(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像工程と、得られた該薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化処理工程と、標準化された該薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理工程と、強調処理された該薄毛部画像データを、予め設定した該輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理工程と、２値化処理された該薄毛部画像データから該薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出工程とを有することを特徴とする薄毛部面積評価方法。
【請求項２】
前記撮像工程において、前記頭部の薄毛部とともに該頭部の薄毛部の近傍に設けた輝度および色調についての情報を与えるグレースケールを撮像し、前記画像標準化処理工程において、該グレースケールの情報に基づいて輝度および色調について薄毛部画像データを補正することを特徴とする請求項１記載の薄毛部面積評価方法。
【請求項３】
前記撮像工程において、該薄毛部の近傍に設けた該薄毛部の撮像範囲を規制する撮像範囲規制スケールによって規制された該薄毛部を撮像するとともに、該薄毛部の近傍に設けた該薄毛部の歪みについての情報を与える歪みスケールを撮像し、前記画像標準化処理工程において、該歪みスケールの情報に基づいて該薄毛部の歪みについて薄毛部画像データを補正することを特徴とする請求項１記載の薄毛部面積評価方法。
【請求項４】
前記撮像工程において、前記薄毛部の撮像位置および該薄毛部と撮像装置との間の距離と対向する角度を位置決めすることを特徴とする請求項１記載の薄毛部面積評価方法。
【請求項５】
前記撮像工程において、発光側に設けた偏光フィルタと偏光面が直交するように受光側に設けた偏光フィルタにより、発光側からの光が前記頭部の薄毛部に当たって得られる直接反射光および散乱光のうち該散乱光のみを受光することを特徴とする請求項１記載の薄毛部面積評価方法。
【請求項６】
頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像手段と、得られた該薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化処理手段と、標準化された該薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理手段と、強調処理された該薄毛部画像データを、予め設定した該輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理手段と、２値化処理された該薄毛部画像データから該薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出手段とを有することを特徴とする薄毛部面積評価システム。
【請求項７】
前記撮像手段は、薄毛部位置決め板および補正手段を備え、該薄毛部位置決め板は、前記頭部の薄毛部を露出して撮像位置を固定する開口部と、該開口部の近傍に設けられ、輝度、色調および該頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについての情報を与えるスケールとを有し、該補正手段は、該頭部の薄毛部とともに撮像した該スケールの情報に基づいて輝度、色調および該頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについて薄毛部画像データを補正することを特徴とする請求項６記載の薄毛部面積評価システム。
【請求項８】
前記撮像手段は、前記頭部の薄毛部の撮像位置および該頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と対向する角度を位置決めする位置決め機構を有することを特徴とする請求項６または７に記載の薄毛部面積評価システム。
【請求項９】
前記撮像手段は、受光部と、該受光部の回りにリング状に設けられた発光部とを有し、該受光部および該発光部のそれぞれの前面に偏光面が相互に直交する偏光フィルタを設けてなることを特徴とする請求項６〜８のうちのいずれか１項に記載の薄毛部面積評価システム。
【請求項１０】
頭部の薄毛部を露出して位置決めする開口部と、該開口部の周辺に該薄毛部の配置角度を位置決めするための目盛りを設けた目盛り部と、該薄毛部の歪みを見るために該開口部の周辺に設けた多角形のマークと、該薄毛部の画像データの輝度および色調を補正する基準として該開口部の周辺に設けた輝度が異なる複数のグレースケールと、撮像装置から照射される複数のレーザー光を当てて該撮像装置との距離と対向する角度を所定値に保持するための複数の受光スポットとを有することを特徴とする薄毛部位置決め板。
【請求項１１】
前記撮像手段は、撮像装置としてデジタルカメラを用いることを特徴とする請求項６記載の薄毛部面積評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄毛部面積評価方法およびそのシステムならびに薄毛部位置決め板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭皮機能を正常化し、また、頭皮の血液循環を良好にして毛包の機能を高めることにより発毛、育毛促進および脱毛防止等を行うために各種の薬効成分を添加した育毛剤が用いられる。
【０００３】
この育毛剤は、高齢化社会を迎えた今日では年々その需要が増大する傾向にある。
【０００４】
優れた薄毛化防止・改善効果を持つ薬剤を開発するためには、その薬剤の効果を正確かつ客観的に評価可能な評価方法が必須である。また、頭髪の脱毛状態、言いかえれば薄毛の程度の異なる養毛剤使用者各人に対して望ましい育毛剤をアドバイスし、あるいは、養毛剤の効果を経時的に把握するためには、各人の頭部の薄毛の程度を的確に評価することが必須である。
【０００５】
このような頭部の薄毛の程度の評価は、例えば、図１４に示すように、予め多数人の頭部の薄毛の程度を撮像したフィルム写真から薄毛の程度に応じて例えば１２水準設定して調製した見本写真（限度見本）１に基づいて、経験豊富な研究者および美容技術者が目視観察して行う官能評価に依っているのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような官能評価は、評価のバラツキを完全に排除することは難しく、また、経験豊富な研究者および美容技術者を育成するには時間と手間を要するため、評価の難しさや煩雑さを回避することができない。
【０００７】
また、研究者および美容技術者が見本写真として用いるフィルム写真は、一般に受光部が被写体からの散乱光とともに直接反射光をも取り込むため、ハレーション現象を生じ、クリアな画像を得ることが阻害される傾向にある。例えば、図１５（ａ）に示すハレーション現象を生じた写真は、薄毛部の毛髪と頭皮との境界部が明確ではなく、薄毛部の頭皮露出面積が実際よりも大きく観察される。なお、ここでいうハレーション現象は、受光した光がフィルム上で生成する現象とは異なる意味で用いているが、このフィルムにおけるハレーション現象の不具合も当然に加算される。
【０００８】
また、上記のフィルム写真を同一ネガから焼き増しする場合、例えば図１５（ｂ）に示すように、画像の再現性が損なわれ、図１５（ａ）のフィルム写真に比べて暗いトーンとなって薄毛部の頭皮露出面積が図１５（ａ）のフィルム写真よりも小さく観察されるといった不具合も生じ得る。
【０００９】
以上説明したフィルム写真の問題は、撮像技術に係る一般的なものであるが、これらの問題以外にも、撮像、評価対象としての頭部の薄毛部に係る特有の問題がある。
【００１０】
1つは、頭部の薄毛部を撮像するとき、撮影角度が異なり、あるいは撮影距離が異なると、同一人について撮像を行った場合であっても異なる評価結果となるおそれがある。例えば、図１６に示すように、図１６（ａ）の前方の額の側から撮像した旋毛が後方に位置する写真と、図１６（ｂ）の旋毛が中央に位置するように撮像した写真とを比べると、薄毛部の髪の分け方の少しの違いが強調され、別人の頭に見えることが起こり得る。
【００１１】
また、頭部の薄毛部をフィルム写真で観察して評価する場合、頭皮に毛髪の陰影が存在するために頭皮と毛髪とを明瞭に区別することが難しく、また、白髪と頭皮とを明瞭に区別することも難しい。
【００１２】
このように、経験豊富な研究者および美容技術者であっても、フィルム写真に基づいて的確な官能評価を行うことは容易ではない。なお、評価対象者を直接目視観察するのではなくて撮像したフィルム写真と上記の見本写真とを比較しながら評価を行うときには、これらの不具合は倍加されることになる。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、頭部の薄毛部面積を高精度に再現性よくかつ簡易、迅速に評価することができ、また、育毛剤効果試験における被験者数の低減および試験期間の短縮が可能となり、育毛剤等の研究開発の効率化に大きく寄与することができ、さらには、店頭販売等において、各人に好適な育毛剤等を育毛剤等使用者に提供することができる薄毛部面積評価方法およびそのシステムならびに薄毛部位置決め板を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄毛部面積評価方法は、頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像工程と、得られた該薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化処理工程と、標準化された該薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理工程と、強調処理された該薄毛部画像データを、予め設定した該輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理工程と、２値化処理された該薄毛部画像データから該薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る薄毛部面積評価方法を効果的に実現するために、本発明に係る薄毛部面積評価システムは、頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像手段と、得られた該薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化処理手段と、標準化された該薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理手段と、強調処理された該薄毛部画像データを、予め設定した該輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理手段と、２値化処理された該薄毛部画像データから該薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
ここで、頭部の薄毛部とは、一般に毛髪の産毛化（毛髪径の減少と毛髪長の減少）や頭髪密度の減少によって一部頭皮が露出した脱毛部をいう。また、撮像して得られる薄毛部画像データは、ディジタルカメラによって直接得られる、あるいは、フィルム写真のネガ、ポジフィルムや印画紙焼き付け写真をスキャナによってスキャニングして得られる、画像の濃淡や色の情報を数値化したディジタル画像データである。スキャニングによって得られるディジタル画像データは、元になるフィルム写真の色調／輝度特性が現像処理によってバラツキ、再現性の低下や各種画像補正／標準化工程の煩雑さを招くことから、ディジタルカメラから直接得られるディジタル画像データがより好ましい。ディジタル画像データは、撮像手段における撮像装置としてたとえばＣＣＤディジタルカメラを用いて得られる画素ごとのＲ，Ｇ，Ｂ情報を含む形式であるが、これらの色情報形式はコンピューター処理することで新たに定義される、輝度、色相、彩度の色の三要素を全て含む形式などに交互に変換することができる。そして、画像処理の方法に適した色情報の形式を適宜用いて、標準化処理工程（画像標準化処理工程）、強調処理工程（画像強調処理工程）、２値化処理工程（画像２値化処理工程）等の本発明の画像処理を行う。画像処理工程中、強調処理工程において、輝度データについてフルスケール化した後さらに先鋭化することがより好ましく、また、薄毛部面積算出工程において、頭皮露出面積の絶対値を求めるかわりに、薄毛部全体の面積に対する頭皮露出面積の比率を求めてもよい。
【００１７】
これにより、頭皮と毛髪とが明瞭に区別された画像情報に基づき２値化処理するため、頭部の薄毛部の頭皮露出面積を高精度に再現性よくかつ簡易、迅速に評価することができる。従って、高精度で客観的なデータを用いることにより、薄毛の程度の評価値のバラツキが解消され、育毛剤効果試験における被験者数の低減および試験期間の短縮が可能となり、育毛剤等の研究開発の効率化に大きく寄与することが可能になる。さらには、店頭販売等において、各人に好適な育毛剤等を育毛剤等使用者に提供することができるようになる。
【００１８】
この場合、本発明に係る薄毛部面積評価方法は、前記撮像工程において、前記薄毛部とともに該薄毛部の近傍に設けた輝度および色調についての情報を与えるグレースケールを撮像し、前記標準化処理工程において、該グレースケールの情報に基づいて輝度および色調について薄毛部画像データを補正するものであり、また、前記撮像工程において、該薄毛部の近傍に設けた該薄毛部の撮像範囲と位置を規制する撮像範囲規制スケールによって再現良く同一部位の規制された該薄毛部を撮像するとともに、該薄毛部の近傍に設けた該薄毛部の歪みについての情報を与える歪みスケールを撮像し、前記標準化処理工程において、該歪みスケールの情報に基づいて該薄毛部の歪みについて薄毛部画像データを補正するものであり、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムは、前記撮像手段における薄毛部位置決め板および補正手段を備え、該薄毛部位置決め板は、前記頭部の薄毛部を露出して撮像位置を固定する開口部と、該開口部の近傍に設けられ、輝度、色調および該頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについての情報を与えるスケールとを有し、該補正手段は、該頭部の薄毛部とともに撮像した該スケールの情報に基づいて輝度、色調および該頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについて薄毛部画像データを補正するものであると、撮像条件の微妙なバラツキによる輝度、色調、または頭部の薄毛部の歪みまでも修正し、あるいは頭部の薄毛部の大きさ（撮像範囲）を一定にして、同一の撮像条件に補正した薄毛部画像データを得ることができるため、より的確に頭部の薄毛部の頭皮露出面積を評価することができる。
【００１９】
またこの場合、本発明に係る薄毛部面積評価方法は、前記撮像工程において、前記頭部の薄毛部の撮像位置および該頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と対向する角度を位置決めし、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムは、前記撮像手段における前記頭部の薄毛部の撮像位置および該頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と対向する角度を位置決めする位置決め機構を有すると、撮像時の頭部の薄毛部の撮像位置および頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と対向する角度のバラツキを防止して、所定の条件で撮像することができるため、より的確に頭部の薄毛部の頭皮露出面積を評価することができる。
【００２０】
またこの場合、本発明に係る薄毛部面積評価方法は、前記撮像工程において、発光側に設けた偏光フィルタと偏光面が直交するように受光側に設けた偏光フィルタにより、発光側からの光が前記頭部の薄毛部に当たって得られる直接反射光および散乱光のうち該散乱光のみを受光するものであり、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムは、前記撮像手段における、受光部と、該受光部の回りにリング状に設けられた発光部とを有し、該受光部および該発光部のそれぞれの前面に偏光面が相互に直交する偏光フィルタを設けてなると、直接反射光を受光することに起因するハレーション現象を防止することができ、より的確に頭部の薄毛部の頭皮露出面積を評価することができる。
【００２１】
また、本発明に係る薄毛部位置決め板は、頭部の薄毛部を露出して位置決めする開口部と、該開口部の周辺に該薄毛部の配置角度を位置決めするための目盛りを設けた目盛り部と、該薄毛部の歪みを見るために該開口部の周辺に設けた多角形のマーク(スケール)と、該薄毛部の画像データの輝度および色調を補正する基準として該開口部の周辺に設けた輝度が異なる複数のグレースケールと、撮像装置から照射される複数のレーザー光を当てて該撮像装置との距離と対向する角度を所定値に保持するための複数の受光スポットとを有することを特徴とする。
【００２２】
この薄毛部位置決め板は、上記した本発明に係る薄毛部面積評価方法およびそのシステムに好適に用いることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る薄毛部面積評価方法およびそのシステムならびに薄毛部位置決め板の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、図を参照して、以下に説明する。
【００２８】
まず、本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムについて、図１〜図５を参照して説明する。
【００２９】
薄毛部面積評価システム１０は、図１に示すように、撮像手段１1と、標準化処理手段１２と、強調処理手段１３と、２値化処理手段１４と、薄毛部面積算出手段１５と、出力手段１６とを有する。
【００３０】
撮像手段１１は、図２に示す被写体としての頭部を固定するための頭部固定装置２０と、図３に示す薄毛部位置決め板３０、撮像装置としてのディジタルカメラ４０、撮像距離／角度を一定にするためのレーザービーム発生装置５０およびカメラ固定装置６０を有する。
【００３１】
薄毛部位置決め板３０は、図４（ａ）に示すように、例えば、２８０ｍｍ×２００ｍｍの平面寸法の表面を無反射黒色で塗りつぶした直方体状の薄板部材で形成され、中央部に直径が１５０ｍｍの円形の開口部３１が形成されている。この開口部３１は、各人で大きさの異なる頭部の露出範囲を一定の大きさに規制し、規制された薄毛部を含む頭部の大きさを最大観察範囲とするための観察範囲規制スケールである。開口部３１の周縁には、内側から順に内径が１５０ｍｍ、１５５ｍｍ、１６０ｍｍおよび１６５ｍｍ４つの円環状のグレースケール３２ａ〜３２ｄがいずれも５ｍｍの幅で表示されるとともに、円周方向に１５°単位で２４等分に均等に割り振った角度目盛り（目盛り部）３７が刻まれている。グレースケール３２ａ〜３２ｄは、輝度および色調を補正するためのものであり、それぞれ、（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）、（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝５０）、（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝１２５）、（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２００）に調製されている。グレースケール３２ａ〜３２ｄの外側には、矩形線である歪み補正用スケール３３が、例えば、１７０ｍｍ×１７０ｍｍの寸法で表示され、さらにその外側には、矩形線である最大撮像範囲を示す最大撮像範囲スケール３４が、例えば、２３０ｍｍ×１８０ｍｍの寸法で表示されている。この歪み補正用スケール３３は、三角形等の矩形以外の多角形であってもよい。また、薄毛部位置決め板３０の四隅には、レーザービーム受光スポット３５ａ〜３５ｄが表示されている。
【００３２】
また、図３に示すように、薄毛部位置決め板３０は頭部固定装置２０の支持板２１に固定されており、支持板２１はさらにフレーム２２にスライド可能に取り付けられている。例えば手指で薄毛部位置決め板３０を操作することにより、フレーム２２内において薄毛部位置決め板３０を図３中矢印Ａ方向に水平移動可能であり、フレーム２２の持つ水平移動目盛り２２ａによって移動量を計測可能である。また、フレーム２２は回転目盛り２３ａを有する傾動機構２３に、繰出し機構２４（図２参照）を介して取り付けられており、傾動機構２３を操作することにより、図３中矢印Ｂ方向に薄毛部位置決め板３０を回動してディジタルカメラ４０に向けた薄毛部位置決め板３０の傾斜角度を変え、その角度を計測することができる。また、フレーム２２は繰出し目盛り２４ａを有する繰出し機構２４を操作することにより、薄毛部位置決め板３０を前後して頭部３６の最凸部と薄毛部位置決め板３０とを同一平面上に揃えることができ、その繰出し量を計測することができる。これら薄毛部位置決め板３０および頭部固定装置２０は、撮像手段１１の位置決め機構を構成する。
【００３３】
撮像時、図２に示すように、評価対象者が薄毛部位置決め板３０の後方側で額部を頭部固定装置２０の額部固定部２５に固定した後、前後スライド機構２７と顎位置目盛り２７ａを有する顎部固定部２６をスライドさせて、顎部を固定し、顎の位置を計測する。なお、頭部固定時に、頭のうなづき、かしげ、振り向き方向を撮影に適するように評価対象者の頭を動かして適宜調節する。その後、繰出し機構２４を操作して、薄毛部位置決め板３０を図２中Ｃ方向に前後して頭部３６の最凸部を薄毛部位置決め板３０の開口部３１に位置決めし、繰出し目盛り２４ａで繰出し量を計測する。なお、説明を省いたが、繰出し量等の各目盛りにおける変位量は、予め設定したそれぞれの基準値に対するものである。
【００３４】
薄毛部３６が開口部３１の中央に位置決めされ、このとき、頭部正中線に沿った髪わけラインが薄毛部位置決め板３０に対して鉛直方向に位置決めされ、また、頭部の最凸部と薄毛部位置決め板３０とが同一平面上に位置決めされるように、薄毛部位置決め板３０の位置を適宜調節する（図２、図３および図４（ｂ）参照）。
【００３５】
そして、後述するレーザービーム発生装置５０のレーザー発光部５０ａ〜５０ｄ（レーザー発光部５０ｄは図２に表われない。）から照射されるレーザービームとそれぞれ対応するレーザービーム受光スポット３５ａ〜３５ｄの少なくとも3点が合致するようにカメラ固定装置６０に固定されたディジタルカメラ４０の三次元的な撮像位置を調整し撮像することによって、詳細を後述するディジタルカメラ４０と薄毛部位置決め板３０との距離と対向する角度などの位置関係を所定の条件に保つことができ、最終的には再現性のある薄毛部の撮像が可能になる。
【００３６】
また、水平移動目盛り２２ａ、回転目盛り２３ａ、繰出し目盛り２４ａ、顎位置目盛り２７ａの計測データと角度目盛り３３を用いることにより、評価対象者の薄毛部位置と薄毛部位置決め板３０の相対的な位置関係をいつでも正確に再現することが可能となる。
【００３７】
ディジタルカメラ４０は、薄毛部位置決め板３０と対向した所定の位置に配置されたカメラ固定装置６０上に配置される（図３参照）。カメラ固定装置６０は、ディジタルカメラ４０を任意の三次元空間的な向きや位置に固定することが可能な機構を持つ。
【００３８】
ディジタルカメラ４０には、少なくとも３つのレーザー光発光部５０ａ〜５０ｃを持つレーザービーム発生装置５０が装着されている（レーザー光発光部５０ｃは図２では参照符号のみ表示している。）。
【００３９】
ディジタルカメラ４０は、図５に示すように、受光部としてのレンズ４１を有するとともに、レンズ４１の回りにリング状に設けられた発光部４２を有する。そして、発光部４２とレンズ４１とをともに覆う形で偏光フィルタ４３が取り付けられている。この偏光フィルタ４３は、レンズ４１の前面に配置される第１の偏光フィルタ４３ａおよび発光部４２の前面に配置される第２の偏光フィルタ４３ｂを有し、第１および第２の偏光フィルタ４３ａ、４３ｂは、偏光面が相互に直交する。
【００４０】
ディジタルカメラ４０は、例えば、Nikon  D-1を使用する。レンズ４１は、Zoom-Nikkor  ２８〜１０５ｍｍｆ／３．５〜４．５Ｄ（ＩＦ）である。発光部４２のストロボは、Olympus  T-10  Ring  Flash  １である。偏光フィルタ４３は、Ring  Cross  Filter  Polである。
【００４１】
このディジタルカメラ４０を用いて薄毛部位置決め板３０との相対的位置が固定された頭部の薄毛部３６を撮像する時、少なくとも３つのレーザー光発光部５０ａ〜５０ｃからのレーザー光がそれぞれ対応するレーザービーム受光スポット３５ａ〜３５ｃに照射されるように、ディジタルカメラ４０の三次元空間的な姿勢がカメラ固定装置６０を用いて調整される。
【００４２】
薄毛部位置決め板３０との相対的位置が固定された頭部の薄毛部３６およびディジタルカメラ４０の姿勢等が全て所定の条件になっていることを確認した上で、頭部の薄毛部３６を含む薄毛部位置決め板３０上の最大撮像範囲スケール３４範囲を撮像して薄毛部画像データを得る（撮像工程）。
このとき、発光側からの光が頭部の薄毛部３６等に当たって生ずる直接反射光は、偏光フィルタ４３によってカットされ、散乱光のみがレンズ４１によって受光される。これにより、直接反射光を受光することに起因するハレーション現象のない薄毛部画像データを得ることができる。
【００４３】
撮像条件は、例えば、以下の通りである。
【００４４】
感度              ：ＩＳＯ４００
焦点距離          ：５０ｍｍ
シャッタースピード：１／１００
絞り              ：Ｆ１１
ストロボ発光強度  ：ＧＮｏ．１０（ＡＳＡ１００ｍ）
撮影距離          ：６５ｃｍ（３点合致式レーザー照準使用）
図６（ａ）に偏光フィルタ４３無しに撮像した従来法の画像を示し、図６（ｂ）に偏光フィルタ４３を設けて撮像した本実施の形態例の画像を示す。
【００４５】
ここで、撮像素子は、例えば、各画素ごとにＲ，Ｇ，Ｂの原色フィルターを備えた、２３．７ｍｍ×１５．６ｍｍの寸法の単板式カラーＣＣＤであり、これにより、２．７４Ｍｐｉｘｅｌ（画素数）の高解像度の頭部の薄毛部画像データを得る。
【００４６】
本発明の実施の形態では、頭部固定装置２０とは別体に、撮像装置としてのディジタルカメラ４０、撮像距離／角度を一定にするためのレーザービーム発生装置５０およびカメラ固定装置６０を組み合わせて設けたが、これは、頭部固定装置２０とこれらの装置を一体的に設けたときに頭部固定装置２０に過剰な重量がかかる不具合を避けるためである。
【００４７】
上記の構成に代えて、ディジタルカメラ４０を直接頭部固定装置２０の支持板２１または薄毛部位置決め板３０上に設置し、レーザービーム発生装置５０および、カメラ固定装置６０を省略することも可能である。
【００４８】
標準化処理手段１２に対する入力画像は、開口部３１によって所定の範囲に切り取られた薄毛部を含む頭部３６についての画像情報とともに、薄毛部位置決め板３０の画像情報を含む。すなわち、薄毛部位置決め板３０の画像情報として、上記したグレースケール３２ａ〜３２ｄおよび歪み補正用スケール３３が取り込まれる。
【００４９】
以上説明したように、撮像手段は、薄毛部３６およびディジタルカメラ４０の位置関係が再現性よく固定され、また、接写時に輝度／色調ムラを生じることの少ないリング状の発光部４２を使用しているため、安定した撮像条件下で薄毛部画像データを取り込むことができる。しかしながら、薄毛部画像データは、撮像姿勢や撮像環境等の違いにより、画像の歪みや、輝度および色調のずれを含むため、これを各種所定値と一致させるための補正作業を行い（補正手段）、異なる撮像条件で得られる全薄毛部画像データを下記処理によって標準化する（標準化処理工程）。このことは、高精度で再現性のある薄毛部面積を測定する上で重要である。
【００５０】
歪み補正用スケール３３が例えば台形状に歪んで撮像された場合、所定の矩形になるように画像の平面座標を補正することにより、撮像した画像の微妙な歪みが補正される。
【００５１】
歪みが補正されたＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの薄毛部画像データは、いったん画像情報をそれぞれ１６ビットに変換した後、角度目盛り３３と、グレースケール３２ａ〜３２ｄの最外直径１７０ｍｍの円周と、円の中心で形成される２４等分の扇形に便宜上分割する。各扇形の画像上で最も暗い部分および明るい部分はそれぞれ、グレースケール３２ａおよび３２ｄに由来する部分であるため、それぞれの中間値が所定値である（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）、（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２００）になるように、いいかえれば、各扇形の画像上で最も暗い部分が（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）に、一方、各扇形の画像上で最も明るい部分が（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２００）になるようにリニアに補正した後、画像情報をそれぞれ８ビットに戻すと、輝度と色調（ホワイトバランス）が薄毛部画像データの全周方向にわたって標準化された画像を取得することが可能となる。
【００５２】
標準化された薄毛部画像データのうち、開口部３１によって所定の範囲に切り取られた薄毛部３６を含む頭部についての画像を、次の強調処理手段１３に呈した。
【００５３】
強調処理手段１３における各処理画像のブロックダイアグラムを図７に示した。
【００５４】
強調処理手段１３に対して入力された標準化画像（１３ａ）から、ＲとＧチャンネルの画像成分を抽出し、Ｒチャンネル画像（１３ｂ）とＧチャンネルの反転画像（１３ｃ）（または、Ｇチャンネル画像とＲチャンネルの反転画像）との間で、輝度情報の差の絶対値画像（１３ｄ）を演算で求め、さらに差の絶対値画像の反転画像（１３ｅ）を作成した。この場合、撮像装置や撮像条件等に応じては、Ｒ，Ｇチャンネルの画像成分の組み合わせに代えて、例えば、Ｒ，Ｂチャンネルの画像成分の組み合わせを用いてもよい。差の絶対値画像の反転画像（１３ｅ）の輝度＝１０〜２５５の範囲をフルスケール化した後、先鋭化処理を施し、十分に白くて明るい白髪を黒髪と同等のものとして認識させ、毛髪と地肌のコントラストを強調させた輝度情報画像（１３ｆ）を取得した。輝度情報画像（１３ｆ）を標準化画像（１３ａ）のマスキングに用いて、頭皮部分の色相範囲のみの彩度情報をフルスケール化した彩度情報画像（１３ｇ）を取得した。標準化画像（１３ａ）の色相情報と、輝度情報画像（１３ｆ）の輝度情報および彩度情報画像（１３ｇ）の彩度情報とから新たに２値化処理用画像（１３ｈ）を再構築して、頭皮色相範囲の彩度と毛髪部分が強調された画像を次の２値化処理手段１４に呈した。
【００５５】
上記した２値化処理用画像（１３ｈ）を、毛髪の色および頭皮の色が広範囲に異なる例えば１０人について予め得て、撮像対象部位としての頭皮と、黒髪および白髪の色相、彩度および輝度情報の範囲をあらかじめ得た。この結果を図８に示す。この場合、例えば、頭皮と白髪の色相（Ｈ）は、頭皮ではＨ＝５〜５５°、白髪ではＨ＝５５〜７５°の範囲内にあるため、Ｈ＝５５°を閾値として頭皮と白髪を識別して後述する２値化処理を行うことが可能となる。同様に彩度（Ｓ）は、例えば、Ｓ＝３５％を閾値として頭皮と白髪を識別して後述する２値化処理を行うことが可能となる。そして輝度（Ｂ）は、頭皮と白髪では, 例えばＢ＝１６〜６１％の同一範囲内にあるが、上記全ての情報を同時に満たす閾値の範囲、例えば、Ｈ＝５〜５５°かつＳ＝３５〜１００％かつＢ＝１６〜６１％をあらかじめ画像２値化処理手段１４に設定して２値化処理を行うと（２値化処理工程）、頭皮部分のみが白髪や黒髪と識別されて、抽出される。
【００５６】
上記の方法により、２値化処理した画像の一例を図９に示す。
【００５７】
ここで、これらの画像処理の有無による画像の差異について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）の画像処理を全く行っていない原画像に比べて、図１０（ｂ）に示す例えば輝度情報のみに基づいて画像処理した画像は、白髪の存在等が原因となって頭皮露出部分が頭部全体に広がったように見え、一方、図１０（ｃ）に示す輝度とともに色相等の色味情報を含めて上記の画像処理を行った本実施の形態例の画像は、実際に目視観察した状態に近い頭皮露出状態が観察される。
【００５８】
最後に、薄毛部面積算出手段１５により、２値化処理された薄毛部画像データから薄毛部の頭皮露出面積を求める（薄毛部面積算出工程）。薄毛部面積算出手段１５はコンピュータを用いる。なお、いままでの説明で触れなかったが、標準化処理手段１２、強調処理手段１３および２値化処理手段１４もコンピュータを用いる。但し、これらの各処理手段は撮像手段を構成するディジタルカメラ４０に設けてもよい。
【００５９】
コンピュータには、出力手段１６としてプリンタやＣＲＴを接続し、２値化処理された薄毛部画像を印刷および表示する。また、適宜、撮像した原画像や強調処理された画像を表示する。
【００６０】
この客観的に測定された薄毛部の頭皮露出面積データを用い、育毛剤使用前後などの比較を行うと育毛剤の効果を再現性よくかつ簡易、迅速に評価することができ、育毛剤等の研究開発にも寄与することができる。また、薄毛部の薄毛状態を的確に評価することができるため、店頭販売等において、各人に好適な育毛剤等を育毛剤等使用者に提供することも可能である。
【００６１】
例えば図１１に示すように、評価対象者７３人について、上記の本発明の薄毛部面積評価方法およびそのシステムを用いて得た、薄毛部面積（薄毛部の頭皮露出面積）を表す画素数を横軸に対数目盛りでとり、一方、熟練した研究者４人が従来の目視観察による官能評価を行い、従来の見本写真に基づいて１２段階評価した評価値（４人の平均値を使用）を縦軸にとって散布図を描くと、薄毛部面積と官能評価値は高度の相関関係にあることがわかる。したがって、本発明の薄毛部面積評価方法およびそのシステムを用いて得た評価結果は、単に再現性、簡易性、迅速性等に優れるのみでなく、評価指標としても評価実態に即したものであることがわかる。
【００６２】
ここで、上記の薄毛部面積評価方法（およびそのシステム）によって得られた薄毛部面積情報に基づいて調製した薄毛部面積評価用見本写真について、図１２および図１３を参照して説明する。
【００６３】
まず、上記の薄毛部面積評価方法を用いて、２値化された薄毛部画像データを複数人について得る。そして、これらの薄毛部画像データについて、図１２に示すように、薄毛部画像面積を表す画素数を対数表示し、すなわち、等比間隔で表示し、薄毛部画像面積が離間的に１２段階で表される、言いかえれば、薄毛部の頭皮露出面積が等比間隔で異なる複数の薄毛部写真見本（図１２中、横軸に表示した薄毛度スケールに対応）を得る。そして、これらの薄毛部写真見本を配列して薄毛部面積評価用見本写真（限度見本）を得る。
【００６４】
このとき、より好ましくは、大量の薄毛部面積情報を準備し、薄毛部の頭皮露出面積が等比間隔で異なるとともに、さらに、同一の薄毛部の頭皮露出面積であっても薄毛部の発毛形態の異なる複数の薄毛部写真見本を有する薄毛部写真見本群を１２段階分抽出する。そして、熟練した研究者が言わば官能評価により、１２段階の各薄毛部面積を代表する薄毛部写真見本を選択し、配列することにより、薄毛部面積評価用見本写真を調製する。このようにして得られた薄毛部面積評価用見本写真を図１３に示す。本実施の形態例に係る薄毛部面積評価用見本写真７０は、図１４に示した従来の官能評価のみによって選択し配列した薄毛部面積評価用見本写真１に比べて、１２段階の各薄毛部写真見本が一定の規則性をもって配列されていることが目視観察される。
【００６５】
したがって、従来の薄毛部面積評価用見本写真に代えて上記本実施の形態例に係る薄毛部面積評価用見本写真を用いて評価対象者の薄毛部面積を評価することにより、評価者各人が評価する複数の評価対象者についての評価結果のバラツキを小さくすることができ、また、複数の評価者間の評価バラツキも小さくすることができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明に係る薄毛部面積評価方法によれば、頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像工程と、得られた薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化工程と、標準化された薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理工程と、強調処理された薄毛部画像データを、予め設定した輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理工程と、２値化処理された薄毛部画像データから薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出工程とを有し、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムによれば、頭部の薄毛部を撮像して薄毛部画像データを得る撮像手段と、得られた該薄毛部画像データの輝度、色調および歪みを補正して標準化する標準化処理手段と、標準化された該薄毛部画像データの輝度データについてフルスケール化するとともに、頭皮の地肌の色相成分のみの彩度をフルスケール化する強調処理手段と、強調処理された薄毛部画像データを、予め設定した輝度、色相および彩度の３要素について頭皮および毛髪を判別する閾値に基づいて２値化処理する２値化処理手段と、２値化処理された薄毛部画像データから薄毛部の頭皮露出面積を求める薄毛部面積算出手段とを有するため、客観的に測定された薄毛部の頭皮露出面積データを用い、育毛剤使用前後などの比較を行うと育毛剤の効果を再現性よくかつ簡易、迅速に評価することができ、育毛剤等の研究開発にも寄与することができる。また、薄毛部の薄毛状態を的確に評価することができるため、店頭販売等において、各人に好適な育毛剤等を育毛剤等使用者に提供することも可能である。
【００６７】
また、本発明に係る薄毛部面積評価方法によれば、撮像工程において、グレースケールを撮像し、標準化処理工程において、グレースケールの情報に基づいて輝度および色調について薄毛部画像データを補正し、また、撮像工程において、撮像範囲規制スケールによって規制された薄毛部を撮像するとともに、歪みスケールを撮像し、強調処理工程において、歪みスケールの情報に基づいて薄毛部の歪みについて薄毛部画像データを補正し、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムによれば、撮像手段は、薄毛部位置決め板が頭部の薄毛部を露出して撮像姿勢を固定する開口部と、輝度、色調および頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについての情報を与えるスケールとを有し、補正手段は、スケールの情報に基づいて輝度、色調および頭部の薄毛部の歪みのうちの少なくともいずれか１つについて薄毛部画像データを補正するものであるため、撮像条件のバラツキによる輝度、色調、または頭部の薄毛部の歪みを修正し、あるいは頭部の薄毛部の大きさ（撮像範囲）を一定にして、同一の撮像条件に補正した薄毛部画像データを得ることができる。
【００６８】
また、本発明に係る薄毛部面積評価方法によれば、撮像工程において、頭部の薄毛部の撮像姿勢および頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と角度を位置決めし、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムによれば、撮像手段は、位置決め機構を有するため、撮像時の頭部の薄毛部の撮像姿勢および頭部の薄毛部と撮像装置との間の距離と角度のバラツキを防止して、所定の条件で撮像することができる。
【００６９】
また、本発明に係る薄毛部面積評価方法によれば、発光側からの光が頭部の薄毛部に当たって得られる直接反射光および散乱光のうち散乱光のみを受光し、また、本発明に係る薄毛部面積評価システムによれば、撮像手段は、受光部および発光部のそれぞれの前面に偏光面が相互に直交する偏光フィルタを設けてなるため、直接反射光を受光することに起因するハレーション現象を防止することができる。
【００７０】
また、本発明に係る薄毛部位置決め板によれば、開口部と、目盛り部と、多角形のマークと、グレースケールと、受光スポットとを有するため、上記した本発明に係る薄毛部面積評価方法およびそのシステムに好適に用いることができる。
【００７１】
なお、薄毛部面積評価用見本写真によれば、上記の薄毛部面積評価方法により得られた複数の薄毛部面積情報に基づき、薄毛部の頭皮露出面積が等比間隔で異なる複数の薄毛部写真見本を選択し、配列してなり、また、上記の薄毛部面積評価方法により得られた複数の薄毛部面積情報に基づき、薄毛部の頭皮露出面積が等比間隔で異なり、かつ同一の薄毛部の頭皮露出面積について薄毛部の発毛形態の異なる複数の薄毛部写真見本を有する薄毛部写真見本群を抽出し、熟練者による官能評価により各薄毛部面積を代表する薄毛部写真見本を選択し、配列してなるため、規則的に配列された薄毛部面積評価用見本写真に基づき、特に熟練者が官能評価を行う際に、より的確な官能評価結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムの斜視図である。
【図３】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムを図２とは反対側からみた斜視図である。
【図４】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムの薄毛部位置決め板を説明するためのものであり、図４（ａ）は薄毛部位置決め板の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）において頭部の薄毛部の位置決めを行い、その様子を開口部を通して見た状態を示す図である。
【図５】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムのディジタルカメラのカメラ本体と偏光フィルタとを分離して示した斜視図である。
【図６】  撮像した写真にハレーション現象が与える影響を説明するためのものであり、図６（ａ）は偏光フィルタを設けずに撮像した従来例を示し、図６（ｂ）は偏光フィルタを設けて撮像した本実施の形態例を示す。
【図７】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価システムの強調処理手段の概略構成を示すブロックダイアグラムである。
【図８】  画像２値化処理における閾値範囲の設定について説明するためのものであり、頭皮および毛髪についてそれぞれ得られる色相、彩度および輝度の範囲を示す。
【図９】  強調処理により、毛髪部分の先鋭化と頭皮色相範囲のみの輝度をフルスケール化した後、さらに２値化処理した画像の一例である。
【図１０】  画像処理の有無による画像の差異について説明するためのものであり、図１０（ａ）は画像処理を全く行っていない原画像を示し、図１０（ｂ）は輝度情報のみに基づいて画像処理した画像を示し、図１０（ｃ）は輝度とともに色相等の色味情報を含めて上記の画像処理を行った本実施の形態例の画像を示す。
【図１１】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価方法およびそのシステムにより得た薄毛部面積と評価者による評価値との相関関係を示すグラフ図である。
【図１２】  薄毛部面積と薄毛度スケールとの関係を示すグラフ図である。
【図１３】  本実施の形態例に係る薄毛部面積評価方法およびそのシステムにより得た薄毛部面積評価用見本写真である。
【図１４】  従来の薄毛部面積評価用見本写真である。
【図１５】  従来の薄毛部撮像フィルム写真の不具合を説明するためのものであり、図１５（ａ）はハレーション現象を生じた写真を示し、図１５（ｂ）は図１５（ａ）と同一のネガから焼き増しした写真を示す。
【図１６】  従来の薄毛部撮像フィルム写真の不具合を説明するためのものであり、図１６（ａ）は旋毛が後方に位置する写真を示し、図１６（ｂ）は旋毛が中央に位置する写真を示す。
【符号の説明】
１０  薄毛部面積評価システム
１１  撮像手段
１２  標準化処理手段
１３  強調処理手段
１３ａ  標準化画像
１３ｂ  Ｒチャンネル画像
１３ｃ  Ｇチャンネル反転画像
１３ｄ  差の絶対値画像
１３ｅ  差の絶対値反転画像
１３ｆ  輝度情報画像
１３ｇ  彩度情報画像
１３ｈ  ２値化処理用画像
１４  ２値化処理手段
１５  薄毛部面積算出手段
１６  出力手段
２０  頭部固定装置
２１  支持板
２２  フレーム
２２ａ  水平移動目盛り
２３  傾動機構
２３ａ  回転目盛り
２４  繰出し機構
２４ａ  繰出し目盛り
２５  額部固定部
２６  顎部固定部
２７ａ  顎位置目盛り
３０  薄毛部位置決め板
３１  開口部
３２ａ〜３２ｄ  グレースケール
３３  歪み補正用スケール
３４  最大撮像範囲スケール
３５ａ〜３５ｄ  レーザービーム受光スポット
３６  頭部の薄毛部
３７  角度目盛り
４０  ディジタルカメラ
４１  レンズ
４２  発光部
４３  偏光フィルター
４３ａ  第１の偏光フィルター
４３ｂ  第２の偏光フィルター
５０  レーザービーム発生装置
５０ａ〜５０ｃ  レーザー光発光部
６０  カメラ固定装置
７０  薄毛部面積評価用見本写真
【図１】
0004532781.tif 000002
【図２】
0004532781.tif 000003
【図３】
0004532781.tif 000004
【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】
0004532781.tif 000009
【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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【図１６】
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