(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
離間した被験者の肌にハロゲン光を照射し、肌からの光を受光し分光分析して分光放射輝度を得る分析手段と、
前記分析手段で得た分光放射輝度と、白色校正板の基準の分光反射率及び前記分光手段で予め測定されている前記白色校正板の分光放射輝度を用いて肌の分光反射率を算出する分光反射率算出手段と、
前記肌の分光反射率を肌の色情報に変換する色情報変換手段と、
前記肌の色情報を既存の肌色分類マップと比較して被験者の肌の色を分類する分類手段とを
有することを特徴とする肌色分類システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は肌色分類システムに係り、人の肌の色の測定し、その測定結果に基づいて肌色を認識する肌色分類システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
メーキャップのカウンセリングを行う場合、その人の肌の色に合わせて口紅やその他の化粧料の色を選択するため、肌の色を正確に認識する必要がある。
従来、人の顔の肌の色を測定し、機械的に分類するシステムは存在しておらず、カウンセラーが被験者の顔を見て、肌の色が白いか黒いか、また、赤みがかっているか黄みがかっているかを経験的に分類していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来はカウンセラーが被験者の顔を見て、経験的に被験者の顔の肌の色を分類していたために、カウンセラーの個人差によって肌の色の分類結果が異なる場合があり、客観性や正確性が低いという問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、被験者の顔の肌の色を客観的かつ正確に分類できる肌色分類システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、離間した被験者の肌にハロゲン光を照射し、肌からの光を受光し分光分析して分光放射輝度を得る分析手段と、
前記分析手段で得た分光放射輝度と、白色校正板の基準の分光反射率及び前記分光手段で予め測定されている前記白色校正板の分光放射輝度を用いて肌の分光反射率を算出する分光反射率算出手段と、
前記肌の分光反射率を肌の色情報に変換する色情報変換手段と、
前記肌の色情報を既存の肌色分類マップと比較して被験者の肌の色を分類する分類手段とを有する。
【０００５】
このように、離間した被験者の肌にハロゲン光を照射し、肌からの光を受光し分光分析して得た分光放射輝度と、白色校正板の基準の分光反射率及び前記分光手段で予め測定されている前記白色校正板の分光放射輝度を用いて肌の分光反射率を算出し、更に肌の色情報に変換して既存の肌色分類マップと比較し被験者の肌の色を分類するため、非接触で被験者の肌の色情報を正確に測定でき、この肌の色情報を肌色分類マップと比較して被験者の肌の色を客観的かつ正確に分類することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の肌色分類システムを含むメーキャップカウンセリングシステムの一実施例のブロック図を示す。図１において、メーキャップカウンセリングシステムは、撮影・肌測定ユニット１０と、主ユニット１２のパーソナルコンピュータ（パソコン）１４と、ＣＲＴモニタ１６と、プリンタ１８とにより、大略構成されている。
【０００７】
撮影・肌測定ユニット１０の前面にはハーフミラー２２が略全面に設けられており、ハーフミラー２２の中央上隅部には撮影中心を示すための印として基準線２３が記入されている。ハーフミラー２２の右上隅部に透明ガラス２４が設けられている。撮影・肌測定ユニット１０は被験者の座る椅子と所定距離（例えば６ｍ）離間して、ハーフミラー２２を被験者に対向して配置される。
【０００８】
図２は撮影・肌測定ユニット１０の一実施例のブロック図を示し、図３にその透視図を示す。撮影・肌測定ユニット１０内にはデジタルカメラ２６がハーフミラー２２の中央位置に配設され、その周囲にストロボ２７，２８，２９が設けられている。デジタルカメラ２６はパソコン１４からの制御によりストロボ２７，２８，２９を発光させて撮影を行い、デジタルカメラ２６の出力する画像データはパソコン１４に供給される。
【０００９】
また、ガラス２４に対応する位置には分光測定用の照射レンズ３１及び集光レンズ３２が設けられ、照射レンズ３１は光ファイバー３３で後述のハロゲン照明ユニット６０に接続され、集光レンズ３２は光ファイバー３４で分光器３５に接続され、分光器３５はパソコン１４に接続されている。
図３は分光器３５の一実施例のブロック図を示す。同図中、光ファイバー３４から導入された光はレンズ系３６を通し、回折格子３８で回折され分光されて光検出器４０に照射される。光検出器４０では検出位置に応じた各波長の光強度の検出信号を時系列で出力し、この検出信号はアンプ４２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４４でデジタル化されてＣＰＵ４６に供給される。ＣＰＵ４６は上記のデジタル化された検出データをＰ／Ｓ変換器４８に供給し、ここで検出データはパラレル／シリアル変換されてパソコン１４に供給される。
【００１０】
図２及び図３に示すメッセージ表示モジュール５０はハーフミラー２２の下端部位置に配設される。メッセージ表示モジュール５０はインタフェース回路５２を介してパソコン１４に接続されており、パソコン１４から供給されるメッセージを被験者に対して文字表示する。
図１に戻って説明するに、撮影・肌測定ユニット１０にはリモコン受信機５４が設けられ、リモコン送信機５６からのリモコン信号を受信する。リモコン受信機５４は主ユニット１２内のリモコンユニット５８と接続されており、上記のリモコン信号はリモコンユニット５８を通してパソコン１４に供給される。
【００１１】
ここで、被験者が椅子に座り、図５に示すようにハーフミラー２２に顔を写した状態でリモコン送信機５６のボタンを操作すると、パソコン１４の制御によりメッセージ表示モジュール５０に「ミラー中央の基準線が顔の中心に来るようお座りください。準備ができましたら、ボタンを押してください。」等のメッセージが表示される。なお、椅子の高さ調整はカウンセラーが行っているが、「基準線の先端が頭にくっつくようにしてください。」等のメッセージを追加して、椅子の高さ調整を被験者が行うようにしても良い。
【００１２】
これにより、顔の中心線がハーフミラー２２に記入されている基準線２３に重なるように位置合わせした後、リモコン送信機５６のボタンを操作すると、リモコン信号がパソコン１４に供給され、主ユニット１２内のハロゲン照明ユニット６０がパソコン１４の制御で発光し、ここで発光した可視光域で広い帯域を有するハロゲン光は光ファイバー３３を通して図２に示す照射レンズ３４に導かれ、図５に矩形範囲６２（例えば縦横１５ｃｍ）で被験者の頬に照射される。なお、頬は鼻や額に比べてテカリが少なく本来の肌の色を観察できる。
【００１３】
そして、集光レンズ３２は上記矩形範囲６２に含まれる円形範囲６４（例えば直径３ｃｍ）の被験者の頬部の放射光（反射されたハロゲン光）を集光し、集光された光が分光器３５に導かれる。分光器３５はこの被験者の頬部の放射光を、例えば波長３６０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光域で１ｎｍ単位で分光分析し、その分析結果の検出データをパソコン１４に供給する。
【００１４】
図６はパソコン１４が実行する本発明の肌色分類処理の一実施例のメインフローチャートを示す。この処理はリモコン信号を受信することにより実行される。同図中、ステップＳ１０でハロゲン照明ユニット６０を発光させ、分光器３５の出力する検出データ、つまり、分光放射輝度Ｙ（λ）を取り込む。次に、ステップＳ１２で（１）式を用いて分光反射率Ｒ（λ）を算出する。
【００１５】
ステップＳ１２では、取り込んだ検出データを分光放射輝度Ｙ（λ）とし、基準の分光器で予め測定されている白色校正板（白の基準）の分光反射率ＲＷ（λ）、分光器３５で予め測定されている白色校正板の分光放射輝度ＹＷ（λ）、（但し、λは３６０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光域の波長である）を用いて（１）式により、被験者の肌の分光反射率Ｒ（λ）を算出する。
【００１６】
Ｒ（λ）＝ＲＷ（λ）×Ｙ（λ）／ＹＷ（λ）      …（１）
このように、撮影・肌測定ユニット１０の照射レンズ３４から被験者の頬にハロゲン光を照射して、その照射位置の放射光を集光レンズ３２で集光して分光器３５で分光分析する非接触型であるため、機器が肌に接触することで肌の色が変化することを防止できる。また、被験者の頬にはハロゲン光以外にその環境の環境光も当たっており、環境光に応じた肌の色を分光分析して肌の色を正確に検出できる。
【００１７】
次のステップＳ１４では分光反射率Ｒ（λ）を（２）〜（４）式に示す周知の演算式により、色の３刺激値ＸＹＺに変換する。
Ｘ＝Σ｛Ｒ（λ）×Ｇｘ（λ）｝／１００            …（２）
Ｙ＝Σ｛Ｒ（λ）×Ｇｙ（λ）｝／１００            …（３）
Ｚ＝Σ｛Ｒ（λ）×Ｇｚ（λ）｝／１００            …（４）
但し、Ｇｘ（λ），Ｇｙ（λ），Ｇｚ（λ）それぞれは、重価係数（既知）である。
【００１８】
この後、ステップＳ１６で（２）〜（４）式により算出した刺激値ＸＹＺを、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２１で規定された周知の変換表により、マンセル表色系のマンセル値ＨＶＣ（色相、明度、彩度）に変換する。ここで、マンセル値ＨＶＣ上の色相値（Ｈ）は０〜１０の範囲の値であり、これに色相記号Ｒ，ＹＲ，Ｙ，ＧＹ，Ｇ，ＢＧ，Ｂ，ＰＢ，Ｐ，ＲＰを考慮して肌色分類を行うため、更に、Ｒ＝１，ＹＲ＝２，Ｙ＝３，ＧＹ＝４，Ｇ＝５，ＢＧ＝６，Ｂ＝７，ＰＢ＝８，Ｐ＝９，ＲＰ＝１０として色相記号値（Ｋ）を規定し、（５）式により色相分類値（ＨＫ）を求める。
【００１９】
ＨＫ＝（Ｋ−１）×１０＋Ｈ                          …（５）
ステップＳ１８では色相分類値（ＨＫ）を用いて図７に示す色系対応テーブルから色記号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ，Ｅを得る。更に、マンセル値ＨＶＣの明度（Ｖ）を用いて図８に示すトーン対応テーブルから明度番号６，５，４，３，２，１，０，−１，−２，−３を得る。この後、ステップＳ２０で色記号と明度番号とを用いて図９に示す肌色分類マップに展開して肌色を判定する。ここでは、色記号がＣのとき普通、Ａ，Ｂで赤み、Ｄ，Ｅで黄みと判定し、明度番号が２のとき普通、３〜６で黒い、１〜−３で白いと判定している。
【００２０】
なお、図９に示す肌色分類マップで色記号がＣのとき普通、明度番号が２のとき普通、としているのは、多数の日本人女性の肌の色を測定して得た平均値を用いている。
この後、ステップＳ２２でストロボ２７〜２９を発光させてデジタルカメラ２６で被験者の顔を撮影し、得られた顔画像をパソコン１４に内蔵のハードディスク装置に記憶する。次に、ステップＳ２４で顔画像から抽出した顔の特徴点から被験者の顔が大人タイプまたは子供タイプであるか、直線タイプまたは曲線タイプであるかの顔立ち判定を行い、ステップＳ２６で肌色判定結果と顔立ち判定結果を表示装置４０にディスプレイ表示し、また印刷装置５０でプリントアウトして、処理を終了する。
【００２１】
このように、被験者の肌の分光分析結果から肌の分光反射率を算出し、更に肌の色情報、つまり人の目の特性に対応したマンセル表色系のマンセル値ＨＶＣ（色相、明度、彩度）に変換して、既存の肌色分類マップと比較し被験者の肌の色を分類するため、被験者の肌の色を客観的かつ正確に、かつ、自動で分類することができる。
【００２２】
従って、メーキャップのカウンセリングに用いるツールとして使用することができ、この肌色分類結果をガイドラインとすることにより、目的とするイメージを演出するためにはどのような方向でメーキャップを施せばよいか、格別の熟練を要することなく知ることができる。
なお、照射レンズ３１，光ファイバー３３，ハロゲン照明ユニット６０，集光レンズ３２，光ファイバー３４，分光器３５が分析手段に対応し、ステップＳ１２が分光反射率算出手段に対応し、ステップＳ１４，Ｓ１６が色情報変換手段に対応し、ステップＳ１８，Ｓ２０が分類手段に対応する。
【００２３】
【発明の効果】
上述のように、請求項１に記載の発明は、離間した被験者の肌にハロゲン光を照射し、肌からの光を受光し分光分析して分光放射輝度を得る分析手段と、
前記分析手段で得た分光放射輝度と、白色校正板の基準の分光反射率及び前記分光手段で予め測定されている前記白色校正板の分光放射輝度を用いて肌の分光反射率を算出する分光反射率算出手段と、
前記肌の分光反射率を肌の色情報に変換する色情報変換手段と、
前記肌の色情報を既存の肌色分類マップと比較して被験者の肌の色を分類する分類手段とを有する。
【００２４】
このように、離間した被験者の肌にハロゲン光を照射し、肌からの光を受光し分光分析して得た分光放射輝度と、白色校正板の基準の分光反射率及び前記分光手段で予め測定されている前記白色校正板の分光放射輝度を用いて肌の分光反射率を算出し、更に肌の色情報に変換して既存の肌色分類マップと比較し被験者の肌の色を分類するため、非接触で被験者の肌の色情報を正確に測定でき、この肌の色情報を肌色分類マップと比較して被験者の肌の色を客観的かつ正確に分類することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の肌色分類システムを含むメーキャップカウンセリングシステムの一実施例のブロック図である。
【図２】撮影・肌測定ユニット１０の一実施例のブロック図である。
【図３】撮影・肌測定ユニット１０の一実施例の透視図である。
【図４】分光器３５の一実施例のブロック図である。
【図５】撮影・肌測定ユニット１０のハーフミラー２２に顔を写した状態を示す図である。
【図６】パソコン１４が実行する本発明の肌色分類処理の一実施例のメインフローチャートである。
【図７】色系対応テーブルを示す図である。
【図８】トーン対応テーブルを示す図である。
【図９】肌色分類マップを示す図である。
【符号の説明】
１０  撮影・肌測定ユニット
１２  主ユニット
１４  パーソナルコンピュータ（パソコン）
１６  ＣＲＴモニタ
１８  プリンタ
２２  ハーフミラー
２３  基準線
２４  透明ガラス
２６  デジタルカメラ
２７，２８，２９  ストロボ
３１  照射レンズ
３２  集光レンズ
３３，３４  光ファイバー
３５  分光器
３６  レンズ系
３８  回折格子
４０  光検出器
４２  アンプ
４４  Ａ／Ｄ変換器
４６  ＣＰＵ
４８  Ｐ／Ｓ変換器４８
５４  リモコン受信機
５６  リモコン送信機
５８  リモコンユニット
６０  ハロゲン照明ユニット
【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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