側の表面を撮像部３で撮影するため、舌はその上唇側の表面が撮像部３側に凸になるように湾曲している（Ｃ−Ｃ’断面参照）。

図３で示した照明部２および撮像部３の配置で舌を撮影すると、舌の上半分に正反射領域が発生する（照明部２が撮影光軸Ｘに対して上方にあるため）。一方、舌の左右方向については、舌の中心と左右端がともに凹んでＭ字状に湾曲している（Ｄ−Ｄ’断面参照）。このような断面形状は、舌の上部から下部にかけてほぼ同様である。さらに、舌の中央部Ｅには、亀裂による模様が入っていることがある。したがって、本実施形態では、舌の上半分で、かつ、左右方向の中央部および両端部を避けた残りの領域を、湿り気の検出に適した検出領域として設定している。

より具体的には、情報抽出部１４は、演算部１３で抽出された舌の輪郭線から、舌の上下端および左右端を検出して、舌の上下の長さＨおよび左右の幅Ｗを検出し、図１３に示す位置関係となるように、舌の輪郭線を基準にして湿り気の検出領域Ｒ４・Ｒ５を設定している。

図１４は、舌の分光分布を示すグラフである。舌は粘膜構造であり、表皮が無いため、舌の色としては、血液の色が現れる。血液は、Ｒ成分（波長６００ｎｍ〜７００ｎｍ）が多く、Ｂ成分（波長５００ｎｍ以下）が少ない。また、舌の色が淡い場合には、Ｒ成分の比率が下がり、濃い場合にはＲ成分の比率が上がる。

一方、苔は角化した乳頭細胞で形成されており、白色から黄色を呈する。そして、苔が薄い場合には、下地となる舌の色が現れるため、同図のようにＲ成分の比率が高くなり、苔が白く、濃い場合には、Ｇ成分（波長５００ｎｍ〜６００ｎｍ）の比率が上がる。

生体の体調や個人差により、舌と苔の色は上記のように変化するが、Ｂ成分の変化は少ない。そこで、本実施形態では、舌の撮影画像から得られるＢの画像データに基づき、以下のようにして舌の表面の湿り気を検出する。

まず、情報抽出部１４は、撮影画像の検出領域Ｒ４・Ｒ５の各画素からＢの画像データを抽出して、その度数分布を作成する。図１５は、抽出したＢの画像データの度数分布を模式的に示している。なお、図１５の横軸は、Ｂの画素値（画像データ）を示し、縦軸は度数（画素数）を示している。ただし、ここでの説明を簡略化するため、画素値は、１から１００までの値とし、画素値が大きいほど明るいことを示す。

次に、情報抽出部１４は、上記の度数分布より、最大度数Ｎｐに対応する画素値Ｄｐを求め（図１５の例ではＤｐ＝７０）、この画素値Ｄｐを１．２倍した値を閾値Ｍとし（図１５の例ではＭ＝８４）、閾値Ｍから画像データの最大値（最大画素値Ｄｍ＝１００）までの区間における度数の総和を上位画素数として積算する。なお、画素値Ｄｐを求めるにあたって、度数の変化を連続的に示す関数を求めてこれをスムージングし、ノイズを除去してから、最大度数Ｎｐに対応する画素値Ｄｐを求めるようにしてもよい。また、スムージング後の関数を所定の区間で積分して上位画素数を求めるようにしてもよい。

ここで、Ｂの画像データの度数分布は、撮影時に舌の表面での正反射がない場合、正規分布に近い分布（第１の群Ｇ１）のみとなるが、正反射がある場合、第１の群Ｇ１に、高画素値側で度数が大きい分布（第２の群Ｇ２）が加算されたものとなる。しかも、Ｂの画像データは、上述のように生体の体調や個人差による変化が少ないため、第１の群Ｇ１の幅（第１の群Ｇ１の最小画素値から最大画素値までの幅）は、他のＲやＧの画像データの度数分布（正規分布）に比べて狭くなる。その結果、第１の群Ｇ１と第２の群Ｇ２との境界（度数が減少から増加に転じるような極小となる部分）が、度数が最大となる画像データの値（画素値Ｄｐ）と画像データの最大値（画素値Ｄｍ）との間で明確に現れ、第１の群Ｇ１と第２の群Ｇ２とを容易に識別することが可能となる。湿り気を検出するためには、光沢成分（正反射成分）を含まない第１の群Ｇ１ではなく、光沢成分を表す第２の群Ｇ２に基づいて湿り気を検出することが望ましい。

そこで、情報抽出部１４は、画素値Ｄｐよりも大きい閾値Ｍを設定し、この閾値Ｍと画素値Ｄｍとの間の度数の総和を上位画素数として求めることにより、第２の群Ｇ２の度数の総和に近い値を得るようにしている。

特に、Ｂの画像データの度数分布においては、第１の群Ｇ１と第２の群Ｇ２との境界が、画素値Ｄｐの１．１〜１．３倍の範囲内で現れることが実験的にわかっている。このため、本実施形態では、情報抽出部１４は、上記の閾値Ｍを、画素値Ｄｐの１．１〜１．３倍の範囲内（図１５の例では、１．２Ｄｐ＝８４）に設定し、閾値Ｍと画素値Ｄｍとの間の度数の総和を上位画素数として求めるようにしている。

舌が乾燥している（光沢度が低い）症例では、上位画素数が少ないことがわかっており、舌が湿潤である（光沢度が高い）症例では、上位画素数が多いことがわかっている。したがって、情報抽出部１４は、上位画素数に基づいて、湿り気を例えばレベル１（光沢度高い）〜レベル３（光沢度低い）に数値化して検出することができ、また、数値化されたレベルに基づいて健康度（正常／異常）を判定することも可能となる。

（歯痕の抽出）
情報抽出部１４は、演算部１３で得られる舌の輪郭線を近似曲線で近似し、輪郭線と近似曲線との相関度に基づいて、輪郭線の凹凸（滑らかさ）を検出し、それによって舌の歯痕を検出する。近似曲線は細かい凹凸の無い滑らかな曲線であるため、輪郭線がこの近似曲線に近いほど、滑らかで歯痕が少ないと言える。すなわち、輪郭線と近似曲線との相関度が高いほど歯痕が少なく、相関度が低いほど歯痕が多いことになる。

したがって、相関度に基づいて、歯痕の状態を検出することができる。例えば、相関度が高い場合は、歯痕の状態が軽度（レベル１）であり、相関度が低い場合は、歯痕の状態が重度（レベル３）であり、相関度がその中間の場合は、歯痕の状態が軽度と重度との中間（レベル２）であると判断することができる。

ここで、２者の相関度を表す指標としては、以下の第１〜第３の指標を用いることができる。

相関度を表す第１の指標は、以下の式で表わされる決定係数Ｒ^２である。
Ｒ^２＝１−｛（Σ（ｙｉ−ｆｉ）^２）／（Σ（ｙｉ−Ｙ）^２）｝
ただし、
ｉ ：ｘｙ平面上で、輪郭線または近似曲線の一端部のｘ座標をｊとし、
他端部のｘ座標をｋとしたときの、ｊからｋまでのいずれかの値
ｙｉ：ｘｙ平面上で、輪郭線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
ｆｉ：ｘｙ平面上で、近似曲線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
Ｙ ：輪郭線上の全ての点についてのｙｉの平均値
である。なお、ｉ，ｊ，ｋは、いずれも整数であり、ｊ＜ｋであり、ｊ≦ｉ≦ｋである。また、Σ（ｙｉ−ｆｉ）^２は、ｉをｊからｋまで変化させたときの（ｙｉ−ｆｉ）^２の総和を指し、Σ（ｙｉ−Ｙ）^２は、ｉをｊからｋまで変化させたときの（ｙｉ−Ｙ）^２の総和を指す。

図１６は、舌の輪郭線（実線参照）およびその近似曲線（破線参照）と、近似曲線を表す多項式と、決定係数Ｒ^２とを示している。近似曲線は、最小二乗法によって求められ、以下の多項式で表されている。このときの決定係数Ｒ^２は、０．９９４２である。なお、同図の近似曲線の係数において、「Ｅ−ｎ」の表記は、×１０^−ｎであることを示す。
ｙ＝５×１０^−７・ｘ^４＋６×１０^−６・ｘ^３＋２×１０^−３・ｘ^２＋６．２９×１０^−２・ｘ＋２１．２１３

歯痕が重度である（輪郭線の凹凸が大きい）Ａ部においても、歯痕が軽度である（輪郭線の凹凸が小さい）Ｂ部においても、輪郭線と近似曲線との差が決定係数Ｒ^２に反映される。したがって、決定係数Ｒ^２に基づいて歯痕を検出する手法を用いると、仮に、歯痕が軽度の歯痕のみである場合でも、決定係数Ｒ^２に基づいて、その軽度の歯痕を検出することが可能となり、歯痕の検出精度を向上させることができる。

相関度を表す第２の指標は、輪郭線と近似曲線とにおける座標値（ｙ座標）の差に基づいて得られる値であって、｜ｙｉ−ｆｉ｜の最大値（以下では「座標値差の最大値」とも言う）である。ただし、
ｉ ：ｘｙ平面上で、輪郭線または近似曲線の一端部のｘ座標をｊとし、
他端部のｘ座標をｋとしたときの、ｊからｋまでのいずれかの値
ｙｉ：ｘｙ平面上で、輪郭線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
ｆｉ：ｘｙ平面上で、近似曲線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
である。なお、ｉ，ｊ，ｋは、いずれも整数であり、ｊ＜ｋであり、ｊ≦ｉ≦ｋである。

図１７は、図１６で示した舌の輪郭線とその近似曲線（ｘｙ多項式）とでのｙ座標の差（｜ｙｉ−ｆｉ｜）をプロットしたグラフである。歯痕が重度であるＡ部においても、歯痕が軽度であるＢ部においても、｜ｙｉ−ｆｉ｜の値が歯痕のない部位に比べて大きくなる。したがって、仮に、歯痕が軽度の歯痕のみである場合でも、｜ｙｉ−ｆｉ｜の最大値を検出することで、その値に基づいて軽度の歯痕を検出することが可能となり、歯痕の検出精度を向上させることができる。

相関度を表す第３の指標は、輪郭線と近似曲線とにおける座標値（ｙ座標）の差に基づいて得られる値であって、以下の式で表される係数Ａである。すなわち、
Ａ＝Σ｜ｙｉ−ｆｉ｜
ただし、
ｉ ：ｘｙ平面上で、輪郭線または近似曲線の一端部のｘ座標をｊとし、
他端部のｘ座標をｋとしたときの、ｊからｋまでのいずれかの値
ｙｉ：ｘｙ平面上で、輪郭線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
ｆｉ：ｘｙ平面上で、近似曲線上の点のｘ座標ｉにおけるｙ座標の値
である。なお、ｉ，ｊ，ｋは、いずれも整数であり、ｊ＜ｋであり、ｊ≦ｉ≦ｋである。また、Σ｜ｙｉ−ｆｉ｜は、ｉをｊからｋまで変化させたときの｜ｙｉ−ｆｉ｜の総和（以下では「座標値差の総和」とも言う）を指す。

座標値差の最大値の代わりに、座標値差の総和を用いることにより、細かな歯痕の影響を正確に反映した歯痕検出を行うことができ、歯痕の検出精度をさらに向上させることができる。

なお、相関度として、座標値差の総和の逆数、すなわち、１／（Σ｜ｙｉ−ｆｉ｜）の値を用いてもよい。

なお、以上では、情報抽出部１４は、舌の先端部（舌尖）を含む輪郭線と近似する近似曲線を算出し、その輪郭線と近似曲線との相関度に基づいて、輪郭線の凹凸（舌の歯痕）を検出しているが、舌の先端部を除く輪郭線の一部と近似する近似曲線を算出し、その輪郭線の一部と近似曲線との相関度に基づいて、輪郭線の凹凸を検出してもよい。舌の先端部の形状は、Ｖ字型やＷ字型など、本来診断したい水分代謝不良以外の原因で変化する可能性がある。舌の輪郭線のうちで先端部を除く部分と近似曲線との相関度に基づいて輪郭線の凹凸を検出することにより、舌の先端部の形状の影響を受けることなく（緊張度や個人差の影響を排除しながら）、本来診断したい水分代謝不良によって生じる輪郭線の凹凸（歯痕）を検出することができる。したがって、舌の先端部の形状の影響で相関度が下がり、輪郭線の凹凸が多いという誤診断につながる恐れを低減することができ、輪郭線の凹凸に基づく診断をより精度よく行うことができる。

（裂紋（亀裂）の抽出）
図１８は、表面に亀裂がある舌の撮影画像を示している。舌を撮影する際、舌は口腔から前方に突き出される。その突き出された舌の上唇側の表面を撮像部３で撮影する。一般に、舌表面の亀裂は、舌の中心付近で多く発生するため、本実施形態では、撮影画像における舌の上下左右の中心部（上下左右方向の中心を含む領域）を、亀裂の検出に適した検出領域として設定している。

より具体的には、情報抽出部１４は、演算部１３が抽出した舌の輪郭線から、舌の上下端および左右端を検出して、舌の上下の長さ（縦寸法）Ｈおよび左右の幅（横寸法）Ｗを検出し、図１８に示した寸法関係で定まる、縦Ｈ／４、横Ｗ／４の舌の中心領域を亀裂の検出領域Ｄとして設定している。

舌の表面に亀裂があると、亀裂がない場合に比べて、舌の下地がより現れるため、下地を構成する画素の画像データの取り得る値の範囲が、ＲＧＢともに広がる。このため、撮影画像の画像データの度数分布を作成したときに、度数分布の幅が広がる。特に、下地は血液の色を強く表しているため、血液の色に多く含まれるＲやＢについては、亀裂がない場合に比べて度数分布の幅が顕著に広がる。このような傾向は、舌表面の苔の厚さや亀裂の長さに関係なく現れることがわかっている。

そこで、本実施形態では、情報抽出部１４は、舌の撮影画像（特に上述した検出領域Ｄの画像）から、例えばＢの画像データの度数分布を作成するとともに、当該度数分布の広がりを示す指標として、画像データのバラツキを示す標準偏差σを演算により取得するようにしている。標準偏差σは、画像データの値が、Ｎ個の値ｘ_１、ｘ_２、・・・ｘ_Ｎをとるとき、以下の式で示される分散σ^２の正の平方根である。

図１９は、情報抽出部１４が作成したＢの画像データの度数分布を模式的に示したものであり、上段の度数分布は舌表面に亀裂がない場合を示し、下段の度数分布は舌表面に亀裂がある場合を示している。なお、これらの度数分布の横軸は、Ｂの画素値（画像データ）を示し、縦軸は度数（画素数）を示している。画素値は０から２５５までの値とし、画素値が大きいほど明るいことを示す。

上段の度数分布における標準偏差σ１を求めると、σ１＝１３．１８であった。これに対して、下段の度数分布における標準偏差σ２を求めると、σ２＝２６．７８であった。このことから、舌表面に亀裂があると、亀裂がない場合に比べて標準偏差σが大きくなり、度数分布の幅が広がることがわかる。ちなみに、上段の度数分布における画素値の平均値ｍ１を求めると、ｍ１＝１７７．７１であり、下段の度数分布における画素値の平均値ｍ２を求めると、ｍ２＝１１２．７５であった。

亀裂の多い症例では、上記度数分布の標準偏差が大きく、亀裂の少ない症例では、上記度数分布の標準偏差が小さいことがわかっている。したがって、情報抽出部１４は、上記度数分布の標準偏差に基づいて、亀裂を例えばレベル１（亀裂多い）〜レベル３（亀裂少ない）に数値化して検出することができる。なお、上記の例では、Ｂの画像データの度数分布を用いて亀裂を検出しているが、他のＲやＧの画像データの度数分布を用いても亀裂を検出することは可能である。

（苔の滑らかさの抽出）
苔の滑らかさは、乳頭に対する付着物の量によって変化する。すなわち、付着物が少ない場合には、苔が薄く、乳頭が独立して見えるために、ざらついた感じとなる。一方、付着物が多い場合には、苔が厚く、乳頭が舌の表面を覆うために、べったりとした感じとなる。そこで、情報抽出部１４は、乳頭と下地とに関する画素数の比率によって、苔の滑らかさを検出することができる。

具体的には、情報抽出部１４は、苔が付着する舌の中央付近の領域（例えば図１０の中央の領域Ｒ２）において、乳頭の画素と下地の画素とを色（例えばＲ）の閾値によって判別し、乳頭と下地との画素数の比率を算出する。下地の比率が高い場合には、苔が薄くてざらついていると判断でき、乳頭の比率が高い場合には、苔が厚くてべったりとしていると判断できる。上記画素数の比率の範囲を、図５で示した苔の滑らかさについての３段階に対応付けておけば、実際に演算によって求めた画素数の比率に基づいて、苔の滑らかさの程度を判定することができる。

〔制御フロー〕
図２０は、本実施形態の器官画像撮影装置１における動作の流れを示すフローチャートである。操作部５のＯＫボタン５ａの押圧による撮影指示を受け付けると、照明制御部９は照明部２を点灯させ（Ｓ１）、表示制御部１０は、照明角度、照度、解像度として必要な値が得られる撮影位置を規定する枠線Ｐを表示部４に表示させる（Ｓ２）。そして、撮像部４は、予備撮影を開始し（Ｓ３）、表示部４は、枠線Ｐとともに、ユーザの舌の撮影画像（プレビュー画像）をリアルタイムで動画表示する（Ｓ４）。これにより、撮影対象である舌の撮影や角度、舌の出し方などの構図の確認をユーザに促すことができ、ユーザは、舌の撮影画像が枠線Ｐ内に収まるように、舌の撮影位置を調整することができる。

構図が定まり、ユーザから操作部５によって本撮影の指示を受け付けると（Ｓ５）、撮像部３により撮影対象の本撮影を行い、これによって舌の撮影画像が取得される（Ｓ６）。演算部１３は、本撮影で得られた撮影画像から舌の輪郭線を抽出する（Ｓ７）。そして、情報抽出部１４は、演算部１３にて抽出された舌の輪郭線をもとに、各診断項目の情報を抽出するための診断領域を設定する（Ｓ８）。なお、この診断領域は、例えば図１０および図１３で示した領域（上部領域Ｒ１、中央領域Ｒ２、下部領域Ｒ３、検出領域Ｒ４・Ｒ５）や、図１８で示した検出領域Ｄに相当するものであるが、表示部４の枠線Ｐ内に舌の撮影画像が位置するように撮影位置が調整されている場合、表示画面上では、上記診断領域は当然ながら枠線Ｐよりも内側に位置する。

Ｓ８での各診断領域の設定後、情報抽出部１４は、各診断領域の画像から診断に必要な情報（舌の色、舌の厚さ、舌の湿り気、歯痕、裂紋、苔の滑らかさ）を抽出し、数値化する（Ｓ９）。つまり、Ｓ９では、各診断領域のＲＧＢの画像データに基づいて、上述の方法によって舌の色等についての情報が抽出（検出）され、例えば、舌の色については４段階のうちの「レベル３」、舌の厚さについては３段階のうちの「レベル１」のように、各診断項目についての情報が数値化される。

次に、情報抽出部１４は、数値化した情報に基づいて、使用者の健康度を判断する（Ｓ１０）。例えば、舌の色については、「レベル３」であることから、健康度としては、正常（淡紅色で血流がよく、健康である）と判断し、舌の厚さについては、「レベル１」であることから、健康度としては異常（舌が薄く、血流の不足や水分不足が生じている）と判断する。

情報抽出部１４にて数値化された情報や健康度の判定結果は、表示部４に表示され、記憶部１５に記憶される（Ｓ１１）。表示部４での表示により、ユーザは各診断項目についての数値化情報または健康度を把握することができる。なお、Ｓ１０での処理を省略し（当該装置にて健康度の判断を行わず）、Ｓ１１にて、情報抽出部１４が数値化した情報を外部に転送して外部にて使用者の健康度を判断し、その結果を当該装置が受信して表示部４にて表示するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態では、撮像部３による撮影時の、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する器官（舌）の撮影位置を規定するための枠線Ｐが、撮像部３での撮影によって取得される画像（プレビュー画像）とともに表示部４に表示される（図６、図２０のＳ２〜Ｓ４等参照）。これにより、ユーザは、枠線Ｐ内に撮影画像が位置するように舌の撮影位置を合わせるだけで、自動的に最適な撮影条件に設定される。したがって、経験の浅いユーザが本装置を使用する場合でも、撮影日や被験者によらずに、撮像部３にて常に最適な撮影条件で舌を撮影することができ、健康度の診断に最適な画像を容易に、かつ安定して取得することができる。

また、撮影条件は、照明角度の条件を含む。この場合、撮影条件を満足する撮影位置では、適切な照明角度で舌が照明されるので、撮像部３は、そのように適切に照明される舌を撮影して、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。

特に、舌の湿り気または歯痕の診断においては、舌表面で反射される照明光（反射成分）の検出や、舌の周囲に陰影を形成して輪郭を検出しやすくするために、撮影時の照明角度が重要となる。このため、撮影条件として照明角度の条件を満足する撮影位置を枠線Ｐで規定した上述の構成が非常に有効となる。

また、撮影条件は、舌の照度の条件を含む。この場合、撮影条件を満足する撮影位置では、照明部２の照明によって適切な舌の照度が得られるので、撮像部３は、そのように照度が適切な舌を撮影して、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。

特に、舌の色または舌の厚さの診断においては、照度が低いと、撮影信号のＳ／Ｎ比が低下し、正確な検出、診断が困難となることは上述の通りであり、一定の照度を確保することが必要となる。このため、撮影条件として照度の条件を満足する撮影位置を枠線Ｐで規定した上述の構成が非常に有効となる。

また、撮影条件は、さらに、撮影画像の解像度に関する条件を含む。この場合、撮影条件を満足する撮影位置で舌を撮影することにより、健康度の診断に最適な解像度の画像を取得することができる。

特に、舌の裂紋または苔の滑らかさの診断においては、画像の解像度が低いと、舌表面に存在する乳頭組織の状態を適切に検出して、舌の裂紋または苔の滑らかさを適切に診断することができなくなる。このため、撮影条件として画像の解像度を満足する撮影位置を枠線Ｐで規定した上述の構成が非常に有効となる。

また、表示部４は、枠線Ｐをプレビュー画像とともに表示している。これにより、ユーザは、本撮影前に、撮影条件を満足する適切な位置に舌の撮影位置を合わせることができる。そして、情報抽出部１４が、本撮影で取得された画像のうちで枠線Ｐ内に位置する画像（各診断領域に位置する画像）から、診断に必要な情報を抽出することにより、当該装置または外部の装置にて健康度の診断を適切に行うことができる。

なお、以上では、必要な照明角度として３０°、必要な照度として５０００ｌｘ、必要な画像解像度として４００×４００画素を例に挙げて説明したが、これらの数値は一例であり、適宜変更してもよい。そして、変更した数値に合わせて、表示部４に表示される枠線Ｐの大きさや表示位置を適宜変更してもよい。

〔プログラムについて〕
以上で説明した器官画像撮影装置１は、例えば、所定のプログラム（アプリケーションソフトウェア）をインストールしたスマートフォンのような多機能携帯端末（コンピュータ）で構成することができる。上記プログラムをコンピュータ（例えばＣＰＵとしての全体制御部２０）が読み取って実行することにより、器官画像撮影装置１における上述した各処理を実現することができる。このようなプログラムは、例えばネットワークを介してダウンロードすることによって取得され、記憶部１５に記憶される。

〔その他〕
以上では、撮影画像の輝度エッジ（画像の中で急激に明るさが変化している部分）に基づいて舌の輪郭を抽出した後、直ちに、診断領域を設定して情報を抽出するようにしているが、舌の輪郭を抽出した後、その輪郭が枠線Ｐに沿っているか否かを自動判定してもよい。これにより、必要な条件を満たしていない画像を誤って撮影するミスを防ぐことができる。

例えば、図２０のフローチャートにおいて、Ｓ７での演算部１３による輪郭線抽出後、情報抽出部１４は、抽出された輪郭線と枠線Ｐとのずれ量（上下左右の各方向および回転方向のずれ量）を検出し、ずれ量が閾値以上である場合は、警告部による警告（例えば表示部４での警告表示や音声出力部８による音声出力）を行うようにしてもよい。このような警告により、構図（撮影位置）の修正をユーザに促すことができる。そして、撮影位置の修正後は、適切な撮影位置（撮影条件）での撮影によって必要な画像を取得することができる。なお、上記警告後は、Ｓ３に戻ってそれ以降の動作を再度行えばよい。

以上では、生体が人間である場合について説明したが、人間以外の動物であってもよい。例えば、ペットや家畜などの動物の舌であっても、本実施形態の手法を適用して、各診断項目について情報を抽出したり、抽出した情報に基づいて健康度を診断することが可能である。この場合、ユーザは、意思の伝達ができない動物の体調不良を速やかに、かつ的確に判断することができる。なお、撮影する動物ごとに平均的な舌の大きさが変化するため、動物ごとに撮影倍率、表示倍率、照度などを適切に設定してもよい。

以上では、撮影対象が生体の舌である場合について説明したが、撮影対象は舌には限定されない。図２１は、人間の眼（例えば右眼）の下に位置する下瞼Ｓを撮影した撮影画像を示している。下瞼Ｓの色や形より、血流や水分代謝の良否を診断することができる。同図のように、眼とその下の領域をガイドする枠線Ｐを表示部４に表示することにより、撮影条件を満足する撮影位置に下瞼Ｓを位置させて、その位置で下瞼Ｓを適切な撮影条件で撮影し、診断に最適な画像を取得することができる。

以上では、器官画像撮影装置１が照明部２を内蔵している例について説明したが、内蔵していなくてもよい。つまり、照明部は、必要な明るさを備えた後付けライトやスタンドのような、器官画像撮影装置１とは別体のものであってもよい。この場合は、器官画像撮影装置１の表示部４（タッチパネル表示装置４１）において、ソフトキー（数字や文字等の入力キー）を操作部５として表示させ、ユーザが上記ソフトキーの押圧によって、撮影光軸Ｘと外部の照明部との距離（図３の距離Ａに相当）を入力することで、本実施形態と同様の、撮影条件を満足する撮影位置での撮影を実現することができる。この場合は、器官画像撮影装置１が照明部２を備えていないため、装置の小型化および低コスト化が可能となる。

以上、本実施形態の器官画像撮影装置１によれば、経験の浅い医師、看護師、介護師、薬剤師などの医療従事者や、患者本人がユーザとなって、器官の画像を撮影する場合でも、常に撮影条件を満足する撮影位置で器官を撮影することができるため、常に診断に最適な画像を取得することができる。これにより、撮影日や被験者による撮影条件の変動もなく、撮影画像に基づく診断を安定して行うことができる。また、異なる撮影日同士で画像や診断結果を比較したり、異なる被験者同士で画像や診断結果を比較することも可能となる。特に、患者本人による撮影とコンピュータ診断とを組み合わせることにより、日々の体調管理や疾患の早期発見に役立てることができる。

以上で説明した本実施形態の器官画像撮影装置は、生体の器官を撮影して画像を取得する撮像部と、前記撮像部による撮影時の、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される前記画像とともに表示する表示部と、前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する情報抽出部とを備えている。

上記の構成によれば、ユーザは表示部に表示された指標（例えば枠線または位置規定線）と器官の撮影画像とを見ながら、撮像部に対して前後左右上下の各方向に移動することにより、指標で規定される範囲内に器官の撮影画像が収まるように、器官の撮影位置を適切に調整することが可能となる。器官の撮影画像が指標で規定される範囲内に収まる撮影位置では、照明に関する条件を含む撮影条件を満足しており、例えば照明の角度や照度として必要な値が得られる。これにより、撮像部は、適切な撮影条件で器官を撮影して画像を取得することができ、情報抽出部は、指標で規定される範囲内に位置する器官の撮影画像から、健康度の診断に必要な情報（例えば舌の色や舌の湿り気の情報）を適切に取得することが可能となる。

したがって、ユーザは、指標で規定される範囲内に撮影画像が位置するように器官の撮影位置を合わせるだけで、自動的に最適な撮影条件に設定されることになり、撮像部にて最適な撮影条件で器官を撮影して、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。その結果、経験の浅いユーザが本装置を使用する場合でも、撮影日や被験者によらずに、健康度の診断に最適な画像を容易に、かつ安定して取得することができる。

上記の装置は、前記撮像部による撮影時に前記器官を照明する照明部をさらに備え、前記撮影条件は、前記照明に関する条件として、前記撮像部の撮影光軸に対する前記照明部の照明角度の条件を含んでいてもよい。この場合、照明部によって必要な照明角度で照明される器官を、撮像部によって撮影して、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。

上記の装置は、前記撮像部による撮影時に前記器官を照明する照明部をさらに備え、前記撮影条件は、前記照明に関する条件として、前記照明部の照明による前記器官の照度の条件を含んでいてもよい。この場合、照明部によって必要な照度で照明される器官を、撮像部によって撮影して、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。

前記撮影条件は、前記撮像部によって撮影される画像の解像度の条件をさらに含んでいてもよい。この場合、撮像部での器官の撮影により、必要な解像度の画像、つまり、健康度の診断に最適な画像を取得することができる。

前記器官は舌であり、前記診断に必要な情報は、舌の湿り気または歯痕に関する情報であってもよい。舌の湿り気または歯痕の診断においては、これらの情報が抽出される撮影画像の取得時に（舌の撮影時に）、舌の照明角度が重要となる。このため、撮影条件を照明角度の条件とした上述の構成が非常に有効となる。

前記器官は舌であり、前記診断に必要な情報は、舌の色または舌の厚さに関する情報であってもよい。舌の色または舌の厚さの診断においては、これらの情報が抽出される撮影画像の取得時に（舌の撮影時に）、舌を照明するときの照度が重要となる。このため、撮影条件を器官の照度の条件とした上述の構成が非常に有効となる。

前記器官は舌であり、前記診断に必要な情報は、舌の裂紋または苔の滑らかさに関する情報であってもよい。舌の裂紋または苔の滑らかさの診断においては、撮影条件として画像の解像度が重要となる。このため、撮影条件を画像の解像度の条件とした上述の構成が非常に有効となる。

前記表示部は、表示画面に対する比率が一定の大きさで前記指標を表示してもよい。表示画面のサイズ（画素数および画素ピッチ）が、装置に搭載される表示部によって異なる場合でも、表示画面に対して常に一定の大きさで指標を表示することができる。

前記表示部は、前記指標を、前記撮像部での本撮影の前の予備撮影によって取得されるプレビュー画像とともに表示し、前記情報抽出部は、前記撮像部での本撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、診断に必要な情報を抽出してもよい。このようにプレビュー画像と指標とを表示部に表示させることで、ユーザは、本撮影前に、撮影条件を満足する適切な位置に器官の撮影位置を合わせることができる。そして、情報抽出部が、本撮影で取得された画像のうちで、指標で規定される範囲内に位置する画像から、診断に必要な情報を抽出することにより、当該装置または外部の装置にて健康度の診断を適切に行うことができる。

前記指標は、枠線であり、前記指標によって規定される範囲は、前記枠線で囲まれた範囲であってもよい。指標が枠線であることにより、ユーザは指標を認識しやすくなり、器官の撮影画像が枠線内に収まるように、器官の撮影位置を調整することが容易となる。

前記指標は、前記器官の縦横の位置を規定する位置規定線であり、前記指標によって規定される範囲は、前記位置規定線を外形に含む閉じた形状の内側の範囲であってもよい。この場合でも、ユーザが指標を認識して、上記閉じた形状の内側に器官の撮影画像が収まるように、器官の撮影位置を調整することが可能となる。

以上で説明した本実施形態に係るプログラムは、撮像部による生体の器官の撮影時の撮影位置であって、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される画像とともに表示部に表示させる処理と、前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。このプログラムをコンピュータが実行することにより、上述の処理を行う器官画像撮影装置を実現することができる。

本発明は、生体の器官を撮影し、健康度の診断に必要な情報を抽出する装置に利用可能である。

１ 器官画像撮影装置
２ 照明部
３ 撮像部
４ 表示部
１４ 情報抽出部
Ｐ 枠線（指標）
Ｑ 位置規定線（指標）

Claims (12)

1. 生体の器官を撮影して画像を取得する撮像部と、
   前記撮像部による撮影時の、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される前記画像とともに表示する表示部と、
   前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する情報抽出部とを備えていることを特徴とする器官画像撮影装置。
2. 前記撮像部による撮影時に前記器官を照明する照明部をさらに備え、
   前記撮影条件は、前記照明に関する条件として、前記撮像部の撮影光軸に対する前記照明部の照明角度の条件を含むことを特徴とする請求項１に記載の器官画像撮影装置。
3. 前記撮像部による撮影時に前記器官を照明する照明部をさらに備え、
   前記撮影条件は、前記照明に関する条件として、前記照明部の照明による前記器官の照度の条件を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の器官画像撮影装置。
4. 前記撮影条件は、前記撮像部によって撮影される画像の解像度の条件をさらに含むことを特徴とする請求項２または３に記載の器官画像撮影装置。
5. 前記器官は舌であり、
   前記診断に必要な情報は、舌の湿り気または歯痕に関する情報であることを特徴とする請求項２に記載の器官画像撮影装置。
6. 前記器官は舌であり、
   前記診断に必要な情報は、舌の色または舌の厚さに関する情報であることを特徴とする請求項３に記載の器官画像撮影装置。
7. 前記器官は舌であり、
   前記診断に必要な情報は、舌の裂紋または苔の滑らかさに関する情報であることを特徴とする請求項４に記載の器官画像撮影装置。
8. 前記表示部は、表示画面に対する比率が一定の大きさで前記指標を表示することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の器官画像撮影装置。
9. 前記表示部は、前記指標を、前記撮像部での本撮影の前の予備撮影によって取得されるプレビュー画像とともに表示し、
   前記情報抽出部は、前記撮像部での本撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、診断に必要な情報を抽出することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の器官画像撮影装置。
10. 前記指標は、枠線であり、
    前記指標によって規定される範囲は、前記枠線で囲まれた範囲であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の器官画像撮影装置。
11. 前記指標は、前記器官の縦横の位置を規定する位置規定線であり、
    前記指標によって規定される範囲は、前記位置規定線を外形に含む閉じた形状の内側の範囲であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の器官画像撮影装置。
12. 撮像部による生体の器官の撮影時の撮影位置であって、照明に関する条件を含む撮影条件を満足する前記器官の撮影位置を規定するための指標を、前記撮像部での撮影によって取得される画像とともに表示部に表示させる処理と、
    前記撮像部での撮影によって取得され、前記指標によって規定される範囲内の画像から、生体の健康度の診断に必要な情報を抽出する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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