Brevet FR2944899A1 — publié le 20101029

DESCRIPTION L'invention concerne un procédé et appareil de caractérisation des taches pigmentaires et son application dans un procédé de d'appréciation de l'eff=et pigmentant ou dépigmentant d'un produit cosmétique, dermatologique ou pharmaceutique. EïAT DE LA TECHNIQUE 10 Il est connu par le document US 6,551,982 B1 une méthode et un dispositif pour l'estimation non invasive d'un âge relatif d'une personne basés sur une méthode proche de l'infrarouge dite NIR utilisant une longueur d'onde dans le domaine de 700 à 2500 nanomètres. On connaît encore par le document WO 00/67398 Al des systèmes 15 et méthodes d'imagerie d'analyse de la peau mettant en oeuvre l'acquisition et la création de diverses images digitales dans le but de visualiser des défauts de peau, et ensuite la prise en compte d'une sous image contenant le défaut de peau. Il est encore connu par le document WO 2007/042 708 du 20 Déposant un procédé et appareil de caractérisation des imperfections de la peau et un procédé d'appréciation de l'effet anti-vieillissement d'un produit cosmétique. BUTS DE L' INVENTION 25 coudre: rrr(Herne ntioon a hn . folll''~It~.ir? d tin nouveau pro( - ed d Liri nouV C ,1LOt ricrit n dec Lich ' ,CIS en J~, Llr: 11_ a LILLICttarKijt[ rl dLLL iLOpert Ve0LJx: C pigmentation, et ce mutile rinteneur t.. La présente invention a encore pour but de résoudre le problème technique consistant en la fourniture d'un procédé d'appréciation de l'effet pigmentant ou dépigmentant d'un produit cosmétique, dermatologique ou pharmaceutique, mettant en oeuvre le procédé ou l'appareil de caractérisation des taches pigmentaires de la peau. La présente invention apporte une solution satisfaisante à ces deux problèmes techniques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Définitions : On entend par � niveau de gris �, la quantification de l'intensité lumineuse captée sur un pixel du capteur numérique du dispositif de prise d'image couleur numérique. On entend par � filtrage �, un traitement mathématique appliqué à tout ou partie d'une image numérique pour en modifier ou en améliorer l'aspect et ainsi obtenir une nouvelle image � filtrée �, ledit traitement mathématique visant à modifier la valeur des pixels d'une image. Selon le filtre utilisé, la nouvelle valeur d'un pixel donné peut être calculée en prenant en compte la totalité des pixels de l'image de départ, ou bien en prenant en compte seulement un voisinage du pixel correspondant dans l'image d'origine. On entend par � seuillage des niveaux de gris �, qu'on élimine les niveaux de gris inférieurs à un certain seuil de niveau de gris 25 prédéterminé, afin d'éiianinrr des e~éments parasites ou artefacts nlyd-da.i1s 1h1:nel' ~adl. 1.. risuri on C racines L rr pr sentat f un group aoc donné, et oui perrnc ll ePffl ;=aç. té d'ail agent ~r,odc er c :U.re in.entin yntatir d'une )copUlatio nianienrair s oe ia peu u, Comprenant de rcer`~onri ln' 30 pigmentaire, ladite image étant définie par une multiplicité de pixels , que l'on transmet à un dispositif de traitement d'images numériques ; b) on découpe l'image numérique ainsi enregistrée en trois plans couleurs: rouge, vert, bleu, dit R, V, B, à l'aide dudit dispositif de traitement d'images ; c) on extrait un seul de ces plans ou une combinaison de ces plans; ledit procédé étant caractérisé en ce que : d) on effectue un filtrage d'au moins une partie du plan extrait, pour obtenir une première sous image dénommée image d'ondulation et 10 une deuxième sous image dénommée image de rugosité e) on calcule, par des moyens de calculs appropriés, sur au moins une partie de l'image d'ondulation et/ou une partie de l'image de rugosité au moins un paramètre parmi : - la moyenne arithmétique des écarts à la moyenne des niveaux de 15 gris ; - la moyenne quadratique des écarts à la moyenne des niveaux de gris ; - la différence entre le niveau de gris le plus bas et le niveau de gris le plus haut 20 - la différence entre le niveau de gris le plus haut et la moyenne des niveaux de gris ; et - enfin la différence entre le niveau de gris le plus bas et la moyenne des niveaux de gris ; pour caractériser ladite tache pigmentaire, notamment en ce qui 25 cancer ne l'homogénéité ou la disparité de la tache. L.Hniaq d'ondulation, toile riLi renre à la figure 2 la nt,, ' r.2C trois t ' les g cindt'5 va ' 0 spatiale_, Jet; ,11 i :; i: lt ' r po il chaque pl s' tfUn limage 1:1mi Uf ri de FR0952662 - Modifications du 8/12/2009 combinaison de plans. L'image de rugosité est représentative de variations spatiales de pigmentation pour de petits objets à l'intérieur de la tache étudiée. Chacune des sous images est obtenue à l'aide d'un outil de filtrage tel que ceux habituellement inclus dans les logiciels d'analyse d'images. A titre d'exemple on mentionne le logiciel d'analyse d'images VISILOG° de la société EOTECH, France qui contient de tels filtres. Selon l'invention, on procède au filtrage d'un plan, ou une combinaison de plans, extrait de l'image d'origine, par exemple à l'aide d'un filtre median, pour obtenir une image � lissée �, correspondant à l'image d'ondulation. Dans un deuxième temps, à l'aide du logiciel d'image, on soustrait, la sous image d'ondulation du plan de l'image d'origine, pour obtenir la sous image de rugosité. Selon un mode de réalisation particulier de ce procédé, celui-ci est caractérisé en ce que la tache pigmentaire est une dyschromie cutanée se présentant sous la forme d'au moins une tache de couleur différente de la peau saine du fait d'une pigmentation anormale, qui résulte notamment des effets cutanés des photo-dermatoses, de la pigmentation induite par les dermatoses de contact ou les photo-dermatoses médicamenteuses, ou encore par le mélasma, les kératoses, par exemple séniles ou actiniques, le lentigo sénile (taches de vieillesse), le lentigo solaire, les effets persistants de brûlures, telles que les brûlures solaires et autres blessures de la peau, ou de cicatrices, les taches dues à des réactions allergiques ou photo-toxiques, dermatites ou autres petites lésions pigmentées fixes analogues ; ou des zones dépigmentées induites par certaines leucodermies telles que le vitiligo. Selon un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'on détecte au moins une partie de la tache pigmentaire dans le plan extrait ou dans au moins une des sous images extraites ; et on applique ces calculs sur ladite tache pigmentaire; Selon un autre mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que la caractérisation de la tache inclut la mesure des paramètres situés sur le bord ou à l'extérieur tache pigmentaire au voisinage du bord de la tache, à partir du plan extrait ou des sous images précitées. Selon encore un mode de réalisation particulier du procédé selon 5 l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'on extrait le plan de couleur bleue. Selon un autre mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'on effectue un grossissement de ladite image permettant à un opérateur de mieux visualiser les 10 imperfections de peau et d'évaluer le seuillage des niveaux de gris permettant d'éliminer les éléments parasites ou artéfacts. Selon encore un autre mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que, comme dispositif de prise d'image couleur numérique, on utilise soit un appareil photo couleur 15 numérique, soit une caméra couleur numérique de type MONO-CCD, DICCD ou TRI-CCD par exemple la caméra FotofinderTM de la société DEKA ayant une définition d'image de 450 000 pixels avec éclairage intégré LED 4 V, ou une caméra couleur disponible dans le commerce notamment auprès de la société SONY. 20 Selon un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens d'éclairage de la surface de peau dont on prend l'image numérique. Selon un autre mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'on enregistre au moins une 25 imaqe ou une pluralité d'images de la peau d'une mérne personne sur un 11 :( ou itit renient (u Uni.( nUn'itn(iUns lr'Ulr ni( présente' fournit un appareil ation d - Pigmentaires de r- dune persenn( -fient 30 nui nUrnrILIL..-? U dU moins une Selon un autre mode de réalisation particulier de l'appareil selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que ladite surface limitée est une zone sélectionnée à partir de ladite image numérique. Selon encore un mode de réalisation particulier de l'appareil selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de grossissement de ladite image obtenue par le dispositif de prise d'image couleur numérique permettant à un opérateur de mieux visualiser les taches pigmentaires et d'évaluer le seuillage des niveaux de gris permettant d'éliminer les éléments parasites ou artéfacts. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'appareil selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que, comme dispositif de prise d'image couleur numérique, on utilise soit un appareil photo couleur numérique, soit une caméra couleur numérique. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de l'appareil selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'enregistrement d'au moins une image ou une pluralité d'images de la peau d'une même personne, notamment sur plusieurs zones différentes, sur un dispositif d'enregistrement de données numériques. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'appareil selon l'invention, cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d"éclairage de la surface de peau dont on prend l'image numérique. SL OO "'~~ Î !1 Off' de 't ali`=;ation particulier de l'appareil ,e on rien U! ,t r en , e qu il comprend un nid: no toiu orlr[r rani un Selon un autre mode de réalisation particulier de ce procédé, celui-ci est encore caractérisé en ce qu'on réalise un seuillage des niveaux de gris pour déterminer le bord de la tache pigmentaire. Selon ce mode de réalisation, on peut également déterminer une zone particulière, dénommée � couronne � dans la présente demande, dont les contours intérieur et extérieur, de part et d'autre du bord susmentionné de ladite tache pigmentaire, sont tracés à une distance définie par l'utilisateur correspondant à un nombre choisi de pixel. D'autres caractéristiques particulières de ce procédé apparaissent clairement pour l'homme de l'art à partir de la description du procédé de caractérisation de taches pigmentaires de la peau précité. Grâce aux procédés et à l'appareil selon l'invention, on résout les problèmes techniques précédemment énoncés d'une manière simple, sûre et fiable. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention :.'S appas tront clairement à la lanière de la description esplicativ qui va re faite en n. à Un mode dt reull`iaticn actuellement pl e .' Exemple 1 - Description de l'appareil représenté à la figure 10 En référence à la figure 1, on a représenté un mode de réalisation actuellement préféré d'un appareillage selon l'invention, représenté par le numéro de référence générale 10. Pour garantir une précision de positionnement de la personne P, celle-ci sera assise sur une table de 15 repositionnement, par exemple disponible dans le commerce sous la marque VISIOFACE , de la société EOTECH, France. Cet appareil 10 est prévu pour réaliser la caractérisation des taches pigmentaires d'une personne. Selon un mode de réalisation particulier de l'appareil selon 20 l'invention, on peut prévoir un dispositif 12 de prise d'images couleur numériques 14, d'au moins une zone de peau 34,36, 38, 40 déterminées, ladite image 14 étant définie par une multiplicité de pixels. Comme dispositif 12, on peut citer par exemple - soit un appareil photo couleur numérique de borine définition 25 disponible clans COMME-tin-in t ureoi numericlue 17 toile que caméra t r i DLKA ayant définition d'in- aae de +50 000 inte LEU) O V, ou une camera couleur numérique ouprd Cl(' trac )PIHUS cliS Crib fer clans dispos nénno unr lr-hiddé Egalement, comme cela est bien connu de l'homme de l'art, un tel dispositif de traitement d'images numériques est disponible dans le commerce par exemple sous forme de logiciels, tels que le logiciel d'analyse d'images VISILOG v. 6.6, que l'on peut intégrer à un ordinateur 50 relié à ladite caméra 12 par un cordon approprié 13. Ledit ordinateur 50 est naturellement combiné à un moniteur 52 avec son écran 54 et son clavier 56 et une souris 58. Selon l'invention, le dispositif de traitement d'images numériques comprend des moyens de découpe de l'image numérique en trois plans couleurs : rouge 60, vert 70, bleu 80, dits R, V, B ; le dispositif de traitement d'images numériques comprend aussi des moyens d'extraction d'un seul de ces plans ou d'une combinaison de ces plans ; ici on prévoit pour les taches pigmentaires 16 extraire le plan dit bleu 80, correspondant la couleur bleue, la tache pigmentaire dite bleue obtenue est ainsi sous référencée 16B. Il a été découvert selon l'invention que le plan bleu 80 est préféré car il présente le plus de contraste et permet de mieux visualiser les taches pigmentaires. Selon l'invention, l'appareil comprend aussi notamment des moyens de calcul, ici prévus dans ledit logiciel, des moyens de calculs appropriés, sur au moins une partie de l'image d'ondulation et/ou une partie de l'image de rugosité d'au moins un paramètre choisi parmi : - la moyenne arithmétique des écarts à la moyenne des niveaux de gris ; la moyenne quadratique c es écar gris ; e moyenne aes niveaux ae ses et l niveau d Selon une autre caractéristique avantageuse de l'appareil selon l'invention, celui-ci comprend des moyens de prise en compte d'un seuillage des niveaux de gris, encore intégrés au logiciel, c'est-à-dire des moyens permettant d'éliminer les niveaux de gris inférieurs à un certain seuil de niveau de gris prédéterminé, afin d'éliminer des éléments parasites, en precluls,nt ainsi une Image h0 débarrassée de" élément;.; COLI' IIO st Aei -t eintageusement en e' 2n1e filtra iiam:- celé.. atm délie-lu-1er It' '1ai(t uiilaq precede iittienant i Imae 80 . lctceé Les clairement. Ce t sur cette clernlere 'IL (Je ri-tcei at.iqu tagal, 30 Tout d'abord, on réalise une approche profilométrique de chaque image numérique. Pour le réaliser, grâce au dispositif 12 de prise d'image couleur numérique précitée, et en particulier à partir de l'image du plan de couleur bleue 80(8), on calcule les paramètres de profilometrie en niveaux de gris sur différentes parties de l'image. Pour cela, on subdivise l'image 80(6) et en particulier lage de la tache pigmentaire 16B : - en une première sous image appelée image d'ondulation 1661, visible à la figure 1 et reportée à la figure 2, et représentative des grandes variations spatiales des niveaux de gris, comme montré par la courbe d'ondulation ; - en une deuxième sous image appelée image de rugosité 1662, visible la figure 1 et reportée à la figure 3, et représentative des petites variations spatiales des niveaux de gris, comme montré par la courbe de rugosité. Sur ces deux sous image, on calcule les paramètres suivants : - Sa :la moyenne arithmétique des écarts à la moyenne, soit 25 - Sq : la moyenne quadratique des écarts à la moyenne, soit hauteur totale cie la surface ; St hauteur entre le pic le /'u. h LiL iu, !r' É u> nrob nc; ; haute cli us Ci Ji ic3 u I" L urio Va11auons des u01Diitu ies clo s - SaT, SqT, StT, SpT, SvT : paramètres calculés sur la zone tachée de l'image d'ondulation ; - SaR, SqR, StR, SpR, SvR : paramètres calculés sur la zone tachée de l'image de rugosité ; - StC, SpC, SvC : paramètres calculés sur la couronne de la tache. On réalise aussi un calcul du contraste en réalisant le calcul de la luminosité de fa tache et de la peau adjacente. - LumP : paramètre luminance de la peau - LumT : paramètre luminance de la tache - Contraste = LumP ù LumT/LumP On réalise alors une quantification des taches pigmentaires comme indiqué à l'exemple 2 ci-après. Exemple 2 selon l'invention - Quantification des 15 imperfections : exemple des taches pigmentaires Pour cela, on sélectionne un échantillon de 15 personnes volontaires, hommes et/ou femmes, statistiquement représentatif pour leurs taches pigmentaires sur les mains. 20 On crée une banque d'images de taches qui ont été scorées en interne par une esthéticienne et l'inventeur respectivement en taches peu visibles ; visibles ou très visibles, les planches de 9 images prises dans chaque catégorie font l'objet respectivement des figures 6, 7 et 8. La synthèse des résultats est rapportée au tableau 1 ci-après. 25 TABLEAU I 1P 2V 3T (n=27) Puasse 2 (n=39) i SaT i 9,g 1.0,5 B S (o Exemple _3 de l'invention - Test d'évaluation de l'efficacité 10 d'un produit dépigmentant cosmétique On analyse les images acquises lors d'un test d'efficacité réalisé pour un produit anti taches, Le produit anti-tâche est une crème de nuit sous la forme d'une 15 émulsion huile-dans-eau, comprenant 3,3% en poids d'ascorbyl phosphate de magnésium (origine : Showa Denko) qui est un agent ayant des propriétés éclaircissantes de la peau. Les modalités du test sont les suivantes : - Nombre de volontaires : 14 volontaires, 17 taches étudiées 20 - Zone : main - Application de la composition: 4 pressions de produit appliqué par voie topique (0,560m1), une fois par jour .Utilisation autant de fois que nécessaire d'une crème pour les mains, avec un indice de protection solaire (SPF 20). 25 - Temps de mesure : avent le début de l'étude (Ti), puis apte', G u Lat [ fou tom ont pouf [ [Il Foré DEI(A disilos tit de pris_: d`irr gr C( L) /o i)n(i celiiag- [Meute LE), [[-,[ty anal Cela ante' enr réa 50/n [y lendit d ,i(IfIc3lICe iilaiy variance pour ia avant tra rien - analyse globale de la variance en enlevant les volontaires qui ont des résidus trop importants. Les résidus sont des valeurs aberrantes ou des valeurs qui augmente le bruit de fond de l'analyse. Résulta - paramètres calculés sur la sous image d'ondulation de la tache pigmentaire (grandes inhomogénéités des niveaux de gris) : SaT SqT StT SpT diminuent de façon significative. Seul SvT ne varie pas significativement. - paramètres calculés sur la sous image d'ondulation de la couronne de la tache : StC SpC SvC ne varient pas de façon significative - paramètres calculés sur la sous image de rugosité de la tache pigmentaire (petites inhomogénéités des niveaux de gris) : SaR SqR diminuent de façon significative. StR SpR SvR ne varient pas de façon significative. - paramètres de luminance et de contraste : LumT, LumP diminuent de façon significative. Le contraste diminue significativement. Ces résultats traduisent un éclaircissement de la zone tachée ainsi que de la zone de peau adjacente à la tache. La tache est significativement moins contrastée après 6 semaines de traitement. On observe une diminution significative de la plupart des paramètres obtenues à partir de la sous image d'ondulation, qui caractérise les grandes inhomogénéité de teint de la zone tachée et de la zone de peau adjacente. cer confirme l'efficacité l'agent teste tant qu'agent S ra nt inv ous 'ev ;moyens ci nstit JIH11' 1111qu n, ainsi ou,: _'u! di 'r` c