(57)【要約】【課題】術前術後のように撮像日時が異なる場合でも、常に、同じ明るさで、顔の治療部位に対して同じ方向から同じ距離で画像を取り込むことができるようにする。【解決手段】複数の方向から顔を同一撮像条件で撮像することのできる顔面撮像装置であって、回転中心（Ｃ）に位置させた顔へあたる外光を遮る遮光ボックス（２）内に、前記回転中心（Ｃ）の回りに回転移動させて予め設定された複数の撮像方向から顔を撮像する撮像装置（３）と、顔に対して均一の照明光を照射する照明装置（４）を配した。【選択図】図１
2004222736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心に位置させた顔へあたる外光を遮る遮光ボックス内に、前記回転中心の回りに回転移動させて予め設定された複数の撮像方向から顔を撮像する撮像装置と、顔に対して均一の照明光を照射する照明装置が配されたことを特徴とする顔面撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置を回転中心の回りに回転移動させる駆動装置と、撮像装置が前記撮像方向に到来したときに前記駆動装置を一時停止させて、その間に撮像装置から画像を取り込ませる制御信号を出力する制御装置を備えた請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項３】
前記撮像方向が少なくとも顔の正面及び左右の頬の正面である請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項４】
高さ調整可能な顎載台と、前後位置調整可能な額押えを備えた請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、分光画像が撮像可能なデジタルカメラ、ＣＣＤカメラ、Ｃ−ＭＯＳカメラ、赤外ビジコン、サーマルカメラである請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項６】
前記照明装置は、所定の分光特性を有する光源を用いてなる請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項７】
前記照明装置は、光源から照射された光を拡散させる拡散板を備えた請求項１又は６記載の顔面撮像装置。
【請求項８】
前記画像装置から出力された画像データを所定の記憶領域に記憶する記憶装置と、前記画像データに基づいて患部の面積や温度分布その他の生体情報を算出するデータ処理装置を備えた請求項１記載の顔面撮像装置。
【請求項９】
同一人について同一方向からの撮像日時の異なる少なくとも二以上の画像データを所定の記憶領域に記憶する記憶装置と、前記画像データを比較して色及び明るさの変化に基づき患部の面積や温度分布その他の生体情報の変化を算出する演算処理装置を備えた請求項１記載の顔面撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の方向から顔を同一撮像条件で撮像することのできる顔面撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、皮膚科・形成外科・整形外科等で皮膚表面及び皮下の治療部位にレーザ光を照射して治療を行うレーザ治療が行われている。
特にニキビ痕治療のように治療部位が顔にあるとき、患者は治療部位を直接見ることができないことから、医師はデジタルカメラにより撮像した画像をコンピュータに取り込んでモニタに映し出すことにより、術前のインフォームドコンセントや、術後の治療効果の確認・患者への説明を行なっている。
【０００３】しかしながら、デジタルカメラはその特性上、被写体の明るさはもちろんのこと、周囲の明るさ、背景の色、光線の方向などにより撮像される画像の明るさも変化してしまう。
【０００４】このため、術前に撮像した画像のみに基づいて治療方法などを説明する術前のインフォームドコンセントを行う場合や、術後に撮像した画像のみに基づいて治療効果の説明することはできても、術前術後に撮像した画像を比較して治療効果の程度を説明しようとしても、二つの画像の明るさなどが異なることから客観的に比較することができず、的確な説明を行うことが困難であった。
【０００５】そこで従来は、被写体の背後にブルーの背景部材を設け、撮像装置で撮像された背景部材の色に基づいて被写体の明るさを修正しており、これによれば周囲の明るさの変化などに関係なく、常に同じ明るさ及び色調の画像を撮像することができる筈であった（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−５７９４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＤカードに用いる顔写真のように顔全体をその背景と共に撮像する場合はともかく、治療部位を撮像する場合は、その部分のみを拡大して撮像することも多く、その場合は背景部材が撮像されないので、明るさの修正をすることができないという問題を生じた。
さらに、治療部位を撮像するときは、任意の見易い方向から適当な距離で撮像してしまうため、画像としてみたときの治療部位の大きさも向きも微妙に異なり、やはり治療効果を客観的にわかり易く説明することは困難であった。
【０００８】そこで本発明は、例えば、術前術後のように撮像日時が異なる場合でも、常に、同じ明るさで、顔の治療部位に対して同じ方向から同じ距離で画像を取り込むことができるようにすることを技術的課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、回転中心に位置させた顔へあたる外光を遮る遮光ボックス内に、前記回転中心の回りに回転移動させて予め設定された複数の撮像方向から顔を撮像する撮像装置と、顔に対して均一の照明光を照射する照明装置が配されたことを特徴とする。
【００１０】本発明によれば、顔を回転中心に位置させてＣＣＤカメラなどの撮像装置を回転中心に向けた状態で回転移動させれば、撮像方向にかかわらず撮像装置と顔との距離は一定に維持される。
そして、撮像方向として、例えば、顔の正面を０°として±６０°程度に開いた左右の頬の正面の等角的な三方向を設定し、撮像装置をその位置に停止させて撮像すれば、顔に対して常に定まった方向からしか画像を撮像することができないので、撮像するたびに撮像方向が変化することもない。
さらに、顔を遮光ボックスに入れ、顔に対して均一の照明光を照射させた状態で撮像できるので、周囲の明るさの影響を受けることもなく、常に同じ明るさで撮像できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る顔面撮像装置を示す横断面図、図２はその縦断面図、図３はカメラの駆動装置を示す説明図、図４は制御装置のメインプログラムを示すフローチャート、図５はそのサブルーチンを示す説明図、図６は術前画像の表示画面の例を示す説明図、図７は術後画像の表示画面の例を示す説明図、図８は治療効果を表わすグラフ、図９は治療効果を表わす他のグラフである。
【００１２】図１に示す顔面撮像装置１は、回転中心Ｃに位置させた顔へあたる外光を遮る遮光ボックス２内に、前記回転中心Ｃの回りに回転移動させて予め設定された複数の撮像方向から顔を撮像する撮像装置３と、顔に対して均一の照明光を照射する照明装置４が配されている。
【００１３】遮光ボックス２は、その手前側に顔を入れる開口部５が形成されると共に、その開口部５には顔を入れた状態で開口部５との隙間から外光が差し込まないように顔の背後を覆う遮光カーテン６が設けられている。
【００１４】また、撮像装置３としては、分光画像が撮像可能なデジタルカメラ、ＣＣＤカメラ、Ｃ−ＭＯＳカメラ、赤外ビジコン、サーマルカメラなどが用いられ、本例ではＣＣＤカメラが駆動装置７により回転移動されるように成されている。
【００１５】駆動装置７は、回転中心Ｃから外れた位置に配置されるモータ８と、モータ８の回転軸に取り付けられた原動アーム９と、回転中心Ｃの周りに回転する従動アーム１０とからなり、原動アーム９が従動アーム１０より短く形成されると共に、その先端が従動アーム１０の長手方向に形成されたスリット１０ａに沿ってスライド可能に係合されている。
そして、回転中心Ｃから一定半径の円弧状に形成された案内レール１１上を走行する台車１２に、撮像装置３が回転中心Ｃを向けて取り付けられると共に、この台車１２に従動アーム１０が取り付けられているので、モータ８を回転させることにより従動アーム１０が左右に回動されて撮像装置３が回転中心Ｃまでの距離を一定に維持した状態で回転移動される。
【００１６】なお、撮像カメラ３及び駆動装置７の動きは、後述するコンピュータ（制御装置）２１に予め設定されたプログラムにしたがってコントロールされて、例えば、顔の正面を０°としたときに０°と±６０°の等角的な撮像位置Ｐ０〜Ｐ２で停止され、その３方向から顔の正面及び左右の頬の正面を撮像できるようになっている。
そして、撮像カメラ３から取り込まれた夫々の画像データは前記コンピュータ２１で演算処理される。
【００１７】また、照明装置４は、ブラックライトなどの所定の分光特性を有する光源１３と、その光源１３から照射された光を拡散させる拡散板１４を備えている。
光源１３は、撮像装置３が停止したときに影にならないように撮像位置Ｐ０〜Ｐ２を避けて、また、撮像装置３の移動の邪魔にならないように案内レール１１の後側に回転中心Ｃから見て±３０°及び±９０°の位置に設けられると共に、顔に対して上下からも光が照射されるように遮光ボックス２の底面及び天井面に配されている。
また、拡散板１４は、正面から左右側面にかけて配される断面多角形状又は断面半円形状の垂直拡散板１４Ｖと、底面及び天井面に配される水平拡散板１４Ｈからなり、各光源１３から照射された光を散乱させることにより顔に対し全方向から均一な光を照射できるようになっている。
なお、垂直拡散板１４Ｖは撮像装置３の移動軌跡と回転中心Ｃの間に配されており、撮像装置３の撮像位置Ｐ０〜Ｐ２に対応して像を取り込む透孔１５…が形成されている。
【００１８】そして、回転中心Ｃには、高さ調整可能な顎載台１６と、前後高さ調整可能な額押え１７が配されており、顎載台１６の高さ、額押え１７の高さと前後位置が夫々スケールで目視できるようになっている。
【００１９】コンピュータ（制御装置）２１は、キーボードやマウスの入力装置２２と、データ処理を行う演算装置２３と、各種データやプログラムを記憶する記憶装置２４と、必要なデータを表示させるモニタ２５を備えており、記憶装置２４には撮像カメラ３及び駆動装置７の動きをコントロールするプログラムや、取り込んだ画像データを処理するデータ処理プログラムが記憶されている。
また、案内レール１１に沿って配された撮像装置３の位置を検出する位置センサＳ０〜Ｓ２や、撮像装置３及び駆動装置７がコンピュータ２１の入出力ポートに接続されている。
【００２０】図４は撮像カメラ３及び駆動装置７の動きをコントロールするプログラムを示すメインプログラムであって、図４（ａ）は全ての撮像位置Ｐ０〜Ｐ２で撮像させる場合を示し、サブルーチンＳＲ０、サブルーチンＳＲ１、サブルーチンＳＲ２を順番に実行させ、図４（ｂ）〜（ｄ）は一の撮像位置Ｐ０〜Ｐ２のみで撮像する場合を示し、個々のサブルーチンＳＲ０〜ＳＲ２を個別に実行させるようになっている。
【００２１】全ての撮像位置Ｐ０〜Ｐ２で撮像させる場合について説明すると、まず、起動スイッチ（図示せず）をオンすると、図５（ａ）に示すサブルーチンＳＲ０のステップＳＴＰ１で位置センサＳ０により撮像装置３が撮像位置Ｐ０に位置しているか否か確認され、撮像位置Ｐ０にないときはマニュアルで撮像装置３を撮像位置Ｐ０に移動させ、撮像装置３が最初から顔の正面の撮像位置Ｐ０にある場合にＳＴＰ２に移行する。
ステップＳＴＰ２では、タイマが起動されると同時に撮像装置３により顔正面の画像Ｇ０を取り込み、ステップＳＴＰ３で所定時間経過したと判断されると処理を終了する。
【００２２】次いで、図５（ｂ）に示すサブルーチンＳＲ１に移行し、ステップＳＴＰ４で位置センサＳ１により撮像装置３が撮像位置Ｐ１に位置しているか否か確認され、撮像位置Ｐ１にないときはステップＳＴＰ５に移行して、原動アーム９が右側に振れるようにモータ８が駆動され、これにより撮像装置３は案内レール１１に沿って回転中心Ｃの周りに右側へ回転移動する。
そして、撮像位置Ｐ１に到来したと判断されたときにステップＳＴＰ６に移行して、モータ８が停止され、タイマが起動されると同時に撮像装置３により右頬の画像Ｇ１を取り込む。
次いで、ステップＳＴＰ７で所定時間経過したと判断されると、ステップＳＴＰ８で駆動装置７のモータ８が反転駆動されて原動アーム９が左方向へ振られ、これにより、撮像装置３は案内レール１１に沿って回転中心Ｃの周りに左側へ回転移動する。
そして、ステップＳＴＰ９で位置センサＳ０の検出信号により撮像位置Ｐ０に撮像装置３が戻ったときに、ステップＳＴＰ１０でモータ８が停止されて処理を終了する。
【００２３】次いで、図５（ｃ）に示すサブルーチンＳＲ２に移行し、ステップＳＴＰ１１で位置センサＳ２により撮像装置３が撮像位置Ｐ２に位置しているか否か確認され、撮像位置Ｐ２にないときはステップＳＴＰ１２に移行して、原動アーム９が左側に振れるようにモータ８が駆動され、これにより撮像装置３は案内レール１１に沿って回転中心Ｃの周りに左側へ回転移動する。
そして、撮像位置Ｐ２に到来したと判断されたときにステップＳＴＰ１３に移行して、モータ８が停止され、タイマが起動されると同時に撮像装置３により左頬の画像Ｇ２を取り込む。
次いで、ステップＳＴＰ１４で所定時間経過したと判断されると、ステップＳＴＰ１５で駆動装置７のモータ８が反転駆動されて原動アーム９が右方向へ振られ、これにより、撮像装置３は案内レール１１に沿って回転中心Ｃの周りに右側へ回転移動する。
そして、ステップＳＴＰ１６で位置センサＳ０の検出信号により撮像位置Ｐ０に撮像装置３が戻ったときに、ステップＳＴＰ１７でモータ８が停止されて処理を終了する。
なお、各撮像方向Ｐ０〜Ｐ２から個別に撮像する場合は、各サブルーチンＳＲ０〜ＳＲ２を単独で実行させればよい。
【００２４】なお、術前に撮像された画像Ｇ０〜Ｇ２は電子ファイル化されて、記憶装置２４の所定の記憶領域に記憶されると共に、予め設定された画像処理プログラムに従って患部の面積や温度分布その他の生体情報が算出される。
例えば、ニキビ痕をレーザ治療する場合に、術前にニキビ痕により皮膚の色が濃くなっている部分を検出して２値化し、各ニキビ痕の数Ｎｂと夫々の面積Ｗｂと、その総和ΣＷｂを算出してそのデータを蓄積しておく。
【００２５】また、術後に取り込まれた画像Ｇ００〜Ｇ２２も同様に、電子ファイル化されて、記憶装置２４の所定の記憶領域に記憶される。
このとき、同一患者について術前及び術後に撮像した画像Ｇ０〜Ｇ２及びＧ００〜Ｇ２２のうち同じ方向から撮像した画像同士を同時に見比べられるように左右に並べて表示させたり、術前の画像の背後に術後の画像を重ねて手前側の術前の画像をめくるように術後の画像を表出させれば、両者は、明るさ、距離、撮像方向などの撮像条件は全く等しいので、術前術後の患部の変化がはっきりと認識できる。
【００２６】さらに、前述と同様に、術後に取り込まれた画像Ｇ００〜Ｇ２２について、ニキビ痕により皮膚の色が濃くなっている部分を検出して２値化し、術後の各ニキビ痕の数Ｎａと夫々の面積Ｗａ、面積の総和ΣＷａを数値として算出してそのデータを蓄積しておく。
そしてこれらのデータを表で表わしたりグラフ化することにより、治療効果が客観的に判断できる。
【００２７】例えば、術前の各ニキビ痕の面積の総和ΣＷｂと術後の面積の総和ΣＷａに基づき、面積変化率Ｊを次式で表わせば、
Ｊ＝ΣＷａ／ΣＷｂ×１００（％）
Ｊ＝１００％のとき治療効果なし、Ｊ＝０％のとき完治というように、その値が治療効果を表わす。
なお、生体情報としてはニキビ痕の面積に限らず、メラニン色素含有量、温度分布、血液分布、発汗分布等であっても良い。
【００２８】以上が本発明の構成例であって、次に、ニキビ痕のレーザ治療において、術前の画像を撮像してインフォームドコンセントを行い、術後に再び画像を撮像して治療効果の確認を行う場合を例にとって、本発明の作用について説明する。
【００２９】まず、顎載台１６の高さと、額押え１７の高さ及び前後位置を標準的な位置にセットし、撮像装置３を撮像位置Ｐ０に位置させ、照明装置４の光源１３を点灯させた状態で、患者の顔を遮光ボックス２の開口部５から中に入れ、遮光カーテンを垂らした状態で撮像装置３をオンさせ、その画像をモニタ２５に映し出す。
この状態で、顔の位置を調整する必要がなければそのまま撮像処理を行い、調整する場合は顎載台１６の高さと、額押え１７の高さ及び前後位置をスケールで読み取り、これを記録して撮像処理を行う。
医師は、このようにして撮像された顔の正面の画像Ｇ０と、左右の頬の画像Ｇ１、Ｇ２や、これらを２値化した画像を、図６に示すようにモニタ２５に映し出して、患者と一緒にこれを見ながら治療部位、治療方針などの説明を行う。
【００３０】そして、レーザ治療終了後に再び術後の顔について、顎載台１６の高さと額押え１７の高さ及び前後位置を術前の撮像時と同じに設定して術後の画像Ｇ００〜Ｇ２２の撮像処理を行う。
このとき術前術後の画像Ｇ０〜Ｇ２及びＧ００〜Ｇ２２は、全く同一の撮像条件で撮像されているので、画像の変化＝治療による皮膚の変化であり、図７に示すようにその画像同士を見比べるだけでも治療効果を容易に確認することができる。
また、術前、術後に算出された各ニキビ痕の数値データに基づいて図８に示すようなグラフを書かせれば面積の広いニキビ痕の数が減り、面積の狭いニキビ痕の数が増えていることから、大きなニキビ痕が確実に小さくなっていっていることが判る。
術前術後の面積の総和ΣＷｂ及びΣＷａに基づき、面積変化率Ｊ＝ΣＷａ／ΣＷｂ×１００（％）を算出すれば、その値がそのまま治療効果を表わす数値となるので、治療するたびに算出した面積変化率Ｊを図９に示すように折線グラフで表わせば、その治療効果がはっきりと判る。
この場合、術前術後の各画像の撮像条件が等しいので、誤差が少なく信頼できるデータを提供できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、常に、同じ明るさ、同じ距離、同じ方向から、同一撮像条件で顔を撮像できるので、術前術後などのように撮像日時が異なる場合に撮像しても撮像条件の違いによる画像の変化はなく、したがって画像同士を比較した場合、その画像の違いが客観的に治療効果による皮膚の性状の変化を表わすこととなり、画像の変化に基づいて客観的に治療効果を確認することができるという大変優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る顔面撮像装置を示す横断面図。
【図２】その縦断面図。
【図３】カメラの駆動装置を示す説明図。
【図４】制御装置のメインプログラムを示すフローチャート。
【図５】そのサブルーチンを示す説明図。
【図６】術前画像の表示画面の例を示す説明図。
【図７】術後画像の表示画面の例を示す説明図。
【図８】治療効果を表わすグラフ。
【図９】治療効果を表わす他のグラフ。
【符号の説明】
１………顔面撮像装置
Ｃ………回転中心
２………遮光ボックス
３………撮像装置
４………照明装置
７………駆動装置
Ｐ０〜Ｐ２………撮像位置
１３………光源
１４………拡散板
１６………顎載台
１７………額押え
２１………コンピュータ（制御装置）
２３………演算装置
２４………記憶装置
【図１】
2004222736.tif 000003
【図２】
2004222736.tif 000004
【図３】
2004222736.tif 000005
【図４】
2004222736.tif 000006
【図５】
2004222736.tif 000007
【図６】
2004222736.tif 000008
【図７】
2004222736.tif 000009
【図８】
2004222736.tif 000010
【図９】
2004222736.tif 000011