(57)【要約】【課題】１回の撮影により得られた画像データから少なくとも主にキメ（皮溝、皮丘、毛穴等）が写った画像データと、主にシミが写った画像データを得ることができる分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法を提供する。【解決手段】少なくとも青の光を含むとともに第１の偏光板１５を通過した照明光と、少なくとも赤の光を含む照明光との２つの照明光を被写体に照射する。この状態で第１の偏光板１５に対して偏光方向が直交する第２偏光板１６を介して被写体としての肌を撮影する。得られた撮影画像データ３３から青成分の画像データ３４を抽出し、肌のシミの分析用の画像データとする。また、撮影画像データ３３から赤成分の画像データ３５を抽出し、肌のキメの分析用の画像データとする。【選択図】図６
2014180285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成システムであって、
少なくとも青の光を含む照明光を照射する光源と、前記光源から出射される照明光を偏光する第１偏光板とを備える第１照明手段と、
少なくとも赤の光を含む照明光を照射する光源を備える第２照明手段と、
前記第１照明手段と第２照明手段との両方に照明された前記被写体を前記第１の偏光板と偏光方向が直交する第２の偏光板を介して撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に撮影された前記被写体の画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記被写体の前記画像データから青成分の画像データを抽出する画像抽出手段とを備えていることを特徴とする分析用肌画像生成システム。
【請求項２】
前記画像抽出手段は、前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することを特徴とする請求項１に記載の分析用肌画像生成システム。
【請求項３】
前記第１照明手段は青の照明光を照射し、第２照明手段は第１照明手段から照射される青より波長が長く黄色に見える波長範囲の照明光を照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分析用肌画像生成システム。
【請求項４】
携帯型電子機器に搭載されたカメラと、当該カメラに装着されるレンズモジュールに設けられた肌撮影用のコンバージョンレンズとから前記撮影手段が構成され、
前記レンズモジュールに前記第１偏光板を有する前記第１照明手段と、第２照明手段と、前記第２偏光板とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分析用肌画像生成システム。
【請求項５】
肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成システムであって、
少なくとも青の光と赤の光を含む照明光を照射する光源と、前記光源から出射される照明光を偏光する第１偏光板とを備える照明手段と、
前記照明手段に照明された前記被写体を、前記第１偏光板の偏光方向に対して斜めに交差する偏光方向に相対的に設定された第２偏光板を介して撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に撮影された前記被写体の画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記被写体の前記画像データから青成分の画像データを抽出する画像抽出手段とを備えていることを特徴とする分析用肌画像生成システム。
【請求項６】
前記画像抽出手段は、青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することを特徴とする請求項５に記載の分析用肌画像生成システム。
【請求項７】
携帯型電子機器に搭載されたカメラと、当該カメラに装着されるレンズモジュールに設けられた肌撮影用のコンバージョンレンズとから前記撮影手段が構成され、
前記レンズモジュールに第１偏光板を備える前記照明手段と、第２偏光板とを備えていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の分析用肌画像生成システム。
【請求項８】
肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成方法であって、
少なくとも青の光を含むとともに第１の偏光板を通過した照明光と、少なくとも赤の光を含む照明光との２つの照明光を被写体に照射した状態で、第１の偏光板に対して偏光方向が直交する第２偏光板を介して前記被写体を撮影した画像データから青成分の画像データを抽出することを特徴とする分析用肌画像生成方法。
【請求項９】
前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することを特徴とする請求項８に記載の分析用肌画像生成方法。
【請求項１０】
前記被写体に照射される２つの前記照明光のうちの一方の照明光が青の照明光であり、他方の照明光が青の光より波長が長く黄色に見える波長範囲の照明光であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の分析用肌画像生成方法。
【請求項１１】
肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成方法であって、
光を偏光する第１偏光板を介して、少なくとも青の光と赤の光を含む照明光を被写体に照射した状態で、
前記第１偏光板の偏光方向に対して斜めに交差する偏光方向に相対的に設定された第２偏光板を介して前記被写体を撮影した画像データから青色成分の画像データを抽出することを特徴とする分析用肌画像生成方法。
【請求項１２】
前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することを特徴とする請求項１１に記載の分析用肌画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肌のキメと肌のシミを分析するための画像を生成する分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、肌を撮影した画像データから肌状態を分析することが行われている。
例えば、画像データから肌のキメ、肌のシミ、肌の色等が分析される。肌のキメとは、肌表面の状態を指すものであり、肌表面には、互いに交差するように多数の溝（皮溝）があり、これら溝の間が少し盛り上がった状態の皮丘となっている。また、肌には毛穴がある。
【０００３】
例えば、キメの状態が良い場合に、毛穴が目立たず、皮溝が浅くかつ比較的整然とした状態となっている。このような肌のキメは、肌表面の状態を示すものであり、キメを分析するためには、肌表面が撮影された画像が用いられる。また、肌の色も、肌表面が撮影されたカラー画像を用いて分析することができる。
【０００４】
それに対して、シミは、肌表面より少し下にメラニンが沈着して形成されるので、肌表面より少し内側の層を撮影する必要がある。肌を照明して撮影した場合に、照明光が肌表面で反射されるだけではなく、照明光の一部は、肌表面を透過して肌表層部内のシミも撮影される。しかし、このように撮影された画像では、肌表面の反射光による画像が主に撮影されることになり、シミの画像が肌表面の画像に隠れ、このシミが明確には見えない状態となっている。
そこで、２枚の偏光板を用いて、肌の表面からの反射光に基づく画像を撮影し難い状態にして、肌の表面を透過してから肌表層部内で反射した反射光に基づく画像が主に撮影される状態にすることが行われている。
【０００５】
すなわち、図１３に示すように、照明用の光源４１側と撮影用のレンズ（カメラ４２）側とにそれぞれ偏光板４３，４４を配置するとともにこれら偏光板４３，４４の偏光方向ｄ１，ｄ２を互いに直交するように配置して肌を撮影する。このように撮影した場合に、肌表面４５での反射光は、光源側の偏光板４３で偏光された偏光方向ｄ１が変化せず、レンズ側の偏光方向が偏光方向ｄ１と直交する偏光方向ｄ２である偏光板４４を通過できない。それに対して、肌の表層部４６内に透過してから反射した光は、肌の表層部４６内での光の多重散乱により偏光方向がランダムになり、レンズ側の偏光板４４の偏光方向ｄ２と直交しない偏光方向の光を多く含むことから、偏光板４４を通過する。これにより、肌表面４５の反射光がカットされた肌表層部４６内のシミの画像を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上述の光源４１としては、例えば、白色ＬＥＤが用いられる。白色ＬＥＤには、複数の方式があるが、例えば、青に発光する青色ＬＥＤと、青の光が照射されると黄色の蛍光を発する蛍光体とを備える白色ＬＥＤを光源４１として用いることができる。このような白色ＬＥＤの光源スペクトルは、図１４、図１５に示すように、青色ＬＥＤに基づく青の波長の幅の狭いピークと、蛍光体に基づく黄色の波長に頂点があるとともに緑から赤に至る幅の広いピークからなっている。
【０００７】
ここで、図１４のグラフに光源スペクトルが示される白色ＬＥＤ（図１４の白色ＬＥＤ）は、図１５のグラフに光源スペクトルが示される白色ＬＥＤ（図１５の白色ＬＥＤ）と比較して、相対的に青のピークに対して黄色のピークが高くなっている。これにより図１５の白色ＬＥＤは、肌色の演色性が高く、肌のキメの撮影に適している。それに対して図１４の白色ＬＥＤは、黄色の光のピークより青の光のピークが高く肌色の演色性は必ずしも高くない。しかし、シミを構成するメラニンは、波長の長い光より波長の短い光の方が吸光度が高く、例えば、赤の光より青の光に対する吸光度が高い。
【０００８】
したがって、シミを撮影する場合に、相対的に青より波長が長い光が多い図１５の白色ＬＥＤに対して、青の波長の光のピークがそれより波長の短い光より相対的に高い図１４の白色ＬＥＤを用いた方が、シミのメラニンが多く暗く写る部分と、シミの周囲のメラニンが少なく明るく写る部分との明暗の差が大きくなり、シミの画像が明瞭になる。
【０００９】
したがって、肌の撮影に際し、図１４の白色ＬＥＤと、図１５の白色ＬＥＤとの両方を用意しておき、肌のシミの撮影に図１４の白色ＬＥＤを用い、肌のキメの撮影に図１５の白色ＬＥＤを用いるように、２種類の照明（白色ＬＥＤ）を使い分けることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２８９７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、撮影された画像データから肌のキメ、肌のシミ等を分析する場合に、肌のシミの分析用画像を上述のように２枚の偏光板を用いて撮影する場合に、この画像には、肌表面の画像がほとんど含まれていないので、肌のキメの分析用画像を別に撮影する必要がある。
【００１２】
すなわち、少なくとも肌のキメと、肌のシミとの両方を分析する場合には、二枚の偏光板を用いて撮影されたシミ分析用画像と、偏光板を用いずに撮影されたキメ分析用画像とが必要となり、一度の分析に対して２回の撮影が必要となる。なお、肌の色の分析には、肌のキメ用に撮影された画像データがカラーならば、この画像データを用いることが可能である。
【００１３】
また、肌の状態の分析を気軽に家庭で行いたいという要望があり、上述のようなキメ分析用画像や、シミ分析用画像を撮影する家庭用の肌カメラが提案されている。
このような肌カメラは、例えば、スマートフォン等の携帯型電子機器に接続され、肌カメラで撮影された画像をスマートフォンに取り込んで処理したり、取り込んだ画像データを携帯型電子機器からインターネットを介して肌画像の解析等のサービスを行うサーバーに送信したりすることが提案されている。
また、スマートフォンのカメラ部分対応位置に装着し、スマートフォンのカメラで肌分析用の画像を撮影可能とするコンバージョンレンズを有するレンズモジュールも提案されている。
【００１４】
これら肌カメラやコンバージョンレンズを有するレンズモジュールにおいて、上述のシミ分析用画像と、キメ分析用画像を撮影するためには、たとえば、偏光板を介して照明するシミ撮影用照明装置と、偏光板を介さずに照明するキメ撮影用照明装置との２つを設け、これら照明装置を切り替えて少なくも二回肌を撮影する必要があり、ユーザーによる撮影を煩雑なものとしている。
【００１５】
なお、肌カメラでは、１つの装置の中にカメラ、レンズ、照明が含まれており、これらを肌カメラの制御装置で制御可能である。それに対して、スマートフォンのカメラにレンズモジュールを装着する場合に、スマートフォンに設けられたカメラのＬＥＤ照明では、カメラから１ｍ程度離れた被写体を撮影するようにセッティングされているので、肌に近接して肌を撮影する場合に、明るすぎて白く色飛びしてしまう可能性がある。また、スマートフォンに設けられたＬＥＤ照明は、通常の撮影用の照明であり、偏光板がない。
【００１６】
したがって、レンズモジュール側に肌撮影用の照明装置を設ける必要がある。たとえば、偏光板を備える照明用ＬＥＤと、偏光板を備えない照明用ＬＥＤをレンズモジュールに備える場合に、２種類の照明を切り替えて撮影する必要があるが、レンズモジュールと、スマートフォンが互いにデータ通信可能に接続されていない場合に、自動的に２種類の照明を切り替えて２度撮影するように制御することが困難である。手動で照明を切り替えて二度撮影する場合に、手動により２種類の照明を切り替えて、２度の撮影を行うことが煩わしいとユーザーに思われる虞がある。
【００１７】
自動的に二種類の照明を切り替えて撮影を行えるようにレンズモジュールにスマートフォンと通信可能なＵＳＢやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉやＮＦＣ等の周知の各種通信手段を設けるものとした場合に、レンズモジュールのコストが高くなる。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、１回の撮影により得られた画像データから少なくとも主にキメ（皮溝、皮丘、毛穴等）が写った画像データと、主にシミが写った画像データを得ることができる分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法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】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の分析用肌画像生成システムは、肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成システムであって、
少なくとも青の光を含む照明光を照射する光源と、前記光源から出射される照明光を偏光する第１偏光板とを備える第１照明手段と、
少なくとも赤の光を含む照明光を照射する光源を備える第２照明手段と、
前記第１照明手段と第２照明手段との両方に照明された前記被写体を前記第１の偏光板と偏光方向が直交する第２の偏光板を介して撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に撮影された前記被写体の画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記被写体の前記画像データから青成分の画像データを抽出する画像抽出手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の分析用肌画像生成方法は、肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成方法であって、
少なくとも青の光を含むとともに第１の偏光板を通過した照明光と、少なくとも赤の光を含む照明光との２つの照明光を被写体に照射した状態で、第１の偏光板に対して偏光方向が直交する第２偏光板を介して前記被写体を撮影した画像データから青成分の画像データを抽出することを特徴とする。
【００２１】
これらのような構成によれば、少なくとも青の光を含むとともに第１偏光板を通過した照明光と、少なくとも赤の光を含む照明光とで照明された状態の被写体としての肌を撮影して得られた１つの画像データから肌のキメを分析するための肌の表面が撮影された肌のキメの分析用の画像データと、肌の表層部内のシミが撮影された（シミがある場合）肌のシミの分析用の画像データを得ることができる。
【００２２】
メラニンからなるシミは、青の光を赤の光より吸収するので、赤の光で撮影した場合よりも青の光で撮影した方が、シミを明確に撮影できる。言い換えれば、赤の光で撮影した画像ではシミの画像が薄くなる。
【００２３】
青の波長の光は、必ずしも肌内部への透過性が高くないが、青の光は、シミが形成される肌表層部、すなわち、肌の浅い部分まで透過するとともに、上述のようにメラニンに吸収され、シミの部分が暗くなるように撮影される。但し、肌表面で反射される青の反射光が撮影されるので、肌表面の画像とシミの画像が混在した状態であり、シミの画像を明確に認識することができない。
【００２４】
そこで、少なくとも青の照明光を発光する光源側と、撮影用のレンズ側とにそれぞれ互いに偏光方向が直交する第１偏光板と第２偏光板とを設けることにより、青の光源で撮影された画像データでは、肌表面の画像データが二つの偏光板によりカットされ、主な画像としてシミの画像が含まれることになる。ここで、撮影された画像データから青成分の画像データを抽出することにより、肌の表面の画像がカットされた肌表層部内の画像を得ることができる。すなわち、シミの分析用画像データを得ることができる。
【００２５】
被者体に対して、上述の青の照明光を照射する際に、一緒に第１偏光板を介さずに赤を含む照明光を照射しているので、撮影された画像データを用いて肌のキメの分析が可能になる。すなわち、撮影された画像データには、少なくとも偏光されていない赤の照明に基づく肌のキメを分析可能な肌表面の画像が含まれている。
【００２６】
本発明の前記分析用肌画像生成システムにおいて、前記画像抽出手段は、前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することが好ましい。
【００２７】
また、本発明の前記分析用肌画像生成方法において、前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することが好ましい。
【００２８】
これらのような構成によれば、撮影された画像データでは、主に赤の光で撮影された肌表面の画像と、主に青の光で撮影された肌表層部内のシミ（メラニン）の画像とが混ざっているのに対して、赤成分の画像には、肌表層部内のシミ（メラニン）の画像があまり含まれておらず、よりキメの分析に適した赤成分の画像データをキメの分析に用いることができる。
【００２９】
また、本発明の前記分析用肌画像生成システムにおいて、前記第１照明手段は青の照明光を照射し、第２照明手段は第１照明手段から照射される青の光より波長が長く黄色に見える波長範囲の照明光を照射することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の前記分析用肌画像生成方法において、前記被写体に照射される２つの前記照明光のうちの一方の照明光が青の照明光であり、他方の照明光が青より波長が長く黄色に見える波長範囲の照明光であることが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、青の照明光と黄色の照明光とが被写体に照射されることになる。この場合に、青の光と、黄色の光とが補色の関係にあり、これらの輝度を調整すると白色光になる。したがって、これらの照明光を用いてカラーの画像が撮影可能であり、撮影された画像データを肌の色の分析に用いることが可能になる。なお、肌の色の分析に際しては、ホワイトバランスを取る必要がある。
【００３２】
また、本発明の前記分析用肌画像生成システムにおいて、携帯型電子機器に搭載されたカメラと、当該カメラに装着されるレンズモジュールに設けられた肌撮影用のコンバージョンレンズとから前記撮影手段が構成され、
前記レンズモジュールに前記第１偏光板を有する前記第１照明手段と、第２照明手段と、前記第２偏光板とを備えていることが好ましい。
【００３３】
このような構成によれば、照明の種類を切り替えて複数回撮影しなくとも、２種類の照明で１回撮影すれば、キメとシミとの両方を分析可能な画像データを得られるので、レンズモジュールとスマートフォン等の携帯型電子機器との間に通信手段を設けなくても容易に肌の撮影を行うことができる。
【００３４】
また、本発明の分析用肌画像生成システムは、肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成システムであって、
少なくとも青の光と赤の光を含む照明光を照射する光源と、前記光源から出射される照明光を偏光する第１偏光板とを備える照明手段と、
前記照明手段に照明された前記被写体を、前記第１偏光板の偏光方向に対して斜めに交差する偏光方向に相対的に設定された第２偏光板を介して撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に撮影された前記被写体の画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記被写体の前記画像データから青成分の画像データを抽出する画像抽出手段とを備えていることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の分析用肌画像生成方法は、肌のシミと肌のキメを分析可能な肌の画像データを生成する分析用肌画像生成方法であって、
光を偏光する第１偏光板を介して、少なくとも青の光と赤の光を含む照明光を被写体に照射した状態で、
前記第１偏光板の偏光方向に対して斜めに交差する偏光方向に相対的に設定された第２偏光板を介して前記被写体を撮影した画像データから青色成分の画像データを抽出することを特徴とする。
【００３６】
これらのような構成によれば、第１偏光板の偏光方向と第２偏光板の偏光方向とが斜めになっているので、第１偏光板の偏光方向が維持される肌表面の反射光は、その一部が第２偏光板を通過できす、肌表面の画像の輝度が下がることになる。
【００３７】
また、肌のシミは、肌表層部内のメラニンでありで、赤よりも青の吸光度が高くなっている。青の光の皮膚の透過性は高くないが、肌表層部のメラニン部分まで透過し、青の光で撮像された画像データにはシミが含まれる。また、上述のように肌表面の反射光が二枚の偏光板により一部カットされた状態となる。この場合に、２枚の偏光板の設計時や製造時の角度調整等により、撮影された画像データの青成分を見た場合に、肌表面の画像よりシミの画像を見易い状態とすることが可能になり、青成分の画像データをシミの診断用に用いることができる。
【００３８】
また、撮影された画像データでは、皮膚表面の反射光の一部がカットされるので、皮膚表面の画像が薄くなるが、肌のキメの診断に用いることが可能である。したがって、互いの偏光方向が斜めとなっている第１偏光板と第２偏光板を介して被写体に照明光を照射するとともに一回の撮影を行うことにより、肌のキメ分析用の画像データと、肌のシミ分析用の画像データを得ることが可能になり、肌の状態の分析用の撮影が煩雑になるのを防止できる。
【００３９】
また、本発明の前記分析用肌画像生成システムにおいて、前記画像抽出手段は、青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することが好ましい。
【００４０】
また、本発明の前記分析用画像生成方法において、前記被写体の前記画像データから青成分の画像データに加えて赤成分の画像データを抽出することが好ましい。
【００４１】
これらのような構成によれば、上述のようにメラニンからなるシミは、赤の光より青の光を吸収し易いので、上述のように青の光と赤の光を少なくとも含む照明光で撮影された画像データの赤成分には、シミの画像があまり含まれず、肌表面の画像が偏光板により一部カットされても、撮影された画像データより鮮明な肌表面の画像を得ることができる。なお、照明として青と赤とを含む白色光を用いれば、撮影された画像データは、肌の色の分析に用いることができる。この際には、ホワイトバランスを取ることが好ましい。
【００４２】
本発明の前記分析用肌画像生成システムにおいて、携帯型電子機器に搭載されたカメラと、当該カメラに装着されるレンズモジュールに設けられた肌撮影用のコンバージョンレンズとから前記撮影手段が構成され、
前記レンズモジュールに第１偏光板を備える前記照明手段と、第２偏光板とを備えていることが好ましい。
【００４３】
このような構成によれば、照明の種類を切り替えて複数回撮影しなくとも、１つの照明で１回撮影すれば、キメとシミとの両方を分析可能な画像データを得られるので、レンズモジュールとスマートフォン等の携帯型電子機器との間に通信手段を設けなくても容易に肌の撮影を行うことができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば１回の撮影により、キメの分析が可能な画像データとシミの分析が可能な画像データを得ることができ、肌のキメとシミを分析するための肌の撮影を容易なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る分析用肌画像生成システムのレンズモジュールが装着されたスマートフォンを示す概略断面図である。
【図２】前記レンズモジュール内のコンバージョンレンズとＬＥＤを備える回路基板とを示す概略正面図である。
【図３】分析用肌画像生成システムの概略を示すブロック図である。
【図４】分析用肌画像生成システムの変形例の概略を示すブロック図である。
【図５】肌のシミ分析・キメ分析用の画像データの生成方法を説明するための図である。
【図６】肌のシミ分析・キメ分析用の画像データの生成方法を説明するための図である。
【図７】肌のシミ分析用の画像データの算出結果を説明するための図であり、（a）は撮影されたカラーの画像をグレースケールで表示した画像データの図であり、（ｂ）撮影されたカラーの画像データから抽出された赤成分の画像データをグレースケールで表示した画像データの図であり、（ｃ）は、カラーの画像データから抽出された青成分の画像データをグレースケールで示した画像データの図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る分析用肌画像生成システムのレンズモジュールが装着されたスマートフォンを示す概略断面図である。
【図９】前記レンズモジュール内のコンバージョンレンズとＬＥＤを備える回路基板を示す概略正面図である。
【図１０】肌のシミ分析・キメ分析用の画像データの生成方法を説明するための図である。
【図１１】分析用肌画像生成システムの概略を示すブロック図である。
【図１２】分析用肌画像生成システムの変形例の概略を示すブロック図である。
【図１３】偏光板を用いた肌のシミ画像の撮影原理を説明するための図である。
【図１４】肌のシミ画像撮影に好適な白色ＬＥＤの光源スペクトルを示すグラフである。
【図１５】肌のキメ画像撮影に好適な白色ＬＥＤの光源スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。
この実施の形態の分析用肌画像生成システムは、図１および図２に示すように、デジタルカメラ（撮像素子を備えるカメラ２）を備えた携帯型電子機器としてのスマートフォン１と、スマートフォン１のカメラ２に装着されて肌を拡大して接写するための２枚のレンズ１１ａ，１１ｂからなるコンバージョンレンズ１１および撮影の照明用の２つの第１及び第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂを有するレンズモジュール１０とを備える。
【００４７】
分析用肌画像生成システムにおいて、第１のＬＥＤ１２ａが肌を照明する第１照明手段となり、第１偏光板１５を介して青色の照明光を被写体に照射するようになっている。第１偏光板１５は、第１のＬＥＤ１２ａのＬＥＤ素子を覆うように設けられている。また、ＬＥＤ１２ｂが赤色の光を含む照明光を被写体に照射するようになっており、ＬＥＤ１２ｂが被写体としての肌に少なくとも赤の光を含む照明光を照射する第２照明手段となる。
前記カメラ２とコンバージョンレンズ１１が前記第１及び第２照明手段の両方に照明された被写体としての肌を第２偏光板１６を介して撮影する撮影手段になる。
【００４８】
また、分析用肌画像生成システムには、第１および第２の照明手段により照明された被写体としての肌を撮影手段で撮影して得られた画像データを記憶する記憶手段と、この画像データからシミ分析用の画像データ、キメ分析用の画像データを生成するための画像処理手段とを備える。この記憶手段をスマートフォン１の後述のフラッシュメモリ４とし、画像処理手段をスマートフォン１の後述の制御装置３としてもよい。
【００４９】
すなわち、図３に示すように、スマートフォン１には、そのカメラ２の位置に、コンバージョンレンズ１１と、少なくとも青の光を照射する第１照明手段ａ（ＬＥＤ１２ａ）と、少なくとも赤の光を照射する第２照明手段ｂ（ＬＥＤ１２ｂ）とを備えるレンズモジュール１０が装着され、コンバージョンレンズ１１とカメラ２とから撮影手段ｃが構成されている。
【００５０】
また、レンズモジュール１０の第１照明手段ａには、第１偏光板１５が設けられ、コンバージョンレンズ１１よりカメラ２側となる位置に第２偏光板１６が設けられている。これら第１偏光板１５および第２偏光板１６は、それぞれの偏光方向が互いに直交している。
また、スマートフォン１は、フラッシュメモリ４から構成される記憶手段ｄを備えており、第１照明手段ａおよび第２照明手段ｂに照明されて撮影手段ｃで撮影された肌の画像データが一旦記憶手段ｄに記憶される。
【００５１】
また、スマートフォン１は、通信手段ｅを備え、移動体通信網に接続したり、無線ＬＡＮに接続したりすることによりインターネットｆに接続可能であり、上述の記憶手段ｄに記憶された肌の画像データをインターネットｆを介して、データ管理サーバー(サーバー)ｇに送信するようになっている。データ管理サーバーｇは、各スマートフォン１から送信される肌の画像データから肌の状態を分析し、肌の状態がどの程度良い状態(または悪い状態)かの判定を行う。
【００５２】
また、データ管理サーバーｇは、肌の画像データや肌状態の分析の判定結果のデータ等を例えばユーザー毎に管理し、これらデータをスマートフォン１を用いてユーザーに閲覧可能にするとともに、例えば、化粧品会社等の肌関係の企業から個人を特定可能な情報を除いて肌の画像データや、肌の状態の分析の判定結果等のデータを使用可能にする。
【００５３】
このようなデータ管理サーバーｇは、インターネットｆを介してスマートフォン１とデータ通信可能とする通信手段ｉと、スマートフォン１からインターネットを介して送信された肌の画像データや、この肌の画像データの分析による肌状態の判定結果等が登録される肌履歴データベースｊを備える。また、データ管理サーバーｇは、画像処理手段ｋとして機能する制御装置を備え、この制御装置は、撮影された画像データから後述のように青成分の画像データと、赤成分の画像データをそれぞれ抽出する画像抽出手段ｍとして機能する。
【００５４】
また、画像処理手段ｋは、上述の赤成分の画像データを用い、周知の判定アルゴリズムにより、肌のキメの状態の良し悪しの判定結果を生成するとともに、上述の青成分の画像データを用い、周知の判定アルゴリズムにより、肌のシミの状態の良し悪しの判定結果を生成する分析判定手段ｎとして機能する。また、分析判定手段ｎによる判定結果は、各ユーザ−に関連付けて記憶手段としての肌履歴データベースｊに記憶される。
【００５５】
なお、図４に示すように、撮影された肌の画像データの処理をスマートフォン１で行うものとしてもよく、スマートフォン１は、上述の第１照明手段ａ、第２照明手段ｂ、撮影手段ｃ、記憶手段ｄに加えて、上述の画像処理手段ｋ、画像抽出手段ｍ、分析判定手段ｎを備えている。分析判定手段ｎによる判定結果のデータは、分析に用いられた肌の画像データに関連付けて記憶手段ｄに記憶される。
【００５６】
また、撮影手段ｃは、上述のカメラ２とレンズモジュール１０のコンバージョンレンズ１１とからなるものだけではなく、コンバージョンレンズ１１を用いた場合と同様に肌を撮影可能な単体の肌カメラ５であってもよい。この肌カメラ５は、スマートフォン１と、例えば、ＵＳＢ等の通信手段を介してデータ通信可能にされており、撮影された画像データは、肌カメラからスマートフォン１に送信されて記憶手段ｄに記憶される。なお、肌カメラ側にフラッシュメモリ等の記憶装置を設け、肌カメラに撮影された画像データを記憶可能になっていてもよい。
【００５７】
レンズモジュール１０は、上述のコンバージョンレンズ１１および第１および第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂと、第１および第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂを駆動するＬＥＤ駆動回路１４と、これらを収容する筐体１０ａとを備える。筐体１０ａ内で、コンバージョンレンズ１１の二枚のレンズ１１ａ，１１ｂは、バレル２０ａに支持され、カメラ２のマスターレンズ（図示略）の前に、カメラ２のマスターレンズの光軸と二枚のレンズ１１ａ、１１ｂの光軸とを略合わせるように配置される。
また、コンバージョンレンズ１１とカメラ２（のマスターレンズ）との間には、レンズモジュール１０に設けられた第２偏光板１６が配置される。第１偏光板１５と第２偏光板とは偏光方向が互いに直交する配置になっている。
【００５８】
また、筐体１０ａは、バレル２０ａの前側（被写体側）にレンズ筐体２０を備える。レンズ筐体２０は、先端面が被写体としての肌の撮影時に肌に当接する当接部２０ｂとされ、当接部２０ｂが肌に当接した状態で外光を遮るようになっている。また、当接部２０ｂには、開口部２０ｃが形成され、肌の開口部２０ｃに臨む部分が撮影されるようになっている。
【００５９】
バレル２０ａは、レンズ１１ａおよびレンズ１１ｂからなるコンバージョンレンズ１１を支持した状態で、筐体１０ａ内のレンズ筐体２０の基端側（カメラ２に装着される側）に固定されている。また、図１および図２に示すように、筐体１０ａ内には、レンズ筐体２０の当接部２０ｂの開口部２０ｃに向けて撮影用の照明光を照射する第１および第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂと第１および第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂを駆動するＬＥＤ駆動回路１４とを備えた回路基板１３が支持されている。
【００６０】
また、回路基板１３は、例えば、１つの第１のＬＥＤ１２ａと、１つの第２のＬＥＤ１２ｂを備えているが、例えば、複数のＬＥＤ１２ａと、複数のＬＥＤ１２ｂとがそれぞれ異なる位置から肌を照明するように設けられていてもよい。また、肌のキメを分析するための画像データを得るための第２のＬＥＤ１２ｂを１つとし、肌のシミを分析するための画像データを得るための第１のＬＥＤ１２ａを複数設けてもよい。基本的に照明の設置個所を増やすことで、照明のむらを低減できる。しかし、肌のキメの撮影においては、照明が一つの方が肌の凹凸である皮溝や皮丘や毛穴有する肌画像のコントラストが高くなり、よりキメの分析に適した画像になる。
【００６１】
すなわち、肌のキメが明確な画像を撮影する上では、肌に対して斜めに光を照射する一つの第２のＬＥＤ１２ｂを配置することが好ましいが、肌の撮影範囲の明るさを平均化する上では、第１及び第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂをそれぞれ複数箇所に配置することが好ましい。なお、キメは基本的に肌の凹凸であり、１つの光源から肌に斜めに光を照射することにより、肌の凹凸の影が明確になり、肌の凹凸が分かり易い画像となる。
【００６２】
ＬＥＤ駆動回路１４の中には昇圧回路・定電圧回路を設けているので使用時のＬＥＤ照度低下問題が発生しないようになっている。
また、レンズ筐体２０により撮影領域に外乱光が入射しないように遮光状態になっている。したがって、常に略一定の撮影条件が確保できるようになっており、撮影ごとの撮影条件の差の基づく画像補正処理を不要としている。
【００６３】
また、レンズモジュール１０は、第１および第２のＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、ＬＥＤ駆動回路１４等に電力を供給する電池を備えた電源回路１８と、電源スイッチ（図示略）を備える。
この電源スイッチは、手動でオン・オフを切り替える機械スイッチであってもよい。
【００６４】
また、レンズ筺体２０の肌への当接部２０ｂにプッシュスイッチを設けること等によりレンズ筺体２０の当接部２０ｂが肌に当接した際に自動的にスイッチが入る構造としてもよい。
たとえば、レンズ筐体２０と当接部２０ｂとが別部材とされ、当接部２０ｂがレンズ筐体２０から被写体側に移動自在にレンズ筐体２０に支持され、弾性部材（付勢手段）により当接部２０ｂが被写体側に付勢される構造とし、常時はレンズ筐体２０と当接部２０ｂとが所定距離だけ離れた状態とする。また、レンズ筐体２０には、当接部２０ｂとの間にプッシュスイッチ等の押圧されることにより電源がオンとなり、押圧が解除されるとオフになるスイッチが設けられている。このような構造により、被写体である肌に当接部２０ｂが当てられて、弾性部材による付勢力に抗して、当接部２０ｂがレンズ筐体２０側に移動した際に、スイッチが押圧されてオンとなり、当接部２０ｂを肌から離した際に肌側に付勢されている当接部２０ｂがスイッチから離れて電源がオフとなる。
また、レンズ筐体２０内部に光電スイッチが設けられ、レンズ筐体２０の当接部２０ｂに肌を当接させてレンズ筐体２０内への光の進入が遮られた際に、筺体内部が暗くなったことにより光電スイッチがオンになる構造であってもよい。
【００６５】
スマートフォン１は、周知の通り携帯電話としての機能を有し、無線回線を用いた通話が可能となっている。また、スマートフォン１は、図示しないディスプレイを有するとともに、無線回線によりインターネットに接続可能であり、インターネットを介してｅメールの送受信が可能で、アプリケーション（アプリ）としてのブラウザによりウェブサイトの閲覧が可能になっている。また、例えば、ウェブサイト等のサーバーに対してファイルのアップロードが可能で、ウェブサイト等のサーバーからファイルのダウンロードが可能になっている。
【００６６】
また、スマートフォン１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する制御装置３を備え、プログラムとしてのアプリを実行可能になっている。また、制御装置３には、記憶装置としてのフラッシュメモリ４が接続されており、ダウンロードしたアプリ（プログラム）や、音楽ファイル、動画ファイル、静止画ファイル等を保存可能になっている。動画ファイルおよび静止画ファイルには、カメラ２で撮影された画像データが含まれる。
すなわち、制御装置３は、カメラ２を制御して撮影が可能であるとともに、撮影した画像データをフラッシュメモリ４に保存することができる。また、画像処理や画像解析用のアプリにより画像データの解析や分析等の処理が可能である。
【００６７】
この実施形態においては、第１および第２のＬＥＤ１２ａ，１２ｂで照明された被写体としての肌をレンズモジュール１０を用いてカメラ２で撮影して得られた静止画像データから赤成分の画像データおよび青成分の画像データを抽出することにより、シミを分析可能な画像データとキメを分析可能な画像データとを生成するようになっており、その画像処理は、スマートフォン１の制御装置３で行われる。
なお、上述のようにスマートフォン１から画像データを上述のデータ管理サーバーに送って、データ管理サーバー側において、スマートフォン１で撮影された画像データを記憶するとともにこの画像データの画像処理を行ってシミの分析に用いられる画像データを得るものとしてもよい。
【００６８】
ここで、スマートフォン等に内蔵されるカメラを含む一般的なデジタルカメラでは、撮像素子に各画素に対応して赤、緑、青の単色のフィルタを所定パターンで配列したカラーフィルタを用いる場合がある。この場合に、各画素のセンサによって、赤成分を撮影するセンサと、緑成分を撮影するセンサと、青成分を撮影するセンサとがあることになる。これら各位置の各色のセンサからの値は、対応するフィルタを透過した光の明るさ（輝度）を示すものとなる。
【００６９】
各画素毎の輝度のデータは、ＲＡＷデータとしてそのまま出力される場合もあるが、通常は、補間処理や色調整等により各画素毎に赤、緑、青、すなわち、ＲＧＢの値を有するカラー画像データに変換されてカメラから出力される。なお、カラーフィルタは、必ずしも赤、緑、青のパターンではなく、これらの補色等を用いたり、３色ではなく４色のフィルタを用いる場合があり、また、画像データとしてはＲＧＢ方式だけではなく、その他の方式の画像データもあるが、いずれにしろ、各画素の色がＲＧＢの値で示されるＲＧＢ方式の画像データに変換することが可能である。
【００７０】
各画素がＲＧＢの値で示される画像データで、各画素毎にＲの値だけを用いた画像データ、すなわち、ＧとＢの値を０とした画像データが赤成分の画像データであり、各画素において、ＲとＢの値を０として、Ｇの値だけを用いた画像データが緑成分の画像データであり、各画素において、ＲとＧの値を０として、Ｂの値だけを用いた画像データが青成分の画像データである。すなわち、各画素のＲＧＢ値からなる画像データにおいて、ＲＧＢのうちの二つの値を０とすることにより、赤成分の画像データ、緑成分の画像データ、青成分の画像データを抽出可能である。
【００７１】
赤成分の画像データを表示すると赤の濃淡の画像となり、緑成分の画像データを表示すると緑の濃淡の画像となり、青成分の画像データを表示すると青の濃淡の画像となる。この場合に、例えば、赤成分の画像データをキメの分析に用いる場合に、赤の濃淡からなる画像が見づらく思われる可能性がある。
【００７２】
そこで、赤成分の画像データにおいて、Ｇの値とＢの値を０ではなく、Ｒと同じ値にすることにより白黒画像（グレースケールの画像）に変換することができる。緑成分の画像データ、青成分の画像データにおいても、同様にＲＧＢ値をＧの値またはＢの値に揃えることで、グレースケールの画像に変換することができる。
【００７３】
また、後述の差分となる画像データは、基本的に赤成分と青成分との輝度の差となり、グレースケールの画像データとして扱うことになる。
ここで、グレースケールの画像データを画像処理により肌色にするものとしてもよい。
【００７４】
この場合に、例えば、後述のように撮影された肌画像データを色補正した後に、補正処理した肌画像を用いて基準肌色を決定し、上記各画素のＲＧＢの各値を設定することにより、肌色ベースのキメ画像・シミ画像を得ることができる。
【００７５】
例えば、所定の明るさにおけるＲＧＢの各値を設定する。この際には、たとえば、ＲＧＢの各値をＲ：９８／２５６、Ｇ：６８／２５６、Ｂ：５８／２５６等のように設定し、これを肌色のパターンとし、上述の肌色に変換されるグレースケースの画像の輝度の変化に対応して、上述のパターンのままＲＧＢの各値を上下させることにより、肌色のグラデーションからなる画像データを得ることができる、
【００７６】
さらに、上記肌画像から画素の輝度値の「ゆらぎ」パターンを計算してＲＧＢの各値を設定することにより、より実際の肌らしい肌色ベースのキメ画像・シミ画像を得ることができる。すなわち、上述のパターンを各画素において少しだけずらすようにすることで、より自然な肌色を表現できる。
【００７７】
第１のＬＥＤ１２ａは、肌を照明する第１照明手段であり、青色ＬＥＤが用いられている。なお、青の光を含む光を発光する第１照明手段では、青色ＬＥＤに代えて、白色ＬＥＤに青の光を通し、それより長い波長の光を遮るフィルタを設けて、白色ＬＥＤを使うものとしてもよい。また、第１のＬＥＤ１２ａは、青の光を含む照明光を被写体に照射するものであれば、青の光に加えて他の光を照射するものとしてもよく、白色ＬＥＤを用いてもよい。
また、第２照明手段としての第２のＬＥＤ１２ｂは、赤色のＬＥＤ単独であってもよいし、赤のＬＥＤと緑のＬＥＤの組み合わせであってよい。さらに、白色ＬＥＤに赤を通す赤のフィルタ、または、黄色を通す黄色のフィルタを設け、白色光を赤、または黄色の光に偏光するものであってもよい。ここでは、例えば、白色ＬＥＤに黄色のフィルタを設けたＬＥＤを第２のＬＥＤ１２ｂとする。なお、第２照明手段は、青の光の波長以下の光をほとんど含まないものである必要があり、青の光やそれ以下の波長の光を出力するＬＥＤを用いる場合には、これらの光をフィルタでカットする必要がある。
【００７８】
また、白色ＬＥＤには、複数種類あり、例えば、青色ＬＥＤと青い光が照射されると黄色に光る蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤと、紫外線を出力する紫外線ＬＥＤに紫外線が照射されると赤、緑、青に発光する複数種の蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤと、青く発光する青色ＬＥＤ、緑に発光する緑色ＬＥＤと、赤く発光する赤色ＬＥＤとを組み合わせた白色ＬＥＤとがある。白色ＬＥＤとフィルタとを組み合わせて第１のＬＥＤ１２ａおよび第２のＬＥＤ１２ｂを形成する場合には、いずれの白色ＬＥＤを用いてもよい。
【００７９】
白色ＬＥＤとして赤、緑、青の各ＬＥＤが搭載されたＬＥＤデバイスを用いる場合に、白色ＬＥＤ中の青のＬＥＤに第１偏光板１５を取り付けた白色ＬＥＤを用いることにより、第１のＬＥＤ１２ａと第２のＬＥＤ１２ｂとを１つの白色ＬＥＤとすることができる。
すなわち、このような白色ＬＥＤによれば、第１偏光板１５を備える青色ＬＥＤからなる第１のＬＥＤ１２ａと、赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤを有する第２のＬＥＤ１２ｂとの組み合わせと同様の構成とすることができる。
【００８０】
この実施形態における第１の照明手段としては、少なくとも青の光を発光している必要があり、例えば、４５０〜４９５ｎｍの範囲に含まれる波長の光を発光可能なことが好ましい。また、第２の照明手段としては、少なくとも赤の光を発光している必要があり、例えば、６２０〜７５０ｎｍの範囲に含まれる波長の光を発光可能なことが好ましい。また、第２の照明手段としては、上述のように４９５ｎｍ以下の波長の光を含まないことが好ましい。
【００８１】
次に、第１のＬＥＤ１２ａによる照明光と、第２のＬＥＤ１２ｂによる照明光との両方の照明光を用いて撮影される肌の画像データについて説明する。
ここで、シミは、肌表層部内に沈着したメラニンから形成されている。また、メラニンの吸収スペクトルでは、波長が短いほど吸光度が高くなる傾向となっており、波長の長い赤の光より波長の短い青の光の方がより吸収される。
【００８２】
したがって、例えば、白色光の照明で肌を撮影した場合に、メラニンの多い部分は、撮影された画像データの青成分では暗くなるが、赤成分ではそれほど暗くならず、青成分の方が赤成分よりシミが明確になる。
すなわち、肌表層部において、メラニンの量が多いシミの部分と、メラニンの量が少ないシミ以外の部分があり、赤成分の画像データでは、メラニンの赤の光の吸光度が低いので、メラニン量の多いシミの部分でも赤の光が少ししか吸収されずにカメラ２側に反射される。したがって、シミの部分でも画像データ上の輝度があまり下がらない。
【００８３】
シミの量の少ない部分では、さらに赤の光の吸収が少なくなるが、赤成分の画像データ上でシミの部分の輝度と、シミ以外の部分の輝度の差は小さくなる。したがって、赤成分の画像データにおいては、シミの画像が明と暗との差が小さいコントラストの低い画像となり、シミは写っているが、シミとシミ以外の部分の明暗差が少なくシミが見難い画像データとなる。
【００８４】
それに対して、青成分の画像データでは、メラニンの青の光の吸光度が高いので、肌表層部内のメラニンの多いシミの部分を反射した青の光は、シミの部分で多くを吸収されてカメラ２側に反射される。したがって、メラニンに多くを吸収された青の光の反射を撮影した青の画像データでは、メラニンの量の多いシミがより暗く写ることになる。また、青の光においても、シミ以外のメラニン量の少ない部分では、青の光はあまり吸収されない。したがって、シミの部分とそれ以外の部分との暗と明との差が大きく、コントラストの高い画像となり、シミが見易い画像となる。
【００８５】
したがって、相対的ではあるが、赤成分の画像データでは、肌表面の画像が主な画像となり、シミの画像はかなり薄い状態となるのに対して、青成分の画像データでは、肌表面の画像が含まれるとともに、赤の場合よりも濃い(暗い)シミの画像が含まれる。
【００８６】
図５は、肌の画像として、キメの皮溝を互いに交差する複数の線で模式的に示すとともに、シミを雲状に模式的に示した画像データの模式図であり、第１偏光板１５を備える青の第１のＬＥＤ１２ａで撮影される画像データ３１では、第１偏光板１５と第２偏光板１６とにより、互いに交差する線で表される肌表面（皮溝）の画像がカットされ、主に雲状に表される肌表層部内のシミの画像が撮影されている。すなわち、第１偏光板１５を通過した青の光の肌表面での反射光は、偏光方向が変わらず、第１偏光板１の偏光方向に対して直交する偏光方向に配置された第２偏光板を通過できず、肌表面の画像がカメラ２に撮影されずにカットされる。一方、肌表層部を透過した後に反射した光は多重散乱により偏光方向がランダムとなり、第２偏光板を通過してカメラ２により撮影される。
【００８７】
また、黄色に発光する第２のＬＥＤ１２ｂの光を照射されて撮影される画像データ３２は、偏光されていない第２のＬＥＤ１２ｂの光の肌からの反射光が第２偏光板１６を通過するので、基本的に肌表面の画像と肌表層部内のシミの画像とが含まれることになるが、シミがあっても青の光の場合に比較してシミが薄い状態となる。したがって、主に肌表面の画像データが撮影されることになる。
【００８８】
したがって、第１のＬＥＤ１２ａと、第２のＬＥＤ１２ｂとの両方の照明光で撮影された撮影画像データ３３は、図５において雲状のシミで示される肌表層部内の画像データ３１と、互いに交差する線で示される肌表面の画像データ３２とが合わされた状態になる。
スマートフォン１の画像処理手段（画像抽出手段）としての制御装置３により、撮影画像データ３３から図６に示すように青成分の画像データ３４を抽出すると、上述の第１偏光板１５および第２偏光板１６を通った青の光に基づく画像データ３４が得られることになる。この青成分の画像データ３４では、上述のように肌表面がカットされ、かつ、青の光の吸光度が高いシミの画像を有することになる。図７には、図７(ａ)に示す実際の撮影画像データ５１から抽出された、図７(ｂ)に示す赤成分の画像データ５２と、図７(ｃ)に示す青成分の画像データ５３が示されている。
【００８９】
また、撮影画像データ３３から赤成分の画像データ３５を抽出すると、黄色の光のうちの主に赤の光に基づく肌表面の画像が得られることになる。この画像データ３５は、シミの赤の光の吸光度が低いことから、主に肌表面の画像になる。すなわち、図７に示す画像データにおいて、撮影された画像データ５１には、青成分のシミの画像が含まれ、キメの画像と混ざっているが、赤成分の画像データ５２では、シミの画像が薄くなっており、撮影された画像データよりキメが見易い画像データとなる。
ここで、青成分、赤成分とは、例えば、画像データをＲＧＢで表した場合のＢの値（明るさ、輝度）とＲの値（明るさ、輝度）である。
【００９０】
撮影画像データ３３は、第１のＬＥＤ１２ａと、第２のＬＥＤ１２ｂの輝度を調整することにより白色の照明で撮影されたカラー画像となり、肌の色の分析が可能な画像データになる。なお、肌の色の分析に用いる場合には、ホワイトバランスを取る必要がある。また、撮影画像データ３３には、肌の表面の画像データと、肌の表層部内の画像データの両方が含まれており、この撮影画像データ３３を用いて肌のキメの分析を行うことも可能であり、赤成分の画像データを抽出しなくてもキメの分析が可能になるが、赤成分の画像データの方がシミがある場合にシミの画像が薄くなるので、赤成分の画像データをキメの分析に用いることが好ましい。
【００９１】
このような分析用肌画像生成システムにおける分析用肌画像生成方法においては、第１のＬＥＤ１２ａと、第２のＬＥＤ１２ｂとの両方の照明光で照明された一回の撮影により得られる撮影画像データ３３から、例えば、シミの分析が可能な青成分の画像データ３４と、キメの分析が可能な赤成分の画像データ３５と、肌の色が分析可能な撮影画像データ３３が得られることになる。
【００９２】
以上のことから、このような分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法にあっては、一度の撮影により、肌のシミの分析用画像データと、肌のキメの分析用画像データと、肌の色の分析用画像データを得ることが可能であり、肌の分析のための肌画像の撮影を容易なものとし、各ユーザーが自分で肌を撮影する場合に、ユーザーの負荷を軽減することができる。
【００９３】
また、携帯型電子機器のデジタルカメラにレンズモジュール１０を装着して肌画像を撮影する際に、例えば、照明の種類を切り替えたり、撮影の各種設定を切り替えたりすることなく、所定の照明で一回の撮影を行うことにより、上述の肌のシミ、キメ、色をそれぞれ分析可能な画像データを得ることができるので、撮影を自動化しなくても、容易に撮影を行うことができる。
【００９４】
また、撮影を自動化するものとしても、従来のように照明や設定を切り替えて複数回の撮影を行う必要がないので、基本的にコンバージョンレンズ１１と、照明用のＬＥＤ１２ａ、１２ｂを有するレンズモジュール１０側の電源を入れてＬＥＤ１２を点灯した状態で、例えば、スマートフォン１側で肌撮影用のアプリを起動して自動的に撮影を行わせるか、逆にアプリを起動してから、アプリの指示に基づいてＬＥＤ１２を点灯するためにレンズモジュール１０の電源を入れた後に撮影を自動で行うだけであり、レンズモジュール１０とスマートフォン１との間で特に通信を必要とせず、通信手段を設けることによりレンズモジュール１０のコストが高くなるのを防止できる。
【００９５】
上述のサーバーでは、スマートフォン１から送信される肌画像データを例えば各スマートフォン１のユーザー毎に、肌履歴用データベースに記憶し、例えば、ユーザーがいつでも見られるようにしたり、化粧品メーカー等で利用可能にしたりすることが考えられる。この場合に、これまではキメ画像とシミ画像（＋肌画像）を登録しておく必要があった。それに対してこの分析用肌画像生成システムにおいては、一枚の肌画像データを記憶しておけば、いつでも、キメ、シミ、肌色の各分析用の画像データを得られるので、サーバーに必要とされる記憶容量を少なくすることができる。
【００９６】
なお、ＬＥＤ１２ｂの設置個所は、肌の凹凸であるキメを分析する画像データを得る上では、凹凸の影が濃くなるように一個所が好ましいが、シミの分析する画像データを得る上では、肌表面の画像が取り除かれることから、明るさの照明むらをなくすために、複数箇所であることが好ましい。照明の配置箇所が少ない場合に、撮影された画像データに照明むらが生じるが、照明むらは、シェーディング補正を行うことにより解消できる。
【００９７】
次に、本発明の第２の実施の形態の分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法を説明する。
第２の実施の形態の分析用肌画像生成システムは、照明手段となるＬＥＤと偏光板を除いて、第１の実施の形態と同様であり、図８および図９に示される第２の実施の形態の分析用画像生成システムにおいて、第１の実施の形態と同様の構成要素には、図１および図２と同様の符号を付して説明を省略する。
【００９８】
図８、図９に示すように、回路基板１３には、１つの白色ＬＥＤからなるＬＥＤ１２ａが設けられ、このＬＥＤ１２ａの照明光は、第１偏光板１５を介して被写体に照射されるようになっている。
また、第１の実施例と同様に、レンズモジュール１０には、コンバージョンレンズ１１とカメラ２のマスタ−レンズとの間に第２の偏光板１６が設けられている。
【００９９】
すなわち、図１１に示すように、スマートフォン１には、そのカメラ２の位置に、コンバージョンレンズ１１と、少なくとも青の光と赤の光を含む照明光を照射する照明手段ａ（ＬＥＤ１２ａ）とを備えるレンズモジュール１０が装着され、コンバージョンレンズ１１とカメラ２とから撮影手段ｃが構成されている。
【０１００】
また、レンズモジュール１０の照明手段ａには、第１偏光板１５が設けられ、コンバージョンレンズ１１よりカメラ２側となる位置に第２偏光板１６が設けられている。これら第１偏光板１５および第２偏光板１５の偏光方向は、互いに平行の関係でも直交の関係でもなく、斜めとなっている。ｌ
また、スマートフォン１は、フラッシュメモリ４から構成される記憶手段ｄを備えており、照明手段ａに照明されて撮影手段ｃで撮影された肌の画像データが一旦記憶手段ｄに記憶される。
【０１０１】
また、スマートフォン１は、通信手段ｅを備え、移動体通信網に接続したり、無線ＬＡＮに接続したりすることによりインターネットｆに接続可能であり、上述の記憶手段ｄに記憶された肌の画像データをインターネットｆを介して、上述のデータ管理サーバー(サーバー)ｇに送信するようになっている。
【０１０２】
このデータ管理サーバーｇは、上述のように、通信手段ｉと、肌履歴データベースｊと、画像処理手段ｋとして機能する制御装置を備える。また、データ管理サーバーｇは、上述のように、画像抽出手段ｍと、分析判定手段ｎとを備える。
【０１０３】
なお、図４に示すように、撮影された肌の画像データの処理をスマートフォン１で行うものとしてもよく、スマートフォン１は、上述の照明手段ａ、撮影手段ｃ、記憶手段ｄに加えて、上述の画像処理手段ｋ、画像抽出手段ｍ、分析判定手段ｎを備えている。分析判定手段ｎによる判定結果のデータは、分析に用いられた肌の画像データに関連付けて記憶手段ｄに記憶される。
【０１０４】
また、撮影手段ｃは、上述のカメラ２とレンズモジュール１０のコンバージョンレンズ１１とからなるものだけではなく、コンバージョンレンズ１１を用いた場合と同様に肌を撮影可能な単体の肌カメラ５であってもよい。この肌カメラ５は、スマートフォン１と、例えば、ＵＳＢ等の通信手段を介してデータ通信可能にされており、撮影された画像データは、肌カメラからスマートフォン１に送信されて記憶手段ｄに記憶される。なお、肌カメラ側にフラッシュメモリ等の記憶装置を設け、肌カメラに撮影された画像データを記憶可能になっていてもよい。
【０１０５】
第１の実施例において、第１偏光板１５と、第２偏光板１６とは、偏光方向が互いに直交するようになっているが、第２の実施形態では、第１偏光板１５の偏光方向と、第２偏光板１６の偏光方向が直交しておらず、互いに斜めになった状態である。
【０１０６】
すなわち、第１偏光板１５の偏光方向と第２偏光板１６の偏光方向とは、互いに直交する状態でも互いに平行な状態でもなく、互いに斜めの状態となっている。例えば、第１偏光板１５の偏光方向に対する第２偏光板１６の偏光方向の角度が例えば５度から８５度等の範囲内で、後述のようにシミ分析用の画像データと、キメ分析用の画像データが得られる角度とされている。なお、この角度は、例えば、実験やシミュレーションにより決定される。
【０１０７】
第１偏光板１５と第２偏光板１６とが斜めとなっているので、第１偏光板１５を通過して肌表面で反射した光は、上述のように偏光方向が変化せず、この偏光方向に対して斜めの偏光方向となっている第２偏光板１６を一部が通過する。一方、第１偏光板１５を通過した後に肌表層部内を透過して反射した反射光は、上述のように肌表層部内での多重散乱により偏光方向がランダムとなり、第２の偏光板を通過する。
【０１０８】
したがって、第２の実施の形態の分析用肌画像生成システムの分析用肌画像生成方法においては、図１０に示すように、照明用のＬＥＤ１２ｃの照明下でカメラ２により撮影された撮影画像データ３６において、肌表面の画像の一部がカットされることにより、肌表面の画像が薄くなり、その分だけシミの画像が見易くなっている。
【０１０９】
このような撮影画像データ３６において、上述のようにメラニンの吸光度が、波長が短いほど高いことから、青成分の画像データを抽出することにより、よりシミの画像を濃くすることができ、撮影画像データ３６から抽出された青成分の画像データ３７をシミ分析用の画像データとすることができる。
【０１１０】
また、撮影画像データ３６から赤成分の画像データ３８を抽出すると、赤の光ではシミの吸光度が低く、シミが薄くしか表示されないので、上述のように二枚の偏光板１５，１６を通過する際に輝度が下がった画像データ３８でも、シミの画像が薄くなることで、肌表面のキメの分析用の画像データとすることができる。なお、この場合に、シミの画像が含まれるが、元の撮影画像データ３６をキメの分析用画像データとしてもよい。
【０１１１】
また、元の撮影画像データは、白色ＬＥＤであるＬＥＤ１２ｃにより照明されているので、肌の色の分析に用いることができる。肌の色の分析前にカメラ２において、ホワイトバランスを調整する必要がある。
【０１１２】
この分析用肌画像生成システムにおいては、ＬＥＤ１２ｃ照明側の第１偏光板１５の偏光方向と、第２偏光板１６の偏光方向との角度が適切な角度となっている必要があり、設計時や製造時にこの角度を設定する。この際には、例えば、実験的に複数の各角度で撮影された撮影画像データを用いて、青成分の画像データおよび赤成分の画像データを抽出する。
【０１１３】
次に、青成分の画像データにおいて、例えば、シミの分析が可能な許容範囲内の画像データが得られる上述の二つの偏光方向がなす角度の範囲と、赤成分の画像データにおいて、例えば、キメの分析が可能な許容範囲内の画像データが得られる上述の二つの偏光方向がなす角度の範囲とに基づいて、第１偏光板１５の偏光方向と、第２偏光板１６の偏光方向とがなす角度を決定する。
【０１１４】
このような分析用肌画像生成システムによれば、１つの照明手段で照明された被写体としての肌の撮影を１回行うことのより、シミの分析用の画像データと、キメの分析用の画像データと、肌の色の分析用画像データとを得ることができるので、肌の分析のための肌の撮影を容易なものにできる。
【０１１５】
一回の撮影により肌のシミ、キメ、色の撮影が行えることに基づいて、第１の実施の形態の分析用肌画像生成システムおよび分析用肌画像生成方法と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１６】
なお、第１の実施の形態および第２の実施の形態において、ホワイトバランス等の色バランスを精度高くとるためには、例えば、レンズモジュール１０や肌カメラ５を最初に使う際、すなわち、これらを購入後1回だけ、肌カメラに付属された基準白色のテストチャートを撮影し、スマホ内部あるいは上述のサーバーサイドで、撮影白色画像が基準白色となる補正値を決定し、スマートフォン１のフラッシュメモリ４やサーバー側の記憶措置等のいずれかに記憶しておく。
【０１１７】
肌撮影時または撮影後には、撮影された肌画像に上記補正値を用いて色補正を行うことにより、適切な肌画像を得ることができる。
また、白色のテストチャートに代えて、複数または単色の有彩色の印刷されたテストチャートを用いてもよい。
【０１１８】
また、レンズモジュール１０、肌カメラ５の撮影範囲内に上述のテストチャートを設け、撮影画像に上記テストチャートが写り込むようにし、この写り込んだテストチャートに基づいて毎回補正値を決定し、この補正値を用いて撮影された肌画像を補正するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１      スマートフォン（携帯型電子機器）
２      カメラ（撮影手段）
３      制御装置（画像抽出手段）
４      フラッシュメモリ（記憶手段）
１０    レンズモジュール
１１    コンバージョンレンズ（撮影手段）
１１ａ  レンズ
１１ｂ  レンズ
１２ａ    ＬＥＤ（第１照明手段）
１２ｂ    ＬＥＤ（第２照明手段）
１２ｃ    ＬＥＤ（照明手段）
１５      第１偏光板
１６      第２偏光板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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