(57)【要約】      （修正有）【課題】被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うシステムを提供する。【解決手段】観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察システムであって、体動変形の前後における生体の外形変化を複数枚の画像に撮像するカメラと、複数枚の画像を比較し、体動変形の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する差分算出部と、生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて蓄積する生体データベースと、差分算出部が算出した差分に基づいて、生体データベースを参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するデータベース検索部と、データベース検索部による検索結果を出力する表示部とを備える。【選択図】図１
2016022000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察システムであって、
体動変形の前後における前記生体の外形変化を複数枚の画像に撮像する撮像手段と、
前記複数枚の画像を比較し、前記体動変形の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する差分算出部と、
前記生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて蓄積する生体データベースと、
前記差分算出部が算出した前記差分に基づいて、前記生体データベースを参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するデータベース検索部と、
前記データベース検索部による検索結果を出力する出力部と
を備えることを特徴とする生体観察システム。
【請求項２】
前記撮像手段で撮像される画像毎に、前記観察対象に対する撮影方向を取得する撮影方向取得部と、
前記撮影方向取得部が取得した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき前記差分を補正する差分補正部と
をさらに有し、
前記データベース検索部は、前記差分補正部が補正した差分に基づいて、前記状態パターンの検索を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の生体観察システム。
【請求項３】
前記観察対象の外表に貼り付けられ、形状が既知であるターゲット部をさらに有し、
前記撮影手段は、貼り付けられた前記ターゲット部を含めて前記外形変化の撮像を行い、
前記撮影方向取得部は、前記撮像手段が撮像した画像に写っている前記ターゲット部の見た目の形状と、既知である形状との外形的な差分に基づいて、前記観察対象に対する撮影方向を取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の生体観察システム。
【請求項４】
前記ターゲット部の表面は、周囲の光を反射する素材で形成され、前記差分補正部は、前記撮像手段が撮像した画像に写っている前記ターゲット部による光の反射の状態に基づいて、前記算出すべき差分を補正する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の生体観察システム。
【請求項５】
観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察方法であって、
前記生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて生体データベースに蓄積するデータ蓄積ステップと、
体動変形の前後における前記生体の外形変化を複数枚の画像に撮像手段で撮像する撮像ステップと、
差分算出部が、前記撮像ステップで撮像した複数枚の画像を比較し、前記体動変形の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する差分算出ステップと、
前記差分算出部が算出した前記差分に基づいて、データベース検索部が、前記生体データベースを参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するデータベース検索ステップと、
前記データベース検索部による検索結果を出力する出力ステップと
を備えることを特徴とする生体観察方法。
【請求項６】
前記撮像ステップでは、前記撮像手段で撮像される画像毎に、前記観察対象に対する撮影方向を撮影方向取得部が取得し、
前記差分算出ステップでは、前記撮影方向取得部が取得した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき前記差分を差分補正部が補正し、
前記データベース検索ステップでは、前記差分補正部が補正した差分に基づいて、前記状態パターンの検索を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の生体観察方法。
【請求項７】
前記撮像ステップでは、形状が既知であるターゲット部を前記観察対象の外表に貼り付け、前記貼り付けられた前記ターゲット部を含めて前記外形変化の撮像を行うとともに、前記撮影方向取得部は、前記撮像手段が撮像した画像に写っている前記ターゲット部の見た目の形状と、既知である形状との外形的な差分に基づいて、前記観察対象に対する撮影方向を取得する
ことを特徴とする請求項６に記載の生体観察方法。
【請求項８】
前記ターゲット部の表面は、周囲の光を反射する素材で形成され、前記差分補正部は、前記撮像手段が撮像した画像に写っている前記ターゲット部による光の反射の状態に基づいて、前記算出すべき差分を補正する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の生体観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
体腹に蓄積される脂肪は、その蓄積部位から、皮下脂肪と内臓脂肪に大別される。このうちの内臓脂肪は、糖尿病、高血圧、脂質異常症などの病態、およびこれらが重複して発症した病態であるメタボリックシンドロームの誘発因子となることが言われており、健康の維持のために内臓脂肪量の管理が重要と言われている。
【０００３】
このような内臓脂肪を測定する技術として、測定部位断面の脂肪分布を画像化し、皮下脂肪量と内臓脂肪量のそれぞれを区別して測定可能な装置としては、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ等が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３９６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの装置は、装置が大掛かりで、また、極めて高価であることから装置の維持管理には費用と手間がかかる。また、Ｘ線ＣＴの場合には、放射線の被ばくが健康被害を及ぼす可能性があり、一般人が健康管理のために日常的に使用するには適さない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うことができるシステム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察システムであって、
体動変形の前後における生体の外形変化を複数枚の画像に撮像する撮像手段と、
複数枚の画像を比較し、体動変形の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する差分算出部と、
生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて蓄積する生体データベースと、
差分算出部が算出した差分に基づいて、生体データベースを参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するデータベース検索部と、
データベース検索部による検索結果を出力する出力部と
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明は、観察対象となる生体内部の状態を予測する生体観察方法であって、
（１）生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて生体データベースに蓄積するデータ蓄積ステップと、
（２）体動変形の前後における生体の外形変化を複数枚の画像に撮像手段で撮像する撮像ステップと、
（３）差分算出部が、撮像ステップで撮像した複数枚の画像を比較し、体動変形の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する差分算出ステップと、
（４）差分算出部が算出した差分に基づいて、データベース検索部が、生体データベースを参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するデータベース検索ステップと、
（５）データベース検索部による検索結果を出力する出力ステップと
を備えることを特徴とする。
【０００９】
これらの発明では、例えば、体動変形として呼吸による腹部の動作を観察対象とした場合には、呼吸の前後における腹部の外形的変形を観察することによって、腹部の内臓脂肪などの状態を予測することができる。すなわち、この場合には、被験者が吸気した状態の腹部と、呼気した状態の腹部とをそれぞれ撮像した画像を比較し、その大きさや形状等の外形的な変化を差分として算出し、その差分の特性に基づいて生体データベースを検索し、生体内部の状態パターンを出力することができる。具体的には、例えば、腹部の正面及び側面などの撮影方向からの写真を呼吸の前後にわたって撮影することにより、呼吸による腹部の立体的変化を解析し、体積や形状の変化から内部の脂肪の分布などを推測する。
【００１０】
なお、この体動変形としては、手や顔、舌などの所定の動作をも含めることができ、これにより筋肉や、皮膚などの内部状態を予測することができ、予備診断などに本発明を応用することが可能である。
【００１１】
この生体内部の状態パターンとしては、例えば、腹部内の内臓脂肪や皮下脂肪などの断面形状などが挙げられる。この結果、上記発明によれば、被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うことができる。また、多数のユーザーからの情報を収集し、解析することにより外形的な変化と、疾患との相関関係を蓄積することができ、医療の進歩に対する貢献も期待できる。
【００１２】
上記発明において、撮像手段で撮像される画像毎に、観察対象に対する撮影方向を取得する撮影方向取得部と、撮影方向取得部が取得した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき差分を補正する差分補正部とをさらに有し、データベース検索部は、差分補正部が補正した差分に基づいて、状態パターンの検索を行うことが好ましい。この場合には、撮像手段での撮像に際し、観察対象に対する撮影方向に基づいて、算出すべき外形的変化の差分を補正することから、観察対象に対する撮影角度などの相違やブレなどによる誤差の発生を排除することができ、より正確な状態パターンの検索を行うことによって、生体観察の精度を向上させることができる。また、撮影方向を特定することによって、観察対象の立体形状をより正確に測定することができ、画像の撮影枚数を減らすことができ、より利便性を高めることができる。
【００１３】
上記発明において、撮像ステップでは、形状が既知であるターゲット部を観察対象の外表に貼り付け、貼り付けられたターゲット部を含めて外形変化の撮像を行うとともに、撮影方向取得部は、撮像手段が撮像した画像に写っているターゲット部の見た目の形状と、既知である形状との外形的な差分に基づいて、観察対象に対する撮影方向を取得することが好ましい。この場合には、形状が既知のターゲット部を観察対象と合わせて撮影することによって、画像内に映り込んだターゲット部の見た目の形状から、観察対象に対する距離や撮影方向を推測することができ、より高い精度で差分を補正することができる。
【００１４】
上記発明において、ターゲット部の表面は、周囲の光を反射する素材で形成され、差分補正部は、撮像手段が撮像した画像に写っているターゲット部による光の反射の状態に基づいて、算出すべき差分を補正することが好ましい。この場合には、ターゲット部を介して反射される環境光や、ターゲット部表面に映り込んだ光源などから、撮像された観察対象の表面に現れている陰影を解析することができ、観察対象表面の陰影から観察対象の形状を推定することができ、外形的な変化をより正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、この発明によれば、被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る生体観察システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】第１実施形態に係る情報処理端末の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る管理サーバの内部構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る被験者に対する撮影方向を上面より示す説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を側面より示した説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を正面より示した説明図である
【図７】第１実施形態に係るカメラの正常な撮影方向からのズレ量を上面より示す説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る３次元画像を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態に係る生体観察方法を示すシーケンス図である。
【図１０】第２実施形態に係る被験者に対する撮影方向を上面より示す説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を斜め方向から示した説明図である。
【図１２】第２実施形態に係るカメラの正常な撮影方向からのズレ量を上面より示す説明図である。
【図１３】変更例１に係るカード部材が観察対象の外表に貼り付けられた状態を示す説明図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、変更例１に係るカード部材が観察対象の外表に貼り付けられた状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
（生体観察システムの全体構成）
以下に添付図面を参照して、本発明に係る生体観察システムの実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る生体観察システムの全体構成を示す概念図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る生体観察システムは、観察対象となる生体内部の状態を予測するシステムであって、各ユーザが所持する撮影機能を有する情報処理端末１と、情報処理端末１によって撮影された画像を解析する管理サーバ２とが通信ネットワーク５を介して接続されている。なお、本実施形態では、観察対象である生体として、呼吸の前後における腹部の外的変形を観察することで内臓脂肪の状態を予測するが、本発明は，これに限定されるものではなく、この他に、例えば、体動変形として手や顔、舌などの所定の動作を含めて観察し、これにより筋肉や皮膚などの内部状態を予測することができ、予備診断などに本発明を応用することが可能である。
【００１９】
通信ネットワーク５は、無線通信網を含み、通信プロトコルＴＣＰ／ＩＰを用いて種々の通信回線（電話回線やＩＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線、光回線などの公衆回線、専用回線、無線通信網）を相互に接続して構築される分散型の通信ネットワークであり、この通信ネットワーク５には、１００ＢＡＳＥ−ＴＸや１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等によるイントラネット（企業内ネットワーク）や家庭内ネットワークなどのＬＡＮなども含まれる。
【００２０】
無線基地局３は、中継装置４を通じて通信ネットワーク５に接続され、情報処理端末１との間で無線通信接続を確立し、情報処理端末１による通話やデータ通信を提供する装置である。なお、本実施形態における無線基地局３は、通信ネットワーク５上において、各情報処理端末１がどのセルに在圏しているのかを管理する位置情報取得部としての機能を果たす。
【００２１】
中継装置４は、通信ネットワーク５に接続するためのモデムやターミナルアダプタ、ゲートウェイ装置等のノード装置であり、通信経路の選択や、データ（信号）の相互変換を行い、無線基地局３と、通信ネットワーク５との間における中継処理を行う。この中継装置４には、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ルーターやアクセスポイント装置の機能も含まれ、情報処理端末１と無線通信を行っている。
【００２２】
情報処理端末１は、各ユーザが所持する端末であって、ＣＰＵによる演算処理機能、及び無線通信機能を有する携帯電話機又はスマートフォンであり、一般的な基地局等の中継点と無線で通信し、通話やデータ通信等の通信サービスを移動しつつ受けることができる。この携帯電話機の通信方式としては、例えば、ＦＤＭＡ方式、ＴＤＭＡ方式、ＣＤＭＡ方式、Ｗ−ＣＤＭＡの他、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式等が挙げられる。また、上述した通信方式とは別の無線インターフェースとして、無線ＬＡＮの規格等に準じたＩＰパケットの送受による通信方式に対応した機能も備えている。さらに、この情報処理端末１は、デジタルカメラ機能、アプリケーションソフトの実行機能、及びＧＰＳ機能等の機能が搭載され、携帯情報端末(ＰＤＡ)としての機能も果たしており、本実施形態では、デジタルカメラ機能によって被験者の腹部を撮影するようになっている。
【００２３】
管理サーバ２は、通信ネットワーク５上に配置されて、ユーザ管理、データ収集管理など、システム全体を管理・制御するサーバ装置である。また、管理サーバ２には、Ｗｅｂサーバが含まれ、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）等のドキュメントシステムにおいて、ＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）ファイルや画像ファイル、音楽ファイルなどの情報送信を行うサーバコンピュータ或いはその機能を持ったソフトウェアであり、ＨＴＭＬ文書や画像などの情報を蓄積しておき、情報処理端末１上で実行されるＷｅｂブラウザなどのアプリケーションの要求に応じて、コンテンツ（Ｗｅｂページ）の配信を情報処理端末１へ配信されている。また、この管理サーバ２は、情報処理端末１から画像データやその他の情報データのアップロードを受け付けており、本実施形態において管理サーバ２では、情報処理端末１から送信された腹部を含む画像に基づいて、生体内部の状態パターンを検索するようになっている。なお、この情報処理端末１から管理サーバ２へ画像等のデータを送信する方式としては、ＷｅｂＤＡＶやＦＴＰ等の既存技術を採用することができる。
【００２４】
（各装置の内部構造）
次いで、上述したシステムを構成する各装置の内部構造について説明する。図２は、第１実施形態に係る情報処理端末１の内部構成を示すブロック図であり、図３は、第１実施形態に係る管理サーバ２の内部構成を示すブロック図である。図４は、第１実施形態に係る被験者に対する撮影方向を上面より示す説明図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を側面より示した説明図であり、図６（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を正面より示した説明図である。
【００２５】
また、図７は、実施形態に係るカメラの正常な撮影方向からのズレを上面より示す説明図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００２６】
（１）情報処理端末１
先ず、情報処理端末１の内部構成について説明する。図２に示すように、情報処理端末１は、通信インターフェース１１、メモリ１５と、アプリケーション実行部１４と、出力インターフェース１３と、入力インターフェース１２とを備えている。
【００２７】
通信インターフェース１１は、通話を行うための移動通信用のプロトコルによる無線通信と、例えば無線ＬＡＮ等のデータ通信用のプロトコルによる無線通信とを実行する機能を備え、４Ｇ回線、ＬＴＥ回線、３Ｇ回線やＰＨＳその他の高速データ通信網等の公衆携帯電話網に接続可能となっている。具体的に通信インターフェース１１は、無線ＬＡＮ接続を行うためにIEEE 802.11b/g/nに準拠した送受信装置であり、モバイルコンピュータやＰＤＡにおいては、無線ＬＡＮアダプタ等により実現することができる。なお、本実施形態では、管理サーバ２に対して、撮影された画像データを送信するとともに、管理サーバ２から画像データによる解析結果を受信する。
【００２８】
入力インターフェース１２は、操作ボタンやタッチパネルなどユーザ操作を入力するデバイスである。また、出力インターフェース１３は、ディスプレイやスピーカーなど、映像や音響を出力する出力デバイスである。特に、この出力インターフェース１３には、液晶ディスプレイなどの表示部１３ａが含まれている。
【００２９】
メモリ１５は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種のアプリケーション用のプログラム、その他のデータ等などを記憶する記憶装置であり、このメモリ１５内には、情報処理端末１を識別するユーザＩＤ（情報処理端末１のＩＰアドレス等）や、撮影された画像データ、及び本システムに係る生体観察プログラムがインストロールされて蓄積されている。
【００３０】
カメラ１６は、静止画、又は動画を撮影する撮像装置であって、レンズと、ＣＣＤである固定撮像素子から構成され、入射された被写体像を表す光がＣＣＤの受光面に結像され、カメラ信号処理回路及びＡ／Ｄ変換器等を介して、情報処理端末１に画像データが送信される。本実施形態において、カメラ１６は、呼吸の前後における生体の外形変化を複数枚の画像に撮像する。具体的には、被験者の操作によって、被験者の胴部を吸気時と通常時（呼気時）とのタイミングで２回撮影するようになっている。ジャイロセンサ１７は、物体の角度や角速度を検出する計測手段であり、本実施形態では、撮影時における情報処理端末本体の傾きを検出して、カメラ１６で撮像される画像毎に、観察対象に対する撮影方向を取得する。具体的には、カメラ１６の撮影方向を特定するための３軸ジャイロセンサ、又は加速度センサを含めた６軸のジャイロセンサが用いられる。
【００３１】
アプリケーション実行部１４は、ＣＰＵ等の演算処理装置であり、このアプリケーション実行部１４上で各種プログラムを実行することにより、一般のＯＳやブラウザソフトなどの各機能モジュールを仮想的に構築する。このようなアプリケーション実行部１４上で生体観察プログラムが実行されることで、カメラ１６が起動され、被験者を撮影することができ、撮像された画像を管理サーバに送信されるようになっている。
【００３２】
ここで、本実施形態において、アプリケーション実行部１４は、複数の方向から被験者を撮影するように制御する。具体的に、アプリケーション実行部１４は、図４に示すように、被験者に対して正面と側面との２箇所から胴部Ｂを撮影する指示を表示部１３ａに表示させる。このように２方向から撮影すると、図５（ａ）に示すように、通常（呼気）時であって被験者の胴部Ｂが側面から撮像された画像と、図５（ｂ）に示すように、吸気時であって被験者の胴部Ｂを側面から撮像した画像と、図６（ａ）に示すように、通常（呼気）時であって被験者の胴部Ｂが正面から撮像された画像と、図６（ｂ）に示すように、吸気時であって被験者の胴部Ｂが正面から撮像された画像とが取得される。
【００３３】
なお、アプリケーション実行部１４は、表示部１３ａ上に、いずれの方向（正面、又は側面）から撮影するかや、被験者の状態（吸気時の状態、又は呼気時の状態）を指示する情報を表示させる。そして、アプリケーション実行部１４は、その際に撮影された画像データに、いずれの方向から撮影された画像かを示す画像向き識別情報（正面情報、又は側面情報）、被験者の状態を示す状態識別情報（吸気時情報、又は呼気時情報）を付加する。
【００３４】
さらに、アプリケーション実行部１４は、カメラ１６で撮像される画像毎に、観察対象に対する撮影方向の情報を付加する。具体的に、アプリケーション実行部１４は、撮影時に、ジャイロセンサ１７によって取得された撮影方向の情報を取得し、その撮影方向の情報を各画像データに付加する。
【００３５】
また、アプリケーション実行部１４は、ブラウザソフトを実行することによって構築され、Ｗｅｂページを閲覧する機能も備え、撮影した画像データをＨＴＴＰプロトコルにより管理サーバ２に送信したり、管理サーバ２からHTML（HyperText Markup Language）ファイルや画像ファイルなどをＨＴＴＰプロトコルによりプロキシを介してダウンロードし、レイアウトを解析して各種データを画面上に表示する。なお、管理サーバ２へデータを送信する他の方式としては、ＷｅｂＤＡＶやＦＴＰ等の既存技術を採用することができる。
【００３６】
本実施形態では、管理サーバ２から送信された検索結果である生体内部の状態パターンを画面上に表示される。なお、生体内部の状態パターンとしては、例えば、腹部内の内臓脂肪や皮下脂肪などの断面形状などが挙げられる。また、検索結果には、例えば、被験者の胴囲長やメタボ判定の結果が含まれていてもよい。
【００３７】
（２）管理サーバ
次いで、管理サーバ２の内部構成について説明する。管理サーバ２は、単一のサーバ装置の他、Ｗｅｂサーバやデータベースサーバなど複数のサーバ群から構成することができ、本実施形態では、図３に示すように、通信インターフェース２３と、制御部２２と、記憶部２１とを有している。
【００３８】
通信インターフェース２３は、通信ネットワーク５を通じて、情報処理端末１や各サーバ装置との間でデータの送受信を行う通信インターフェースである。本実施形態において通信インターフェース２３は、通信ネットワーク５を介して、情報処理端末１から撮像された画像データを受信するとともに、制御部２２内で検索された、観察対象となった生体内部の状態パターンの検出結果を配信する。
【００３９】
記憶部２１は、本システムに関する各種の情報を蓄積するデータベース群であり、ここでは、会員データベース２１１と、画像処理記憶部２１３と、生体データベース２１２とを備えている。会員データベース２１１は、情報処理端末１に関する情報を蓄積するデータベースであり、本実施形態では、情報処理端末１を識別するユーザＩＤ（情報処理端末１のＩＰアドレス等）に、ユーザに関する情報（端末のメールアドレス、電話番号、ユーザの氏名、年齢、身長、体重などの個人情報の他、前回までの胴囲測定履歴）などが関連付けて記録されている。
【００４０】
画像処理記憶部２１３は、画像解析部２２３において画像処理されるための各種データ及びプログラムを蓄積する記憶装置であり、本実施形態では、カメラの特性（レンズの歪み、焦点距離）に基づいたレンズ歪補正を行うためのレンズ歪補正用のパラメータ、画素毎の勾配強度を算出するプログラム、勾配の方向からエッジの局所的方向をからエッジを抽出するプログラム、及びエッジに基づいて画像内の輪郭を特定プログラムなど各種画像認識処理に必要な各種データや、３Ｄ画像作成に必要なソフトウェア等が蓄積されている。
【００４１】
生体データベース２１２は、生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて蓄積するデータベースである。本実施形態において、「生体の外形的な差分の特性」とは、被験者が吸気した状態の腹部と、呼気した状態の腹部との大きさや形状等の外形的な変化をいう。このように生体データベース２１２には、呼吸による腹部の立体的変化と、内部の脂肪の分布とを関連付けている。これらのデータは、多数のユーザーからの情報が収集され、解析されて蓄積されている。なお、この生体内部の状態パターンは、被験者の年齢、身長、体重、性別などの各ユーザー情報に基づいて、各種の状態パターンを記録していてもよい。
【００４２】
制御部２２は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、各部の動作制御、ユーザ操作に対する種々の処理を行っている。そして、本実施形態において、制御部２２には、認証部２２２と、会員登録部２２１と、画像解析部２２３と、３Ｄ画像生成部２２６と、差分算出部２２４と、データベース検索部２２５とを備えている。
【００４３】
認証部２２２は、アクセス者の正当性を検証するコンピュータ或いはその機能を持ったソフトウェアであり、通信ネットワーク５を通じて情報処理端末１又は情報処理端末１のＩＰアドレス等の識別子を取得し、会員データベース２１１を照合することによって、アクセス者にその権利があるか否かや、そのアクセス者が本人であるか否かなどを確認するモジュールである。
【００４４】
会員登録部２２１は、本システムを利用するユーザの会員登録を処理するモジュールであり、情報処理端末１からのアクセスを受け付けて会員登録を行う。具体的に、会員登録部２２１は、先ず、情報処理端末１を特定するための識別情報として、情報処理端末１のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなどを取得して会員データベース２１１に記録するとともに、その後、ユーザからの個人情報入力があった場合には、そのユーザＩＤに、ユーザが所持する情報処理端末１に関する情報（情報処理端末１のメールアドレス、電話番号、ユーザの氏名、年齢、性別、身長、体重、腕の長さなどの個人情報など）を会員データベース２１１に関連付けて記録する。
【００４５】
画像解析部２２３は、情報処理端末１から取得した画像データを解析するモジュールであり、本実施形態には、OpenCV（Open Source Computer Vision Library）技術を用いて、画像データを解析している。具体的に、画像解析部２２３には、カメラキャリブレーション機能と、勾配処理機能と、エッジ検出機能と、輪郭抽出機能とを有しており、各機能を処理することで、画像データから被験者の腹部の立体的形状を特定する。ここで、「カメラキャリブレーション機能」とは、カメラの特性（レンズの歪み、焦点距離）に基づいたレンズ歪補正を行う機能であり、本実施形態では、画像処理記憶部２１３に記憶されたレンズ歪補正用のパラメータを用いて、レンズ歪補正を行う。なお、画像解析部２２３は、送信先である情報処理端末１の機種などに応じて、適切なパラメータを選択して補正処理するものとする。
【００４６】
「勾配処理機能」とは、カメラキャリブレーション機能によって、歪補正された画像における画素毎の勾配強度を算出する機能である。また、「エッジ検出機能」とは、勾配処理機能において処理された画像における勾配の方向からエッジの局所的方向を予測し、その方向の勾配が局所的に極大となる箇所をエッジとして抽出する処理である。さらに、「輪郭抽出機能」とは、エッジ検出機能によって検出されたエッジに基づいて画像内の輪郭を特定する処理である。このような画像解析部２２３の処理によって、画像中における被験者の胴部などを特定する。
【００４７】
なお、画像解析部２２３は、画像データ中に画像向き識別情報や状態識別情報が含まれている場合に、この識別情報を参照することで、当該画像データが吸気時又は呼気時の画像であるのか、正面又は側面からの画像であるかを判断することができる。なお、画像データ中に、画像向き識別情報が付加されていない場合には、画像解析部２２３で抽出された輪郭の内、胴部の輪郭間が広い画像を正面画像と認識し、胴部の輪郭間が狭い画像を側面画像と認識してもよい。また、同じ正面画像や側面画像のうち、胴部の輪郭間が広い画像を呼気時の画像と認識し、胴部の輪郭間が狭い画像を吸気時の画像と認識してもよい。
【００４８】
また、画像解析部２２３には、画像データ中における観察対象に対する撮影方向を特定する撮影方向特定部２２３ａを備えている。この撮影方向の特定としては、情報処理端末１から送信された画像データ内に含まれる、撮影方向情報（ジャイロセンサ１７の検出値）を参照することで撮影方向を特定する。そして、特定された撮影方向情報は、３Ｄ画像生成部２２６に送信される。なお、ジャイロセンサ１７によって撮影方向を特定するためには、被験者の向きが特定されている必要があるため、予め撮影時に東西南北のいずれかを正面として、撮影するものとする。
【００４９】
３Ｄ画像生成部２２６は、画像解析部２２３によって解析された解析結果及び撮影方向情報に基づいて、３次元の画像を生成するモジュールである。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、呼気時における正面画像と側面画像とを用いて吸気時の３次元画像を生成するとともに、図８（ｂ）に示すように、吸気時における正面画像と側面画像とを用いて吸気時の３次元画像を生成する。この際、３Ｄ画像生成部２２６は、撮像された画像の特徴点を抽出し、その特徴点に基づいて３次元の画像を生成する。例えば、画像が複部のみ表示されている場合には、「へそ」部分を基準点として立体画像を生成してもよく、例えば、画像内に顔、肩、腰などの部位が含まれている場合には、各部位を基準点として立体画像を生成してもよい。生成された呼吸時及び呼気時における３次元の画像は、差分算出部２２４に送信される。
【００５０】
さらに、３Ｄ画像生成部２２６は、カメラ１６から被験者までの距離を考慮して、被験者のサイズを算出する。なお、カメラ１６から被験者までの距離は、被験者の腕の長さが予め会員データベース２１１内に含まれている場合は、その腕の長さに基づいて距離を算出する。一方、腕の長さが記録されていない場合には、平均的な腕の長さに基づいて距離を算出する。
【００５１】
差分算出部２２４は、複数枚の画像を比較し、呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出するモジュールである。本実施形態において、差分算出部２２４は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すような３次元画像のデータから、吸気時及び呼気時における腹囲の長さＴ１、Ｔ２を測定するとともに、各腹囲の長さＴ１、Ｔ２の差分を算出する。この際、差分算出部２２４では、３次元画像から被験者の胴部を特定して、「へそ」を含む胴囲の長さを算出している。そして、差分算出部２２４によって算出された差分データは、データベース検索部２２５に送信される。なお、差分算出部２２４による差分算出処理は、図５及び図６に示すように２次元的な画像を用い、正面画像の呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分Ｄ１と、側面画像の呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分Ｄ２とを用いて、各腹囲の長さの差分を算出してもよい。
【００５２】
また、差分算出部２２４には、撮影方向特定部２２３ａが取得した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき差分を補正する差分補正部２２４ａを有している。具体的に、差分補正部２２４ａは、画像データ内からジャイロセンサ１７によって検出された撮影方向情報を参照する。そして、差分補正部２２４ａは、正常に撮影された撮影方向に対する、実際に撮影された撮影方向のズレ量を算出し、そのズレ量に基づいて補正処理する。本実施形態では、正面及び側面の各方向からのズレ量を算出する。具体的には、図７に示すように、被験者の中心点を通過し、厚み方向に延びる撮影方向Ｌ１１に対する、実際に撮影された画像の撮影方向Ｌ１２の傾き角度θ１を求めてズレ量を算出する。また、被験者の中心点を通過し、幅方向に延びる撮影方向Ｌ２１に対する、実際に撮影された画像の撮影方向Ｌ２２の傾き角度θ２を求めてズレ量を算出する。そして、各ズレ量に応じて差分を補正する。
【００５３】
データベース検索部２２５は、差分算出部２２４が算出した差分に基づいて、生体データベース２１２を参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索するモジュールである。この際、データベース検索部２２５は、差分補正部２２４ａによって差分が補正された場合には、差分補正部２２４ａが補正した差分に基づいて、状態パターンの検索を行う。なお、この検索処理の際、被験者の年齢、身長、体重、性別などの各ユーザー情報を含めて判別を行ってもよい。そして、データベース検索部２２５は、検出された状態パターンの検索結果を情報処理端末１に対して配信する。
【００５４】
（生体観察方法）
以上の構成を有する生体観察システムを動作させることで、本発明の生体観察方法を実施することができる。図９は、本実施形態に係る方法を示すシーケンス図である。なお、ここでは、予め、生体の外形的な差分の特性と、生体内部の状態パターンとを関連づけて生体データベース２１２に蓄積しているものとする。
【００５５】
先ず、情報処理端末１は、アプリケーション実行部１４によって本システムの生体観察アプリケーションを起動させる（Ｓ１０１）。そして、アプリケーション実行部１４では、表示部１３ａ上に、撮影する方向や撮影タイミングを指示させる。被験者は、指示情報に基づいて、呼吸の前後における生体の外形変化を複数枚の画像にカメラ１６で撮像する（Ｓ１０２）。具体的には、被験者が情報処理端末１を手に持ち、正面及び側面から、それぞれ吸気時及び呼気時の複部を撮影する。
【００５６】
この際、アプリケーション実行部１４は、カメラ１６で撮像される画像毎に、ジャイロセンサ１７を用い、観察対象に対する撮影方向を取得し、画像データに撮影方向情報として付加する。なお、この際、正面又は側面から撮影された画像かを示す識別情報、吸気時又は呼気時に撮影された画像かを示す識別情報を付加してもよい。
【００５７】
撮影された画像データは、管理サーバ２に送信される（Ｓ１０３）。送信された画像データは管理サーバ２で受信され（Ｓ１０４）、画像解析部２２３に入力される。画像解析部２２３では、取得した画像データを解析して（Ｓ１０５）、画像中から被験者領域を特定する。また、撮影方向特定部２２３ａでは、画像データ中に含まれる撮影方向情報から撮影方向を特定する。
【００５８】
その後、画像解析された画像データは、３Ｄ画像生成部２２６に入力され、２方向から撮影された画像データに基づいて、図８に示すように、吸気時及び呼気時の３次元画像を生成する（Ｓ１０６）。生成された三次元画像は、差分算出部２２４に入力される。差分算出部２２４では、複数枚の３次元画像を比較し、呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する（Ｓ１０７）。具体的には、図８に示すような吸気時及び呼気時における腹囲の長さＴ１、Ｔ２を測定して、その差分を算出する。この際、差分補正部２２４ａでは、ジャイロセンサ１７が取得した撮影方向に基づいて、正常に撮影される場合に対して撮影された画像の撮影方向がズレているかを判断する（Ｓ１０８）。
【００５９】
撮影方向にズレがない場合には（Ｓ１０７における“Ｎ”）、差分算出部２２４が算出した差分に基づいて、データベース検索部２２５が、生体データベース２１２を参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索する（Ｓ１１０）。一方、撮影方向がズレている場合には（Ｓ１０８における“Ｙ”）、差分補正部２２４ａは、画像の撮影方向に基づいて、算出すべき差分を補正し（Ｓ１０９）、その後、データベース検索部２２５では、差分補正部２２４ａが補正した差分に基づいて、状態パターンの検索を行う（Ｓ１１０）。
【００６０】
検索された状態パターンは、検索結果として、情報処理端末１に送信され（Ｓ１１１）、情報処理端末１のアプリケーション実行部１４は、データベース検索部２２５による検索結果を受信し（Ｓ１１２）、表示部１３ａに出力する（Ｓ１１３）。
【００６１】
（作用・効果）
このような本実施形態では、腹部の正面及び側面の撮影方向からの写真を呼吸の前後にわたって撮影することにより、呼吸による腹部の立体的変化を解析し、体積や形状の変化から内部の脂肪の分布などを推測しているので、被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うことができる。また、多数のユーザーからの情報を収集し、解析することにより外形的な変化と、疾患との相関関係を蓄積することができ、医療の進歩に対する貢献も期待できる。
【００６２】
上記実施形態において、カメラ１６で撮像される画像毎に、観察対象に対する撮影方向を取得し、ジャイロセンサ１７が取得した各画像の撮影方向に基づいて、差分補正部２２４ａは、算出すべき差分を補正しているので、カメラ１６での撮像に際し、観察対象に対する撮影方向に基づいて、算出すべき外形的変化の差分を補正することから、観察対象に対する撮影角度などの相違やブレなどによる誤差の発生を排除することができ、より正確な状態パターンの検索を行うことによって、生体観察の精度を向上させることができる。
【００６３】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、腹部の正面及び側面の２方向からの写真を呼吸の前後にわたって撮影したが、本実施形態では、腹部を１方向のみから撮影して、体積や形状の変化から内部の脂肪の分布などを推測する場合を例に説明する。図１０は、第２実施形態に係る被験者に対する撮影方向を上面より示す説明図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係る吸気した状態、及び呼気した状態の腹部を斜め方向から示した説明図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００６４】
本実施形態においては、図１０に示すように、被験者に対して１方向から撮影するようになっている。本実施形態では、被験者の中心点を通過する幅方向に延びる中心線Ｌ１に対して、所定角度θ傾かせた方向から撮影しているものとする。
【００６５】
アプリケーション実行部１４では、表示部１３ａ上に、図１０に示すような画像を表示させ、側面から所定角度θ傾いた状態で胴部Ｂを撮影するように指示する。このような角度から撮影された場合には、図１１（ａ）に示すように、呼気時であって斜め方向から被験者の胴部Ｂが撮像された画像と、図１１（ｂ）に示すように、吸気時であって斜め方向から被験者の胴部Ｂが撮像された画像が取得される。アプリケーション実行部１４は、これら呼吸前後の各画像に対して、ジャイロセンサ１７によって取得された撮影方向の情報を画像データに付加して、管理サーバ２に送信する。
【００６６】
管理サーバ２では、画像解析部２２３に画像データが入力され、画像認識処理が行われる。また、画像解析部２２３の撮影方向特定部２２３ａでは、撮影方向の情報に基づいて、画像の撮影方向を特定する。３Ｄ画像生成部２２６では、解析された画像データ及び撮影方向情報に基づいて、図８に示すように、吸気時及び吸気時の３次元の画像データを生成する。ここで、画像解析部２２３では、１方向のみから撮影された画像に基づいて３次元画像を生成することとなるため、この場合には、例えば、撮影された被験者の顔、肩、目、鼻の角度に基づいて、奥行きを推定するように処理を行う。
【００６７】
差分算出部２２４では、１方向から撮影した吸気時及び吸気時の３次元の画像データを比較し、呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する。この際、差分補正部２２４ａは、ジャイロセンサ１７が取得した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき差分を補正する。この補正処理としては、図１２に示すように、正常な撮影方向Ｌ３１から撮影された場合における中心線Ｌ１に対する傾き角度θ３と、実際の撮影方向Ｌ３２から撮影された場合における、中心線Ｌ１に対する傾き角度θ４との差分からズレ量を算出し、そのズレ量に基づいて、３次元画像を補正して、同じ撮影方向から撮影された３次元画像での外形的な大きさや形状の差分を算出する。また、差分算出部２２４による差分算出処理は、図１０に示すように２次元的な画像を用い、画像の呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分３を用いて、各腹囲の長さの差分を算出してもよい。
【００６８】
その後、データベース検索部２２５は、差分算出部２２４が算出した差分に基づいて、生体データベース２１２を参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索して、その検出結果を情報処理端末１に送信する。情報処理端末１のアプリケーション実行部１４では、データベース検索部２２５による検索結果を表示部１３ａに出力する。
【００６９】
次いで、第２実施形態の生体観察方法について、説明する。なお、本実施形態における生体観察方法は、上述した各ステップＳ１０１〜Ｓ１１３と同様な処理手順を行うため、フローは省略し、第１実施形態と異なる部分のみ説明するものとする。本実施形態における生体観察方法では、カメラ１６によって呼吸の前後における生体の外形変化を撮像する際（ステップＳ１０２）、側面から所定角度θ傾いた状態で撮影する。さらに、所定角度θ傾いた撮影方向から撮影された吸気時及び呼気時の画像データには、ジャイロセンサ１７によって検出された撮影方向の情報が付加されて管理サーバ２に送信される（ステップＳ１０３）。管理サーバ２の画像解析部２２３では、斜め方向から撮影された画像データに基づいて、画像を解析するとともに、ジャイロセンサ１７の検出値に基づいて、撮影方向を特定して、三次元画像を生成する（Ｓ１０５及びＳ１０６）。
【００７０】
その後、ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９では、差分算出部２２４により、呼吸時の画像を比較し、呼吸の前後にわたる外形的な大きさや形状の差分を算出する。この際、差分補正部２２４ａでは、撮影方向特定部２２３ａが特定した各画像の撮影方向に基づいて、算出すべき差分を補正する。データベース検索部２２５では、生体データベース２１２を参照し、観察対象となった生体内部の状態パターンを検索する（Ｓ１１０）。この際、データベース検索部２２５は、差分補正部２２４ａが補正した場合には、補正した差分に基づいて、状態パターンの検索を行う。検索結果は管理サーバ２から情報処理端末１に送信され、情報処理端末１の表示部１３ａには、１方向から撮影された画像に基づいて検索された検索結果が出力される（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）。
【００７１】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、被験者の外観を撮影するだけで、体内の様子を知ることができ、疾患の早期発見や健康管理を簡易的に行うことができる。また、多数のユーザーからの情報を収集し、解析することにより外形的な変化と、疾患との相関関係を蓄積することができ、医療の進歩に対する貢献も期待できる。  さらに、本実施形態では、被験者を１つの撮影方向から撮影した場合であっても、その１方向からの、吸気時の腹部と呼気時の腹部との差分の特性に基づいて生体データベース２１２を検索し、生体内部の状態パターンを出力しているので、画像の撮影枚数を減らすことができ、より利便性を高めることができる。
【００７２】
この際、本実施形態では観察対象に対する撮影方向に基づいて、算出すべき外形的変化の差分を補正することから、観察対象に対する撮影角度などの相違やブレなどによる誤差の発生を排除することができ、より正確な状態パターンの検索を行うことによって、生体観察の精度を向上させることができる。
【００７３】
［変更例］
なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００７４】
（変更例１）
例えば、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、撮影方向を取得する手段として、ジャイロセンサ１７を用いたが、形状が既知であるカード部材９を観察対象の外表に貼り付け、貼り付けられたカード部材９を用いて撮影方向を取得するようにしてもよい。図１３は、変更例１に係るカード部材が観察対象の外表に貼り付けられた状態を示す説明図であり、図１４（ａ）〜（ｄ）は、変更例１に係るカード部材が観察対象の外表に貼り付けられた状態を示す説明図である。
【００７５】
本変更例において、カード部材９は、形状が既知であり、ターゲットとなり得る部材であって、本実施形態では、厚みが薄く略長方形状をなしたカード部材が用いられる。本変更例においてカード部材９は、図１３及び図１４に示すように、被験者のへそ部分に貼り付けられるものとなっており、所定の硬度を有し、被験者に貼り付けられた際にもその形状が変化しないようになっている。
【００７６】
そして、情報処理端末１のカメラ１６は、貼り付けられたカード部材９を含めて外形変化の撮像を行う。ここで、第１実施形態に示すように、腹部の正面及び側面の撮影方向から、呼吸の前後にわたって撮影する場合には、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すように、吸気時におけるカード部材９を含む正面画像とカード部材９を含む側面画像と、呼気時におけるカード部材９を含む正面画像とカード部材９を含む側面画像との４枚の画像が取得される。
【００７７】
一方、第２実施形態に示すように、被験者に対して所定角度θ傾いた１方向から撮影する場合には、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、吸気時におけるカード部材９を含む画像と、呼気時におけるカード部材９を含む画像との２枚の画像が取得される。
【００７８】
管理サーバ２では、画像解析部２２３によって画像解析される。この際、画像解析部２２３では、カメラ１６が撮像した画像に写っているカード部材９の見た目の大きさと、既知であるカード部材の大きさの差分に基づいて観察対象に対する距離を推測する。
【００７９】
さらに、撮影方向特定部２２３ａによって、各画像の撮影方向が取得される。具体的に、撮影方向特定部２２３ａは、カメラ１６が撮像した画像に写っているカード部材９の見た目の形状と、既知である形状との外形的な差分に基づいて、観察対象に対する撮影方向を取得する。この処理としては、例えば、カード部材９の４隅のうちいずれかの点を基準点とし、その他の３点の移動距離を算出することで、カード部材９の傾きを算出して、撮影方向を特定する。なお、この際、画像処理記憶部２１３には、カード部材９の４隅の位置関係及び各点からの距離情報と、カード部材９の大きさや傾きとを紐付けたデータを備えている。そして、撮影方向が特定された画像データは３Ｄ画像生成部２２６に入力される。以下、３Ｄ画像生成部２２６、差分算出部２２４及びデータベース検索部２２５の処理は、各実施形態と同様である。
【００８０】
生体観察方法においては、ステップ１０２の撮像処理では、形状が既知であるカード部材９を観察対象の外表に貼り付け、貼り付けられたカード部材９を含めて外形変化の撮像を行う。そして、ステップＳ１０５の画像解析処理では、カメラ１６が撮像した画像に写っているカード部材９の見た目の大きさと、既知である大きさとの外形的な差分に基づいて、観察対象に対するカメラからの距離を取得する。さらに、カメラ１６が撮像した画像に写っているカード部材９の見た目の形状と、既知である形状との外形的な差分に基づいて、観察対象に対する撮影方向を取得する。その後の各処理Ｓ１０６〜Ｓ１１３は、各実施形態と同様である。
【００８１】
このような本変更例によれば、形状が既知のカード部材９を観察対象と合わせて撮影することによって、画像内に映り込んだカード部材９の見た目の形状から、観察対象に対する距離や撮影方向を推測することができ、より高い精度で差分を補正することができる。
【００８２】
（変更例２）
なお、上述した変更例において、画像解析部２２３は、カード部材９の形状に基づいて、撮影方向を特定したが、例えば、カード部材９の表面を、周囲の光を反射する素材で形成してもよい。このような表面が反射するカード部材９が撮影された場合、画像には、カード部材９を介して反射される環境光や、カード部材９表面に映り込んだ光源などから、撮像された観察対象の表面に現れている陰影が表示される。
【００８３】
本変更例２において、画像処理記憶部２１３には、カード部材９の表面に表示される、光の反射の状態（環境光や陰影の形状、大きさ、及び割合など）と、撮影方向及び撮影距離とが関連付けられたデータを蓄積している。そして、画像解析部２２３では、画像を解析する際、画像処理記憶部２１３を参照することで、カメラ１６が撮像した画像に写っているカード部材９による光の反射の状態から画観察対象に対する距離や撮影方向を推測する。
【００８４】
さらに、本変更例２において、差分補正部２２４ａは、このカード部材９による光の反射の状態に基づいて、算出すべき差分を補正する。具体的に、画像処理記憶部２１３には、様々な撮影方向から撮影された場合における、光の反射の状態（環境光や陰影の形状、大きさ、及び割合など）を記録するとともに、所定の角度を正常な撮影方向と設定している。なお、第１実施形態では、観察対象に対する正面方向及び側面方向が正常な撮影方向となり、第２実施形態では、中心線Ｌ２に対して所定角度θ傾かせた方向が正常な撮影方向である。
【００８５】
そして、差分補正部２２４ａでは、画像処理記憶部２１３内を参照して、取得した画像データにおける光の反射の状態から、実際に撮影された撮影方向を特定する。その後、差分補正部２２４ａでは、画像データにおける光の反射の状態に基づいて特定した撮影方向と、正常に撮影されるべき撮影方向とのズレ量を算出して、算出すべき差分を補正する。
【００８６】
このような本変更例２によれば、カード部材９を介して反射される環境光や、カード部材９表面に映り込んだ光源などから、撮像された観察対象の表面に現れている陰影を解析することができ、観察対象表面の陰影から観察対象の形状を推定することができ、外形的な変化をより正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００８７】
２…管理サーバ
３…無線基地局
４…中継装置
５…通信ネットワーク
９…カード部材
１１…通信インターフェース
１２…入力インターフェース
１３…出力インターフェース
１３ａ…表示部
１４…アプリケーション実行部
１５…メモリ
１６…カメラ
１７…ジャイロセンサ
２１…記憶部
２２…制御部
２３…通信インターフェース
２１１…会員データベース
２１２…生体データベース
２１３…画像処理記憶部
２２１…会員登録部
２２２…認証部
２２３…画像解析部
２２３ａ…撮影方向特定部
２２４…差分算出部
２２４ａ…差分補正部
２２５…データベース検索部
２２６…３Ｄ画像生成部
【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】
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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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