(57)【要約】【課題】クマが、形状、血流量の変化、メラニン量の増加のいずれの要素によるものかを正確に解析する。【解決手段】偏光で顔を一方向から照明して顔の表面反射光画像を形成し、一方、偏光で顔をその周囲の少なくとも４方向から照明して顔の内部反射光画像を形成し、該内部反射光画像の色を独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を形成し、表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像に基づいてクマの発生要因を解析する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有し、顔の一方向からの照明と顔周囲の少なくとも４方向からの照明とに照明方向を切り替えることのできる照明手段、顔の表面反射光画像と内部反射光画像をそれぞれ形成することのできる画像形成手段、顔周囲の少なくとも４方向から顔を照明した場合の内部反射光画像の色を独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を出力する演算手段、並びに顔を一方向から照明した場合の表面反射光画像、顔周囲の少なくとも４方向から顔を照明した場合の内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を表示するディスプレイを備えたクマの評価システム。
【請求項２】
照明手段が、顔の上方からの照明と顔の上下左右の４方向からの照明とに照明方向を切り替えることのできる請求項１記載のクマの評価システム。
【請求項３】
偏光で顔を一方向から照明して顔の表面反射光画像を形成し、一方、偏光で顔をその周囲の少なくとも４方向から照明して顔の内部反射光画像を形成し、該内部反射光画像の色を独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を形成し、前記表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像に基づいてクマの発生要因を解析するクマの評価方法。
【請求項４】
表面反射光画像を、顔を上方から照明して形成し、内部反射光画像を、顔をその上下左右の４方向から照明して形成する請求項３記載のクマの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クマの発生要因を正確に解析することのできるクマの評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼の周りに生じるクマに明確な定義はなく、治療対象ともなっていないが、クマは、美容上の肌悩みの一つとなっている。
【０００３】
クマの発生要因として、化粧品業界では、たるみ等の形状に由来するものと、血流量の変化に伴うヘモグロビン量の増加又はヘモグロビン酸素飽和度の減少に由来するものと、メラニン量の増加に由来するものの３種があると考えられており、クマ悩みを有する消費者には、その発生要因に応じて、たるみ改善剤、血行促進剤、美白剤等の基礎化粧品が推奨されている。
【０００４】
クマの発生要因の解析方法としては、皮膚の反射光の分光画像データとして、偏光を用いて皮膚の内部反射光成分を検出し、その内部反射光成分に対して成分分析を行い、肌色におけるメラニン成分量とヘモグロビン成分量を求める方法が提案されている（特許文献１参照）。一方、皮膚の分光反射スペクトルをＫＭ変換したデータから、皮膚のメラニン量及びヘモグロビン量を数値化し、クマの評価をする方法も提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０００５０号公報
【特許文献２】特開２００１−１６１６６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の解析方法により得たヘモグロビン成分量は、血流量の測定値との相関性が劣り、また、メラニン成分量は、分光反射測定から求めたＬ値との相関性が劣る。また、特許文献２の方法では、クマの発生具合を顔画像で視覚的に把握することができない。
【０００７】
これに対し、本発明は、クマの発生具合を画像として視覚的に把えらえるようにすると共に、個々のクマの発生要因をより正確に解析できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、クマの発生要因を解析するにあたり、表面反射光画像を撮る際には、顔を一方向のみから照明して陰影を強調し、内部反射光画像を撮る際には、顔をその周囲の少なくとも４方向から照明して陰影がキャンセルされるようにすると、双方の画像を対比することにより形状由来のクマであるか否かを判断できること、さらに、そうして得られた内部反射光画像に対して成分分析し、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を形成することにより、メラニン量の増加に由来するクマであるか、血流量の増加に由来するクマであるかも正確に判断できることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は、複数の光源を有し、顔の一方向からの照明と顔周囲の少なくとも４方向からの照明とに照明方向を切り替えることのできる照明手段、顔の表面反射光画像と内部反射光画像をそれぞれ形成することのできる画像形成手段、顔周囲の少なくとも４方向から顔を照明した場合の内部反射光画像の色を独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を出力する演算手段、並びに顔を一方向から照明した場合の表面反射光画像、顔周囲の少なくとも４方向から顔を照明した場合の内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を表示するディスプレイを備えたクマの評価システムを提供する。
【００１０】
また、本発明は、偏光で顔を一方向から照明して顔の表面反射光画像を形成し、一方、偏光で顔をその周囲の少なくとも４方向から照明して顔の内部反射光画像を形成し、該内部反射光画像の色を独立成分分析することにより、２つの色成分ベクトルを求め、これに基づいてメラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を形成し、前記表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量に基づいてクマの発生要因を解析するクマの評価方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１２】
図１は、本発明のクマの評価方法を実施するシステム１の一態様の模式的構成図である。
【００１３】
このシステム１は、被写体の顔を所定方向から照明することのできる照明手段２、照明された顔の表面反射光画像と内部反射光画像をそれぞれ形成することのできる画像形成手段３、内部反射光画像から独立成分分析によりメラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を形成する演算手段４、及びディスプレイ５からなる。ディスプレイ５は、表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像及びヘモグロビン成分量の分布画像を同時にあるいは適宜切り替えてカラー表示することができ、さらに必要に応じて通常の室内照明下における被写体の画像等を表示する。またこのシステムにはプリンタ６が接続されており、これらの画像は必要に応じてプリントアウトすることが可能となっている。
【００１４】
ここで、照明手段２は、正面板１１、背面板１２、上板１３、底板１４、左右の側板１５、１６を組み立て、キャスター付の脚部を取り付けた筐体１０内で被験者Ｐを照明するものである。この照明手段２は、分解、折りたたみが容易で可搬性を有する。したがって、店頭における仮設の美容カウンセリングデスクや訪問カウンセリング等においてクマの評価を行う際に、特に利便性を発揮する。
【００１５】
筐体１０を構成する上述の板状部材は、それぞれ筐体１０の内部壁面となる表面がアクリル、スチロール等の白色反射板で形成されている。また、正面板１１の中央部には、撮影用の開口部１１ａが形成されている。
【００１６】
筐体１０内には、照明用の光源として、正面板１１の周縁部の上部、下部、両側部に高周波点灯型蛍光灯２１、２２、２３、２４が合計４本取り付けられている。また、筐体１０には、これら４つの蛍光灯２１、２２、２３、２４の点灯、消灯及び照明強度を独立的に切り替えることのできるスイッチ（図示せず）が設けられている。したがって、この照明手段２によれば、照明方向を、顔の一方向からと、顔の上下左右の４方向からとに切り替えることができる。
【００１７】
図２に示す照明手段２の断面図のように、蛍光灯２１、２２、２３、２４の被験者Ｐ側には、着脱自在に偏光板１７が設けられている。
【００１８】
また、筐体１０は、各白色反射板を覆うことのできる黒布、黒色ボード等の着脱可能な光吸収材１８を備えており、各白色反射板上に随時取り付けられるようになっている。
【００１９】
筐体１０の組立後においても、背面板１２は図２に矢印で示すように開閉自在となっており、被験者Ｐの筐体１０内への出入りが可能となっている。なお、背面板１２は、横にスライドして開閉する形式にすることもでき、また、白、グレー、黒色等のカーテン、すだれ、暖簾のような形態も可能である。
【００２０】
また筐体１０内には、被験者Ｐが所定の位置に座ることのできるよう、椅子３が置かれている。この椅子３には、被験者Ｐの撮影部位の位置ズレあるいはブレを防止する固定部材として、按頭台あるいは顎載せ台を取り付けることが好ましい。
【００２１】
一方、画像形成手段３は、デジタルカメラ３１とそのレンズの前面に着脱自在に取り付けられる偏光板３２からなる。偏光板３２は、その偏光方向が、蛍光灯２１、２２、２３、２４の前面の偏光板１７と同一又は直交方向に装着できるように用意されている。
【００２２】
演算手段４は、デジタルカメラ３１で取得した画像に対して独立成分分析をし、メラニンとヘモグロビンに対応する２つの色成分ベクトルを求め、これに基づいて当初の画像を、２つの色素成分の濃度画像に分解し、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像とを個別に出力することを可能とする。
【００２３】
ここで、独立成分分析とは、肌の構造を、メラニンを主な色素成分として含有する表皮層と、ヘモグロビンを主な色素成分として含有する真皮層と、その他の色素成分を含有する皮下組織との積層構造であるとモデル化し、各層から独立的に信号が発せられ、それらが混合したものが画像信号になっていると考え、画像信号から各層の信号を分離抽出する分析方法である。
【００２４】
より具体的には、画像信号のＲＧＢについて、−ｌｏｇ（Ｒ）、−ｌｏｇ（Ｇ）、−ｌｏｇ（Ｂ）をそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に割当て、肌色をそこに色空間マッピングすると図３（ａ）に示すように、ほぼ平面状に分布することから、肌色には２成分が寄与していることがわかる。この独立的な２成分の信号強度を、それぞれメラニン量あるいはヘモグロビン量に対応するものと考え、図３（ｂ）に示すように、個々のクマの色は、メラニンの成分ベクトル（−ｌｏｇ（Ｂ）に近い方）とヘモグロビンの成分ベクトル（−ｌｏｇ（Ｇ）に近い方）の合成ベクトルであると考える。そこで、個々の被験者の内部反射光画像の信号から、メラニン量を表す信号あるいはヘモグロビン量を表す信号を抽出し、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を出力する。
【００２５】
このような解析処理と画像処理の詳細はＶｏｌ．  １６，  Ｎｏ．  ９／  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９９／  Ｊ．  Ｏｐｔ．  Ｓｏｃ．  Ａｍ．  Ａ  ２１６９に記載されており、パーソナルコンピュータに、市販の画像解析ソフト（例えば、Ａｄｏｂｅ  Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ）を搭載することにより行うことができる。
【００２６】
このシステム１を用いたクマの評価は、例えば、次のように行う。
【００２７】
まず、参考用に、蛍光灯による通常の室内用照明下で被験者Ｐの顔画像をデジタルカメラ３１を用いて撮る。
【００２８】
次いで、照明手段２を用いて、陰影を強調した表面反射光画像と陰影をできる限りキャンセルした内部反射光画像を得る。ここで、陰影を強調した反射光画像を得るためには、図４（ａ）に示すように、上一灯の蛍光灯２１のみ点灯し、他の蛍光灯２２、２３、２４は消灯し、さらに、筐体１０の内部の壁面を全て光吸収材１８で覆うことが好ましい。また、表面反射画像を得るために、デジタルカメラ３１のレンズの前面に偏光板３２を、蛍光灯２１の前面の偏光板１７と偏光方向が同じになるように装着する。なお、陰影を強調した表面反射画像を得るためには、例えば、上述の上１灯の照明に代えて、下１灯の照明とすることもできるが、日常生活に近い照明状態で陰影を強調した画像を得るためには、上１灯の照明とすることが好ましい。
【００２９】
一方、陰影をできる限りキャンセルした反射画像を得るためには、照明光が撮影部位の全周囲方向からあたることが望ましい。そこで、図４（ｂ）に示すように、４つの蛍光灯２１、２２、２３、２４を全て点灯することが好ましく、さらに、筐体１０の内部では光吸収材１８を使用することなく、全壁面で白色反射板を露出させることが好ましい。また、表面形状によらず、色味を観察するために内部反射画像を得るには、デジタルカメラ３１のレンズの前面の偏光板３２を、その偏光方向が、正面板１１の前面の偏光板１７と直交するように装着し、表面反射光成分が除去された画像を得る。
【００３０】
次に、演算手段４に内部反射光画像の独立成分分析をさせることにより、メラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を得、また、メラニン指数とヘモグロビン指数を算出する。ここで、メラニン指数とは、メラニン成分量の分布画像を画像解析ソフトを用いて算出した輝度を数値化したものであり、ヘモグロビン指数とは、ヘモグロビン成分量の分布画像の輝度を同様に算出した値である。
【００３１】
これらの画像をディスプレイ５で対比観察し、内部反射光画像に比して表面反射光画像に顕著なクマが認められる場合、そのクマは形状由来のクマであると判断できる。これにより、例えば、図５に示すように、眼直下の１段のふくらみを画像から明確に判断することができる。この他、たるみ様の２段のふくらみ、内眼角下部付近から斜め下へ直線的に見られる凹み形状、下瞼部のしわ等の有無も画像から明確に判断することができる。
【００３２】
また、図６に示すように、メラニン成分量の分布画像において眼の周りが濃くなっている場合、メラニン量の増加に由来するクマであると判断でき、図７に示すように、ヘモグロビン成分量の分布画像において眼の周りが濃くなっている場合、血流量の変化に伴うクマであると判断できる。
【００３３】
このように本発明によれば、形状に由来するクマとメラニン量の増加に由来するクマと血流量の変化に由来するクマを区別することができるので、美容アドバイザーは、被験者にクマに対処するための美容方法を適切にアドバイスすることができる。例えば、形状に由来するクマのある被験者には、引き締め剤、たるみ改善剤を推奨し、メラニン量の増加に由来するクマのある被験者には美白剤を推奨し、血流量の変化に由来するクマのある被験者には血行促進剤を推奨する。
【００３４】
以上、図１のシステムに基づいて、本発明の方法を説明したが、本発明は種々の態様をとることができる。例えば、図１のシステムでは、被験者の顔を上下左右の４方向から照明することのできるように、各方向１本、合計４本の蛍光灯が使用されているが、各方向に複数の光源を使用してもよく、さらに、被験者の顔をその全周からさらに均一に照明できるように、複数の光源をリング状に配置してもよく、また、リング状の光源を使用してもよい。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
【００３６】
実施例１、比較例１
クマ悩みを有する被験者に対し、図１のシステムを用いて顔の表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を得た（実施例１）。
【００３７】
一方、同じ被験者の室内蛍光灯下における画像を通常撮影し、それを独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を得た（比較例１）。
【００３８】
その結果、図８に示すように、実施例１によれば、メラニン成分量の分布画像において、眼の周りに集中的に色の濃い部分が認められ、ヘモグロビン成分量の分布画像には、下瞼と小鼻付近にわずかに色の濃い部分が認められ、この被験者のクマはメラニン量の増加に由来するものであることがわかった。これに対し、比較例１によれば、図９に示すように、メラニン成分量の分布画像はほぼ顔全体が色濃くなり、ヘモグロビン成分量の分布画像は頬上部と鼻が色濃くなり、何に由来するクマであるか、判別できなかった。
【００３９】
実施例２、比較例２
クマ悩みを有する被験者２６名に対し、図１のシステムを用いて顔の表面反射光画像、内部反射光画像、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を得、さらに、メラニン指数とヘモグロビン指数を算出した（実施例２）。
【００４０】
一方、同じ被験者の室内蛍光灯下における画像を通常撮影し、それを独立成分分析することにより、メラニン成分量の分布画像、及びヘモグロビン成分量の分布画像を得、さらに、メラニン指数とヘモグロビン指数を算出した（比較例２）。
【００４１】
また、各被験者の血流量をマルチチャンネルレーザー組織血流計（バイオメディカルサイエンス社）を使用して測定し、また、Ｌ値とａ値を分光反射計（ＣＭＳ３５ＦＳ、株式会社村上色彩研究所）により測定し、これらとメラニン指数あるいはヘモグロビン指数との相関係数Ｒを調べた。結果を図１０〜図１２に示す。
【００４２】
この結果、実施例２によれば、メラニン指数とＬ値に相関性があり（ｐ＜０．０１）、ヘモグロビン指数と血流量に相関性があり（ｐ＜０．０５）、ヘモグロビン指数とａ値にも相関性があった（ｐ＜０．０１）。これに対し、比較例２によれば、これらに有意な相関性は見られなかった。
【００４３】
以上により、陰影がキャンセルされるように被写体を照明して内部反射光画像を得、その内部反射光画像からメラニン成分量の分布画像とヘモグロビン成分量の分布画像を得ることにより、クマの評価を適切に行えることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、クマが、形状、血流量の変化、メラニン量の増加のいずれの要素によるものかを正確に解析することができる。したがって、当該クマの発生要因に応じて美容上適切な対処方法をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クマの評価システムの模式的構成図である。
【図２】照明手段の断面図である。
【図３】独立成分分析の説明図である。
【図４】照明手段における蛍光灯の点灯態様の説明図である。
【図５】表面反射光画像と内部反射光画像の模式図である。
【図６】内部反射光画像、メラニン成分量の分布図及びヘモグロビン成分量の分布図の模式図である。
【図７】内部反射光画像、メラニン成分量の分布図及びヘモグロビン成分量の分布図の模式図である。
【図８】実施例の内部反射光画像、メラニン成分量の分布図及びヘモグロビン成分量の分布図の模式図である。
【図９】比較例の通常撮影画像、メラニン成分量の分布図及びヘモグロビン成分量の分布図の模式図である。
【図１０】実施例及び比較例のメラニン指数とＬ値との相関図である。
【図１１】実施例及び比較例のヘモグロビン指数と血流量との相関図である。
【図１２】実施例及び比較例のヘモグロビン指数とａ値との相関図である。
【符号の説明】
１    クマの評価システム
２    照明手段
３    画像形成手段
４    演算手段
５    ディスプレイ
１０    筐体
１７    偏光板
２１    蛍光灯
２２    蛍光灯
２３    蛍光灯
２４    蛍光灯
３１    デジタルカメラ
３２    偏光板
Ｐ    被験者
【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】
2004275285.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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