(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部により撮像された画像データを管理する装置であって、
複数枚の画像データを記憶保持する記憶部と、
前記撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出部と、
前記合焦点評価値算出部が設定した優先順位に応じて、前記記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択部と、
前記記憶部に記憶保持された画像データを、前記データ選択部による選択に基づいて、
表示する画像表示部と、
ユーザー操作に基づいて、前記画像表示部に表示された画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定部と、
前記範囲指定部により指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理部と、
を有し、
前記範囲指定部は、前記ユーザー操作として画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識する
ことを特徴とする画像データ管理装置。
【請求項２】
前記合焦点評価値算出部は、各画像データの標準偏差に基づいて、前記合焦点評価値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像データ管理装置。
【請求項３】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記合焦点評価値算出部は、各画素の階調と近傍画素の階調の平均との差を求めることで、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出するとともに、画像全体の階調の標準偏差を求め、毛髪量を算出し、前記鮮鋭度、及び前記毛髪量に基づいて、前記合焦点評価値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像データ管理装置。
【請求項４】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記加工処理部は、前記所定範囲に含まれた画素を二値化する機能を有し、
前記画像表示部は、表示された画像データ内の前記所定範囲に、二値化された画像を合成して表示する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の画像データ管理装置。
【請求項５】
前記拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、
前記画像表示部は、前記所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示機能を有することを特徴とする請求項４に記載の画像データ管理装置。
【請求項６】
撮像部により撮像された画像データを管理する管理プログラムであって、コンピュータに、
複数枚の画像データを記憶部に記憶保持する記憶ステップと、
前記撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出ステップと、
前記合焦点評価値算出ステップで設定した優先順位に応じて、前記記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択ステップと、
前記記憶部に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、画像表示部に表示させる画像表示ステップと、
ユーザー操作として画像表示部に表示した画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識して、前記画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定ステップと、
前記範囲指定ステップで指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理ステップと、
を有する処理を実行させることを特徴とする画像データ管理プログラム。
【請求項７】
前記合焦点評価値算出ステップでは、各画像データの標準偏差に基づいて、前記合焦点評価値を算出することを特徴とする請求項６に記載の画像データ管理プログラム。
【請求項８】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記合焦点評価値算出ステップでは、各画素の階調と近傍画素の階調の平均との差を求めることで、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出するとともに、画像全体の階調の標準偏差を求め、毛髪量を算出し、前記鮮鋭度、及び前記毛髪量に基づいて、前記合焦点評価値を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像データ管理プログラム。
【請求項９】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記加工処理ステップでは、前記所定範囲に含まれた画素を二値化する演算処理を行い、
前記画像表示ステップでは、前記画像表示部に表示された画像データ内の前記所定範囲に、二値化された画像を合成して表示することを特徴とする請求項６に記載の画像データ管理プログラム。
【請求項１０】
前記拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、
前記画像表示ステップは、前記所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示ステップをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の画像データ管理プログラム。
【請求項１１】
撮像部により撮像された画像データを管理する管理方法であって、
複数枚の画像データを記憶部に記憶保持する記憶ステップと、
前記撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出ステップと、
前記合焦点評価値算出ステップで設定した優先順位に応じて、前記記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択ステップと、
前記記憶部に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、画像表示部に表示させる画像表示ステップと、
ユーザー操作として画像表示部に表示した画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識して、前記画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定ステップと、
前記範囲指定ステップで指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理ステップと、
を有することを特徴とする画像データ管理方法。
【請求項１２】
前記合焦点評価値算出ステップでは、各画像データの標準偏差に基づいて、前記合焦点評価値を算出することを特徴とする請求項１１に記載の画像データ管理方法。
【請求項１３】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記合焦点評価値算出ステップでは、各画素の階調と近傍画素の階調の平均との差を求めることで、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出するとともに、画像全体の階調の標準偏差を求め、毛髪量を算出し、前記鮮鋭度、及び前記毛髪量に基づいて、前記合焦点評価値を算出する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像データ管理方法。
【請求項１４】
前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、
前記加工処理ステップでは、前記所定範囲に含まれた画素を二値化する演算処理を行い、
前記画像表示ステップでは、前記画像表示部に表示された画像データ内の前記所定範囲に、二値化された画像を合成して表示することを特徴とする請求項１１に記載の画像データ管理方法。
【請求項１５】
前記拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、
前記画像表示ステップは、前記所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示ステップをさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の画像データ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ管理装置、画像データ管理プログラム、及び画像データ管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、ＣＣＤなどの撮像素子を用いて動画又は画像を撮影するデジタルカメラが普及されている。このデジタルカメラで撮影した画像は、デジタルデータとして記録媒体に記録されるとともに、その記録されたデジタルデータはモニター等の表示装置によって表示し、視聴することができる。
【０００３】
このようなデジタルカメラは、近年にあっては、例えば、皮膚や毛髪を診断するために、被写体を拡大して撮影するなど、医療又は美容分野など様々な分野においても使用されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に開示された診断装置では、ＣＣＤカメラを被写体部分に接近させることにより、被写体部分を拡大してモニターに出力し、その映像を利用することによって、皮膚や毛髪の診断を行うことができる。
【０００４】
ところが、この特許文献１に開示された診断装置では、単にＣＣＤカメラにより拡大画像を撮影するものであることから、撮影時における手ブレなどが生じ、焦点があっていない合焦状態が不良な画像が撮影されてしまうことがある。特に、毛髪の拡大写真では、大量の被写体が異なる距離で密集して撮影されることから、診断に適した毛髪に焦点を合わせて撮影するには熟練が要求される。
【０００５】
このような問題を解決すべく、特許文献２に開示された撮像装置がある。この撮像装置は、異なる距離の被写体に結像自在な撮像系と、当該撮像系からの画像信号を記憶する複数の画像メモリ手段と、画像情報を記録媒体に記録する記録手段と、当該撮像系を初期位置から順次、異なる距離に結像させ、その間の、当該撮像系による画像信号を当該複数の画像メモリ手段の各々に格納し、当該複数の画像メモリ手段に格納される複数の画像の中から最良画像を選択して当該記録手段に供給する制御手段とを備えている。このような撮像装置によれば、全撮影距離のどの距離の被写体に対しても必ず一つはピントの合う画像を、自動焦点調節動作無しで短時間の内に得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７００８５号公報
【特許文献２】特開平１１−２１１９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２に開示された撮像装置では、被写体に対する全撮影距離について焦点調節を行い、全ての被写体に対してピントが合った画像を短時間で撮影することから、毛髪のように大量の被写体が密集している状態を拡大して撮影する場合には、手ブレの影響が大きく、微細な焦点距離を頻繁に調節することとなり、合焦のタイミングと、シャッタータイミングとを合致させることが困難となり、診断に耐えうる良好な画像を撮影するのは困難である。また、この微細な焦点距離を多数調整可能とする光学的な機構と、その動作に追随可能な高速なシャッター機構とが必要となり、装置が複雑・高度化し、装置の製造コストが増大する惧れもある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、簡単な構成により、皮膚や毛髪のように被写体が密集している拡大写真の撮影を可能とするともに、撮影された画像データから、合焦状態の良好な画像データのみを選択して表示させ、目的の画像データを即時に閲覧することができる画像データ管理装置、画像データ管理プログラム、及び画像データ管理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、撮像部により撮像された画像データを管理する装置であって、複数枚の画像データを記憶保持する記憶部と、撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出部と、合焦点評価値算出部が設定した優先順位に応じて、記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択部と、記憶部に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、表示する画像表示部と、ユーザー操作に基づいて、前記画像表示部に表示された画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定部と、前記範囲指定部により指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理部とを有し、前記範囲指定部は、前記ユーザー操作として画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識する。
【００１０】
また、他の発明は、撮像部により撮像された画像データを管理する管理方法であって、
（１）複数枚の画像データを記憶部に記憶保持する記憶ステップと、
（２）撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出ステップと、
（３）合焦点評価値算出ステップで設定した優先順位に応じて、記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択ステップと、
（４）記憶部に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、画像表示部に表示させる画像表示ステップと、
（５）ユーザー操作として画像表示部に表示した画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識して、前記画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定ステップと、
（６）前記範囲指定ステップで指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理ステップと
を有する。
【００１１】
このような発明によれば、撮像された複数枚の画像データに対して、合焦点評価値算出部によって合焦点評価値を算出し、合焦点評価値に基づく優先順位を設定するので、撮像された複数枚の画像データの中から合焦状態の良好な画像データと、不良な画像データとを判別することができる。そして、本発明では、優先順位に応じて画像データを選択するので、例えば、優先順位が高い合焦状態が良好な画像データを優先的に自動で表示させることができる。これにより、本発明によれば、毛髪のように狭い範囲に大量に被写体が密集した拡大図であっても、自動焦点調節機構を有さない撮像装置を用いることができ、簡単な構成により、目的とする画像データを取得することができる。
【００１２】
さらに、本発明では、合焦点評価値によって算出された優先順位に基づいて、画像データを表示部に表示させるので、ユーザーによる並び替えの作業等をなくし、ユーザーは、合焦状態の良好な画像データのみを即時に閲覧することができる。また、本発明では、表示部に表示された画像の所定の範囲を指定し、加工することができるので、ユーザーの目的に沿った画像データを得ることができる。ここで、画像データの加工とは、例えば、画像データに文字や図形等を差し込む処理や、シャープ、エンボスなどの加工、赤目補正、明るさ、コントラスト調整等の種々の画像加工処理が含まれる。
【００１３】
上記発明において、合焦点評価値算出部は、各画像データの標準偏差に基づいて、合焦点評価値を算出することが好ましい。すなわち、通常、画像データにおける画素の標準偏差は、焦点が合わず、ぼけた状態ほど偏差が小さくなるので、標準偏差を求めることで、画像データに焦点が合った部分を含んでいるのか否かを判別することができる。
【００１４】
上記発明において、前記撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、前記合焦点評価値算出部は、各画素の階調と近傍画素の階調の平均との差を求めることで、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出するとともに、画像全体の階調の標準偏差を求め、毛髪量を算出し、前記鮮鋭度、及び前記毛髪量に基づいて、前記合焦点評価値を算出することが好ましい。
【００１６】
また、上記発明において、撮像部は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、加工処理部は、所定範囲に含まれた画素を二値化する機能を有し、画像表示部は、表示された画像データ内の所定範囲に、二値化された画像を合成して表示する機能を有することが好ましい。
【００１７】
この場合には、例えば、背景部分と、指定する範囲とを切り離す処理を実行するその境界部分を明確にし、切り離し処理を容易にすることができる。
【００１８】
さらに、上記発明において、この拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、画像表示部は、所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示機能を有することが好ましい。
【００１９】
この場合には、撮像された毛髪の拡大写真から、例えば、焦点の合っている所定範囲を指定範囲として二値処理し、二値化された画像を表示部に表示させることで毛髪の表面状態を明確に表示させることができるので、容易に被験者の毛髪のキューティクルを診断することができる。ここで、毛髪の診断には、例えば、研究者や美容技術者であるユーザー等が、画像表示部に表示された二値化された画像を閲覧することでそのキューティクルの状態を診断し、その診断結果をユーザーが入力して診断結果を表示部に表示させてもよいし、例えば、コンピュータのＣＰＵが、表示された画像データの二値化処理した部分を数値化し、所定の閾値に基づいて診断結果を算出して、自動的に診断結果を表示するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、他の発明は、撮像部により撮像された画像データを管理する管理プログラムであって、コンピュータに、
（１）複数枚の画像データを記憶部に記憶保持する記憶ステップと、
（２）前記撮像部により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出ステップと、
（３）前記合焦点評価値算出ステップで設定した優先順位に応じて、前記記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択ステップと、
（４）前記記憶部に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、画像表示部に表示させる画像表示ステップと、
（５）ユーザー操作として画像表示部に表示した画像データ上の3点指定を入力させ、当該3点を含む平行四辺形部分を前記所定範囲として認識して、前記画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定ステップと、
（６）前記範囲指定ステップで指定された前記所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理ステップと、
を有する処理を実行させる。
【００２１】
このような発明によれば、画像データ管理プログラムを使用することで、特別な処理装置を必要とせず、種々の情報処理装置を上述した画像データ管理装置とし、画像データ管理方法を様々な情報処理装置において実現することができる。すなわち、この画像データ管理プログラムを、汎用的なコンピュータやＩＣチップにインストールし、ＣＰＵ上で実行することにより、上述した各機能を有する画像データ管理装置が構成され、画像データ管理方法を容易に構築することができる。このプログラムは、例えば、通信回線を通じて配布することが可能であり、またスタンドアローンの計算機上で動作するパッケージアプリケーションとして譲渡することができる。そして、このような画像データ管理プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録することができ、汎用のコンピュータや専用コンピュータを用いて、上述したシステムや方法を実施することが可能となるとともに、プログラムの保存、運搬及びインストールを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上述べたように、本発明によれば、簡単な構成により、皮膚や毛髪のように被写体が密集している拡大写真の撮影が可能となるともに、撮影された画像データから、合焦状態の良好な画像データのみを選択して表示させ、目的の画像データを即時に閲覧することができる。この結果、本発明によれば、製造コストの増大を抑えつつ、医療や美容分野など様々な分野においても利用可能な、有用な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る画像データ管理装置の全体構成を示す概念図である。
【図２】実施形態に係るコンピュータ上のＣＰＵにおける画像データの管理機能モジュールを示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るウインドウに表示された、画像データ一覧表示画面を示す説明図である。
【図４】実施形態に係るウインドウに表示された範囲指定処理を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る撮影された画像データを選択・表示させる手順を示すフローチャート図である。
【図６】実施形態に係る記憶された画像データの解析・保存処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る合焦点評価値算出方法を示すフローチャート図である
【図８】実施形態に係る二値化処理及び毛髪診断処理を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像データ管理装置の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る画像データ管理装置の全体構成を示す概念図である。ここでは、予め本発明の画像データ管理プログラムがコンピュータ１にインストールされているものとし、被験者の毛髪を撮影して、毛髪の健康状態等について診断する場合を例に説明する。
【００２５】
同図に示すように、画像データ管理装置は、撮像部手段あるＣＣＤカメラ５により撮像された画像データを、蓄積し管理する装置であって、画像データ管理プログラムがインストールされたコンピュータ１に操作デバイス２（マウス２ａ、及びキーボード２ｂ）と、表示装置であるモニター４と、ＣＣＤカメラ５とが接続された構成となっている。
【００２６】
コンピュータ１は、ＣＰＵを備えた演算処理装置であり、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、例えば、モバイルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話機が含まれる。なお、コンピュータ１は、ＬＡＮ等の通信網に接続され、通信網を通じて、カメラやプリンタなどの外部機器に対してデータの送受信を行う通信機能を備えていてもよい。
【００２７】
操作デバイス２は、ユーザー操作を操作信号としてコンピュータ１に入力する操作デバイスであり、マウス２ａ、及びキーボード２ｂ等のボタンの他、ジョグダイヤルやタッチパネル等であってもよい。特に、本実施形態において、操作デバイス２は、ユーザーからの画像表示指示や、表示された画像データの選択、及び画像データ内の範囲を指定する操作、画像データの加工処理の開始及び停止等のユーザー操作を受け付ける操作部として機能する。モニター４は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、アプリケーションによって生成されるウインドウを通じて、映像や文字などを表示することができる。
【００２８】
ＣＣＤカメラ５は、静止画、又は動画を撮影する撮像装置であって、レンズ５ａと、図示しないＣＣＤである固定撮像素子から構成され、入射された被写体像を表す光がＣＣＤの受光面に結像され、カメラ信号処理回路及びＡ／Ｄ変換器等を介して、コンピュータ１に画像データが送信される。この画像データには、動画及び静止画が含まれ、動画データは、多数の連続画像がフレームとなったストリーミング形式で、コンピュータ１に転送される。また、ＣＣＤカメラ５は、接写による拡大画像を撮影する光学的又は電子的な機能を有しており、本実施形態において、この拡大画像には、毛髪や皮膚など被写体が密集した拡大写真が含まれる。
【００２９】
そして、本実施形態においては、ＣＣＤカメラ５によって被験者の毛髪を動画撮影することで、動画像をモニター４上のウインドウ４２にリアルタイムで表示できるとともに、この撮像された複数枚の画像データの中から合焦状態の良好な画像データを選択し、選択された拡大画像４８をウインドウ４２に表示する。そして、ユーザーが、コンピュータ１に接続されたキーボード２ｂやマウス２ａを操作し、所定の操作を実行することで、モニター４に表示された画像データの所定範囲を指定したり、画像データを加工処理することで、画像データを用いた毛髪の健康状態（キューティクル状態など）を診断することができる。
【００３０】
（画像データの管理機能モジュール）
上述した画像データの管理は、上記コンピュータ１のＣＰＵ上における、画像データ管理機能モジュールによって行われる。図２は、本実施形態に係るコンピュータ１上のＣＰＵにおける画像データの管理機能モジュールを示すブロック図であり、図３は、本実施形態に係るウインドウに表示された、画像データ一覧表示画面を示す説明図であり、図４は、本実施形態に係るウインドウに表示された範囲指定処理を示す説明図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態において、コンピュータ１のＣＰＵには、出入力系のモジュールとして、入力インターフェース１０１と、出力インターフェース１０２とを備えている。
【００３２】
入力インターフェース１０１（１０１ａ、１０１ｂ）は、操作デバイス２や、外部接続機器等からの信号が入力されるモジュールである。本実施形態において、入力インターフェース１０１ａには、マウス２ａやキーボード２ｂ等の操作デバイス２が接続され、その操作信号が入力されるモジュールであり、表示された画像データの選択や、画像データの所定範囲が指定されたり、画像データに対する加工処理に対する指示操作が操作信号として操作信号取得部１１１へ入力される。一方、入力インターフェース１０１ｂは、撮像部であるＣＣＤカメラ５等の外部接続機器が接続され、ＣＣＤカメラ５によって撮影された動画像が、ストリーミング形式の連続画像データとして入力される。
【００３３】
出力インターフェース１０２は、映像及び音声の出力信号を、モニター４及びスピーカーからそれぞれ出力させるモジュールであり、本実施形態では、アプリケーション実行部１１０から受信した撮影された画像データをモニター４へ出力する。
【００３４】
また、コンピュータ１のＣＰＵには、アプリケーション実行部１１０と、記憶部１２０とを備えている。
【００３５】
記憶部１２０は、各種データや、プログラムを記憶するメモリ装置等であり、本実施形態においては、画像データの管理プログラムや、ＣＣＤカメラ５により撮像された複数枚の画像データを記憶保持する。特に、本実施形態において、記憶部１２０は、一連の撮影処理によって記録された複数枚の画像データを、一群の画像データとして記録保持するフォルダ１２０ａを有しており、撮影日時や、被験者等の条件に応じて、複数枚の画像データをフォルダ１２０ａ内に記憶保持する。
【００３６】
アプリケーション実行部１１０は、ＯＳ上において、ブラウザソフトや画像再生アプリケーションなどのアプリケーションを実行するモジュールであり、本実施形態においては、画像データの優先順位設定処理・選択処理を実行するモジュール群と、画像データの加工処理を実行するモジュール群とに大別される。以下、各モジュール群毎に説明する。
【００３７】
画像データの優先順位設定処理・選択処理に関するモジュール群には、出力信号生成部１１４と、画像処理部１１７と、合焦点評価値算出部１１６と、データ選択部１１５とを備えている。  
画像処理部１１７は、画像表示に必要な画像データの変換等を行い、画像処理に特化したデジタル信号処理を行うモジュールである。本実施形態において、画像処理部１１７は、ＣＣＤカメラ５により撮影された静止画像や動画像のデータの圧縮符号化等を行い、その圧縮符号化された画像データを、アプリケーション実行部１１０による制御に基づいて記憶部１２０に記憶させる。また、画像処理部１１７は、アプリケーション実行部１１０による制御に基づいて記憶部１２０から読み出された圧縮符号化されている画像データ等を伸張復号化等し、その伸張復号後の画像データを出力信号生成部１１４に送信する。なお、画像処理部１１７には、画像データを表示画像にＲＧＢ画像に変換する色変換、画像データの切替等を制御し、画像表示部４１における画像形成処理全体を制御する画像形成制御機能が含まれる。
【００３８】
出力信号生成部１１４は、画像処理部１１７によってデジタル信号処理された画像データを映像信号及び音声信号に変換し、画像表示部４１やスピーカーで出力可能な信号に生成するモジュールである。本実施形態において、出力信号生成部１１４は、画像処理部１１７及び加工処理部１１３からの信号に基づいて、信号生成処理を実行し、その映像信号及び音声信号を出力インターフェース１０２へ送出する。
【００３９】
合焦点評価値算出部１１６は、ＣＣＤカメラ５により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定するモジュールである。特に、本実施形態において、合焦点評価値算出部１１６は、各画像データの標準偏差に基づいて、合焦点評価値を算出する機能を備えている。
【００４０】
具体的に、合焦点評価値算出部１１６は、ＣＣＤカメラ５によって撮像された画像データに対して、ノイズ量（Ｖ１）、画像データ全体の鮮鋭度（Ｖ２）、毛髪の鮮鋭度（Ｖ３）、及び毛髪量（Ｖ４）を算出し、算出されたこれらの各データ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，及びＶ４）に基づいて、合焦点評価値（Ｆ）を算出するものである。
【００４１】
詳述すると、先ず、合焦点評価値算出部１１６は、撮像された画像データに含まれるノイズ量（Ｖ１）を算出する。具体的に、合焦点評価値算出部１１６は、ノイズ量の算出として、上下（Ｙ軸方向）に隣接する画素間における緑成分の階調差の平均値を求める。これは、動画撮像された画像データがインターレース方式によって表示されるため、画像データにはインターレース状のノイズが生じ、このインターレース状のノイズが合焦点評価値の算出に影響を与えるためである。具体的に、このノイズ量（Ｖ１）は、以下の式で算出する。
【数１】
0005588267.tif 000002
そして、合焦点評価値算出部１１６は、この算出されたノイズ量を、移動平均法によって画像全体のノイズを除去する。
【００４２】
次いで、合焦点評価値算出部１１６は、画像データ全体の鮮鋭度（Ｖ２）を算出する。通常、ぼけている画像は画素近傍の階調が平均化され、中間階調の画素が多いため、階調のばらつき具合が小さくなる。すなわち、標準偏差が高い画像データは、鮮明な画像であり、標準偏差が低い画像データは、合焦点が不良な、ぼけた画像であるといえる。
【００４３】
したがって、本実施形態では、画像全体の階調の標準偏差を求めることで、画像の鮮鋭度を算出する。具体的には、以下の式で、画像全体の鮮鋭度(Ｖ２)を算出する。
【数２】
0005588267.tif 000003
【００４４】
次いで、合焦点評価値算出部１１６は、毛髪の鮮鋭度（Ｖ３）を算出する。すなわち、算出された画像全体の鮮鋭度（Ｖ２）は、映っている背景と毛髪の量の影響を受けるため、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出する必要がある。ここで、背景部分は一様に階調のばらつきが小さく、毛髪部分は階調のばらつきが大きいため、本実施形態では、各画素の階調と近傍画素の階調の平均との差を求めることで、毛髪部分のみの鮮鋭度を算出する。具体的には、以下の式で、毛髪の鮮鋭度(Ｖ３)を算出する。
【数３】
0005588267.tif 000004
【００４５】
また、合焦点評価値算出部１１６は、毛髪量（Ｖ４）を算出する。ここで、算出された画像全体の鮮鋭度（Ｖ２）は、映っている背景と毛髪の量の影響を受けるため、毛髪量を算出し正規化する必要がある。そして、背景部分はエッジがなく、検出されたエッジは毛髪部分となるので、本実施形態においては、ラプラシアンフィルタによるエッジ抽出後における画像全体の階調の標準偏差を求めることで、毛髪量を算出する。具体的には、以下の式で、毛髪量(Ｖ４)を算出する。
【数４】
0005588267.tif 000005
【００４６】
そして、合焦点評価値算出部１１６は、ノイズ量（Ｖ１）、画像データ全体の鮮鋭度（Ｖ２）、毛髪の鮮鋭度（Ｖ３）、及び毛髪量（Ｖ４）で算出した結果を説明変量とし、且つ、目視結果を目的変量として算出された回帰方程式によって、合焦点評価値（Ｆ）を算出する。具体的には、以下の式で、合焦点評価値（Ｆ）を算出する。
【数５】
0005588267.tif 000006
【００４７】
データ選択部１１５は、合焦点評価値算出部１１６が設定した優先順位に応じて、記憶部１２０に記憶された画像データに対して、削除や並び替えを実行するモジュールである。具体的に、データ選択部１１５は、一群の画像データの中から、各画像データの優先順位を対比し、優先順位に基づいて順位付けを行い、並び替えを実行する。そして、データ選択部１１５は、その順位付けされた各画像データを記憶部１２０に記憶させる。本実施形態においては、優先順位の上位３０番までの画像データを並び替えるようになっており、この並び替えられた３０枚の画像データは、図３に示すように、画像処理部１１７の制御により、画像表示部４１のウインドウ４２に一覧表示される。このウインドウ４２には、イメージ画像４３が優先順位毎に並んで表示されており、この画面を通じてユーザーが任意の画像データを選択することができるようになっている。なお、本実施形態において、データ選択部１１５は、優先順位が一定値以下の画像データについては、記憶部１２０に記憶された画像データを選択又は削除する機能も備えている。
【００４８】
次いで、アプリケーション実行部１１０における、画像データの加工処理に関するモジュール群について説明する。画像データの加工処理に関するモジュール群には、操作信号取得部１１１と、範囲指定部１１２と、加工処理部１１３とを備えている。
【００４９】
操作信号取得部１１１は、ユーザー操作による操作信号を、入力インターフェース１０１から受信するモジュールであり、受信した操作信号を解析し、ユーザー操作に応じた処理を他のモジュールに実行させる。特に、本実施形態において、操作信号取得部１１１は、操作デバイス２から取得した、画像表示部４１に表示された画像データ内の所定範囲を指定する操作に関する信号を取得し、範囲指定部１１２に入力する。
【００５０】
範囲指定部１１２は、ユーザー操作に基づいて、画像表示部４１に表示された画像データ内の所定範囲を指定するモジュールである。この範囲指定部１１２は、ウインドウ４２に表示された画像データ上における範囲を指定する範囲指定モードでは、ユーザーのポイント指定操作によって囲まれた範囲を指定範囲として特定し、この範囲は、多角形によって指定することができる。そして、特に本実施形態では、この範囲指定モードでは、ユーザーが操作デバイス２から、３点のポイントを指定する操作信号を操作信号取得部１１１から取得した際、その操作信号に基づいて指定された平行四辺形を指定範囲として、自動的に特定する機能が備えられている。
【００５１】
詳述すると、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、毛髪の拡大画像４８が表示された状態において、例えば、マウス２ａによって、毛髪部分の任意の範囲ポイント４５を３箇所クリック操作すると、範囲指定部１１２は、このクリック操作の操作信号を取得し、画像データ上のポイント位置を特定する。そして、範囲指定部１１２は、図４（ｂ）に示すように、その３点を含む平行四辺形部分を指定範囲４６と特定する。そして、その指定された範囲に関する信号は、加工処理部１１３へ入力される。このように被写体が毛髪の拡大図であるときには、多くの場合、毛髪表面を特定する指定範囲の形状は平行四辺形であることから、範囲指定モードでは自動的に３点指定による平行四辺形の領域を、指定範囲として認識するようにしている。これにより、本実施形態では、ユーザーの操作の省力化を図っている。
【００５２】
加工処理部１１３は、範囲指定部１１２により指定された指定範囲４６に含まれる画像データを加工するモジュールであり、画像データに対して、文字や図形等を差し込む処理や、シャープ・エンボスなどの加工、赤目補正、明るさ、コントラスト調整等の画像加工処理を実行する。特に、本実施形態において、加工処理部１１３は、所定範囲に含まれた画素を二値化する機能を有しており、図４（ｃ）に示すように、特定された指定範囲４６の画像データを取得し、その指定範囲４６内の画素を二値化する。そして、加工処理部１１３は、二値化した画像データを画像処理部１１７、及び出力信号生成部１１４に送信する。
【００５３】
画像表示部４１は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示デバイスとそのディスプレイの表示駆動回路とを含み、ディスプレイ上に画像や文字等を表示するモジュールである。特に、本実施形態において、画像表示部４１は、記憶部１２０に記憶保持された画像データを、合焦点評価値算出部１１６によって設定された優先順位に基づいて表示したり、表示された画像データ内の所定範囲に、二値化された画像を合成して表示する機能を有している。
【００５４】
なお、本実施形態において、アプリケーション実行部１１０には、所定範囲内において二値化された画像データに基づく毛髪のキューティクル状態を診断する機能も備えている。具体的に、アプリケーション実行部１１０は、表示された画像データの二値化処理した部分を数値化し、記憶部１２０に記憶された、所定の閾値に基づいて診断処理を実行し、診断結果を算出する。そして、画像表示部４１は、アプリケーション実行部１１０によって診断された、画像に基づく毛髪の診断結果を表示する。
【００５５】
（画像データの管理方法）
以上の構成を有す画像データの管理装置を動作させることによって、本発明の画像データの管理方法を実施することができる。図５は、本実施形態に係る撮影された画像データを選択・表示させる手順を示すフローチャート図であり、図６は、本実施形態に係る撮影された画像データの解析・保存処理を示すフローチャート図であり、図７は、本実施形態に係る合焦点評価値算出方法を示すフローチャート図であり、図８は、本実施形態に係る二値化処理及び毛髪診断処理を示すフローチャート図である。なお、本実施形態においては、被験者の毛髪を撮影して、毛髪を診断する場合を例に説明する。
【００５６】
先ず、図５に示すように、研究者又は美容技術者等であるユーザーが、ＣＣＤカメラ５によって、被験者の頭部を接写によって毛髪の拡大画像を撮影する（Ｓ１０１）。この動画データは、入力インターフェース１０１ｂを介して、コンピュータ１の画像処理部１１７に入力される。
【００５７】
画像処理部１１７は、ユーザーが被験者の毛髪を撮像している間、出力信号生成部１１４及び出力インターフェース１０２を通じて、撮影中の動画データを画像表示部４１の画面上に表示させる（Ｓ１０２）。また、焦点評価値算出部１１６は、撮影中の動画データから随時画像データを取得し、各画像データの合焦点評価値を解析して優先順位を設定し、優先順位が設定された画像データを記憶部１２０に記録保持させる（Ｓ１０３）。
【００５８】
そして、これらＳ１０１〜Ｓ１０３の処理は、ユーザーが撮影を終了するまで、繰り返し継続され（Ｓ１０４における”Ｎ”）、ユーザーの停止操作やアプリケーション終了操作とともに、終了する（Ｓ１０４における”Ｙ”）。ユーザーの停止操作やアプリケーション終了操作されると（Ｓ１０４における”Ｙ”）、次ぎに、画像データの選択・表示が実行される（Ｓ１０５）。詳述すると、画像処理部１１７は、合焦点評価値算出部１１６から優先順位設定が終了した旨の信号を受信し、複数の画像データの優先順位に基づいて、図３に示すように、記録保持された画像データを選択し、ウインドウ４２に各イメージ画像４３として表示させる（Ｓ１０５）。
【００５９】
次いで、ステップ１０３において実行された、撮影された画像データの解析・保存処理について説明する。始めに、ユーザーは画像データの管理プログラムを実行すると、合焦点評価値算出部１１６は、撮像された画像データを解析及び保存する操作信号を取得する（Ｓ２０１）。操作信号を取得した合焦点評価値算出部１１６は、撮像された動画データから取得した画像データの標準偏差に基づいて、合焦点評価値（Ｆ）を算出する（Ｓ２０２）。そして、合焦点評価値算出部１１６は、各画像データの合焦点評価値（Ｆ）に基づく優先順位を設定し（Ｓ２０３）、その画像データをデータ選択部１１５に送信する。
【００６０】
データ選択部１１５は、取得した画像データの優先順位が上位３０番以上の画像データか否かを判断し（Ｓ２０４）、取得された画像データの優先順位が上位３０番以内である場合には、（Ｓ２０４における“Ｙ”）、データ選択部１１５は、画像データを選択し、保存する（Ｓ２０５）。なお、すでに、優先順位が設定された画像データが３０枚以上あった場合には、データ選択部１１５は、新たに取得された画像データと、以前の画像データの優先順位３０番目の画像データとを差替える処理を実行する（Ｓ２０５）。
【００６１】
一方、選択された画像データの優先順位が上位３０番以内でない場合には、データ選択部１１５は、その画像データに対して選択・保存処理を実行せず（Ｓ２０４における“Ｎ”）、終了する。
【００６２】
次いで、本実施形態に係る画像データ管理方法に係る画像加工方法について説明する。ここでは、優先順位が設定された一覧画面から任意の画像データが選択され、毛髪の拡大画像４８が画像表示部４１上のウインドウ４２に表示されているものとする。
【００６３】
先ず、図８に示すように、ユーザー操作に基づいて、ウインドウ４２に表示した画像データ内の所定範囲を指定する（Ｓ４０１）。具体的には、図４（ａ）に示すように、ユーザーは、マウス２ａによって、毛髪の拡大画像における毛髪部分上の３点をクリック操作する。この際、範囲指定部１１２は、このクリック操作の操作信号を取得すると、図４（ｂ）に示すように、画像データの指定位置を特定し、その３点を含む平行四辺形部分を指定範囲と特定する。そして、範囲指定部１１２は、その指定された範囲に関する信号を、加工処理部１１３へ入力する。
【００６４】
加工処理部１１３は、範囲指定部１１２によって指定された所定範囲に含まれる画像データに対して、加工処理を実行する。具体的に、加工処理部１１３は、範囲指定部１１２からの信号に基づいて、画像データの指定範囲に含まれた画素を二値化する演算処理を行う（Ｓ４０２）。この演算処理のデータは、画像処理部１１７に送信され、画像処理部１１７の制御により、画像表示部４１上のウインドウ４２に表示された画像データ内の指定範囲部分に、二値化された画像を合成する処理を実行する。これにより、画像表示部４１のウインドウ４２には、図４（ｃ）に示すように、指定範囲４６内の画像部分に２値化処理された画像４７が表示される。
【００６５】
そして、アプリケーション実行部１１０は、表示された画像データの二値化処理した部分を数値化し、記憶部１２０に記憶された、所定の閾値に基づいて、診断処理を実行して診断結果を算出し、この診断結果データを画像処理部１１７に送信する。
【００６６】
そして、画像処理部１１７の制御によって、ウインドウ４２に、所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する（Ｓ４０３）。
【００６７】
なお、上述したステップＳ２０３では、具体的には、以下の制御を行う。図７は、本実施形態に係る合焦点評価値算出方法を示すフローチャート図である。
【００６８】
図７に示すように、合焦点評価値算出部１１６は、取得した画像データのノイズ量（Ｖ１）を算出する（Ｓ３０１）。そして、合焦点評価値算出部１１６は、移動平均法により、この画像データからノイズ量（Ｖ１）を除去する（Ｓ３０２）。
【００６９】
次いで、合焦点評価値算出部１１６は、画像データから、画像全体の鮮鋭度（Ｖ２）を算出するとともに（Ｓ３０３）、毛髪部分の鮮鋭度（Ｖ３）を算出する（Ｓ３０４）。そして、合焦点評価値算出部１１６は、ラプラシアンフィルタによって画像データからエッジを抽出し（Ｓ３０５）、画像データ内の毛髪部分である毛髪量（Ｖ４）を算出する（Ｓ３０６）。
【００７０】
そして、ノイズ量（Ｖ１），画像全体の鮮鋭度（Ｖ２），毛髪部分の鮮鋭度（Ｖ３），及び毛髪量（Ｖ４）を回帰方程式によって演算し、合焦点評価値（Ｆ）を算出する（Ｓ３０７）。
【００７１】
（画像データに係る管理プログラム）
上述した画像データ管理装置及び画像データ管理方法は、所定の言語で記述されたプログラムをコンピュータ上で実行することにより実現することができる。すなわち、このプログラムを、ユーザー端末やＷｅｂサーバ等のコンピュータやＩＣチップにインストールし、ＣＰＵ上で実行することにより、上述した各機能を有するシステムを容易に構築することができる。このプログラムは、例えば、通信回線を通じて配布することが可能であり、またスタンドアローンの計算機上で動作するパッケージアプリケーションとして譲渡することができる。
【００７２】
この画像データ管理プログラムは、例えば、ＰＣなどのコンピュータ１上において、画像データの管理プログラムを実行し、ＰＣのディスプレイ等に上述した画像データを表示させ、操作デバイス２を通じて、画像データの管理を行えるようにすることができる。
【００７３】
具体的には、コンピュータ１に、複数枚の画像データを記憶部１２０に記憶保持する記憶ステップと、ＣＣＤカメラ５により撮像された画像データを順次取得し、取得された画像データの合焦点評価値を算出するとともに、各画像データの合焦点評価値に基づく優先順位を設定する合焦点評価値算出ステップと、合焦点評価値算出ステップで設定した優先順位に応じて、記憶部に記憶された画像データを選択するデータ選択ステップと、記憶部１２０に記憶保持された画像データを、データ選択部の選択に基づいて、ウインドウ４２に表示させる画像表示ステップとを含む処理を実行させる。
【００７４】
また、画像データの管理プログラムは、合焦点評価値算出ステップにおいて、各画像データの標準偏差に基づいて、合焦点評価値（Ｆ）を算出する処理を実行させる。本実施形態において、画像データの管理プログラムは、コンピュータ１に、ユーザー操作に基づいて、画像表示ステップでウインドウ４２に表示した画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定ステップと、範囲指定ステップで指定された所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理ステップとを含む処理を実行させる。
【００７５】
さらに、ＣＣＤカメラ５は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、加工処理ステップでは、所定範囲に含まれた画素を二値化する演算処理を行い、画像表示ステップでは、ウインドウ４２に表示された画像データ内の所定範囲に、二値化された画像を合成して表示する処理を実行させる。
【００７６】
また、拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、画像表示ステップは、所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示ステップを含む処理を実行させる。
【００７７】
そして、このような画像データ管理プログラムは、汎用コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録することができ、汎用のコンピュータや専用コンピュータを用いて、上述したシステムや方法を実施することが可能となるとともに、プログラムの保存、運搬及びインストールを容易に行うことができる。
【００７８】
（作用・効果）
このような実施形態によれば、撮像された複数枚の画像データの中から合焦状態の良好な画像データと、不良な画像データとを判別することができる。そして、本実施形態では、優先順位に応じて記憶部１２０に記憶された画像データの中から画像データを選択又は削除するので、例えば、優先順位が高い合焦状態が良好な画像データを優先的に表示させるとともに、不良な画像データを自動で削除することができ、ユーザーによる画像データの確認作業や、削除作業などの煩雑となる作業をなくすことができる。さらに、本実施形態では、合焦点評価値（Ｆ）によって算出された優先順位に基づいて、画像データをウインドウ４２に表示させるので、ユーザーによる並び替えの作業等をなくし、ユーザーは、合焦状態の良好な画像データのみを即時に閲覧することができる。
【００７９】
また、本実施形態において、合焦点評価値算出部１１６は、各画像データの標準偏差に基づいて、合焦点評価値（Ｆ）を算出するので、焦点が合わず、ぼけた画像データか否かを判別することができ、画像データに焦点が合った部分を含んでいるのか否かを判断することができる。
【００８０】
さらに、本実施形態においては、ユーザー操作に基づいて、ウインドウ４２に表示された画像データ内に所定範囲を指定する範囲指定部１１２と、範囲指定部１１２により指定された所定範囲に含まれる画像データを加工する加工処理部１１３とをさらに備えるので、ウインドウ４２に表示された画像の所定の範囲を指定し、様々な加工処理をすることができ、ユーザーの目的に沿った画像データを得ることができる。
【００８１】
また、本実施形態においては、ＣＣＤカメラ５は、接写による拡大画像を撮影する機能を有し、加工処理部１１３は、所定範囲に含まれた画素を二値化する機能を有しており、ウインドウ４２は、表示された画像データ内の所定範囲に、二値化された画像を合成して表示する機能を有し、拡大画像は、毛髪の拡大写真であり、ウインドウ４２には、所定範囲内において二値化された画像に基づく毛髪の診断結果を表示する診断結果表示機能を有するので、撮像された毛髪の拡大写真から、焦点の合っている所定範囲を指定範囲として二値処理して、毛髪の表面状態を明確に表示させ、毛髪のキューティクルを容易に診断することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…コンピュータ
２…操作デバイス
２ａ…マウス
２ｂ…キーボード
４…モニター
５…ＣＣＤカメラ
５ａ…レンズ
４１…画像表示部
４２…ウインドウ
４３…イメージ画像
４５…範囲指定ポイント
４６…指定範囲
４７…二値化された画像
４８…毛髪の拡大画像
１０１…入力インターフェース
１０１ａ…入力インターフェース
１０１ｂ…入力インターフェース
１０２…出力インターフェース
１１０…アプリケーション実行部
１１１…操作信号取得部
１１２…範囲指定部
１１３…加工処理部
１１４…出力信号生成部
１１５…データ選択部
１１６…合焦点評価値算出部
１１７…画像処理部
１２０…記憶部
１２０ａ…フォルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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