(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛髪繊維キューティクルの分析方法であって、
ａ．光源から、前記毛髪繊維を通して伝達される光を受容することができるように位置するイメージセンサ上に毛髪繊維を配置することと、
ｂ．前記イメージセンサ上に前記毛髪繊維の画像を生成するために前記光源から前記毛髪繊維キューティクルを通して、集束した光（ただし偏光した光を除く）を伝達することと、
ｃ．プロセッサ生成分析値を生じるように、プロセッサを用いて前記毛髪繊維キューティクルの画像を評価することと、
ｄ．前記プロセッサ生成分析値を毛髪の特性記述子に関連付けることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記毛髪の特性記述子が、毛髪ダメージ、毛髪の厚み、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ、枝毛、白髪の割合、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセッサ生成分析値が、毛髪の輝度及び毛髪の直径である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記イメージセンサが、前記光源に面している側に透明カバーを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記透明カバーが、１００マイクロメートル〜６００マイクロメートルの厚さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記毛髪繊維が、ピンによって前記イメージセンサの前記透明カバーに配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ピンが、前記イメージセンサ上へ前記毛髪繊維を保持するために前記イメージセンサに平らに配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ピンが、装置が前記毛髪繊維に沿って動いているとき、前記毛髪繊維が前記イメージセンサから滑り落ちるのを防ぐ隆起を含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記ピンが、個々の繊維の間に空間ができるように繊維を広げるために使用される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記毛髪繊維が単一の層を前記イメージセンサ上に形成し、前記毛髪繊維が前記毛髪繊維の間に距離を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記イメージセンサが、０．２５〜７．６２ｃｍ（０．１〜３インチ）、光源から離れて配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記イメージセンサが、０．７６〜２．５４ｃｍ（０．３〜１インチ）光源から離れて配置される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光が複数の光源から伝達される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
異なる波長を有する複数の光源が使用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記光源が赤外光である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記赤外光は７００ナノメートル〜１０００ナノメートルまでの波長を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記赤外光は８００ナノメートル〜９００ナノメートルまでの波長を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記光源が面板によって覆われ、前記面板は開口を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記開口は３００マイクロメートル〜８００マイクロメートルの直径を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記開口が、前記イメージセンサから０．５１ｃｍ（０．２インチ）〜５．１ｃｍ（２．０インチ）離れ、前記開口が、５００マイクロメートル〜１２００マイクロメートルの直径を有する、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記開口が、５００マイクロメートル〜１２００マイクロメートルの直径を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記開口が、３００マイクロメートル〜９００マイクロメートルの直径を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記イメージセンサが、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）イメージング・チップである、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記装置が、前記装置の外形を形成する上部のハウジング及び下部のハウジングを備える、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記装置が前記毛髪繊維の長さにわたり動作し、押しボタンを使用して、前記繊維上の所望の位置で前記光源から前記毛髪繊維を通して光が伝達され、前記伝達された光が、前記イメージセンサ上に画像を生成し、前記毛髪繊維の画像は前記装置内又は前記装置外のいずれかに位置するプロセッサによって評価され、前記プロセッサが毛髪の特性記述子に関連する前記プロセッサ生成分析値を用いて前記毛髪繊維を評価する、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は毛髪繊維の分析装置に関するものであり、特に、毛髪繊維を受容するイメージセンサ、及び、イメージセンサ表面に毛髪繊維の画像を生成するために光を毛髪繊維を通して照射するように配置される光源を備える装置に関するものである。毛髪繊維の画像は、その後、プロセッサを用いて評価され、毛髪の特性記述子を判定するため、プロセッサ生成分析値を得る。
【背景技術】
【０００２】
毛髪繊維は、毛髪のダメージレベルのパラメータとしての役割を果たすよう分析される。毛髪繊維を分析することによって、消費者の特定の毛髪ダメージを直接対象にしてそれを軽減させる製品を作製し、製品を消費者に広めることができる。
【０００３】
毛髪ダメージの測定装置は従来、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を伴うものである。ＳＥＭを用いて、毛髪繊維のキューティクルは、毛髪のダメージレベルのパラメータとしての役割を果たすよう視覚化される。すなわち、めくれ上がったキューティクルは荒れている毛髪表面を示し、平らで密度の高いキューティクルは、ダメージを受けていない健常な毛髪を示す。しかしながら、ＳＥＭを用いる装置は費用効率が低く、この方法によってまた毛髪サンプルが滅失してしまう。
【０００４】
毛髪繊維を分析する他の方法は、毛髪へのダメージを測定するために光反射を用いる装置を伴うものである。ダメージを受けた毛髪は健常な毛髪よりも密度が高いので、毛髪繊維上に光を照射して反射角を測定することによって、毛髪のダメージレベルを判定することができる。しかしながら、これらの装置は、分析のために消費者から毛髪を抜き取る必要があり、毛髪繊維は一つずつしか分析することができない。加えて、光反射は、ＳＥＭで利用可能な微視的詳細が欠落している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、毛髪ダメージを分析するために光を用いる費用効率が高い装置の必要性がある。さらに、同時に複数の毛髪繊維を分析でき、消費者の毛髪を抜かず、サンプルにダメージを与えず、広い領域の毛髪のサンプルを速くとることができる装置の必要性がある。加えて、販売時点で特定の製品を推奨するための消費者コンサルティングの際に装置を使用することができるような、携帯型であり費用効率が高い装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施態様によれば、毛髪繊維の分析方法は、（ａ）光源から光を受容することができるイメージセンサ上に毛髪繊維を配置することと、（ｂ）イメージセンサ上に毛髪繊維の画像を生成するために光源から毛髪繊維を通して光を伝達することと、（ｃ）プロセッサを用いて毛髪繊維の画像を評価し、プロセッサ生成分析値を得ることと、（ｄ）前記プロセッサ生成分析値を毛髪の特性記述子に関連付けることと、を含む。
【０００７】
前の実施態様による方法では、毛髪の特性記述子は、毛髪ダメージ、毛髪の厚さ、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ、枝毛、白髪の割合及びそれらの組合せからなる群から選択される。先行する実施態様による方法では、プロセッサ生成分析値は、毛髪の輝度及び毛髪の直径である。先行する実施態様による方法では、イメージセンサは、光源に面している側に透明カバーを有する。先行する実施態様による方法では、透明カバーは、１００マイクロメートル〜６００マイクロメートルの厚さを有する。
【０００８】
先行する実施態様による方法では、毛髪繊維はピンによってイメージセンサの透明カバーに配置され、好ましくは、ピンはイメージセンサ上に毛髪繊維を保持するためにイメージセンサに平らに配置され、より好ましくは、ピンは、装置が毛髪繊維に沿って動いているとき、イメージセンサから毛髪繊維が滑り落ちるのを防ぐ隆起を備え、さらに好ましくは、ピンは、それぞれの繊維の間に空間ができるように繊維を広げるために使用される。先行する実施態様による方法では、毛髪繊維は、単一の層をイメージセンサ上に形成し、毛髪繊維はそれらの間に距離を有する。
【０００９】
先行する実施態様による方法では、イメージセンサは、０．２５〜７．６２ｃｍ（０．１〜３インチ）、又は、約０．７６〜約２．５４ｃｍ（約０．３〜約１インチ）光源から離れて配置される。先行する実施態様による方法では、光は複数の光源から伝達され、好ましくは異なる波長を有する複数の光源が使用される。先行する実施態様による方法では、光源は赤外光であり、好ましくは、赤外光は、約７００ナノメートル〜約１０００ナノメートルまで、又は、約８００ナノメートル〜約９００ナノメートルまでの波長を有する。
【００１０】
先行する実施態様による方法では、光源は面板によって覆われ、面板は開口を有し、好ましくは、開口は３００マイクロメートル〜８００マイクロメートルの直径を有する。先行する実施態様による方法では、開口は、イメージセンサから離れて０．５１ｃｍ（０．２インチ）〜５．１ｃｍ（２．０インチ）の距離を有し、開口は、５００マイクロメートル〜１２００マイクロメートル、又は、約５００マイクロメートル〜１２００マイクロメートル、又は、約３００マイクロメートル〜約９００マイクロメートルの直径を有する。先行する実施態様による方法では、イメージセンサは、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）イメージング・チップである。先行する実施態様による方法では、装置は、装置の外形を形成する上部のハウジング及び下部のハウジングを備える。
【００１１】
先行する実施態様による方法では、装置は毛髪繊維の長さにわたり動作し、押しボタンによって、繊維上の所望の位置で光源から毛髪繊維へ光を伝達され、伝達された光は、イメージセンサ上に画像を生成し、毛髪繊維の画像は装置内又は装置外のいずれかに位置するプロセッサによって評価され、プロセッサは毛髪の特性記述子に関連するプロセッサ生成分析値を用いて毛髪繊維を評価する。
【００１２】
他の実施態様によれば、毛髪繊維の分析装置を使用する方法は、（ａ）（ｉ）毛髪繊維を受容するイメージセンサであって、イメージセンサ上に毛髪繊維の画像を生成するために光源からの光が毛髪繊維を通して伝達されるように位置するイメージセンサを含む装置の中に分析する毛髪繊維を配置することと、（ｂ）プロセッサ生成分析値を生じるようにプロセッサを用いて、毛髪繊維の画像を評価することと、（ｃ）前記プロセッサ生成分析値を毛髪の特性記述子に関連付けることと、を含む。
【００１３】
前の実施態様による方法では、装置は手持ち型であり携帯型である。先行する実施態様による方法では、装置は販売時点で毛髪の特性記述子を生成するために使用される。先行する実施態様による方法では、毛髪の特性記述子は毛髪トリートメント製品を推奨するために使用される。先行する実施態様による方法では、プロセッサは外部プロセッサである。先行する実施態様による方法では、プロセッサはマイクロコントローラである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】毛髪繊維を分析するために使用される装置の断面図を示す。
【図１Ｂ】本発明の一実施態様による面板及び透明カバーを有する図１Ａで示される装置の断面図を示す。
【図１Ｃ】光を伝達するためにミラーを用いる装置の実施態様を示す。
【図２】イメージセンサ上の毛髪繊維の拡大図を示す。
【図３Ａ】毛髪繊維を分析するために使用される装置の上面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａで示される装置の分解図を示す。
【図４】プロセッサを用いる画像評価の一実施態様のフローチャートを示す。
【図５】毛髪繊維の画像分析を示す。
【図６Ａ】ダメージを受けていない毛髪繊維の画像分析を示す。
【図６Ｂ】中程度のダメージを受けた毛髪繊維の画像分析を示す。
【図６Ｃ】ダメージを受けた毛髪繊維の画像分析を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
明細書の各請求項から、その請求範囲は特定され明確にされているが、本発明は、次の定義により、より明確に理解されるであろう。
【００１６】
本明細書では、「毛髪の特性記述子」は毛髪ダメージ、毛髪の直径、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ、枝毛、白髪の割合及びそれらの組合せを意味するものである。
【００１７】
本明細書では、「プロセッサ生成分析値」は、毛髪の輝度及び毛髪の直径を判定するための値を意味するものである。
【００１８】
本明細書では、「販売時点」は、ヘアケアのニーズ又はビジネスのニーズに基づいて消費者又は専門家がどの製品を購入するべきかを決定するときを意味するものである。
【００１９】
本明細書では、「透明」は、材料を通過する光が、なお、画像を形成することができるように、拡散することなく光を伝達する材料の特性を意味するものである。透明度は、光が材料をどの程度貫通することができるかという特徴を示すものであってもよいが、屈折の法則に従う物理的プロセスを変えるものではない。
【００２０】
本明細書で使用するとき、「１つの（ａ及びａｎ）」を包含する項目は、請求項に使用するとき、請求又は記載されているものの１つ又はそれ以上を意味すると理解される。
【００２１】
本明細書で使用するとき、用語「包含する（include）」、「包含する（includes）」及び「包含している（including）」は、限定することを意図しない。
【００２２】
本出願人らの発明のパラメータの各値を求めるためには、本出願の試験方法の項で開示する試験方法を用いるべきである。
【００２３】
本明細書の全体を通じて与えられる全ての最大の数値限定は、それよりも小さい全ての数値限定を、そうしたより小さい数値限定が恰も本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書の全体を通じて与えられる全ての最小数値限定は、それよりも大きい全ての数値限定を、あたかもそれらの大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。本明細書の全体を通じて与えられる全ての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に含まれるそれよりも狭い全ての数値範囲を、あたかもそれらのより狭い数値範囲が全て本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。
【００２４】
装置
毛髪繊維の分析システムは、光源及びイメージセンサを有する装置を備え、光源はイメージセンサ上に配置された毛髪繊維を照射し、イメージセンサ上に毛髪繊維の画像を生成する。毛髪繊維の画像はその後、毛髪の特性記述子に関連する、プロセッサ生成分析値を用いて評価される。任意の要素と同様に、これらのそれぞれの必須要素は、本明細書で以下に詳細に記載される。
【００２５】
ここで特に図１Ａ及び１Ｂを参照すると、本発明の原理による装置が示される。装置は、毛髪繊維の分析と関連して本明細書で説明される。装置は直ちに、毛髪繊維と関連して毛髪の特性記述子を分析するように適合することができる。そのような毛髪の特性記述子の例は、毛髪ダメージ、毛髪の厚み、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ、枝毛、白髪の割合及びそれらの組合せを含むが、これらに限定することを意図しない。
【００２６】
毛髪が光を透過させるという原理の下で、毛髪繊維の分析装置は作動する。一実施態様において、光は赤外光である。毛髪繊維は、毛皮質と呼ばれる内部領域及び毛小皮と呼ばれる外部領域で構成される。ダメージを受けていない毛髪の表皮は、毛髪の固有の色に関係なく滑らかであるが、毛髪繊維に対するダメージが増加するにつれて、（すなわち、スタイリング、カラーリング等により）表皮の粗さも増加する。毛髪繊維の表面構造により、装置からの光は異なって屈折する。イメージセンサの反対側に光源を配置することによって、その間に配置された毛髪繊維は、イメージセンサ上に画像を生成する。プロセッサ生成分析値を用いてこの画像を分析することによって、毛髪構造に関する情報を判定することができる。光屈折の分析は、毛髪の色に関係なく同じである。
【００２７】
図１Ａに示すように、装置１は光源２及びイメージセンサ８を組み込み、イメージセンサは、イメージセンサ上の毛髪繊維６が光源２から光４を受容することができるように配置されている。実施態様において、光源２は、約０．２５ｃｍ〜約７．３ｃｍ（約０．１インチ〜約３インチ）イメージセンサ８から離れて、又は、約０．５１ｃｍ〜約５．１ｃｍ（約０．２〜約２インチ）イメージセンサから離れて、又は、約０．７６ｃｍ〜約２．５４ｃｍ（約０．３〜約１インチ）イメージセンサから離れて配置される。イメージセンサが光源から光を受容することができる限り、他のイメージセンサ及び光源の形状も図１Ａ及び図１Ｂに示される並列の形状以外にも可能であると当業者には認識される。一実施態様において、光源はさらに離れ、光が光導体によって繊維にもたらされてもよい。図１Ｃで示される別の実施態様において、光源２は、イメージセンサ８の直接反対側の位置になく、それゆえに、光４は光源からイメージセンサまでミラー７によって導かれる。
【００２８】
実施態様によれば、光源は画像を生成するためにイメージセンサ上に光を照射する。一実施態様において、同じ波長を有する複数の光源が画像を生成するためにイメージセンサ上に光を照射するように使用されてもよい。別の実施態様において、異なる波長を有する複数の光源が使用されてもよい。
【００２９】
一実施態様において、光源からの光は赤外光である。一例では、赤外線ＬＥＤが赤外光を生成するために光源として使用される。実施態様において、赤外光は、約７００ナノメートル〜約１０００ナノメートルまで、又は、約８００ナノメートル〜約９００ナノメートルの波長を有する。
【００３０】
図１Ｂに示すように、光源２は、開口１２を有する面板１０によって覆われてもよい。面板１０は、迷光を排除して、十分に集束した光を生成するように機能する。開口１２は、光が通過することができる限り、面板上のどこに配置されてもよい。一実施態様において、開口は、光源の真上にかつ毛髪繊維の近くに配置される。別の実施態様において、開口は光源からさらに間隔をおいて、毛髪繊維の近くに配置される。別の実施態様において、開口は、約０．５１ｃｍ〜約５．１ｃｍ（約０．２インチ〜約２．０インチ）光源から離れている。一例では、開口は、約３００マイクロメートル〜約１２００マイクロメートルまで、又は、約５００マイクロメートル〜１２００マイクロメートルまで、又は、約３００マイクロメートル〜約９００マイクロメートルまでの直径を有する。
【００３１】
さらに図１Ｂを参照すると、装置は、毛髪繊維６がイメージセンサ上に毛髪繊維の画像を生成するために配置されるイメージセンサを有する。一実施態様において、イメージセンサは、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）イメージング・チップである。イメージセンサは、光源に面しているイメージセンサ側に透明カバー１４を任意に備えてもよい。透明カバーは、プラスチック、ガラス又はそれらの組合せで構成されてもよい。透明カバーは、光源からイメージセンサまでの正しい焦点距離を得るために使用される。一実施態様において、透明カバーは約１００マイクロメートル〜約６００マイクロメートルの厚さを有する。
【００３２】
図２に示すように、ピン１６は、イメージセンサ上へ毛髪繊維６を保持するためにイメージセンサ８に平らに配置されてもよい。一実施態様において、異なる厚さの毛髪を収容するために自動的に調整できるように、ピン１６にはバネが搭載される。ピンは、金属、プラスチックなどの材料及びそれらの組合せの材料で構成されてもよい。一実施態様において、ピンは鋼鉄でできている。毛髪繊維が毛髪の長手方向軸線に沿って動かされるとき、ピンの力で平らにされて、複数の毛髪繊維の単一の層を作製する。一実施態様において、ピンは、装置が毛髪繊維に沿って動いているとき、イメージセンサから毛髪繊維が滑り落ちるのを防ぐ隆起を備える。一実施態様において、ピンは、個々の繊維の間に空間ができるように繊維を広げるために使用される。
【００３３】
図３Ａは毛髪繊維の分析装置の上面図を示し、図３Ｂは図３Ａに示される装置の分解図を示す。図３Ｂを参照すると、一実施態様において、装置は、装置の外形を形成する上部ハウジング１８及び下部ハウジング２０を備える。一実施態様において、上部及び下部のハウジングは、プラスチックでできている。毛髪は上下のハウジング間で装置に挿入され、イメージセンサ８を保持するメインボード２２上に配置される。毛髪繊維はその後、ピンホルダ２４に位置するピン１６によってイメージセンサ８上に固定され得る。毛髪繊維は、繊維の根元、繊維の先端、又は繊維の中央でイメージセンサに配置することができる。一実施態様において、装置は毛髪繊維の長さにわたり動作し、押しボタン２６によって、繊維上の所望の位置で光源２から毛髪繊維を通して光が伝達される。この伝達された光は、イメージセンサ上に画像を生成する。毛髪繊維の画像は、その後、装置内又は装置外のいずれかに位置するプロセッサによって評価される。このプロセッサは、毛髪の特性記述子に関連するプロセッサ生成分析値を用いて毛髪繊維を評価する。
【００３４】
装置は、手持ち型及び携帯型であるように構成され、電池３０が挿入される電池トレイ２８を有する。別の実施態様において、装置はコンセントにつながれるように構成される。装置の携帯型の性質により、毛髪の全長において手動で選択されたいくつかの束に沿って装置を配置することができる。一実施態様において、消費者から毛髪を抜き取らずに、毛髪繊維を装置に配置することができる。
【００３５】
毛髪繊維の評価
毛髪繊維はその後、装置に接続された外部プロセッサ、又は、装置の一部である内部プロセッサのいずれかであってもよいプロセッサによって評価される。図４は、外部プロセッサ３２が装置に接続されて、評価するためにイメージセンサ８から画像をプロセッサに伝達する一実施態様を示す。外部プロセッサは、ＰＣ、タブレット、又は携帯電話であってもよい。一実施態様において、外部プロセッサは、無線で装置に接続することができる。
【００３６】
プロセッサはまた、装置の一部である内部プロセッサであってもよい。一実施態様において、内部プロセッサは、装置内のマイクロコントローラである。プロセッサ生成分析値は、内部プロセッサ内で評価され、続いて装置上にあるディスプレイ画面に表示される。
【００３７】
いずれの実施態様でも、プロセッサは、それぞれの毛髪繊維の位置で採取された毛髪繊維画像を評価する。プロセッサは毛髪繊維を評価して、毛髪の輝度及び毛髪の直径のプロセッサ生成分析値を得る。
【００３８】
毛髪の輝度値
毛髪の輝度値の判定において、プロセッサは、毛髪の存在が識別される領域から、結合されたイメージセンサの画素の輝度値の平均値をとる。
【００３９】
毛髪の存在は、３つのステップで識別される。第１のステップにおいて、画像全体の画素値は、一つの画素によって段階的にシフトされる。このシフトは、毛髪の配向の長手方向に３０マイクロメートル移動するまで続く。それぞれのシフト動作の後、それぞれの画素の輝度値が採取され、画像が移動される前の値と比較される。それぞれの画素で最小輝度値が記録される。前に採取された方向の反対側の長手方向に、記録されたシフトの最小値から始まる、同じシフト動作が繰り返される。それぞれの画素で複数の最小輝度値が記録される。両方向の最小画素値は、その後、毛髪繊維の長手方向でプラスマイナス３０マイクロメートルの範囲であった最初の画像から画素値を上書きするために使用される。この代替は、毛髪繊維の長手方向で６０マイクロメートル未満の輝度の増加の全ての要素を取り除くように機能する低域フィルタを作る。
【００４０】
第２のステップにおいて、毛髪の存在しない領域の画素の輝度値よりも低い輝度値を有する画素が定められる。これらの領域は、毛髪が存在する領域として定められる。第３のステップにおいて、オリジナル画像で毛髪が存在するところから平均値を取ることによって、輝度の全体の結果の値が判定される。
【００４１】
別の実施態様において、識別された毛髪領域内における明暗領域の周波数スケールに注目するアルゴリズムを用いて、ステップ３で算出された結果の値が得られる。さらに別の態様では、毛髪繊維の明暗領域間の比率に注目するアルゴリズムを用いて、ステップ３で算出された結果の値が得られる。
【００４２】
毛髪の直径値
毛髪の直径値は、上記した毛髪の輝度の画像による画素のカウント、及び幅アレイの作成に基づいて判定される。上記で詳細に説明したように、毛髪が存在し、６０マイクロメートル未満の輝度の領域が画像から取り除かれたところから毛髪の輝度の値は採取される。毛髪の直径を判定するための画素のカウントは、画像の第１列で開始される。これは、画素のカウントは、画像の一端から開始して毛髪繊維の長手方向に沿って進むことを意味する。列に沿って画素毎に移動させながら、低い輝度値を有する画素がカウントされる。これは高い輝度値を有する画素が見つかるまで続き、見つかった場合、画素のカウントは停止する。
【００４３】
この停止している点で、低い輝度値を有する画素のカウント数が４０マイクロメートル以上又は１５０マイクロメートル以下の場合、カウントされた画素数は毛髪の幅の値として保持される。この毛髪の幅の値は続いて、低い輝度値を有する画素の中心に最も近い位置で毛髪の幅の数のアレイに配置される。非限定的な例では、画素サイズが３マイクロメートルであり、（列の始めで１からカウントし始めて）カウントされた画素７１から１００が低い輝度値を示している場合、毛髪の幅の値は３０であり、位置８６で保持されることが示される。これは、最初にゼロに設定されている全ての他の毛髪の幅の値に基づくものである。
【００４４】
毛髪の直径を判定するためのこの幅アレイが保たれる一方で、同じ手順が次の列で繰り返される。画素がこの列でカウントされた後、それらの現在の値及び現在の位置は列１の値及び位置と比較される。いずれの方向にも２つの位置以上動かなかったそれぞれの列の値で、現在の列の値は前の列の値に加えられ、現在の位置に記憶される。同時に、記憶された値の両方向の２つの位置において前もって判定された全ての値は、ゼロに戻るように設定される。
【００４５】
このリセットにより、新しい毛髪の幅アレイが作製され、次の列と比較されて、以下同様に続く。幅の値がアレイに加えられるたびに、追加の長さカウンタは１ずつ増加し、幅アレイと同じ位置で追加の長さアレイに記憶される。有効な幅の値が判定されそうにないために、長さカウンタが増加できないとき、現在の長さカウンタがチェックされる。この長さチェックは、毛髪の長さが２００マイクロメートルより長いかどうかの判定を必要とする。毛髪の長さが２００マイクロメートルより長い場合、幅アレイ及び長さアレイの対応している値は保たれる。毛髪の長さが２００マイクロメートルより短い場合、対応している幅及び長さアレイの値はゼロに設定される。
【００４６】
画像の最後の列に到達するまで、この処理は続く。これが起こるとき、毛髪幅アレイのそれぞれの値は、幅の平均値を求めるため、長さアレイの対応している値で割られる。続いて、それらの個々の画素サイズとこれらの幅の平均値を掛け合わせることで、最終的な毛髪の直径が得られる。
【００４７】
最小直径値は、単一の毛髪の直径であると判定される。この判定は、個人が毛髪の直径に有する固有の変動を考慮するために実行される。加えて、この単一の毛髪の直径の判定により、２つ又は３つの重なり合う毛髪が単一の毛髪とされるときに生じ得る誤った直径の読出しを防ぐことを助ける。これらの単一の毛髪の直径を研究室測定の異なる毛髪の直径と比較することで、測定の適切性を確実にすることができる。
【００４８】
装置は、イメージセンサの解像度により２〜３マイクロメートルの解像度で約４０〜約１５０マイクロメートルまでの毛髪の直径を分析するのに十分に適している。
【００４９】
毛髪の特性記述子の判定
毛髪の輝度及び毛髪の直径のプロセッサ生成分析値は、対応している毛髪の特性記述子と関連付けられる。非限定的な一覧の毛髪の特性記述子には、毛髪ダメージ、毛髪の厚み、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ、枝毛、白髪の割合、及びこれらの組合せが含まれる。これらの記述子のそれぞれが毛髪繊維を通過する光の屈折に間接的に又は直接的に関連するので、装置は、毛髪繊維のダメージレベルを正確かつ確実に提供することができる。
【００５０】
毛髪輝度値は、毛髪ダメージ、キューティクルダメージ、色の鮮やかさ及び白髪の割合の毛髪の特性記述子に関連付けられる。これらの毛髪の特性記述子は、めくれ上がったキューティクル又はキューティクルのない毛髪における一般的な特徴を全て共有する。図５は、ダメージを受けた毛髪３６と比較して痛んでいない毛髪３４のキューティクルがどのように見えるかを示した画像分析である。ダメージを受けた毛髪の毛羽立っている領域は、キューティクルダメージを示す。キューティクルがめくれ上がっている及び／又は除去されている場合、毛髪繊維の表面は荒くなる。この粗さにより毛髪画像へ光が屈折するので、毛髪の輝度値はこれらの毛髪の特性記述子に関連している。この屈折した光により、毛髪画像の暗い領域内で輝度が増加する。この光の屈折はキューティクルの粗さによるものであるが、毛髪の色とは無関係である。それゆえに、同じレベルのキューティクルの粗さを有するダークブラウン色の髪の人と金髪の人とでは、同一の画像分析が示される。
【００５１】
図６Ａ〜６Ｃでは、毛髪ダメージを評価する場合のめくれ上がったキューティクルの存在をさらに示す。図６Ａは、キューティクルが平らであるダメージを受けていない毛髪３８の画像分析を示す。図６Ｂは、キューティクルがわずかにめくれ上がった中程度のダメージを受けた毛髪４０の画像分析を示す。図６Ｃは、毛髪繊維でキューティクルが顕著にめくれ上がったダメージを受けた毛髪４２の画像分析を示す。
【００５２】
輝度値約６０〜約１２０が傷んでいない毛髪に相関し、輝度値約１２１〜約１８０が中程度のダメージを受けた毛髪に相関し、輝度値約１８１〜約２１０又はそれ以上がダメージを受けた毛髪に相関しているという結果が示された。この毛髪の状態についての判定により、個人の毛髪に基づくトリートメント製品の推奨が可能になる。
【００５３】
加えて、毛髪の直径値は、毛髪の厚みの毛髪の特性記述子と関連付けることができる。上記の方法で判定された単一の毛髪繊維の直径が約４０〜約６５マイクロメートルの範囲である場合、その人の毛髪は多いということを示し、直径が約６６〜約８５マイクロメートルである場合、その人の毛髪は中程度であるということを示し、直径が約８５〜約２００マイクロメートルである場合、その人の毛髪は薄いということを示す。この厚みの判定は、個人の毛髪タイプのニーズに基づいた毛髪トリートメント製品の推奨のために使用することができる。
【００５４】
使用方法
装置は、本明細書で開示された特徴を有するので、消費者へのコンサルティングの際、消費者に毛髪の特性記述子を提供するために販売時点で使用することができる。電子アンケートと共に使用することに続いて、毛髪の特性記述子は、消費者の毛髪の特性を改良するための毛髪トリートメント製品を推奨するために使用される。加えて、装置はまた、専門家によって使用されてもよい。さらに、装置は、家庭内の診断ツールとして使用されてもよい。
【００５５】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ミリメートル」として開示される寸法は、「約４０ミリメートル」を意味するものである。
【００５６】
相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願を含む、本願に引用される全ての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しない限りにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の全ての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
【００５７】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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