WO2021172060A1 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

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image processing
analysis unit
orientation
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公輔 齋藤
浜崎　岳史
芳彰 金森
襟伽 岩瀬
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G06T2207/30088—Skin; Dermal

Definitions

  • the present disclosure relates to an image processing device and an image processing method, and more particularly to an image processing device and an image processing method for analyzing an image of hair.
  • Patent Document 1 proposes a measurement method in which an image of the scalp is recorded and the hair growth rate, tricogram, hair diameter, and the like are measured from the image.
  • Patent Document 1 Although information on hair growth can be obtained, there is a problem that practical information on hair such as information for removing unshaved hair in hair removal using an electric razor cannot be obtained. ..
  • an object of the present disclosure is to provide an image processing device and an image processing method capable of obtaining practical information on body hair.
  • the image processing apparatus includes an acquisition unit for acquiring an image including at least one hair and an analysis unit for analyzing the image, and the analysis unit includes an analysis unit. , Outputs information indicating the direction of at least one hair included in the image.
  • the image processing method includes an acquisition step of acquiring an image containing at least one body hair and at least one included in the image by analyzing the image. It includes an analysis step that outputs information indicating the orientation of the hair of the book.
  • the image processing apparatus and image processing method in the present disclosure are effective for obtaining practical information on body hair.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the length specifying unit of the analysis unit included in the image processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of image processing at each step in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the orientation specifying unit of the analysis unit included in the image processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of image processing at each step in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing device 10 according to an embodiment.
  • a camera 20 such as a digital camera used by connecting to the image processing device 10 and a presentation device 21 such as a display are also shown.
  • the image processing device 10 is a device that generates practical information about hair from the input image, and includes an acquisition unit 11 and an analysis unit 12.
  • the image processing device 10 is realized not only by a device having a dedicated electronic circuit, but also by a general-purpose platform such as a PC (personal computer), a tablet terminal, or a smartphone and a program executed on the platform. Can be done.
  • the acquisition unit 11 acquires an image including at least one hair growing on the body from the camera 20.
  • the acquisition unit 11 is, for example, a communication interface such as HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface).
  • the image may include image data, image signals, and image information. Further, the image may include an image of at least one body hair, and may include an image of a plurality of body hairs. Further, the image may include at least an image of body hair, and may include information on the surroundings of body hair such as skin on which body hair grows.
  • the analysis unit 12 analyzes the image acquired by the acquisition unit 11 and outputs information indicating the length of at least one hair included in the image and the direction of the hair to the presenting device 21.
  • the analysis unit 12 is realized, for example, by a microcomputer having a processor, a program executed by the processor, a memory, an input / output circuit, and the like.
  • the analysis unit 12 has a length specifying unit 12a and an orientation specifying unit 12b.
  • the length specifying unit 12a identifies the length of at least one hair included in the image by analyzing the image acquired by the acquiring unit 11, and outputs information indicating the specified length to the presenting device 21. do. More specifically, the length specifying unit 12a performs a process of enhancing the contrast of the acquired image, a process of extracting the outline of the hair, and a process of calculating the circumscribing rectangle, and determines the length of each hair. Identify.
  • the orientation specifying unit 12b analyzes the image acquired by the acquisition unit 11 and outputs information indicating the orientation of at least one hair included in the image to the presentation device 21. More specifically, the orientation specifying unit 12b identifies the orientation of each individual hair by recognizing at least one of the hair root or the tip of at least one hair included in the acquired image. Specifically, the orientation specifying portion 12b analyzes the change in the brightness of at least one body hair included in the image at both ends including one end and the other end of the body hair, and the end having a larger change in brightness among both ends. It is determined that the part is the tip of the body hair.
  • the orientation specifying portion 12b analyzes the change in the brightness of one end and the other end of the body hair using a high-pass filter, and the end portion of both ends having a larger value obtained by applying the high-pass filter is the body hair. Recognize that it is the tip of.
  • the orientation specifying portion 12b specifies the orientation of the hair with respect to the region surrounded by the circumscribing rectangle calculated by the length specifying portion 12a.
  • the orientation specifying portion 12b analyzes the change in brightness at both ends of the body hair at both ends of the body hair, and determines that the end having the smaller change in brightness is the hair root of the body hair. You may specify the direction of.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the length specifying unit 12a of the analysis unit 12 included in the image processing device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of image processing at each step in FIG. Further, in FIG. 3, an image of a beard is shown as an example of body hair. More specifically, FIGS. 3A to 3C show examples of images obtained by contrast enhancement (S10), contour extraction (S11), and calculation of the circumscribing rectangle (S12) in FIG. 2, respectively. ..
  • the length specifying unit 12a performs a process of emphasizing the contrast of the body hair image acquired by the acquisition unit 11 (S10 in FIG. 2). For example, the length specifying unit 12a enhances the luminance contrast by performing gradation transformation on the luminance of each pixel of the image so as to increase the change in the output gradation with respect to the input gradation. As a result, an image with high contrast as shown in FIG. 3A can be obtained. Before or after this contrast enhancement, a low-pass filter may be applied to the image to remove fine noise such as uneven skin.
  • the length specifying unit 12a performs contour extraction on the image obtained in step S10 (S11 in FIG. 2). More specifically, the length specifying unit 12a outputs white pixels when the brightness difference from the peripheral pixels is equal to or greater than the threshold value, and outputs black pixels when the brightness difference from the peripheral pixels is less than the threshold value. Fine noise is removed by performing expansion / contraction processing after binarization (whitening / blackening).
  • the expansion / contraction process is an expansion process that replaces the attention pixel with white if there is at least one white pixel around the attention pixel, and attention if there is at least one black pixel around the attention pixel. It is a shrinkage process that replaces pixels with black.
  • This contour extraction provides an image showing the contours of the individual whiskers areas, as shown in FIG. 3 (b).
  • the length specifying unit 12a calculates an circumscribing rectangle for each region whose contour is extracted with respect to the image obtained in step S11 (S12 in FIG. 2). Specifically, the length specifying portion 12a calculates an extrinsic rectangle for each region whose contour has been extracted so that four sides of the contour of the extracted hair are in contact with the contour.
  • the method of calculating the circumscribing rectangle is not limited to this method, and any other method may be used as long as the rectangle covering the contour of the hair can be calculated in order to estimate the length of the hair.
  • the rectangle includes not only a rectangle but also a square.
  • a rectangle whose vertices are right-angled is more convenient for specifying the length and calculating the change in brightness, so the rectangle is calculated, but the length and orientation are specified. If it does not become alienated, a shape different from the rectangle may be calculated.
  • This process gives an image showing a rectangle circumscribing each whisker region, as shown in FIG. 3 (c).
  • the length specifying portion 12a specifies the length of each hair by calculating the length of the long side of the circumscribing rectangle for each circumscribing rectangle calculated in step S12 (S13 in FIG. 2).
  • the long side is set as the hypotenuse, and the lengths of the two orthogonal sides in a right triangle including the two sides along the orthogonal direction in which the pixels are lined up (the number of pixels x the pixel spacing, respectively) are calculated.
  • the length of each hair left unshaved with an electric razor is specified as practical information on the hair. Therefore, the user who has obtained such practical information can immediately know where in the body the user can shave the remaining hair efficiently and neatly by giving priority to shaving.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the orientation specifying unit 12b of the analysis unit 12 included in the image processing device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of image processing at each step in FIG. More specifically, FIGS. 5A to 5D show the image to be processed (“input image”), the luminance signal of the input image (on the straight line AB), and the result of high-pass filtering (S20) in FIG. 4, respectively. , And the result of the negative clip (S21) is shown.
  • the orientation specifying portion 12b refers to each of the images surrounded by the circumscribing rectangle calculated by the length specifying portion 12a (that is, the image of the region surrounded by the circumscribing rectangle among the original images surrounded by the circumscribing rectangle). Then, follow the procedure below to identify the direction of the hair.
  • the hair root (“A”) of the body hair has a gradation that becomes black toward the tip, and the body hair.
  • the tip (“B”) of a large difference in brightness occurs across the contour. That is, unlike the tip, the hair root penetrates under the skin, so that the contrast between the hair and the skin becomes small.
  • the orientation specifying portion 12b identifies the orientation of the hair by utilizing the characteristics of the image at the root and the tip of the hair. Note that FIG. 5B shows a luminance signal (on a straight line AB) in the longitudinal direction of the hair.
  • the hair root may include at least a part of the body hair covered with the skin and a part of the body hair exposed from the skin.
  • the orientation specifying portion 12b may specify the direction of the hair by extending a specific range in the longitudinal direction of the circumscribing rectangle from the image surrounded by the extrinsic rectangle calculated by the length specifying portion 12a. Even when one side of the circumscribing rectangle calculated by the length specifying portion 12a is located at the tip of the body hair or the boundary between the hair root and the skin, by extending the specific range in the longitudinal direction of the circumscribing rectangle, it is added to the tip of the body hair and the hair root. Can include parts of the skin. This makes it easier to identify the orientation of the hair roots due to the gradual change in brightness that appears because the body hair has penetrated under the skin.
  • the orientation specifying portion 12b applies a high-pass filter to the original image surrounded by the circumscribing rectangle as shown in FIGS. 5A and 5B (S20 in FIG. 4).
  • the orientation specifying unit 12b is a high-pass filter of the transfer function shown by (1-2 z -1 + z -2 ) / 4 with respect to the luminance signal on the AB straight line shown in FIG. 5 (b). To give. As a result, the output signal shown in FIG. 5 (c) is obtained.
  • the orientation specifying unit 12b performs a negative clip process on the output signal shown in FIG. 5 (c) (S21 in FIG. 4). Specifically, the orientation specifying unit 12b performs a process of replacing a negative value with zero in the output signal shown in FIG. 5 (c). As a result, the output signal shown in FIG. 5D is obtained.
  • the orientation specifying portion 12b in the output signal shown in FIG. 5D, the end portion (here, “B”) in which the high peak appears is the tip of the hair, and the low peak appears.
  • the end portion here, “A”
  • the direction of the body hair here, the whiskers
  • the orientation specifying portion 12b gives information indicating that the hair root is a hair root to the end portion recognized as a hair root among both ends including one end and the other end in the image shown in FIG. 5 (a).
  • Information indicating that the tip is the tip is added to the end recognized as the tip, and the information is output to the presenting device 21.
  • the orientation specifying unit 12b may generate a vector from the hair root to the tip by using the inclination of the long side of the circumscribing rectangle as information indicating the specified orientation.
  • the orientation of each hair included in the image is specified as practical information on the hair. Therefore, the user who has obtained such practical information can immediately know in which direction the unshaved body hair can be shaved efficiently and neatly.
  • the image processing apparatus 10 includes the acquisition unit 11 that acquires an image including at least one hair, and at least one image that is included in the image by analyzing the acquired image. It is provided with an analysis unit 12 that outputs information indicating the direction of hair.
  • the orientation of each hair included in the image is specified as practical information on the hair from the captured image. For example, since the direction of individual hair left unshaved with an electric razor can be known, it is immediately possible to know in which direction the unshaved hair can be shaved efficiently and neatly.
  • the analysis unit 12 recognizes at least one of the hair root or the tip of at least one hair included in the image. Therefore, the analysis unit 12 analyzes the change in the brightness of at least one body hair included in the image at both ends including one end and the other end of the body hair, and the end portion having the larger change in brightness is the body hair. It is determined that it is the tip of. Thereby, the orientation of the hair is specified with high accuracy by utilizing the features in the image of the hair root and the tip of the hair.
  • the analysis unit 12 analyzes the change in the brightness of one end and the other end of the body hair by using the high-pass filter, and the end portion of both ends having a larger value obtained by applying the high-pass filter is the tip of the body hair. Recognize that. As a result, the hair root and the tip of the hair can be reliably identified by a simple process, and the orientation of the hair root can be specified with high accuracy.
  • the analysis unit 12 further specifies the length of at least one hair included in the image, and outputs information indicating the specified length.
  • the analysis unit 12 further specifies the length of at least one hair included in the image, and outputs information indicating the specified length.
  • the analysis unit 12 performs a process of enhancing the contrast of the image, a process of extracting the outline of the body hair, and a process of calculating the circumscribing rectangle to specify the length of the body hair. This ensures that the length of the individual hair is specified.
  • the analysis unit 12 specifies the direction of the hair with respect to the area surrounded by the circumscribing rectangle of the image that has been processed to calculate the circumscribing rectangle.
  • the circumscribing rectangle calculated for specifying the length of the body hair is also used for specifying the direction of the body hair, and the direction of the body hair is specified with a small processing load.
  • the orientation of each hair included in the image is specified as practical information on the hair from the captured image. For example, since the direction of individual hair left unshaved with an electric razor can be known, it is immediately possible to know in which direction the unshaved hair can be shaved efficiently and neatly.
  • the acquisition unit 11 has acquired an image including at least one body hair from the camera 20.
  • the acquisition unit 11 is not limited to this.
  • the device to which the acquisition unit 11 acquires an image is a storage such as a memory or HDD provided outside or inside that holds the image, or a server device connected via communication such as the Internet. There may be.
  • the operation of the image processing device 10 has been described by taking an image obtained by imaging the unshaved beard of FIG. 3 as an example, but the example of body hair is not limited to the unshaved beard. , Chest hair, beard hair, downy hair, hair, etc. may be used as long as the hair grows on each part of the body.
  • the analysis unit 12 has both the length specifying unit 12a and the orientation specifying unit 12b, but may have only the orientation specifying unit 12b.
  • the orientation of each hair included in the image is specified as practical information regarding the hair. Therefore, for example, since the direction of each hair left unshaved by an electric razor can be known, it is immediately possible to know in which direction the hair left unshaved can be efficiently and neatly shaved.
  • the analysis unit 12 has both the length specifying unit 12a and the orientation specifying unit 12b, but may have only the length specifying unit 12a.
  • the length of each hair included in the image is specified as practical information about the hair. Therefore, for example, since the length of each hair left unshaved by an electric razor can be known, it is immediately possible to know which part of the hair is preferentially shaved so that the hair left unshaved can be efficiently and neatly shaved.
  • the microcomputer has been described as an example of the analysis unit 12. If a programmable microcomputer is used as the analysis unit 12, the processing content can be changed by changing the program, so that the degree of freedom in designing the analysis unit 12 can be increased. Further, the analysis unit 12 may be realized by hard logic. If the analysis unit 12 is realized by hard logic, it is effective in improving the processing speed.
  • the analysis unit 12 may be composed of one element or may be physically composed of a plurality of elements. When composed of a plurality of elements, each control (length specifying unit and orientation specifying unit) described in the claims may be realized by another element. In this case, it can be considered that one analysis unit 12 is composed of the plurality of these elements. Further, the analysis unit 12 and a member having another function may be configured by one element. In short, the analysis unit 12 may be physically configured in any way as long as it processes an image.
  • the technique according to the present disclosure can be realized not only as an image processing apparatus and an image processing method, but also as a program for causing a computer to execute a step included in the image processing method, or a CD in which the program is recorded.
  • -It may be realized as a non-temporary computer-readable recording medium such as a ROM.
  • the present disclosure is applicable to an image processing device capable of obtaining practical information on body hair. Specifically, the present disclosure is applicable to computer devices, smartphones, and the like that acquire and analyze images from digital cameras.
  • Image processing device 11 Acquisition unit 12 Analysis unit 12a Length specification unit 12b Orientation specification unit 20 Camera 21 Presentation device

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Abstract

画像処理装置（１０）は、少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得部（１１）と、取得された画像を解析することで、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する解析部（１２）とを備える。

Description

画像処理装置及び画像処理方法
　本開示は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、特に、体毛の画像を解析する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
　従来、体毛の画像を解析する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、頭皮の画像を録画し、この画像から毛成長速度、トリコグラム、毛髪直径等を測定する測定方法が提案されている。
特開平３－２１８７３５号公報
　しかしながら、特許文献１では、育毛に関する情報を得ることはできるが、電気かみそりを用いた体毛除去における剃り残しを除去するための情報等の体毛に関する実用的な情報を得ることができないという問題がある。
　そこで、本開示は、体毛に関する実用的な情報を得ることができる画像処理装置及び画像処理方法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、本開示の一形態に係る画像処理装置は、少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得部と、前記画像を解析する解析部とを備え、前記解析部は、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する。
　上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る画像処理方法は、少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得ステップと、前記画像を解析することで、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する解析ステップとを含む。
　本開示における画像処理装置及び画像処理方法は、体毛に関する実用的な情報を得るのに有効である。
図１は、実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る画像処理装置が備える解析部の長さ特定部の動作を示すフローチャートである。 図３は、図２における各ステップでの画像処理例を示す図である。 図４は、実施の形態に係る画像処理装置が備える解析部の向き特定部の動作を示すフローチャートである。 図５は、図４における各ステップでの画像処理例を示す図である。
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（実施の形態）
　以下、図１～５を用いて、実施の形態を説明する。
　［１．構成］
　図１は、実施の形態に係る画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。なお、本図には、画像処理装置１０に接続して用いられるデジタルカメラ等のカメラ２０、及び、ディスプレイ等の提示装置２１も合わせて図示されている。
　画像処理装置１０は、入力された画像から体毛に関する実用的な情報を生成する装置であり、取得部１１及び解析部１２を備える。なお、画像処理装置１０は、専用の電子回路をもつ装置で実現されるだけでなく、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット端末又はスマートフォン等の汎用のプラットフォームとそのプラットフォームで実行されるプログラムとによっても実現され得る。
　取得部１１は、カメラ２０から、体に生えている少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する。取得部１１は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）等の通信インタフェースである。
　なお、画像は、画像データや画像信号、画像情報を含むものであってもよい。また、画像には少なくとも一本の体毛の画像が含まれていればよく、複数本の体毛の画像が含まれていてもよい。さらに、画像には、少なくとも体毛の画像が含まれていればよく、例えば体毛が生えている皮膚等の体毛の周囲の情報が含まれていてもよい。
　解析部１２は、取得部１１で取得された画像を解析することで、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の長さ、及び、体毛の向きを示す情報を提示装置２１に出力する。解析部１２は、例えば、プロセッサ、プロセッサによって実行されるプログラム、メモリ、及び、入出力回路等を有するマイクロコンピュータによって、実現される。解析部１２は、長さ特定部１２ａ及び向き特定部１２ｂを有する。
　長さ特定部１２ａは、取得部１１で取得された画像を解析することで、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の長さを特定し、特定した長さを示す情報を提示装置２１に出力する。より詳しくは、長さ特定部１２ａは、取得された画像に対してコントラストを強調する処理、体毛の輪郭を抽出する処理、及び、外接矩形を算出する処理を行い、個々の体毛の長さを特定する。
　向き特定部１２ｂは、取得部１１で取得された画像を解析することで、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を提示装置２１に出力する。より詳しくは、向き特定部１２ｂは、取得された画像に含まれる少なくとも一本の体毛の毛根又は先端の少なくとも一方を認識することにより、個々の体毛の向きを特定する。具体的には、向き特定部１２ｂは、画像に含まれる少なくとも一本の体毛について、体毛の一端と他端を含む両端の輝度の変化を解析し、両端のうち、輝度の変化がより大きい端部が体毛の先端であると判定する。このとき、向き特定部１２ｂは、ハイパスフィルタを用いて、体毛の一端と他端の輝度の変化を解析しており、両端のうち、ハイパスフィルタを施して得られる値がより大きい端部が体毛の先端であると認識する。なお、向き特定部１２ｂは、長さ特定部１２ａによって算出された外接矩形で囲まれた領域に対して体毛の向きを特定する。
　なお、向き特定部１２ｂは、体毛の両端における、体毛の両端での輝度の変化を解析し、両端のうち、輝度の変化がより小さい端部が体毛の毛根であると判定することで、体毛の向きを特定してもよい。
　［２．動作］
　以上のように構成された画像処理装置１０について、その動作を以下説明する。なお、図３では、体毛の例として、髭剃りをした後に残った髭を例として挙げ、剃り残しの髭を撮像して得られる画像に対する解析例を説明する。以下、解析部１２が有する長さ特定部１２ａ及び向き特定部１２ｂの動作について詳細に説明する。
　［２－１．長さ特定部の動作］
　まず、解析部１２が有する長さ特定部１２ａの動作を説明する。
　図２は、本実施の形態に係る画像処理装置１０が備える解析部１２の長さ特定部１２ａの動作を示すフローチャートである。図３は、図２における各ステップでの画像処理例を示す図である。また、図３では、体毛の一例として髭の画像を示している。より詳しくは、図３の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、図２におけるコントラスト強調（Ｓ１０）、輪郭抽出（Ｓ１１）、及び、外接矩形の算出（Ｓ１２）で得られた画像例を示す。
　まず、長さ特定部１２ａは、取得部１１で取得された体毛の画像に対してコントラストを強調する処理を施す（図２のＳ１０）。例えば、長さ特定部１２ａは、画像の各画素の輝度に対して、入力階調に対する出力階調の変化を大きくするような階調変換を行うことで、輝度コントラストを高める。その結果、図３の（ａ）に示されるような、コントラストの高い画像が得られる。なお、このコントラスト強調の前又は後において、画像に対してローパスフィルタをかけることで、肌の凹凸等の細かいノイズを除去してもよい。
　続いて、長さ特定部１２ａは、ステップＳ１０で得られた画像に対して、輪郭抽出を行う（図２のＳ１１）。より詳しくは、長さ特定部１２ａは、ステップＳ１０で得られた画像に対して、周辺画素との輝度差が閾値以上の場合に白画素を出力、閾値未満の場合に黒画素を出力する２値化（白色／黒色化）を行った後に、膨張収縮処理を行うことで、細かいノイズを除去する。なお、膨張収縮処理とは、注目画素の周辺に白色の画素が１つでも存在すれば注目画素を白色に置き換える膨張処理、及び、注目画素の周辺に黒色の画素が１つでも存在すれば注目画素を黒色に置き換える収縮処理のことである。この輪郭抽出によって、図３の（ｂ）に示されるような、個々の髭の領域の輪郭を示す画像が得られる。
　続いて、長さ特定部１２ａは、ステップＳ１１で得られた画像に対して、輪郭抽出された各領域について、外接矩形を算出する（図２のＳ１２）。具体的には、長さ特定部１２ａは、輪郭抽出された各領域について、抽出した体毛の輪郭に４辺が輪郭にそれぞれ接するように外接矩形を算出する。ただし、外接矩形の算出方法はこの方法に限らず、体毛の長さを推定するため体毛の輪郭を覆う矩形を算出できれば他の方法でもよい。また、矩形には、長方形だけでなく、正方形も含まれる。なお、このステップでは、各頂点が直角の四角形である矩形の方が、長さの特定や輝度の変化の計算において便利なため、矩形を算出しているが、長さの特定や向きの特定において疎外とならないのであれば、矩形とは異なる形状を算出してもよい。この処理によって、図３の（ｃ）に示されるような、個々の髭の領域に外接する矩形を示す画像が得られる。
　そして、長さ特定部１２ａは、ステップＳ１２で算出された各外接矩形について、外接矩形の長辺の長さを算出することで、各体毛の長さを特定する（図２のＳ１３）。長辺の長さの特定については、長辺を斜辺とし、画素が並ぶ直交方向に沿った２辺を含む直角三角形における直交する２辺の長さ（それぞれ、画素数×画素間隔）を算出し、三平方の定理を用いて、斜辺である長辺の長さを算出する。
　このようにして、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、電気かみそりで剃り残した個々の体毛の長さが特定される。よって、このような実用的な情報を得たユーザは、続けて体の何処を優先して剃ることで残る体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　［２－２．向き特定部の動作］
　次に、解析部１２が有する向き特定部１２ｂの動作を説明する。
　図４は、本実施の形態に係る画像処理装置１０が備える解析部１２の向き特定部１２ｂの動作を示すフローチャートである。図５は、図４における各ステップでの画像処理例を示す図である。より詳しくは、図５の（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、処理対象の画像（「入力画像」）、入力画像の輝度信号（直線ＡＢ上）、図４におけるハイパスフィルタリング（Ｓ２０）の結果、及び、負クリップ（Ｓ２１）の結果を示す。
　向き特定部１２ｂは、長さ特定部１２ａによって算出された外接矩形で囲まれた画像（つまり、外接矩形で囲まれた原画像のうち、外接矩形で囲まれた領域の画像）のそれぞれに対して、以下の手順で、体毛の向きを特定する。外接矩形で囲まれた画像は、例えば、図５の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、体毛の毛根（「Ａ」）では、先端に向けて黒くなるグラデーションがかかっており、体毛の先端（「Ｂ」）では、輪郭を跨いで大きな輝度差が生じている。つまり、毛根は、先端とは異なり、皮膚の下に入り込んでいるために、体毛と肌とのコントラストが小さくなる。向き特定部１２ｂは、このような体毛の毛根及び先端における画像の特徴を利用して、体毛の向きを特定する。なお、図５の（ｂ）は、体毛の長手方向での（直線ＡＢ上の）輝度信号が示されている。
　また、毛根は、皮膚に覆われた体毛の部分及び皮膚から露出した体毛の部分の少なくとも一部を含んでいればよい。
　なお、向き特定部１２ｂは、長さ特定部１２ａによって算出された外接矩形で囲まれた画像よりも外接矩形の長手方向に特定範囲を伸ばして、体毛の向きを特定してもよい。長さ特定部１２ａによって算出された外接矩形の一辺が体毛の先端や毛根と皮膚の境界に位置する場合においても、外接矩形の長手方向に特定範囲を伸ばすことで、体毛の先端や毛根に加えて皮膚の部分を含めることができる。これにより、毛根では体毛が皮膚の下に入り込んでいるため現れる、輝度が徐々に変化してくる特徴により、向きを特定しやすくなる。
　まず、向き特定部１２ｂは、図５の（ａ）及び（ｂ）で示されるような、外接矩形で囲まれた原画像に対して、ハイパスフィルタを施す（図４のＳ２０）。具体的には、向き特定部１２ｂは、図５の（ｂ）で示されるＡＢ直線上の輝度信号に対して、（１－２ｚ－１＋ｚ－２）／４で示される伝達関数のハイパスフィルタを施す。その結果、図５の（ｃ）に示される出力信号が得られる。
　続いて、向き特定部１２ｂは、図５の（ｃ）に示される出力信号に対して、負クリップの処理を施す（図４のＳ２１）。具体的には、向き特定部１２ｂは、図５の（ｃ）に示される出力信号において、負の値をゼロに置き換える処理を行う。その結果、図５の（ｄ）に示される出力信号が得られる。
　続いて、向き特定部１２ｂは、図５の（ｄ）に示される出力信号において、高いピークが現れている端部（ここでは、「Ｂ」）が体毛の先端であり、低いピークが現れている端部（ここでは、「Ａ」）が体毛の毛根であると認識することで、体毛（ここでは、髭）の向きを特定する（図４のＳ２２）。そして、向き特定部１２ｂは、図５の（ａ）に示される画像における一端と他端を含む両端のうち、毛根であると認識した端部に対して毛根であることを示す情報を付与し、先端であると認識した端部に対して先端であることを示す情報を付与して、提示装置２１に出力する。なお、向き特定部１２ｂは、特定した向きを示す情報として、外接矩形の長辺の傾きを用いて、毛根から先端に向かうベクトルを生成してもよい。
　このようにして、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、画像に含まれる個々の体毛の向きが特定される。よって、このような実用的な情報を得たユーザは、どの方向に剃ることで剃り残した体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　［３．効果等］
　以上のように、本実施の形態に係る画像処理装置１０は、少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得部１１と、取得された画像を解析することで画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する解析部１２とを備える。
　これにより、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、画像に含まれる個々の体毛の向きが特定される。例えば、電気かみそりで剃り残した個々の体毛の方向が分かるので、どの方向に剃ることで剃り残した体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　また、解析部１２は、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の毛根又は先端の少なくとも一方を認識する。そのために、解析部１２は、画像に含まれる少なくとも一本の体毛について、体毛の一端と他端を含む両端の輝度の変化を解析し、両端のうち、輝度の変化がより大きい端部が体毛の先端であると判定する。これにより、体毛の毛根と先端の画像における特徴を利用して、体毛の向きが高い精度で特定される。
　また、解析部１２は、ハイパスフィルタを用いて、体毛の一端と他端の輝度の変化を解析しており、両端のうち、ハイパスフィルタを施して得られる値がより大きい端部が体毛の先端であると認識する。これにより、簡単な処理で、確実に、体毛の毛根と先端とが識別され、高い精度で毛根の向きが特定される。
　また、解析部１２は、さらに、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の長さを特定し、特定した長さを示す情報を出力する。これにより、体毛に関するより実用的な情報として、個々の体毛の向きだけでなく、個々の体毛の長さの情報も得られる。よって、例えば、電気かみそりで剃り残した体毛を撮像することで、続けて体の何処を優先して剃ることで残る体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　また、解析部１２は、画像に対してコントラストを強調する処理、体毛の輪郭を抽出する処理、及び、外接矩形を算出する処理を行い、体毛の長さを特定する。これにより、確実に、個々の体毛の長さが特定される。
　また、解析部１２は、外接矩形を算出する処理を行った画像の外接矩形で囲まれた領域に対して体毛の向きを特定する。これにより、体毛の長さの特定のために算出された外接矩形が体毛の向きの特定のためにも用いられ、少ない処理負荷で体毛の向きが特定される。
　また、本実施の形態に係る画像処理方法は、取得部１１が画像を取得する取得ステップと、解析部１２が、取得された画像を解析することで、画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する解析ステップとを含む。
　これにより、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、画像に含まれる個々の体毛の向きが特定される。例えば、電気かみそりで剃り残した個々の体毛の方向が分かるので、どの方向に剃ることで剃り残した体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　（他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを実施の形態に適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　そこで、以下、他の実施の形態をまとめて説明する。
　例えば、上記実施の形態では、取得部１１は、カメラ２０から、少なくとも一本の体毛を含む画像を取得した。しかしながら、取得部１１は、これに限られない。取得部１１が画像を取得する先となる装置は、画像を保持している外部又は内部に設けられたメモリ又はＨＤＤ等のストレージ、あるいは、インターネット等の通信を介して接続されたサーバ装置等であってもよい。
　また、上記実施の形態では、図３の剃り残しの髭を撮像して得られる画像を例として、画像処理装置１０の動作を説明したが、体毛の例としては、剃り残しの髭に限らず、体の各部に生えている毛であれば、胸毛、脛毛、産毛、頭髪等であってもよい。
　また、上記実施の形態では、解析部１２は、長さ特定部１２ａ及び向き特定部１２ｂの両方を有したが、向き特定部１２ｂだけを有してもよい。これにより、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、画像に含まれる個々の体毛の向きが特定される。よって、例えば、電気かみそりで剃り残した個々の体毛の方向が分かるので、どの方向に剃ることで剃り残した体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　また、上記実施の形態では、解析部１２は、長さ特定部１２ａ及び向き特定部１２ｂの両方を有したが、長さ特定部１２ａだけを有してもよい。これにより、撮像された画像から、体毛に関する実用的な情報として、画像に含まれる個々の体毛の長さが特定される。よって、例えば、電気かみそりで剃り残した個々の体毛の長さが分かるので、どの箇所を優先的に剃ることで剃り残した体毛を効率よく綺麗に剃ることができるかが即座に分かる。
　また、上記実施の形態では、解析部１２の一例としてマイクロコンピュータを説明した。解析部１２として、プログラム可能なマイクロコンピュータを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、解析部１２の設計の自由度を高めることができる。また、解析部１２は、ハードロジックで実現してもよい。解析部１２をハードロジックで実現すれば、処理速度の向上に有効である。解析部１２は、１つの素子で構成してもよいし、物理的に複数の素子で構成してもよい。複数の素子で構成する場合、請求の範囲に記載の各制御（長さ特定部及び向き特定部）を別の素子で実現してもよい。この場合、それらの複数の素子で一つの解析部１２を構成すると考えることができる。また、解析部１２と別の機能を有する部材とを１つの素子で構成してもよい。要するに、解析部１２は、画像を処理するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。
　また、本開示に係る技術は、画像処理装置及び画像処理方法として実現できるだけでなく、画像処理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよいし、そのプログラムが記録されたＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現してもよい。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記実装を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　本開示は、体毛に関する実用的な情報を得ることができる画像処理装置に適用可能である。具体的には、デジタルカメラから画像を取得して解析するコンピュータ装置、スマートフォンなどに、本開示は適用可能である。
　１０　画像処理装置
　１１　取得部
　１２　解析部
　１２ａ　長さ特定部
　１２ｂ　向き特定部
　２０　カメラ
　２１　提示装置

Claims (8)

  1. 　少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得部と、
    　前記画像を解析する解析部と、
    を備え、
    　前記解析部は、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する、
    　画像処理装置。
  2. 　前記解析部は、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の毛根又は先端の少なくとも一方を認識する、
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記解析部は、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛について、少なくとも前記体毛の一端と他端を含む両端の輝度の変化を解析し、前記両端のうち、前記輝度の変化がより大きい端部が前記体毛の先端であると判定する、
    　請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 　前記解析部は、ハイパスフィルタを用いて前記体毛の一端と他端の輝度の変化を解析しており、前記解析部は、前記両端のうち、前記ハイパスフィルタを施して得られる値がより大きい端部が前記体毛の先端であると認識する、
    　請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 　前記解析部は、さらに、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の長さを特定し、特定した前記長さを示す情報を出力する、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  6. 　前記解析部は、前記画像に対してコントラストを強調する処理、前記体毛の輪郭を抽出する処理、及び、外接矩形を算出する処理を行い、前記体毛の長さを特定する、
    　請求項５に記載の画像処理装置。
  7. 　前記解析部は、前記外接矩形を算出する処理を行った画像の外接矩形で囲まれた領域に対して前記体毛の向きを特定する、
    　請求項６に記載の画像処理装置。
  8. 　少なくとも一本の体毛を含む画像を取得する取得ステップと、
    　前記画像を解析することで、前記画像に含まれる少なくとも一本の体毛の向きを示す情報を出力する解析ステップと、
    　を含む画像処理方法。
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