KR20170083066A

KR20170083066A - 기미 평가 장치, 기미 평가 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR20170083066A
Application number: KR1020177014709A
Authority: KR
Inventors: 쿠미코 키쿠치; 유지 마수다; 테츠지 히라오
Original assignee: 가부시키가이샤 시세이도
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-07-17
Also published as: JP2016096931A; US20170311871A1; JP6138745B2; TW201631522A; US11317851B2; TWI669660B; EP3222215A4; WO2016080266A1; EP3222215A1; CN107072597A

Abstract

본 발명은, 기미의 질(특성)을 파악하여 기미를 적절하게 평가하기 위한 것으로서, 피험자의 피부를 촬영한 피부 화상으로부터 기미에 대응하는 기미 영역을 추출하는 영역 추출 수단과, 상기 영역 추출 수단에 의해 추출된 기미 영역에 기초하여 상기 기미의 갯수, 개개의 상기 기미의 면적 및 개개의 상기 기미의 농도 중 적어도 하나를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 상기 피부 화상의 기미에 관한 특성을 정량화한 정보를 생성하는 평가 수단을 포함하는 기미 평가 장치를 제공한다.

Description

기미 평가 장치, 기미 평가 방법 및 프로그램{STAIN EVALUATION DEVICE, STAIN EVALUATION METHOD, AND PROGRAM}

본원은 기미 평가 장치, 기미 평가 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

예를 들어, 얼굴 전체, 눈 주변, 볼 등의 부위에서 시감(視感) 등에 의해 특정된 기미, 주근깨 등에 대해, 분광 측색계 등의 기기를 이용하여 색 정보 또는 피부의 색소 성분 정보를 정량화하고, 정량화한 색 정보 또는 피부의 색소 성분 정보에 기초하여 기미, 주근깨 등을 평가하는 방법이 알려져 있다. 색 정보의 정량화는, 예를 들어, 복수 파장의 분광 반사율 데이터를 이용하여 주성분 분석을 행하여 얻어지는 멜라닌에 관한 주성분 득점의 측정 영역에서의 평균값에 기초하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본국 공개특허공보 특개2003-144393호

그러나, 전술한 방법은, 피부 영역 안에서 눈에 들어오는 기미, 주근깨 등이 눈에 띄는 정도를 판정하는 것이어서, 소정 피부 영역에서의 기미의 수, 개개 기미의 크기, 개개 기미의 농도 등에 의해 기미의 질(특성)을 정량화할 수는 없었다. 그러므로, 기미의 수, 그 크기, 기미의 농도 등이 어떠한 타이밍에서 어떻게 변해 가는지를 파악할 수 없어서 기미를 적절하게 평가할 수 없었다.

일 측면에서는, 본 발명은, 기미의 질(특성)을 파악하여 기미를 적절하게 평가하는 것을 목적으로 한다.

어느 실시예에 따르면, 피험자의 피부를 촬영한 피부 화상으로부터 기미에 대응하는 기미 영역을 추출하는 영역 추출 수단과, 상기 영역 추출 수단에 의해 추출된 기미 영역에 기초하여 상기 기미의 갯수, 개개의 상기 기미의 면적 및 개개의 상기 기미의 농도 중 적어도 하나를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 상기 피부 화상의 기미에 관한 특성을 정량화한 정보를 생성하는 평가 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치가 제공된다.

적어도 하나의 실시예에 따르면, 기미의 질(특성)을 파악하여 기미를 적절하게 평가하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 실시형태에서 기미 평가 장치의 기능 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 기미 평가 처리가 실현 가능한 하드웨어 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 기미 평가 처리의 일 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4a는 해석 영역에 대해 2치화 처리를 실시할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 4b는 해석 영역에 대해 2치화 처리를 실시할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 4c는 해석 영역에 대해 2치화 처리를 실시할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 5a는 기미를 추출할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 5b는 기미를 추출할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 5c는 기미를 추출할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다.
도 6a는 추출된 기미의 면적을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 추출된 기미의 면적을 설명하기 위한 도면이다.
도 6c는 추출된 기미의 면적을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 연령별로 기미의 갯수 및 기미의 면적을 해석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7b는 연령별로 기미의 갯수 및 기미의 면적을 해석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7c는 연령별로 기미의 갯수와 기미의 면적을 해석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8a는 연령별로 라벨링된 기미를 표시한 피부 화상을 나타내는 도면이다.
도 8b는 연령별로 라벨링된 기미를 표시한 피부 화상을 나타내는 도면이다.
도 8c는 연령별로 라벨링된 기미를 표시한 피부 화상을 나타내는 도면이다.
도 9는 멜라닌 양에 기초하여 기미의 농도를 해석한 결과를 나타내는 도면이다.

이하에서, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

<기미 평가 장치 : 기능 구성예>

도 1은 본 실시형태에서 기미 평가 장치의 기능 구성의 일 예를 나타내고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 기미 평가 장치(10)는, 예를 들어, 입력 수단(11), 출력 수단(12), 기억 수단(13), 화상 취득 수단(14), 화상 처리 수단(15), 라벨링 처리 수단(16), 기미 평가 수단(17), 화면 생성 수단(18), 제어 수단(19)을 가진다.

입력 수단(11)은, 예를 들어, 기미 평가 장치(10)를 사용하는 유저 등으로부터 개시/종료, 설정 등 기미 평가 처리에 관한 각종 지시의 입력을 접수한다. 입력 수단(11)은, 예를 들어, PC(Personal Computer) 등 범용 컴퓨터의 키보드, 마우스 등의 포인팅 디바이스이다. 입력 수단(11)은, 예를 들어, 음성 등에 의해 전술한 입력이 가능한 마이크 등 음성 입력 디바이스일 수도 있다.

출력 수단(12)은, 입력 수단(11)에 의해 입력된 내용, 입력 내용에 기초하여 실행된 처리의 결과 등을 출력한다. 출력 수단(12)은, 예를 들어, 디스플레이, 스피커 등이다. 출력 수단(12)은 프린터 등 인쇄 디바이스를 가질 수도 있다.

또한, 전술한 입력 수단(11)과 출력 수단(12)은, 예를 들어, 기미 평가 장치(10)가 스마트폰, 태블릿 단말 등과 같은 경우에는, 예를 들어, 터치 패널과 같이 입출력 일체형의 구성일 수도 있다.

기억 수단(13)은 본 실시형태에서 필요한 각종 정보를 기억한다. 구체적으로는, 본 실시형태에서 기미 평가 처리를 실행하기 위한 각종 프로그램, 각종 설정 정보 등을 기억한다. 기억 수단(13)은, 예를 들어, 피험자의 볼 전체가 촬영된 피부 화상, 해석 영역에서의 기미의 갯수, 기미의 면적, 기미의 농도 등 해석 결과, 기미의 질 등의 평가 결과 등을 기억한다.

여기에서, 기억 수단(13)에는 전술한 것과 같은 많은 종류의 정보가 기억되어 있는데, 예를 들어, 키워드 등을 이용하여 검색할 수 있도록 구성되어 있는 데이터베이스로서 기능할 수도 있다. 또한, 기억 수단(13)에 기억되는 정보는, 예를 들어, 인터넷, LAN(Local Area Network) 등으로 대표되는 통신 네트워크를 통해 외부 장치로부터 취득할 수도 있다.

화상 취득 수단(14)은, 예를 들어, 확산 조명 박스와 디지털 카메라로 구성되는 SIA(Skin Image Analyzer) 시스템 등에 의해 촬영된 피험자의 얼굴 화상으로부터, 특정되는 부위(예를 들어, 눈 주변, 볼 등)의 피부 화상을 취득한다. 화상 취득 수단(14)은, SIA 시스템으로서 본 출원인의 일본국 등록 실용신안 제3170125호에 기재된 장치 등을 사용하는 것이 가능하다.

SIA 시스템의 렌즈로는, 예를 들어, EF 35mm F2(Canon社 제조) 등을 사용하나, 그 밖에 시판되는 초점 거리가 다른 렌즈를 사용하는 것도 가능하다. SIA 시스템의 확산 조명 박스의 광원으로는, 예를 들어, 연색(演色) 평가용 광원인 FPL30EX-D(Toshiba社 제조) 등을 사용한다.

SIA 시스템의 디지털 카메라의 촬영 모드에서는, 예를 들어, 수동 노출에서 그레이의 색표(色票)로 화이트 밸런스를 조정한다. SIA 시스템에서 촬영되는 화상의 크기는, 예를 들어, 4752×3168 화소 등이다. 또한, SIA 시스템에서 촬영되는 화상은, 예를 들어, 선형 TIFF(Tagged Image File Format) 형식으로 저장된다.

한편, 본 실시형태의 SIA 시스템의 구성은 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다.

SIA 시스템에서는, 예를 들어, 확산광을 조사함으로써 피부 표면의 반사, 그림자의 영향 등을 억제한 화상을 촬영하는 것이 가능하여, 촬영된 화상에서 피부의 "색"을 계측하여 피부의 색 정보를 취득하는 것이 가능하다.

화상 처리 수단(15)은, 화상 취득 수단(14)에 의해 얻어진 피부 화상에 대해 화상 처리를 실행하고, 피부 화상의 해석 영역으로부터 기미 영역을 추출한다. 예를 들어, 화상 처리 수단(15)은, 피부 화상 중, 지정된 해석 영역의 색채 데이터Lab값, 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등 색소 성분을 산출한다.

또한, 화상 처리 수단(15)은 해석 영역을 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등 색소 성분의 분포 상태를 나타내는 화상으로 변환한다. 화상 처리 수단(15)은, 예를 들어, 피부의 색 정보로서, SIA 시스템에 의해 촬영된 RGB 표색계 화상의 RGB값, RGB 표색계 화상으로부터 변환된 XYZ 표색계 화상의 XYZ 값 등을 취득함으로써, 해석 영역의 화상을 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등 색소 성분의 분포 상태를 나타내는 화상으로 변환한다.

화상 처리 수단(15)은, 예를 들어, 피부의 반사 스펙트럼으로부터 람베르트-비어 법칙에서의 투과율을 피부의 반사율로 치환한 흡광도 모델 및 피부의 구성 성분의 흡광 계수 스펙트럼을 중회귀 분석하여, 피부 중 성분량을 구한다. 이 방법은, 예를 들어, 일본국 특허 제3798550호 공보 등에 상세히 개시되어 있다.

또한, 화상 처리 수단(15)은, 예를 들어, 피부의 측색(測色)값과 피부 중 성분량을 중회귀 분석하여 중회귀식을 미리 구하고, 그 중회귀식을 이용하여 피부의 측색값으로부터 피부 중 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등의 양을 구한다. 이로써, 예를 들어, 피부 화상의 화소마다 멜라닌 성분량이 구해진다. 이 방법은, 예를 들어, 일본국 특허 제3727807호 공보 등에 상세히 개시되어 있다.

한편, SIA 시스템에 의해 활영된 화상의 RGB값은, 예를 들어, 이하의 식을 이용하여 CIE 국제 기준값인 CIE-XYZ값으로 변환하는 것이 가능하다.

[수학식1]

X = 0.001645×R+0.001116×G+0.000314×B+2.585143

Y = 0.001110×R+0.002080×G+0.000065×B+2.359088

Z = 0.000439×R+0.000610×G+0.002439×B+2.757769

또한, 수학식 1에서 얻어진 XYZ값은, 전술한 일본국 특허 제3727807호 공보 등의 방법에서의 이하의 수학식 2를 이용하여, 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등 색소 성분으로 변환하는 것이 가능하다.

[수학식2]

멜라닌의 양 = -4.861×log10(1/X) + 1.268×log10(1/Y) + 4.669×log10(1/Z) +0.063

헤모글로빈의 양 = -32.218×log10(1/X) + 37.499×log10(1/Y) - 4.495×log10(1/Z) +0.444

화상 처리 수단(15)은, 전술한 방법에 의해 얻어지는 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등 색소 성분의 농도 및 그 분포 상태를 나타내는 화상을 생성한다.

여기에서, 예를 들어 "기미"라 함은, 피부에 색소가 침착함으로써 발생하는데, 피부의 색소가 침착한 부위와 침착하지 않은 부위의 경계가 명료할 정도로 색소가 피부에 침착한 영역을 말한다. 기미의 주요한 색소 성분으로는, 전술한 멜라닌 성분, 헤모글로빈 성분 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들어, 멜라닌 성분의 농도와 그 분포 상태를 나타내는 화상(멜라닌 성분의 분포 화상)을 사용하여, 전술한 색소 성분 중 멜라닌 성분에 기초하여 기미의 질 및 그 변화를 해석한다.

또한, 화상 처리 수단(15)은, 전술한 멜라닌 성분의 분포 화상으로부터, 밴드 패스 필터(예를 들어, 가우스 함수)를 사용하여 저주파수 성분(예를 들어, 그림자에 상당하는 큰 파동)을 제거한다. 화상 처리 수단(15)은, 예를 들어 반치폭이 약 40.0㎜ 이상인 대역을 제거함으로써, 그림자에 의한 영향을 제거한다. 이로써, 예를 들어 얼굴의 형상에 따른 그림자의 영향을 제거한다.

또한, 화상 처리 수단(15)은 전술한 해석 영역에 대해 멜라닌 성분의 농도에 기초한 2치화 처리를 실시한다. 2치화 처리에서는, 예를 들어, 멜라닌 성분의 농도를 나타내는 값(멜라닌값)에 대해, 예를 들어, 평균값+0.01∼0.30 등을 역치로 하여 역치 이상의 멜라닌값(고 멜라닌값)을 가지는 화소를 고 멜라닌 부분으로 한다. 이렇게 하여, 피부 중 정상 부분과 고 멜라닌 부분을 식별한다.

또한, 화상 처리 수단(15)은 전술한 해석 영역에 대해 중앙값 필터(median filter)를 사용하여 화상의 노이즈를 제거한다. 중앙값 필터에서는, 예를 들어 5×5 픽셀의 필터를 사용하여 노이즈를 제거하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

라벨링 처리 수단(16)은, 화상 처리 수단(15)에 의해 화상의 노이즈가 제거된 해석 영역으로부터, 고 멜라닌값을 가지는 화소가 연속되는 영역을 하나의 색소 침착 부위(기미)로 하여 라벨링한다. 라벨링 처리 수단(16)은, 예를 들어 고 멜라민값의 화소로서 식별된 화소가 서로 인접해 있는 경우, 그들 화소를 연결하고 연결된 화소군을 하나의 기미 영역으로서 추출한다. 또한, 라벨링 처리 수단(16)은 기미로서 추출된 영역 중 소정 면적(예를 들어, 1.0㎜²) 이하의 영역을 제거한다. 이로써, 예를 들어, 모공이 기미로 잘못 추출되는 것을 억제할 수 있다.

기미 평가 수단(17)은, 라벨링 처리 수단(16)에 의해 라벨링된 기미의 갯수, 개개 기미의 면적 및 개개 기미의 농도를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 피부 화상의 해석 영역으로부터 얻어지는 기미의 질(특성)을 정량화한 정보를 생성한다. 기미 평가 수단(17)은, 예를 들어, 연령(연대)이 다른 피험자의 피부 화상에서 해석된 기미의 갯수, 개개 기미의 면적 및 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여 피험자의 연령(연대)에 따라 기미의 질이 어떻게 변화하는지를 나타내는 정보를 생성할 수도 있다.

화면 생성 수단(18)은, 화상 처리 수단(15)에 의해 추출된 기미를 표시하는 화면을 생성한다. 또한, 화면 생성 수단(18)은, 생성된 화상에서 라벨링 처리 수단(16)에 의해 라벨링된 기미를, 기미의 면적, 직경의 크기 등에 기초하여 색을 달리하여 표시한다. 또한, 기미의 면적, 직경의 크기 등은, 예를 들어, 기미로서 라벨링된 영역의 형상이 판별되어, 판별된 형상에 대응하여 계산되도록 할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 기미의 면적을 복수의 면적 범위로 분류하고 각각의 면적 범위로 분류된 기미를 다른 색으로 표시할 수도 있고, 다른 모양 등을 사용하여 표시할 수도 있다. 또는, 특정한 면적 범위로 분류된 기미를 점멸시키는 식으로 할 수도 있다.

또한, 화면 생성 수단(18)은, 라벨링된 기미의 면적별, 직경별 분포 그래프를 생성하거나, 연령별로 라벨링된 기미의 갯수, 개개 기미의 면적, 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여 연령별로 기미의 질 변화를 나타내는 그래프를 생성할 수도 있다.

제어 수단(19)은 기미 평가 장치(10) 전체의 제어를 행한다. 또한, 제어 수단(19)은, 예를 들어 피부 화상에 대한 화상 처리, 라벨링 처리, 기미 평가 처리 등 중 적어도 하나의 처리를 제어한다.

<기미 평가 장치(10) : 하드웨어 구성>

전술한 기미 평가 장치(10)의 각 기능을 컴퓨터에 실행시키는 기미 평가 프로그램을 생성하여, 예를 들어 범용 PC, 서버 등에 인스톨한다. 이로써, 본 실시형태에서의 기미 평가 처리 등을 실현하는 것이 가능해진다.

도 2는 기미 평가 처리가 실현 가능한 하드웨어 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 2의 컴퓨터 본체는, 입력 장치(21), 출력 장치(22), 드라이브 장치(23), 보조 기억 장치(24), 메모리 장치(25), 각종 제어를 행하는 CPU(Central Processing Unit,26), 네트워크 접속 장치(27)를 포함하며, 이들은 시스템 버스(B)에 의해 서로 접속되어 있다.

입력 장치(21)는, 유저 등이 조작하는 키보드, 마우스 등 포인팅 디바이스를 가지고, 마이크 등 음성 입력 디바이스 등을 가져서, 유저 등으로부터의 프로그램 실행 등 각종 조작 신호를 입력한다. 또한, 입력 장치(21)는, 예를 들어, 확산 조명 박스와 디지털 카메라 등을 사용하여 촬영된 피험자의 피부 화상을 입력하는 입력 유닛을 가진다.

출력 장치(22)는, 본 실시형태에 따르는 처리를 실행하는 컴퓨터 본체를 조작함에 필요한 각종 윈도우, 데이터 등을 표시하는 디스플레이 등을 가지고, CPU(26)가 실행하는 제어 프로그램에 의해 처리의 경과, 결과 등을 표시한다.

여기에서, 본 실시형태에 있어서 컴퓨터 본체에 인스톨되는 기미 평가 프로그램은, 예를 들어, USB(Universal Serial Bus) 메모리, CD-ROM 등의 운반가능형 기록매체(28) 등에 의해 제공된다. 기록 매체(28)는 드라이브 장치(23)에 장착된다. 기록 매체(28)에 포함되는 기미 평가 프로그램이, 기록 매체(28)로부터 드라이브 장치(23)를 통해 보조 기억 장치(24)로 인스톨된다.

보조 기억 장치(24)는 하드 디스크 등의 스토리지 수단이며, 본 실시형태에서의 기미 평가 프로그램, 제어 프로그램 등을 기억하여 필요에 따라 데이터를 읽어들일 수 있다.

메모리 장치(25)는 CPU(26)에 의해 보조 기억 장치(24)로부터 읽어들여진 기미 평가 프로그램 등을 저장한다. 또한, 메모리 장치(25)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등이다. 한편, 전술한 보조 기억 장치(24), 메모리 장치(25)는, 하나의 기억 장치로서 일체형으로 구성될 수도 있다.

CPU(26)는, OS(Operating System) 등 제어 프로그램 및 메모리 장치(25)에 저장되어 있는 기미 평가 프로그램을 실행함으로써 각종 연산을 실행한다. 또한, CPU(26)는 각 하드웨어 구성부에 데이터 입출력 등의 처리를 하게 하고, 컴퓨터 전체의 처리를 제어하여, 본 실시형태에서의 기미 평가 처리를 실현한다. 또한, 프로그램 실행 중에 필요한 각종 정보 등은 보조 기억 장치(24)로부터 취득하고, 실행 결과 등을 보조 기억 장치(24)에 저장할 수도 있다.

네트워크 접속 장치(27)는, 인터넷, LAN 등으로 대표되는 통신 네트워크 등에 접속함으로써, 기미 평가 프로그램을 통신 네트워크에 접속되어 있는 다른 장치 등으로부터 취득한다. 또한, 네트워크 접속 장치(27)는, 프로그램을 실행함으로써 얻어진 실행 결과 또는 본 실시형태에서의 기미 평가 프로그램 자체를 다른 장치 등에 제공하는 것이 가능하다.

전술한 하드웨어 구성에 의해, 본 실시형태에서의 기미 평가 처리를 실행하는 것이 가능해진다. 또한, 기미 평가 프로그램을 인스톨함으로써, 범용 PC 등에서 본 실시형태에서의 기미 평가 처리를 용이하게 실현하는 것이 가능하다.

<기미 평가 처리>

도 3은 기미 평가 처리의 일 예를 나타내는 플로우 차트이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기미 평가 장치(10)는, 화상 취득 수단(14)에 의해, 피험자의 얼굴 화상으로부터 특정되는 부위, 예를 들어, 볼 부위(500×500의 화소 영역)를 해석 영역으로 하여 그 피부 화상을 취득한다(S10).

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 화상 처리 수단(15)에 의해, S10의 처리에서 특정된 해석 영역의 멜라닌 성분을 산출하고, 산출된 멜라닌 성분의 농도 및 그 분포 상태를 나타내는 화상(멜라닌 성분의 분포 화상)으로 변환한다(S11).

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 화상 처리 수단(15)에 의해, 예를 들어 밴드 패스 필터(예를 들어, 가우스 함수 등)를 이용하여 저주파수 성분의 화상을 생성하고(S12), S11의 처리에서 얻어진 멜라닌 성분의 분포 화상으로부터 감산하여 저주파수 성분을 제거한다(S13).

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 화상 처리 수단(15)에 의해, 멜라닌 성분에 기초한 2치화 처리를 실시한다(S14). S14의 처리에 의해, 해석 영역에서 고 멜라민 부분과 정상 부분을 식별하는 것이 가능해진다.

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 화상 처리 수단(15)에 의해, 2치화 처리가 실행된 멜라닌 성분의 분포 화상에 대해 중앙값 필터를 이용하여 화상의 노이즈를 제거(노이즈 처리)한다(S15). 이어서, 기미 평가 장치(10)는, 라벨링 처리 수단(16)에 의해, 고 멜라닌값을 가지는 화소가 연속되는 영역을 하나의 색소 침착 부위(기미)로 하여 라벨링하는 라벨링 처리를 실시한다(S16).

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 라벨링 처리 수단(16)에 의해, 라벨링된 색소 침착 부위 중 소정 면적 이하의 영역을 제거한다(S17). 이로써, 예를 들어, 잘못 추출된 모공과 같은 작은 추출물을 제거하는 것이 가능해진다.

이어서, 기미 평가 장치(10)는, 기미 평가 수단(17)에 의해, S17까지의 처리에서 얻어진 기미에 대해, 해석 영역 내 기미의 갯수, 개개 기미의 크기, 개개 기미의 농도 등을 해석하고, 해석된 기미의 갯수, 기미의 면적 및 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여 기미의 질을 정량화한다(S18). 이어서, 기미 평가 장치(10)는, 화면 생성 수단(18)에 의해, S18의 처리에서 얻어진 결과를 표시하는 화면을 생성하고 화면 상에 표시하여(S19), 처리를 종료한다.

전술한 기미 평가 처리에 의해, 해석 영역에서 기미의 질을 적절하게 평가하는 것이 가능해진다.

<2치화 처리를 실시할 때까지의 단계>

도4a∼도4c는 해석 영역에 대해 2치화 처리를 실시할 때까지의 단계를 설명하는 도면이다. 도 4a는 피험자의 피부 화상에 설정된 해석 영역의 일 예를 나타낸다. 도 4b는, 도 4a에 나타내는 화상으로부터 산출되는 멜라닌 성분의 분포 화상에 대해 밴드 패스 필터에 의한 처리를 실행한 일 예를 나타낸다. 도4c는, 도 4a에 나타내는 화상으로부터 산출되는 멜라닌 성분의 분포 화상으로부터 도 4b에 나타내는 화상을 이용하여 감산을 실시하여 2치화 처리를 실행한 화상의 예를 나타내고 있다.

구체적으로 설명하면, 도 4a의 예에서는, 피험자의 피부 화상 중 볼 부위(예를 들어, 500×500의 화소 영역)가 해석 영역으로서 설정되어 있다. 도 4a의 경우, 예를 들어, 500×500의 화소로 이루어지는 직사각형 모양의 영역을, 피험자의 피부 화상 중 피험자의 왼쪽 눈꼬리가 직사각형 모양의 좌측 위 모퉁이에 대응하고, 피험자의 왼쪽 콧방울이 직사각형 모양의 좌측 아래 모퉁이에 대응하도록 배치함으로써, 해석 영역을 특정한다. 화상 처리 수단(15)은, 도 4a에 나타내는 피부 화상의 해석 영역으로부터 멜라닌 성분을 산출하고 멜라닌 성분의 농도 및 그 분포 상태를 나타내는 화상(멜라닌 성분의 분포 화상)으로 변환한다.

도 4b는 도 4a에 나타내는 해석 영역의 화상으로부터 산출되는 멜라닌 성분의 분포 화상에 대해 밴드 패스 필터에 의한 처리를 하여 생성된 저주파수 성분(예를 들어, 반치폭이 약 40.0㎜ 이상인 대역) 화상의 예를 나타내는 도면이다. 도 4a로부터 산출되는 멜라닌 성분의 분포 화상으로부터, 도 4b의 화상을 이용하여 감산함으로써, 예를 들어, 피험자의 얼굴 형상에 따른 그림자의 영향을 제거하는 것이 가능해진다.

도4c는, 도 4a로부터 산출되는 멜라닌 성분의 분포 화상으로부터 도 4b에 나타내는 화상을 감산한 해석 영역에 대해, 멜라닌 성분에 기초한 2치화 처리를 실행하여 얻어진 화상의 예를 나타내고 있다. 이로써, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 해석 영역에서 고 멜라닌 부분과 정상 부분을 식별하는 것이 가능해진다.

<기미를 추출하기까지의 단계>

도5a∼도5c는 기미를 추출하기까지의 단계를 설명하는 도면이다. 도 5a는 필터 처리의 일 예로서 중앙값 필터 처리를 실행한 해석 영역의 일 예를 나타내고, 도 5b는 라벨링 처리를 실행한 해석 영역의 일 예를 나타내고 있다. 도 5c는 라벨링된 영역 중 작은 영역(예를 들어, 모공)을 제거한 해석 영역의 일 예를 나타내고 있다.

도 5a는, 도 4c에 나타내는 2치화 처리가 실행된 해석 영역에 대해, 예를 들어 5×5 화소(픽셀)의 필터를 이용한 중앙값 필터 처리가 실행된 화상의 예를 나타내고 있다. 도 5a에 나타내는 해석 영역은, 도 4c에 나타내는 해석 영역과 비교하면, 화상의 노이즈가 제거되어 있다.

도 5b는, 도 5a에 나타내는 중앙값 필터 처리가 실행된 해석 영역에 대해, 고 멜라닌 값이 되는 화소가 연속하는 영역을 예를 들어 하나의 색소 침착 부위(기미)로 하여 라벨링하는 라벨링 처리가 행해진 화상의 예를 나타내고 있다. 도 5b의 예에서는, 숫자 1,2,3으로 나타내는 영역이 라벨링되어 있다.

도 5c는, 도 5b에 나타내는 라벨링 처리가 실행된 해석 영역에서 소정 면적 이하(예를 들어, 1.0㎜² 이하 등)의 영역이 제거된 화상의 예를 나타내고 있다. 이로써, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 모공과 같이 작은 색소 침착 부위가 제거된다.

<라벨링된 기미의 예>

이어서, 전술한 바와 같이 라벨링된 기미에 대해 설명한다. 도6a∼도6c는 추출된 기미의 면적을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 큰 기미가 포함되는 피부 화상의 일 예인데, 기미 평가 수단(17)에 의해 해석된 기미의 면적이 표시되어 있다. 도 6b는 볼 부위의 피부 화상의 일 예인데, 라벨링된 기미가 면적별로 표시되어 있다. 도 6c는 라벨링된 기미의 면적별 분포 그래프의 일 예이다.

도 6a에 나타내는 피부 화상에는, 주목할 기미를 특정하는 원과 기미의 면적(117.2㎜²)이 표시되어 있다.

도 6b에 나타내는 피부 화상에서는, 라벨링된 개개의 기미가 소정 면적(예를 들어, 직경 2mm, 3mm, 4mm, 10mm)의 크기에 기초하여 색을 달리하여 표시되어 있다. 한편, 본 실시형태에서 색을 달리하는 면적(직경)의 범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이, 기미를 라벨링함으로써, 기미의 영역(화소수)과 화상의 해상도 등에 기초하여 라벨링된 기미의 면적을 취득하는 것이 가능해진다. 또한, 주목하는 기미 이외 개개 기미의 면적, 볼 부위 기미의 합계 면적 등에 대해서도 간단히 파악하는 것이 가능해진다.

도 6c에 나타내는 그래프에서는, 일본인 여성 35∼50대의 피부 화상으로부터 얻어진 기미의 면적별(직경 2㎜∼15㎜) 분포가 표시되어 있다. 도 6c에서는, 일본인 여성 35∼50대에서는 기미의 면적으로 직경 3㎜의 기미가 가장 많다는 것이 나타나어 있다. 예를 들어, 피험자의 피부 화상의 기미 면적마다의 분포를 조사하여 도 6c의 그래프와 같이 표시함으로써, 피험자의 기미의 질을 파악하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 화면 생성 수단(18)에 의해, 전술한 도 6a 또는 도 6b에 나타내는 화상을 생성하고, 생성된 화상을 화면에 표시한다. 한편, 화면 생성 수단은, 예를 들어 기미의 크기(예를 들어, 면적, 직경 등)별로 기미의 갯수를 집계하거나, 예를 들어 기미의 농도(멜라닌 양)별로 기미의 갯수를 집계하거나 하여, 예를 들어 도 6c와 같이 집계 결과를 히스토그램 등으로써 표시시키는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 피부 화상 중의 기미의 갯수, 기미의 면적, 기미의 농도 등, 기미의 특성을 정량화한 정보를 생성함으로써, 기미를 적절하게 평가할 수 있다. 또한, 예를 들어, 소정 면적 이상의 기미의 갯수, 소정 농도(멜라닌 양) 이상의 기미의 갯수 등, 기미의 특성을 정량화한 정보를 생성함으로써, 기미를 적절하게 평가할 수도 있다.

<연령별 기미의 갯수 및 면적 해석>

이어서, 전술한 바와 같이 라벨링된 기미의 갯수와 면적을 피험자의 연령별로 취득하여, 기미를 해석, 평가한 예에 대해 설명한다. 도7a∼도7c는 연령별로 기미의 갯수와 기미의 면적을 해석한 결과를 나타내는 도면이다. 도8a∼도8c는 각각 연령별 피부 화상으로서, 라벨링된 기미가 표시된 피부 화상을 나타내는 도면이다.

도 7a는 연령별로 한 명당 기미의 갯수를 나타내는 그래프이다. 도 7b는 연령별로 기미의 평균 면적을 나타내는 그래프이다. 도 7c는 연령별로 개개 기미의 면적 분포를 나타내는 그래프이다.

도 7a의 예에서는, 30대 전반, 30대 후반, 40대 전반, 40대 후반 피험자 각각의 피부 화상에서의 기미의 갯수를 나타내고 있다. 본 실시형태에 따른 기미의 평가 결과에 의하면, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 30대 전반부터 차츰 기미의 갯수가 증가하여, 40대 후반에서는 30대 전반에 비교하여 기미의 갯수가 약 2배로 증가되어 있다. 또한, 특히, 30대 전반부터 30대 후반에 걸쳐 기미의 갯수가 급증하고 있다.

도 7b의 예에서는, 도 7a와 마찬가지로, 30대 전반, 30대 후반, 40대 전반, 40대 후반 피험자 각각의 피부 화상에서의 기미의 평균 면적을 나타내고 있다. 또한, 도 7c의 예에서는, 피험자의 연령을 한 살씩 세분화하여 개개 기미의 면적을 각각 표시하여 나타내고 있다.

도 7b에 나타내는 바와 같이, 30대 전반부터 40대 후반에 걸쳐 기미의 평균 면적은 약간 증가(유의미하지 않음)하고 있다. 이에 대해, 도 7c에서는, 40대 후반 피험자의 피부 화상에 30대 피험자의 피부 화상에는 포함되어 있지 않은 큰 면적의 기미가 포함되어 있음을 알 수 있다(도 7c의 점선 부분).

도 8a는 30세 피험자의 피부 화상의 일 예를 나타내고 있다. 도 8b는 35세 피험자의 피부 화상의 일 예를 나타내고 있다. 도 8c는 48세 피험자의 피부 화상의 일 예를 나타내고 있다. 한편, 도8a∼도8c에서는, 화면 생성 수단(18)에 의해, 피부 화상 중 기미로서 추출된 영역을 기미의 크기(예를 들어, 면적, 직경 등)에 따라 색을 달리하여 피부 화상에 중첩 표시한 예를 나타내고 있다.

도 8a에 나타내는 30세 피험자의 피부 화상과 도 8b에 나타내는 35세 피험자의 피부 화상을 비교하면, 기미의 갯수가 3배로 증가되어 있다. 또한, 도 8c에 나타내는 48세 피험자의 피부 화상에는, 도 8a에 나타내는 30세 피험자의 피부 화상 또는 도 8b에 나타내는 35세 피험자의 피부 화상에 포함되는 기미에 비해 큰 기미가 포함되어 있다.

전술한 바와 같이, 피험자의 연령별 기미의 갯수, 면적을 해석함으로써, 기미의 갯수가 30대 전반부터 30대 후반에 걸쳐 크게 증가하고, 40대 전반 또는 40대 후반에서 큰 기미가 발생하는 등, 어떤 타이밍에서 어떻게 기미의 질이 변화하는지를 파악하는 것이 가능해진다.

<연령별 기미의 농도 해석>

이어서, 전술한 바와 같이 라벨링된 기미의 농도를 피험자의 연령별로 취득하여, 기미를 해석, 평가한 예에 대해 설명한다. 도9는 멜라닌 양에 기초하여 기미의 농도를 해석한 결과를 나타내는 도면이다.

도 9의 예에서는, 30대 전반, 30대 후반, 40대 전반, 40대 후반의 피부 화상에서 기미(색소 침착 부위)의 멜라닌 양을 나타내고 있다. 본 실시형태에 따른 해석 결과에 의하면, 피험자의 연령이 올라감에 따라, 멜라닌 양이 증가함을 알 수 있다. 또한, 피험자의 연령이 올라감에 따라, 피부 화상 중 전술한 정상 부분(정상 피부색)으로 판단된 영역의 멜라닌 양도 증가함을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 피험자의 연령별 기미의 농도를 해석함으로써, 연령에 따라 기미의 특성이 어떻게 변화하는지를 파악하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 기미의 농도는 나이 들어감에 따라 진해지지만, 기미로서 추출되지 않은 피부색 영역 역시 진해지므로, 기미가 눈에 띄는 정도(차분)에 대해서는 변화하지 않는 것 등을 알 수 있다.

이와 같이, 피험자의 연령별 기미의 갯수, 기미의 크기, 기미의 농도 등에 기초하여 기미의 특성 변화를 파악하는 것이 가능하므로, 각 피험자의 피부 화상에서 추출된 기미에 관한 정보를, 예를 들어 연령별 기미 대책의 기초 데이터로서 이용하는 것이 가능하다.

또한, 예를 들어, 피험자 피부에 있어서 기미의 특성 해석을 계속적으로 실시하여 계절별 기미의 특성 변화를 파악하는 것도 가능하다. 또한, 연령별, 계절별 등의 이외에, 예를 들어, 직업별 기미의 특성 변화를 파악하는 것도 가능하다.

한편, 전술한 도 5a∼도9의 각 화상은, 화면 생성 수단(18)에 의해 생성하는 것이 가능하며, 생성된 화상을 출력 수단(12) 등의 화면에 표시함으로써 기미의 특성을 적절하게 파악하는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 기미의 질(특성)을 파악하여 기미를 적절하게 평가하는 것이 가능하다.

한편, 전술한 실시형태에서는, 피험자의 얼굴 화상으로부터 피부 화상(예를 들어, 볼 부분)이 취득된다고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 피험자의 목, 팔 등을 촬영한 화상으로부터 피부 화상이 취득되도록 할 수도 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 바람직한 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에서 설명한 것에 한정되지는 않으며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.

본 국제특허출원은 2014년 11월 19일에 출원된 일본국 특허출원 제2014-234938호에 기초하여 그 우선권을 주장하는 것이며, 일본국 특허출원 제2014-234938호의 내용 전체를 본원에 원용한다.

10 기미 평가 장치
11 입력 수단
12 출력 수단
13 기억 수단
14 화상 취득 수단
15 화상 처리 수단
16 라벨링 처리 수단
17 기미 평가 수단
18 화면 생성 수단
19 제어 수단
21 입력 장치
22 출력 장치
23 드라이브 장치
24 보조 기억 장치
25 메모리 장치
26 CPU
27 네트워크 접속 장치
28 기록 매체

Claims

피험자의 피부를 촬영한 피부 화상으로부터 기미에 대응하는 기미 영역을 추출하는 영역 추출 수단과,
상기 영역 추출 수단에 의해 추출된 기미 영역에 라벨링을 행하는 라벨링 처리 수단과,
상기 라벨링된 기미 영역을 표시하는 화면을 생성하는 화면 생성 수단과,
상기 라벨링된 기미 영역에 기초하여 상기 기미의 갯수, 개개의 상기 기미의 면적 및 개개의 상기 기미의 농도를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 상기 피부 화상의 기미에 관한 특성을 정량화한 정보를 생성하는 평가 수단을 포함하고,
상기 화면 생성 수단은, 상기 라벨링된 기미를, 상기 기미의 소정의 면적 또는 직경 크기에 기초하여 색을 달리하여 상기 피부 화상에 중첩 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
제1항에 있어서,
상기 영역 추출 수단은, 상기 피부 화상을 해석하여 얻어지는 멜라닌 성분의 값에 기초하여 상기 기미 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
제2항에 있어서,
상기 라벨링 처리 수단은, 상기 피부 화상 중에서 상기 멜라닌 성분의 값이 소정값 이상이면서 서로 인접한 화소를 연결함으로써 상기 기미 영역으로서 라벨링하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
제1항에 있어서,
상기 화면 생성 수단은, 상기 라벨링 처리 수단에 의해 라벨링된 기미 영역의 면적별 또는 직경별 분포 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
제1항에 있어서,
상기 화면 생성 수단은, 연령이 다른 복수의 피험자의 피부 화상 각각으로부터 추출되며 상기 라벨링 처리 수단에 의해 라벨링된 상기 기미 영역에 대응하는 기미의 갯수, 개개 기미의 면적, 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 나타내는 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
제5항에 있어서,
상기 평가 수단은, 상기 기미 영역에 대응하는 상기 기미의 갯수, 상기 개개 기미의 면적 및 상기 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 정량화한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 장치.
기미 평가 장치에 의해 실행되는 기미 평가 방법으로서,
피험자의 피부를 촬영한 피부 화상으로부터 기미에 대응하는 기미 영역을 추출하는 영역 추출 단계와,
상기 영역 추출 단계에 의해 추출된 기미 영역에 라벨링을 행하는 라벨링 처리 단계와,
상기 라벨링된 기미 영역을 표시하는 화면을 생성하는 화면 생성 단계와,
상기 라벨링된 기미 영역에 기초하여 상기 기미의 갯수, 개개의 상기 기미의 면적 및 개개의 상기 기미의 농도를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 상기 피부 화상의 기미에 관한 특성을 정량화한 정보를 생성하는 평가 단계를 포함하고,
상기 화면 생성 단계에서는, 상기 라벨링된 기미를, 상기 기미의 소정의 면적 또는 직경 크기에 기초하여 색을 달리하여 상기 피부 화상에 중첩 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
제7항에 있어서,
상기 영역 추출 단계에서는, 상기 피부 화상을 해석하여 얻어지는 멜라닌 성분의 값에 기초하여 상기 기미 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
제8항에 있어서,
상기 라벨링 처리 단계에서는, 상기 피부 화상 중에서 상기 멜라닌 성분의 값이 소정값 이상이면서 서로 인접한 화소를 연결함으로써 상기 기미 영역으로서 라벨링하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
제7항에 있어서,
상기 화면 생성 단계에서는, 상기 라벨링 처리 단계에 의해 라벨링된 기미 영역의 면적별 또는 직경별 분포 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
제7항에 있어서,
상기 화면 생성 단계에서는, 연령이 다른 복수의 피험자의 피부 화상 각각으로부터 추출되며 상기 라벨링 처리 단계에 의해 라벨링된 상기 기미 영역에 대응하는 기미의 갯수, 개개 기미의 면적, 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 나타내는 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
제11항에 있어서,
상기 평가 단계에서는, 상기 기미 영역에 대응하는 상기 기미의 갯수, 상기 개개 기미의 면적 및 상기 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 정량화한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 방법.
컴퓨터를,
피험자의 피부를 촬영한 피부 화상으로부터 기미에 대응하는 기미 영역을 추출하는 영역 추출 수단과,
상기 영역 추출 수단에 의해 추출된 기미 영역에 라벨링을 행하는 라벨링 처리 수단과,
상기 라벨링된 기미 영역을 표시하는 화면을 생성하는 화면 생성 수단과,
상기 라벨링된 기미 영역에 기초하여 상기 기미의 갯수, 개개의 상기 기미의 면적 및 개개의 상기 기미의 농도를 해석하고, 해석 결과를 이용하여 상기 피부 화상의 기미에 관한 특성을 정량화한 정보를 생성하는 평가 수단을 포함하고,
상기 화면 생성 수단은, 상기 라벨링된 기미를, 상기 기미의 소정의 면적 또는 직경 크기에 기초하여 색을 달리하여 상기 피부 화상에 중첩 표시하는 기미 평가 장치로서 기능시키기 위한 프로그램.
제13항에 있어서,
상기 영역 추출 수단은 상기 피부 화상을 해석하여 얻어지는 멜라닌 성분의 값에 기초하여 상기 기미 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
제14항에 있어서,
상기 라벨링 처리 수단은, 상기 피부 화상 중에서 상기 멜라닌 성분의 값이 소정값 이상이면서 서로 인접한 화소를 연결함으로써 상기 기미 영역으로서 라벨링하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 프로그램.
제13항에 있어서,
상기 화면 생성 수단은, 상기 라벨링 처리 수단에 의해 라벨링된 기미 영역의 면적별 또는 직경별 분포 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 프로그램.
제13항에 있어서,
상기 화면 생성 수단은, 연령이 다른 복수의 피험자의 피부 화상 각각으로부터 추출되며 상기 라벨링 처리 수단에 의해 라벨링된 상기 기미 영역에 대응하는 기미의 갯수, 개개 기미의 면적, 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 나타내는 그래프를 표시하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 프로그램.
제17항에 있어서,
상기 평가 수단은, 상기 기미 영역에 대응하는 상기 기미의 갯수, 상기 개개 기미의 면적 및 상기 개개 기미의 농도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기미에 관한 특성의 상기 피험자의 연령에 따른 변화를 정량화한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 기미 평가 프로그램.