WO2023228759A1 - 毛髪解析システム、方法、およびプログラム - Google Patents

毛髪解析システム、方法、およびプログラム Download PDF

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WO2023228759A1
WO2023228759A1 PCT/JP2023/017703 JP2023017703W WO2023228759A1 WO 2023228759 A1 WO2023228759 A1 WO 2023228759A1 JP 2023017703 W JP2023017703 W JP 2023017703W WO 2023228759 A1 WO2023228759 A1 WO 2023228759A1
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WO
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hair
parting
angle
image
coverage
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PCT/JP2023/017703
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English (en)
French (fr)
Inventor
紗織 丹野
雅哉 ▲高▼木
崇紀 杉元
学 大山
Original Assignee
株式会社資生堂
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis

Definitions

  • the present invention relates to a hair analysis system, method, and program.
  • the present invention aims to improve the accuracy of hair evaluation.
  • the accuracy of hair evaluation can be improved.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the direction of hair flow with respect to a hair parting according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining variation in hair coverage depending on the direction of hair flow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram (Example 1) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram (Example 2) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of a hair analysis system according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a flowchart of hair coverage correction processing according to an embodiment of the present invention.
  • 7 is a flowchart of a process for correcting hair coverage in each section in an image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram (Example 1) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram (Example 2) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of a
  • FIG. 3 is a diagram for explaining determination of hair parting according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining calculation of angle ⁇ and correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining calculation of angle ⁇ and correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining fluctuations in hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of correcting hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a hardware configuration diagram of a hair analysis terminal and a hair analysis server according to an embodiment of the present invention.
  • hair parting refers to a place where hair is separated or a place where hair is separated, and usually refers to an area that becomes a boundary when hair is separated in opposite directions. . In other words, the hair is separated in opposite directions at the parting point.
  • “separated in opposite directions” includes cases where the hair flow is perpendicular to the hair parting, and cases where the hair flow is diagonal to the hair parting direction. Also included.
  • the hair parting may be a parting made for hair evaluation, or may be a naturally occurring parting. - In this specification, “hair flow” refers to the direction from the root of the hair to the tip of the hair.
  • hair coverage refers to the ratio of the area occupied by hair portions within an image. For example, if the diameters of the hairs are the same, it is estimated that the user with a larger number of hairs has a larger hair coverage. Further, for example, if the number of hairs is the same, it is estimated that the user whose hair has a larger diameter has a larger hair coverage ratio.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the direction of hair flow with respect to hair parting.
  • the direction of hair flow is perpendicular to the parting (because hair coverage is determined by the thickness and amount of hair, but if hair flow is diagonal, the hair in the image will be longer).
  • the direction of the hair flow may not be perpendicular to the parting.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining variations in hair coverage depending on the direction of hair flow.
  • FIG. 2 The upper part of FIG. 2 is an image taken of the same part of the head of the same subject at the same timing.
  • the subject's hair was photographed being pulled perpendicularly to the parting at various strengths (weak, medium, and strong).
  • the direction of the arrow in FIG. 2 indicates the direction of hair flow.
  • the tensile strength on the left side is "weak”
  • the angle between the hair parting and the hair flow is away from 90°
  • the tensile strength on the right side is “strong”
  • the angle between the hair parting and the hair flow is different from 90°. approaches 90° (if the center tensile strength is "medium”, the angle is between the "weak” tensile strength and the "high” tensile strength).
  • the lower part of FIG. 2 shows the hair coverage for each strength (weak, medium, and strong).
  • the weaker the tensile strength that is, the farther the angle between the hair parting and the hair flow is from 90°
  • the greater the hair coverage
  • the stronger the tensile strength that is, the closer the angle between the hair parting and the hair flow is to 90°
  • the smaller the hair coverage that is, the closer the angle between the hair parting and the hair flow is to 90°
  • the hair coverage ratio varies depending on the angle between the hair parting and the hair flow.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram (Example 1) according to an embodiment of the present invention.
  • Hair analysis system 1 includes a hair analysis terminal 10 and an imaging device 20.
  • the hair analysis terminal 10 can acquire images taken by the imaging device 20. Each will be explained below.
  • the hair analysis terminal 10 is a computer for analyzing hair.
  • the hair analysis terminal 10 corrects the hair coverage rate, which is the proportion of hair in the image taken by the imaging device 20.
  • the hair analysis terminal 10 is a personal computer, a tablet terminal, a smartphone, or the like.
  • the imaging device 20 is a device for photographing hair. Specifically, the imaging device 20 photographs the user's head.
  • the imaging device 20 is a digital camera or the like.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram (Example 2) according to an embodiment of the present invention.
  • Hair analysis system 1 includes a hair analysis terminal 10, an imaging device 20, and a hair analysis server 30.
  • the hair analysis terminal 10 can acquire images taken by the imaging device 20.
  • the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 can exchange data with each other via any network. Each will be explained below.
  • the hair analysis terminal 10 transmits the image taken by the imaging device 20 to the hair analysis server 30. Further, the hair analysis terminal 10 receives from the hair analysis server 30 the result of correction of the hair coverage rate, which is the proportion of hair in the image captured by the imaging device 20 .
  • the hair analysis terminal 10 is a personal computer, a tablet terminal, a smartphone, or the like.
  • the imaging device 20 is a device for photographing hair. Specifically, the imaging device 20 photographs the user's head.
  • the imaging device 20 is a digital camera or the like.
  • the hair analysis server 30 is a computer for analyzing hair.
  • the hair analysis server 30 receives images captured by the imaging device 20 from the hair analysis terminal 10.
  • the hair analysis server 30 also corrects the hair coverage rate, which is the proportion of hair in the image captured by the imaging device 20. Further, the hair analysis server 30 transmits to the hair analysis terminal 10 the result of correction of the hair coverage rate, which is the proportion of hair in the image captured by the imaging device 20 .
  • the hair analysis server 30 is a server consisting of one or more computers.
  • the hair analysis terminal 10 and the imaging device 20 are described as separate devices in FIGS. 3 and 4, the hair analysis terminal 10 and the imaging device 20 may be combined into one device (for example, a tablet terminal with a camera, etc.). It can be implemented with
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the hair analysis system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the hair analysis system 1 can include an image acquisition section 101, a parting determination section 102, a division section 103, an angle calculation section 104, a correction section 105, and a presentation section 106. Further, the hair analysis system 1 can function as an image acquisition unit 101, a parting determination unit 102, a division unit 103, an angle calculation unit 104, a correction unit 105, and a presentation unit 106 by executing the program.
  • the image acquisition unit 101 acquires images captured by the imaging device 20.
  • the image is an image of the head of the user whose hair is being evaluated.
  • the photographer photographs a predetermined range of the user's head.
  • the predetermined range is a range determined visually by the photographer based on marks on the user's scalp.
  • the parting determination unit 102 determines the parting of the hair in the image of the user's head acquired by the image acquisition unit 101 using an arbitrary method. For example, a human may determine the parting of the hair by visual inspection, or a computer may determine the parting of the hair by image analysis.
  • the dividing unit 103 divides the image of the user's head acquired by the image acquiring unit 101 into a plurality of sections.
  • the angle calculation unit 104 calculates the angle ⁇ between the hair part determined by the part determination unit 102 and the hair flow. For example, the angle calculating unit 104 calculates the angle ⁇ between the hair part and the hair flow in each section divided by the dividing unit 103.
  • the correction unit 105 multiplies the hair coverage of the image of the user's head by a function f( ⁇ ) to correct the variation in the hair coverage due to the angle ⁇ . For example, the correction unit 105 multiplies the hair coverage in each section divided by the dividing section 103 by the function f( ⁇ ) (where ⁇ is ⁇ in each section), so that the angle ⁇ of the hair coverage is Correct for fluctuations.
  • the correction unit 105 sets ⁇ to the hair coverage rate (%B) calculated from the image. ) may be applied (for example, multiplied) by the function g(%B).
  • the presentation unit 106 presents the result of the hair coverage correction (that is, the hair coverage after correction by the correction unit 105). For example, the presentation unit 106 displays the result of hair coverage correction on the hair analysis terminal 10.
  • FIG. 6 is a flowchart of hair coverage correction processing according to an embodiment of the present invention.
  • step 1 (S1) the image acquisition unit 101 acquires an image of the user's head taken by the imaging device 20.
  • step 2 (S2) the parting determination unit 102 determines the parting of the hair in the image acquired in S1 using an arbitrary method.
  • step 3 the angle calculation unit 104 calculates the angle ⁇ between the hair parting determined in S2 and the hair flow.
  • step 5 (S5) the presentation unit 106 presents (for example, displays on the hair analysis terminal 10) the results of the hair coverage correction performed in S1 to S4.
  • FIG. 7 is a flowchart of a process for correcting hair coverage in each section in an image according to an embodiment of the present invention.
  • step 11 (S11) the dividing unit 103 divides the image of the user's head into a plurality of sections.
  • step 12 (S12) the angle calculation unit 104 calculates the angle ⁇ between the hair parting and the hair flow in each section divided in S11.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining determination of hair parting according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows the parting of hair in an image of the user's head.
  • the hair parting can be determined using any method (for example, determined visually by a human, determined by a computer by image analysis, etc.).
  • the dividing unit 103 divides an image (enlarged image) in which the user's head is photographed into a plurality of sections.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining calculation of angle ⁇ and correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • binarization processing is performed in each section of the image in which the user's head is photographed.
  • line segments within each binarized section are detected (for example, straight lines within each section are detected using an algorithm such as LSD (Line Segment Detector)).
  • LSD Line Segment Detector
  • Processing is performed.
  • the angle calculation unit 104 calculates the angle between the detected line segment and the parting of the hair, and calculates the representative value (for example, the average value) of the angle for all line segments as the angle ⁇ in the section. do.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining calculation of angle ⁇ and correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • the correction unit 105 corrects each section (in the example of FIG. 10, 2-3, ..., 2-9, 3-2, ...3-9, ..., 9-3, ..., 9 -9 sections) is multiplied by the function f( ⁇ ) (the angle ⁇ is the angle ⁇ in the section calculated in FIG. 9). Thereafter, a representative value (for example, an average value) of the corrected hair coverage of all sections (that is, the hair coverage multiplied by the function f( ⁇ )) is used as the user's corrected hair coverage.
  • a representative value for example, an average value
  • FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining correction of hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining fluctuations in hair coverage according to an embodiment of the present invention.
  • the hair of 5 subjects was photographed as it was pulled perpendicularly to the parting at each intensity (5 times each of weak, medium, and strong) (i.e., a total of 75 images (5 people x (15 times)) Weak: 5 times, Medium: 5 times, Strong: 5 times)))).
  • Figure 13 shows the distribution of fluctuations (also referred to as dispersion or deviation) of each measurement value from the reference value, with the average value of all measured values of hair coverage (that is, the hair coverage of 75 images) as the reference value. .
  • the difference from the standard value is 8.37% for low tensile strength, 0.88% for medium tensile strength, and -8.89% for high tensile strength. Met. In this way, when the tensile strength is weak, the hair coverage is large, and on the other hand, when the tensile strength is strong, the hair coverage is small.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the effect of hair coverage correction according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows the hair coverage obtained by multiplying the hair coverage in FIG. 13 by sin ⁇ to the 1.2 power.
  • FIG. 14 by correcting the hair coverage ratio, in any case (when the tensile strength is "weak”, when the tensile strength is “medium”, when the tensile strength is “strong"), It can be seen that the fluctuation from the reference value has been eliminated.
  • the present invention in hair regeneration medicine, it is possible to evaluate the effectiveness of treatment without requiring hair cutting or installation of special equipment in outpatient treatment. Specifically, it can be used as a tool that allows a doctor at a medical institution to measure the initial value of a patient's hair, and then confirm with the patient on the spot the effectiveness of the treatment to determine the degree of improvement.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 according to an embodiment of the present invention.
  • the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 have a CPU (Central Processing Unit) 1001, a ROM (Read Only Memory) 1002, and a RAM (Random Access Memory) 1003.
  • the CPU 1001, ROM 1002, and RAM 1003 form a so-called computer.
  • the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 can have an auxiliary storage device 1004, a display device 1005, an operation device 1006, an I/F (Interface) device 1007, and a drive device 1008.
  • the respective hardware of the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 are interconnected via a bus B.
  • the CPU 1001 is a computing device that executes various programs installed in the auxiliary storage device 1004.
  • ROM1002 is a nonvolatile memory.
  • the ROM 1002 functions as a main storage device that stores various programs, data, etc. necessary for the CPU 1001 to execute various programs installed in the auxiliary storage device 1004.
  • the ROM 1002 functions as a main storage device that stores boot programs such as BIOS (Basic Input/Output System) and EFI (Extensible Firmware Interface).
  • BIOS Basic Input/Output System
  • EFI Extensible Firmware Interface
  • the RAM 1003 is a volatile memory such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) or SRAM (Static Random Access Memory).
  • the RAM 1003 functions as a main storage device that provides a work area in which various programs installed in the auxiliary storage device 1004 are expanded when they are executed by the CPU 1001.
  • the auxiliary storage device 1004 is an auxiliary storage device that stores various programs and information used when the various programs are executed.
  • the display device 1005 is a display device that displays the internal status of the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30.
  • the operating device 1006 is an input device through which the administrator of the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30 inputs various instructions to the hair analysis terminal 10 and the hair analysis server 30.
  • the I/F device 1007 is a communication device for connecting to a network and communicating with other computers and the like.
  • a drive device 1008 is a device for setting a storage medium 1009.
  • the storage medium 1009 here includes a medium for recording information optically, electrically, or magnetically, such as a CD-ROM, a flexible disk, or a magneto-optical disk. Further, the storage medium 1009 may include a semiconductor memory that records information electrically, such as an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) or a flash memory.
  • EPROM Erasable Programmable Read Only Memory
  • the various programs to be installed in the auxiliary storage device 1004 are installed by, for example, setting the distributed storage medium 1009 in the drive device 1008 and reading out the various programs recorded in the storage medium 1009 by the drive device 1008. be done.
  • various programs to be installed in the auxiliary storage device 1004 may be installed by being downloaded from the network via the I/F device 1007.
  • Hair analysis system 10 Hair analysis terminal 20 Imaging device 30 Hair analysis server 101 Image acquisition unit 102 Parting determination unit 103 Separation unit 104 Angle calculation unit 105 Correction unit 106 Presentation unit 1001 CPU 1002 ROM 1003 RAM 1004 Auxiliary storage device 1005 Display device 1006 Operating device 1007 I/F device 1008 Drive device 1009 Storage medium

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Abstract

毛髪の評価の精度を向上させる。本発明の一実施形態である毛髪解析システムは、ユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定する分け目決定部と、前記分け目と前記毛髪の毛流とがなす角度θを算出する角度算出部と、前記画像内で前記毛髪が占める割合である毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算することで、前記毛髪被覆率の前記角度θによる変動を補正する補正部と、を備える。

Description

毛髪解析システム、方法、およびプログラム
　本発明は、毛髪解析システム、方法、およびプログラムに関する。
　従来、毛髪の治療による育毛や発毛の効果を客観的かつ定量的に把握するために、毛髪の本数や毛髪の直径等により毛髪を評価することが知られている。このような毛髪の評価を実施する際に、頭部が撮影された画像が用いられることがある（特許文献１参照）。
特許第５８１２７１９号公報
　しかしながら、従来の手法では、頭部が撮影された画像において、毛髪の毛流の方向を考慮しておらず、その結果、毛髪を正確に評価することができなかった。
　そこで、本発明では、毛髪の評価の精度を向上させることを目的とする。
　本発明の一実施形態である毛髪解析システムは、ユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定する分け目決定部と、前記分け目と前記毛髪の毛流とがなす角度θを算出する角度算出部と、前記画像内で前記毛髪が占める割合である毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算することで、前記毛髪被覆率の前記角度θによる変動を補正する補正部と、を備える。
　本発明によれば、毛髪の評価の精度を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る毛髪の分け目に対する毛髪の毛流の方向について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪の毛流の方向による毛髪被覆率の変動について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る全体の構成図（実施例１）である。 本発明の一実施形態に係る全体の構成図（実施例２）である。 本発明の一実施形態に係る毛髪解析システムの機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正の処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像内の各区画における毛髪被覆率の補正の処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る毛髪の分け目の決定について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る角度θの算出および毛髪被覆率の補正について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る角度θの算出および毛髪被覆率の補正について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の変動について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正の効果を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る毛髪解析端末および毛髪解析サーバのハードウェア構成図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
＜用語の説明＞
・本明細書において、「毛髪の分け目」とは、毛髪を分けた箇所または毛髪が分かれている箇所を示し、通常、毛髪が互いに反対方向に分かれているときに境となる領域のことをいう。つまり、毛髪は、毛髪の分け目を境に互いに反対方向に分かれている。なお、"互いに反対方向に分かれている"とは、毛流が毛髪の分け目に対して垂直に交わる方向である場合も含むし、毛流が毛髪の分け目に対して斜めに交わる方向である場合も含む。なお、毛髪の分け目は、毛髪の評価のために作られた分け目であってもよいし、自然に生じた分け目であってもよい。
・本明細書において、「毛髪の毛流」とは、毛の根本から毛先への方向のことをいう。
・本明細書において、「毛髪被覆率（以下、"％B"とも示す）」とは、画像内で毛髪部分が占める面積の割合のことをいう。例えば、毛髪の直径が同じであれば、毛髪の本数が多いユーザほど、毛髪被覆率が大きいと推定される。また、例えば、毛髪の本数が同じであれば、毛髪の直径が大きいユーザほど、毛髪被覆率が大きいと推定される。
＜概要＞
　図１および図２を参照しながら、毛髪の毛流の方向による毛髪被覆率の変動について説明する。
　図１は、毛髪の分け目に対する毛髪の毛流の方向について説明するための図である。毛流の方向は分け目に対して垂直であることが理想である（なぜなら、毛髪被覆率は毛髪の太さと量により決まるが、毛髪の毛流が斜めであると画像内の毛髪の部分が長くなり、実際の毛髪被覆率よりも高くなってしまうからである）が、毛髪の分け目に起因して、毛流の方向が分け目に対して垂直ではないことがある。
　図１に示されるように、同一の被験者であっても、毛髪の毛流の方向（図１の矢印の方向）は、図１の左側のように毛髪の分け目に対して垂直である場合と、図１の右側のように毛髪の分け目に対して垂直ではない場合と、が生じ得る。
　図２は、毛髪の毛流の方向による毛髪被覆率の変動について説明するための図である。
　図２の上部は、同一のタイミングで、同一の被験者の頭部の同一の箇所が撮影された画像である。被験者の毛髪が各強度（弱・中・強）で分け目に対して垂直に引っ張られた様子が撮影されている。図２の矢印の方向は、毛髪の毛流の方向を示す。左側の引張強度が「弱」の場合、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度は90°から離れ、右側の引張強度が「強」の場合、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度は90°に近づく（中央の引張強度が「中」の場合、引張強度が「弱」の場合と引張強度が「強」の場合の間の角度となる）。
　図２の下部は、各強度（弱・中・強）の場合の毛髪被覆率を示す。図２に示されるように、引張強度が弱いほど（つまり、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度は90°から離れるほど）、毛髪被覆率が大きくなることが分かる。一方、引張強度が強いほど（つまり、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度は90°に近いほど）、毛髪被覆率が小さくなることが分かる。
　このように、毛髪被覆率には、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度による変動が生じていた。
＜全体の構成＞
　全体の構成を実施例１と実施例２とに分けて説明する。
＜＜実施例１＞＞
　図３は、本発明の一実施形態に係る全体の構成図（実施例１）である。毛髪解析システム１は、毛髪解析端末１０と、撮像機器２０と、を含む。毛髪解析端末１０は、撮像機器２０が撮影した画像を取得することができる。以下、それぞれについて説明する。
　毛髪解析端末１０は、毛髪を解析するためのコンピュータである。毛髪解析端末１０は、撮像機器２０が撮影した画像内で毛髪が占める割合である毛髪被覆率を補正する。例えば、毛髪解析端末１０は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。
　撮像機器２０は、毛髪を撮影するための機器である。具体的には、撮像機器２０は、ユーザの頭部を撮影する。例えば、撮像機器２０は、デジタルカメラ等である。
＜＜実施例２＞＞
　図４は、本発明の一実施形態に係る全体の構成図（実施例２）である。毛髪解析システム１は、毛髪解析端末１０と、撮像機器２０と、毛髪解析サーバ３０と、を含む。毛髪解析端末１０は、撮像機器２０が撮影した画像を取得することができる。毛髪解析端末１０と毛髪解析サーバ３０は、任意のネットワークを介して、互いにデータを送受信することができる。以下、それぞれについて説明する。
　毛髪解析端末１０は、撮像機器２０が撮影した画像を、毛髪解析サーバ３０へ送信する。また、毛髪解析端末１０は、撮像機器２０が撮影した画像内で毛髪が占める割合である毛髪被覆率の補正の結果を、毛髪解析サーバ３０から受信する。例えば、毛髪解析端末１０は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。
　撮像機器２０は、毛髪を撮影するための機器である。具体的には、撮像機器２０は、ユーザの頭部を撮影する。例えば、撮像機器２０は、デジタルカメラ等である。
　毛髪解析サーバ３０は、毛髪を解析するためのコンピュータである。毛髪解析サーバ３０は、撮像機器２０が撮影した画像を、毛髪解析端末１０から受信する。また、毛髪解析サーバ３０は、撮像機器２０が撮影した画像内で毛髪が占める割合である毛髪被覆率を補正する。また、毛髪解析サーバ３０は、撮像機器２０が撮影した画像内で毛髪が占める割合である毛髪被覆率の補正の結果を、毛髪解析端末１０へ送信する。例えば、毛髪解析サーバ３０は、１つまたは複数のコンピュータからなるサーバである。
　なお、図３および図４では、毛髪解析端末１０と撮像機器２０とを別々の装置として説明したが、毛髪解析端末１０と撮像機器２０とを１つの装置（例えば、カメラ付きのタブレット端末等）で実装してもよい。
＜機能ブロック＞
　図５は、本発明の一実施形態に係る毛髪解析システム１の機能ブロック図である。毛髪解析システム１は、画像取得部１０１と、分け目決定部１０２と、区切部１０３と、角度算出部１０４と、補正部１０５と、提示部１０６と、を備えることができる。また、毛髪解析システム１は、プログラムを実行することで、画像取得部１０１、分け目決定部１０２、区切部１０３、角度算出部１０４、補正部１０５、提示部１０６、として機能することができる。
　画像取得部１０１は、撮像機器２０が撮影した画像を取得する。画像は、毛髪を評価されるユーザの頭部が撮影された画像である。撮影者は、ユーザの頭部の所定の範囲を撮影する。例えば、所定の範囲は、ユーザの頭皮上の印をもとに撮影者が目視により決定した範囲である。
　分け目決定部１０２は、任意の手法を用いて、画像取得部１０１が取得したユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定する。例えば、人間が目視により毛髪の分け目を決定してもよいし、コンピュータが画像解析により毛髪の分け目を決定してもよい。
　区切部１０３は、画像取得部１０１が取得したユーザの頭部が撮影された画像を複数の区画に区切る。
　角度算出部１０４は、分け目決定部１０２が決定した毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度θを算出する。例えば、角度算出部１０４は、区切部１０３が区切った各区画における毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度θを算出する。
　補正部１０５は、ユーザの頭部が撮影された画像の毛髪被覆率に関数f(θ)を乗算することで、毛髪被覆率の角度θによる変動を補正する。例えば、補正部１０５は、区切部１０３が区切った各区画における毛髪被覆率に関数f(θ)を乗算する（なお、θは各区画におけるθである）ことで、毛髪被覆率の角度θによる変動を補正する。
　ここで、関数ｆ（θ）について詳細に説明する。ｆ（θ）は、θ＝90°であるときにｆ（θ）＝１であり、θが90°から減少するのに伴いｆ（θ）が単調減少する関数である。なお、0°≦θ≦90°である。例えば、ｆ（θ）は、(sinθ)^α（0<α≦3）（つまり、sinθのα乗）である。なお、ｆ（θ）＝ａθ、ｆ（θ）＝ａθ＾2等でもよい。
　なお、ｆ（θ）＝(sinθ)^α（0<α≦3）（つまり、sinθのα乗）であるとき、補正部１０５は、αに、画像から算出された毛髪被覆率（％B）の関数g(％B）を作用させても（例えば、乗算しても）よい。
　提示部１０６は、毛髪被覆率の補正の結果（つまり、補正部１０５による補正後の毛髪被覆率）を提示する。例えば、提示部１０６は、毛髪被覆率の補正の結果を毛髪解析端末１０に表示する。
＜方法＞
　以下、図６および図７を参照しながら、毛髪被覆率の補正の処理について説明する。
　図６は、本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正の処理のフローチャートである。
　ステップ１（Ｓ１）において、画像取得部１０１は、撮像機器２０が撮影した、ユーザの頭部が撮影された画像を取得する。
　ステップ２（Ｓ２）において、分け目決定部１０２は、任意の手法を用いて、Ｓ１で取得された画像内で毛髪の分け目を決定する。
　ステップ３（Ｓ３）において、角度算出部１０４は、Ｓ２で決定された毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度θを算出する。
　ステップ４（Ｓ４）において、補正部１０５は、毛髪被覆率にｆ（θ）を乗算する。具体的には、補正部１０５は、Ｓ１で取得された画像の毛髪被覆率にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算する（なお、θはＳ３で算出されたθである）ことで、毛髪被覆率の角度θによる変動を補正する。
　ステップ５（Ｓ５）において、提示部１０６は、Ｓ１～Ｓ４で行われた毛髪被覆率の補正の結果を提示（例えば、毛髪解析端末１０に表示）する。
　図７は、本発明の一実施形態に係る画像内の各区画における毛髪被覆率の補正の処理のフローチャートである。
　ステップ１１（Ｓ１１）において、区切部１０３は、ユーザの頭部が撮影された画像を複数の区画に区切る。
　ステップ１２（Ｓ１２）において、角度算出部１０４は、Ｓ１１で区切られた各区画における毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度θを算出する。
　ステップ１３（Ｓ１３）において、補正部１０５は、Ｓ１１で区切られた各区画における毛髪被覆率にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算する（なお、θはＳ１２で算出されたθである）ことで、毛髪被覆率の角度θによる変動を補正する。
　以下、各処理を詳細に説明する。
＜＜毛髪の分け目の決定＞＞
　図８は、本発明の一実施形態に係る毛髪の分け目の決定について説明するための図である。図８は、ユーザの頭部が撮影された画像内での毛髪の分け目を示す。本発明では、任意の手法を用いて、毛髪の分け目が決定されうる（例えば、人間が目視により決定する、コンピュータが画像解析により決定する等）。
＜＜角度θの算出および毛髪被覆率の補正＞＞
　図９および図１０を参照しながら、角度θの算出および毛髪被覆率の補正について説明する。まず、区切部１０３は、ユーザの頭部が撮影された画像（拡大画像）を複数の区画に区切る。
［前処理］
　図９は、本発明の一実施形態に係る角度θの算出および毛髪被覆率の補正について説明するための図である。図９の左側に示されるように、ユーザの頭部が撮影された画像の各区画において、二値化の処理が実施される。次に、図９の右側に示されるように、二値化された各区画内の線分検出（例えば、ＬＳＤ（Line Segment Detector）等のアルゴリズムを用いて、各区画内の直線の検出）の処理が実施される。角度算出部１０４は、検出された線分ごとに、当該線分と毛髪の分け目とがなす角度を算出して、全線分についての角度の代表値（例えば、平均値）を区画における角度θとする。
［各区画における毛髪被覆率の補正］
　図１０は、本発明の一実施形態に係る角度θの算出および毛髪被覆率の補正について説明するための図である。補正部１０５は、各区画（図１０の例では、２－３、・・・、２－９、３－２、・・・３－９、・・・、９－３、・・・、９－９の区画に区切られている）における毛髪被覆率に、関数f(θ)を乗算する（なお、角度θは、図９で算出された当該区画における角度θである）。その後、全区画の補正後の毛髪被覆率（つまり、関数f(θ)が乗算された毛髪被覆率）の代表値（例えば、平均値）が、ユーザの補正後の毛髪被覆率として用いられる。
＜＜sinθの乗算＞＞
　図１１および図１２は、本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正について説明するための図である。
　図１１に示されるように、毛髪Ａの毛流が、毛髪の分け目に対して垂直であり、毛髪Ｂの毛流と毛髪の分け目とがなす角度がθであったとする。そうすると、毛髪Ａと毛髪Ｂと角度θの関係は、図１２のように示される。理想的な状態である毛髪Ａの長さを１、分け目とのなす角度がθである毛髪Ｂの長さをＸ、とすると、sinθ＝１／Ｘである。つまり、Ｘ＝１／sinθであり、毛髪Ｂの長さ（つまり、画像内で占める面積）は、毛髪Ａの長さ（つまり、画像内で占める面積）の１／sinθ倍である。以上より、分け目とのなす角度がθである毛髪の毛髪被覆率をsinθ倍すれば、理想的な状態である毛髪の毛髪被覆率になると考えられる。
　以下、図１３および図１４を参照しながら、毛流の方向による毛髪被覆率の変動、および、毛髪被覆率の補正による効果について説明する。
＜＜毛髪被覆率の変動＞＞
　図１３は、本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の変動について説明するための図である。５人の被験者の毛髪が各強度（弱・中・強の各々を５回ずつ）で分け目に対して垂直に引っ張られた様子を撮影した（つまり、全７５画像（５人×（１５回（弱：５回、中：５回、強：５回））））。図１３は、毛髪被覆率の全測定値（つまり、７５画像の毛髪被覆率）の平均値を基準値とし、各測定値の当該基準値からの変動（バラツキ、ズレともいう）の分布を示す。基準値からの差は、引張強度：弱の場合には８．３７パーセントであり、引張強度：中の場合には０．８８パーセントであり、引張強度：強の場合には－８．８９パーセントであった。このように、引張強度が弱であると毛髪被覆率が大きく、一方、引張強度が強であると毛髪被覆率が小さい。
＜＜補正による効果＞＞
　図１４は、本発明の一実施形態に係る毛髪被覆率の補正の効果を説明するための図である。図１４は、図１３の毛髪被覆率にsinθの１．２乗を乗算した毛髪被覆率を示す。図１４に示されるように、毛髪被覆率を補正することによって、いずれの場合（引張強度が「弱」の場合、引張強度が「中」の場合、引張強度が「強」の場合）も、基準値からの変動が解消されていることが分かる。
＜効果＞
　このように、本発明の一実施形態では、毛髪の分け目と毛髪の毛流とがなす角度による毛髪被覆率の変動を補正することができるので、毛髪の治療前と治療後とで毛流が異なっていたとしても、正確に毛髪を評価することができる。
　例えば、本発明により、毛髪再生医療において、外来治療で毛髪のカットや特別な設備の設置を要することなく治療の効果の評価を実現することができる。具体的には、医療機関で医師が患者の毛髪の初期値を測定し、その後治療によりどの程度改善したかの有効性をその場で患者と確認できるツールとすることができる。
＜ハードウェア構成＞
　図１５は、本発明の一実施形態に係る毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
　毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３を有する。ＣＰＵ１００１、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００３は、いわゆるコンピュータを形成する。また、毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０は、補助記憶装置１００４、表示装置１００５、操作装置１００６、Ｉ／Ｆ（Interface）装置１００７、ドライブ装置１００８を有することができる。なお、毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０の各ハードウェアは、バスＢを介して相互に接続されている。
　ＣＰＵ１００１は、補助記憶装置１００４にインストールされている各種プログラムを実行する演算デバイスである。
　ＲＯＭ１００２は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ１００２は、補助記憶装置１００４にインストールされている各種プログラムをＣＰＵ１００１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する主記憶デバイスとして機能する。具体的には、ＲＯＭ１００２はＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラム等を格納する、主記憶デバイスとして機能する。
　ＲＡＭ１００３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性メモリである。ＲＡＭ１００３は、補助記憶装置１００４にインストールされている各種プログラムがＣＰＵ１００１によって実行される際に展開される作業領域を提供する、主記憶デバイスとして機能する。
　補助記憶装置１００４は、各種プログラムや、各種プログラムが実行される際に用いられる情報を格納する補助記憶デバイスである。
　表示装置１００５は、毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０の内部状態等を表示する表示デバイスである。
　操作装置１００６は、毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０の管理者が毛髪解析端末１０および毛髪解析サーバ３０に対して各種指示を入力する入力デバイスである。
　Ｉ／Ｆ装置１００７は、ネットワークに接続し、他のコンピュータ等と通信を行うための通信デバイスである。
　ドライブ装置１００８は記憶媒体１００９をセットするためのデバイスである。ここでいう記憶媒体１００９には、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記憶媒体１００９には、ＥＰＲＯＭ (Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。
　なお、補助記憶装置１００４にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記憶媒体１００９がドライブ装置１００８にセットされ、該記憶媒体１００９に記録された各種プログラムがドライブ装置１００８により読み出されることでインストールされる。あるいは、補助記憶装置１００４にインストールされる各種プログラムは、Ｉ／Ｆ装置１００７を介して、ネットワークよりダウンロードされることでインストールされてもよい。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　本国際出願は２０２２年５月２５日に出願された日本国特許出願２０２２－０８５４４４号に基づく優先権を主張するものであり、２０２２－０８５４４４号の全内容をここに本国際出願に援用する。
１　毛髪解析システム
１０　毛髪解析端末
２０　撮像機器
３０　毛髪解析サーバ
１０１　画像取得部
１０２　分け目決定部
１０３　区切部
１０４　角度算出部
１０５　補正部
１０６　提示部
１００１　ＣＰＵ
１００２　ＲＯＭ
１００３　ＲＡＭ
１００４　補助記憶装置
１００５　表示装置
１００６　操作装置
１００７　Ｉ／Ｆ装置
１００８　ドライブ装置
１００９　記憶媒体

Claims (6)

  1. 　ユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定する分け目決定部と、
    　前記分け目と前記毛髪の毛流とがなす角度θを算出する角度算出部と、
    　前記画像内で前記毛髪が占める割合である毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算することで、前記毛髪被覆率の前記角度θによる変動を補正する補正部と
    　を備えた毛髪解析システム。
  2. 　前記角度算出部は、前記画像内の各区画における角度θを算出し、
    　前記補正部は、前記各区画における毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算する、請求項１に記載の毛髪解析システム。
  3. 　前記関数f(θ)は、(sinθ)^α（0<α≦3）である、請求項１または２に記載の毛髪解析システム。
  4. 　前記関数f(θ)は、(sinθ)^α（0<α≦3）であり、
    　前記補正部は、αに、前記画像から算出された毛髪被覆率（％B）の関数g(％B）を作用させる、請求項１または２に記載の毛髪解析システム。
  5. 　ユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定することと、
    　前記分け目と前記毛髪の毛流とがなす角度θを算出することと、
    　前記画像内で前記毛髪が占める割合である毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算することで、前記毛髪被覆率の前記角度θによる変動を補正することと
    　を含む方法。
  6. 　毛髪解析システムを
    　ユーザの頭部が撮影された画像内で、毛髪の分け目を決定する分け目決定部、
    　前記分け目と前記毛髪の毛流とがなす角度θを算出する角度算出部、
    　前記画像内で前記毛髪が占める割合である毛髪被覆率（％B）にf(90°)=1, d/dθ[f(θ)]≧0（0°≦θ≦90°）なる関数f(θ)を乗算することで、前記毛髪被覆率の前記角度θによる変動を補正する補正部
    　として機能させるためのプログラム。
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