JP4118270B2 - 被験部位の特定方法 - Google Patents

Description

本発明は、被験部位の特定方法に関し、特に肌面を撮影したカラー画像から画像処理によって被験部位を特定する被験部位の特定方法に関する。

例えば毛髪の成長度を測定して毛髪の状態を定量的に評価する際や、育毛剤による効果等を評価する際には、頭部の同一部位について時期を隔ててそれぞれ毛髪の成長度を測定することにより、毛髪の状態の長期的な変化を把握することが可能になる。このため、ヒトの頭部の所定部位を毛刈し、毛刈直後、１日後、２日後、３日後等において毛刈部位の写真撮影を行ない、それらを比較することによって毛髪の成長度を測定する方法（例えば、特許文献１参照）や、頭部の所定部位に存するキズ、アザ、ホクロ等を目印としたり、毛の一部に漂白、染色等を施して目印とし、これらの目印を基準として特定された部位の頭髪を顕微鏡によって経時的に定点観測することにより、育毛状態を評価する方法（例えば、特許文献２参照）等が開示されている。

一方、例えばヒトの手足や胴部の肌に生える体毛の成長を抑制するための、毛成長抑制剤、発毛抑制剤等の薬剤による効果を評価する際には、同様に、ヒトの肌の特定の領域を被験部位として、当該被験部位における体毛の発育の状況等を把握する必要がある。
特開平６−９０９３２号公報 特開平８−３０８８１４号公報

しかしながら、体毛は、その生える場所によっては頭髪に比べて細く、且つまばらにしか生えていないので、体毛の発育の状況等を把握するのに適当な必要本数の体毛について追跡するには、被験部位を相当の大きさの領域とする必要があり、単に肌にあるキズ、アザ、ホクロ等を目印としても、例えば数日〜数週間後に被験部位を撮影する際には、先に撮影した相当の大きさの被験部位の全体を含んで撮影しているか否かを確認することは困難である。また、被験部位が判るようにマーキングを数日〜数週間の長期に亘って施しておき、このマーキングを施した部分を撮影することも考えられるが、肌の新陳代謝によってマーキングが消失したり、マーキングが確認しにくくなる場合がある。

本発明は、キズ、アザ、ホクロ等を目印とすることなく、かつ被験部位に長期に亘ってマーキングを施しておくことなく、先に撮影した被験部位の画像データに対する、後に撮影した画像データのずれを容易且つ正確に把握することを可能にする被験部位の特定方法を提供することを目的とする。

本発明は、肌面を撮影したカラー画像から画像処理によって被験部位を特定する被験部位の特定方法であって、前記被験部位を含んで撮影した第１のカラー画像を第１画像データとして記憶する第１ステップと、前記第１のカラー画像上で前記被験部位の範囲を指定する第２ステップと、前記被験部位の少なくとも一部を含んで撮影した第２のカラー画像を第２画像データとして記憶する第３ステップと、前記第１ステップによって得られた第１画像データと第３ステップによって得られた第２画像データに画像処理を施す第４ステップと、画像処理された各処理データを表示して前記被験部位のずれを確認する第５ステップとからなり、前記画像処理を施す第４ステップでは、ＲＧＢの各チャンネルの信号又はＲＧＢの各チャンネルから線形変換によって得られる信号による画素値ついて、各画素の画素値と、各画素の近傍領域における画素値の代表値との差又は比を用いて前記画像処理を行う被験部位の特定方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の被験部位の特定方法によれば、キズ、アザ、ホクロ等を目印とすることなく、かつ被験部位に長期に亘ってマーキングを施しておくことなく、先に撮影した被験部位の画像データに対する、後に撮影した画像データのずれを容易且つ正確に把握することができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る被験部位の特定方法は、被験部位として、例えば女性の脚の所定の領域における肌に生えた体毛の経時的変化を比較観察することにより、例えば毛成長抑制剤による効果を判定する試験を行う際に、先に撮影した被験部位の画像データに対する後に撮影した画像データのずれを容易且つ正確に把握して、例えば把握したずれを考慮しつつ、先に撮影した被験部位の全体に重ね合わせることが可能な画像データを得るために被験部位を撮影し直して、当該被験部位における体毛の経時的変化を正確に比較観察できるようにすることを目的として採用されたものである。

そして、本実施形態の被験部位の特定方法は、肌面を撮影したカラー画像から画像処理によって被験部位を特定する被験部位の特定方法であって、被験部位を含んで撮影した第１のカラー画像を第１画像データとして記憶する第１ステップと、第１のカラー画像上で被験部位の範囲を指定する第２ステップと、被験部位の少なくとも一部を含んで撮影した第２のカラー画像を第２画像データとして記憶する第３ステップと、第１ステップによって得られた第１画像データと第３ステップによって得られた第２画像データに画像処理を施す第４ステップと、画像処理された各処理データを表示して被験部位のずれを確認する第５ステップとからなり、画像処理を施す第４ステップでは、ＲＧＢの各チャンネルの信号又はＲＧＢの各チャンネルから線形変換によって得られる信号による画素値ついて、各画素の画素値と、各画素の近傍領域における画素値の代表値との差又は比を用いて画像処理を行うようになっている。

また、本実施形態によれば、第５ステップにおいて被験部位のずれを確認した後に、このずれが修正されるように被験部位の全体を含んだ第２のカラー画像を撮影し直す第６ステップを含んでいる。

ここで、本実施形態の被験部位の特定方法は、例えば図１に示すような概略構成を備える体毛成長度測定装置１０を用いて行われることになる。すなわち、体毛成長度測定装置１０は、主として画像処理部１１としてのコンピュータと、撮像部１２としてのデジタルカメラと、モニタ１４と、コンピュータに付属するキーボード１３ａ、マウス１３ｂ等からなり、撮像部１２は、例えば被験部位を含んだ領域のカラー画像を撮影し、撮影した画像に基づく例えば３０万〜６００万画素の画像信号を、画像データとして出力する。

また、画像処理部１１は、例えば撮像部１２からの画像信号による画像をモニタ１４に表示したり、後述の各種指令に応じて、例えば各画素の画素値と、各画素の近傍領域における画素値の中央値との差を求めて、その差の画像を表示するといった画像処理を行う。

さらに、画像処理部１１としてのコンピュータは、例えば撮影された画像データや画像データから得られた体毛のデータ等を蓄積すると共に、各種の演算を行い、またこれと接続するキーボード１３ａやマウス１３ｂ等から送られる各種の指令を実行して、画像処理ができるようになっている。

そして、本実施形態の被験部位の特定方法によれば、第１ステップにおいては、被験部位を含んで撮影した第１のカラー画像を第１画像データとして記憶する。すなわち、例えば女性の脚の所定の部位において、被験部位となるべき概略の領域として、例えば縦３０ｍｍ、横４０ｍｍの矩形の領域にマーキング１６（図２（ａ）参照）を描いてこれを撮影対象とし、かかる領域を撮像部１２によって撮影すると共に、得られた画像信号を第１画像データとして画像処理部１１に出力して、モニタ１４に表示すると共に、当該画像信号をコンピュータ１１に蓄積する。

また、第２ステップにおいては、第１のカラー画像上で被験部位１５の範囲を指定する。すなわち、第１のカラー画像を、図２（ａ）に示すようにモニタ１４に表示し、この表示されたカラー画像上で、体毛の経時的変化が比較観察される実際の被験部位１５を指定すると共に、得られた被験部位１５のデータもコンピュータ１１に蓄積する。

さらに、第３ステップにおいては、被験部位１５の少なくとも一部を含んで撮影した第２のカラー画像を第２画像データとして記憶する。すなわち、第１ステップで被験部位１５のカラー画像を撮影してから、例えば数日〜数週間経過後に、被験部位１５における体毛の経時的変化を比較観察するべく、被験部位１５と思われる例えば縦３０ｍｍ、横４０ｍｍの矩形の領域にマーキング１６’を描いてこれを撮影対象とし、かかる領域を撮像部１２によって撮影すると共に、得られた画像信号を第２画像データとして画像処理部１１に出力して、図３（ａ）に示すようにモニタ１４に表示すると共に、当該画像信号をコンピュータ１１に蓄積する。

そして、本実施形態によれば、第４ステップにおいては、第１ステップによって得られた第１画像データと第３ステップによって得られた第２画像データに対し、ＲＧＢの各チャンネルの信号又はＲＧＢの各チャンネルから線形変換によって得られる信号による画素値ついて、各画素の画素値と、各画素の近傍領域における画素値の代表値との差又は比を用いて画像処理を行う。また、その差又は比の画像をモニタ１４に表示する。

ここで、ＲＧＢの各チャンネルの信号による画素値とは、撮像部（デジタルカメラ）１１の撮像子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサ等）からのＲＧＢ信号のことである。

また、ＲＧＢの各チャンネルから線形変換によって得られる信号による画素値とは、ＲＧＢ各チャンネルの信号と下記（式１）で表される関係にある信号である。ここで、（式１）において、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の変換後の信号であり、ａ₁₁〜ａ₃₃は、変換に用いる係数である。

さらに、各画素の近傍領域とは、画素の中心から一定半径の円内に含まれる画素の集合である。例えば、画素の合計が、横３０００画素×縦２０００画素＝６００万画素（全画素数）から成る場合に、ある画素を中心とする半径ｒの円を考える。そして、この円内に含まれる画素数を全画素数の２％にしたい場合は、πｒ２／６００万＝０．０２から半径ｒとして約２００画素が求められるが、各画素の近傍領域とは、この求められた半径ｒの円内にある画素の集合体を意味することになる。

なお、本実施形態によれば、各画素の近傍領域が占める画素数は、画像データの全画素数の０．１〜２０％であることが好ましく、０．３〜３％であることが特に好ましい。各画素の近傍領域が占める画素数が画像データの全画素数の０．１〜２０％であることにより、例えば、各画素の画素値と、各画素の近傍領域における画素値の中央値の差を求めた際に、画像から肌色を効果的に除去することができ、皮下の血管のパターン、色素沈着、毛穴の配置等の特徴を効果的に際立たせることが可能になる。

さらにまた、各画素の近傍領域における画素値の代表値とは、当該近傍領域に含まれる画素に対して平均値の算出や中央値の算出等の統計処理を行った結果、得られる値である。

ここで、画素値の代表値としては、例えば中央値、平均値、１／４位数と３／４位数との平均値、最大値と最小値との平均値等を採用することができるが、中央値を用いることが好ましい。画素値の代表値として中央値を用いることにより、ホクロのように肌に比べて明暗の差が大きなエッジ部の影響が、画素の周囲に広範囲に亘って及ばないという利点が得られることになる。

そして、本実施形態によれば、第１画像データと第２画像データに対して上述のような画像処理が行われることにより、図２（ｂ）、及び図３（ｂ）に示すような、画素から肌色に近い成分が抜かれて、肌色と異なる色部分である皮膚の色素沈着部分、毛穴、血管等の現れた部分が強調された、強調画像が得られることになる。

また、第５ステップにおいては、画像処理された各処理データを表示して、被験部位１５のずれを確認する。すなわち、本実施形態によれば、例えば図２（ｂ）、及び図３（ｂ）に示すような画像処理後の強調画像を並べて表示し、強調された肌色と異なる色素沈着部分、毛穴、血管等の現れた部分等を手がかりとすることにより、第１画像データの処理画像に描かれた被験部位１５を、第２画像データの処理画像に容易にトレースすることが可能になる。また第２画像データの処理画像には、第３ステップにおいて撮影対象となった、被験部位と思われる領域のマーキング１６’が画像処理後も残って同時に表示されており、トレースされた被験部位１５とマーキング１６’とを比較することによって、被験部位１５のずれを容易に確認することが可能になる。

さらに、必要に応じて適宜実施される第６ステップにおいては、第５ステップで確認された被験部位１５のずれに基づいて、第３ステップで女性の脚の所定の部位にマーキング１６’（図２（ａ）参照）を施した撮影対象から、確認されたずれの分移動した位置を新たな撮影対象として撮影し直すことにより、被験部位１５の全体を含んだ第２のカラー画像による第２画像データを容易に得ることが可能になる。これによって、第１画像データによる被験部位１５と第２画像データによる被験部位１５の全体を容易に比較観察できるようになり、当該被験部位１５における体毛の成長状態の経時的変化を正確に評価することが可能になる。

すなわち、本実施形態の被験部位の特定方法によれば、所定の画像処理によって得られた、肌色と異なる色部分である皮膚の色素沈着部分、毛穴の配置、血管等の現れた部分が強調された強調画像を介することにより、キズ、アザ、ホクロ等を目印とすることなく、かつ被験部位に長期に渡ってマーキングを施しておくことなく、先に撮影した被験部位１５の画像データに対する、後に撮影した画像データのずれを容易且つ正確に把握することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の被験部位の特定方法は、肌に生えた体毛の経時的変化を比較観察する場合に限定されることなく、ヒトの肌における他の種々の要素の経時的変化を評価するべく被験部位を特定する際に採用することができる。また、第１画像データと第２画像データの画像処理は、同時に行う必要は必ずしもなく、第１画像データの画像処理を先に行って記憶しておき、第２画像データに対する画像処理を行った際にこれを取り出して比較するようにしても良い。

本発明の一実施形態に係る被験部位の特定方法を行う際に用いる体毛成長度測定装置の基本構成の説明図である。 （ａ）は画像処理前の第１画像データの説明図、（ｂ）は画像処理後の第１画像データの説明図である。 （ａ）は画像処理前の第２画像データの説明図、（ｂ）は画像処理後の第２画像データの説明図である。

符号の説明

１０ 体毛成長度測定装置
１１ 画像処理部（コンピュータ）
１２ 撮像部（デジタルカメラ）
１３ａ キーボード
１３ｂ マウス
１４ モニタ
１５ 被験部位
１６，１６’ 撮影対象領域のマーキング

Claims (4)

1. 肌面を撮影したカラー画像から画像処理によって被験部位を特定する被験部位の特定方法であって、
   前記被験部位を含んで撮影した第１のカラー画像を第１画像データとして記憶する第１ステップと、前記第１のカラー画像上で前記被験部位の範囲を指定する第２ステップと、前記被験部位の少なくとも一部を含んで撮影した第２のカラー画像を第２画像データとして記憶する第３ステップと、前記第１ステップによって得られた第１画像データと第３ステップによって得られた第２画像データに画像処理を施す第４ステップと、画像処理された各処理データを表示して前記被験部位のずれを確認する第５ステップとからなり、
   前記画像処理を施す第４ステップでは、ＲＧＢの各チャンネルの信号又はＲＧＢの各チャンネルから線形変換によって得られる信号による画素値ついて、各画素を中心とした全画素数の０．１〜２０％の画素数を占める領域を近傍領域として、該近傍領域における画素値の中央値を代表値とし、各画素の画素値と、前記代表値との差を用いて前記画像処理を行う被験部位の特定方法。
2. 前記各画素の近傍領域が占める画素数は、前記画像データの全画素数の０．３〜２０％である請求項１記載の被験部位の特定方法。
3. 前記各画素の近傍領域は、画素の中心から一定半径の円内に含まれる画素の集合である請求項１又は２に記載の被験部位の特定方法。
4. 前記第５ステップにおいて前記被験部位のずれを確認した後に、該ずれが修正されるように前記被験部位の全体を含んだ前記第２のカラー画像を撮影し直す第６ステップを含む請求項１〜３のいずれかに記載の被験部位の特定方法。