JP6439342B2 - 爪情報検出装置、描画装置及び爪情報検出方法 - Google Patents
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Description
このような装置を用いれば、ネイルサロン等を利用しなくても手軽にネイルデザインを楽しむことができる。さらに、描画前にカメラで爪の画像を撮影し、得られた画像から爪の端部を検出することにより、爪の表面に正確に画像を描画することも考えられている。
しかしながら、このように互いに異なる二方向から爪を撮影可能な構成にした場合には、装置の構造が複雑になってしまい、装置の製造コストの上昇を招いてしまう。
このため、本発明の課題は、一方向から撮影対象を撮影するだけで、爪の情報を正確に検出することを可能とすることである。
幅方向に湾曲した爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記爪の幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる第一の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れかに合わせる第二の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置が提供される。
幅方向に湾曲した爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を前記爪の前記第一端部に合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の幅方向の端に対応する第二端部として検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置が提供される。
上記爪情報検出装置と、
設定されたデザイン画像の画像データを、前記爪情報検出装置により検出された前記第二端部の位置と、前記爪情報検出装置により取得された前記爪の前記頂点位置の、前記第二端部からの高さの値と、に基づいて補正して生成された描画データにより、前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置が提供される。
平面状の載置面上に載置された幅方向に湾曲した爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出装置で実行される爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記爪の前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れかに合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法が提供される。
平面状の載置面上に載置された幅方向に湾曲した爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、該撮影部と、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部に合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像における前記爪の幅方向の端を前記爪の幅方向の端に対応する第二端部として検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法が提供される。
図1に示すように、このネイルプリント装置(描画装置)1は、ケース本体2及び蓋体4を備えている。蓋体4は、ケース本体2の上面(天板)の後端部に設けたヒンジ3を介して、ケース本体2に回動可能に連結されている。蓋体4は、ヒンジ3を支点として、ケース本体2の天板に重ねられた状態からケース本体2の天板に対して立てられた状態(図1参照)まで回動可能となっている。 上記ケース本体2は上方から平面視した場合にほぼ長円状に形成されている。このケース本体2の前側には開閉板2cが起倒可能に設けられている。この開閉板2cは、ケース本体2の前面下端部に設けられたヒンジ(図示せず)を介して、ケース本体2に連結されている。この開閉板2cは、ケース本体2の前面を開閉するためのものである。
なお、ケース本体2及び蓋体4の形状、構成はここに例示したものに限定されない。
操作部12は、ユーザが各種入力を行うものである。
操作部12には、例えば、ネイルプリント装置1の電源をONする電源スイッチ釦、動作を停止させる停止スイッチ釦、爪Tに描画するデザイン画像を選択するデザイン選択釦、描画開始を指示する描画開始釦、その他各種の入力を行うための操作釦121が配置されている。
表示部13は、例えば液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のフラットディスプレイ等で構成されている。本実施形態において、この表示部13には、例えば、印刷指U1を撮影した画像(以下「指画像」という。)、この指画像中に含まれる爪画像(爪Tの輪郭線等の画像)、爪Tに描画すべきデザイン画像を選択するためのデザイン選択画面、デザイン確認用のサムネイル画像、各種の指示を表示させる指示画面、告知画面、警告画面等が適宜表示される。
なお、表示部13の表面にタッチパネルが一体的に構成されていてもよい。この場合には、例えば、先の尖った棒状の筆記具様であってタッチパネル表面に押し当てることにより筆記する図示しないスタイラスペンや、指先等によって表示部13の表面をタッチするタッチ操作によっても各種の入力を行うことができるように構成される。
図3は、本実施形態における装置本体の正面図であり、図4は図3に示されたIV−IV線に沿った断面を矢印方向に見て示した断面図である。
図2から図4に示すように、装置本体10は、ほぼ箱状に形成され、ケース本体2の内部下方に設置された下部機枠11aと、この下部機枠11aの上方で且つケース本体2の内部上方に設置されている上部機枠11bとを備えている。そして、これら下部機枠11a及び上部機枠11bには、印刷指固定部20、撮影部30、描画部40及び制御装置50(図6参照)等が設けられている。
ここで、印刷指挿入部20aは、描画対象である爪Tに対応する指(以下「印刷指U1」という)を挿入するめための指挿入部である(図4参照)。なお、本実施形態では、印刷指挿入部20aに1本ずつ印刷指U1を挿入して爪Tへの描画等を行う場合を例として説明する。印刷指挿入部20aの形状、大きさ等は特に限定されないが、各種の指に対応できるように、印刷指挿入部20aは大人の親指等が挿入された場合でもきつくない程度の大きさに形成されている。
指押さえ部24は、板状の部材であり、印刷指U1が上方に押し上げられた際に、印刷指U1の上面が指押さえ部24の下面に押し当てられる。これにより、印刷指U1が上方に上がり過ぎないように、印刷指U1の高さ方向の位置決めがされるようになっている(例えば図11(c)参照)。
指載置部25は、上面が平面上の載置面25aをなす板状の部材であり、印刷指挿入部20aの内部に印刷指U1が挿入されたときに印刷指U1が載置されるものである。
昇降機構23は、例えば油圧や空気圧によって膨張、膨出することによって下側から指載置部25(指載置部25に載置されている印刷指U1)を押し上げるとともに、油圧や空気圧が下がった状態において凹部21a内に収容されて隔壁21の上面とほぼ面一となる。
昇降機構23は、後述する制御装置50の昇降制御部513(図6参照)によりその昇降動作を制御されるようになっており、印刷指挿入部20a内に挿入され指載置部25に載置されている印刷指U1の上面が指押さえ部24の下面に突き当てられるまで、印刷指U1を上昇させる。
本実施形態では、昇降機構23によって印刷指U1が押し上げられ、印刷指U1の上面が指押さえ部24の下面に突き当てられた状態において、爪Tが描画ヘッド46による描画に適した高さに保持されるようになっている。
爪乗せ部26は、例えばゴムや樹脂等で形成されている。なお、爪乗せ部26を形成する材料等はここに例示したものに限定されないが、インクの付着によって変質しないものが好ましく、また、爪Tを乗せた際に指先等に負担がかからないように、多少の柔軟性を有するものであることが好ましい。
高精細な描画を行うためには、描画ヘッド46と爪Tの上面との距離を描画に適した所定の距離に保つ必要があり、爪Tの位置が高過ぎても低過ぎても良好な描画を行うことができない。また、指先が安定しないと、描画中も爪Tが上下に動いて位置ずれを生じるおそれもある。
また、後述のように、カメラ32で撮影した爪画像に基づいて爪Tの形状認識(すなわち、爪Tの輪郭の検出)を行う場合、爪Tの位置が高くカメラ32との距離が近いと、実寸よりも大きく爪Tを認識してしまい、これに基づいて描画を行うと、描画範囲が爪Tからはみ出し、インクが指等に付着してしまう。逆に、爪Tの位置が低くカメラ32との距離が遠いと、実寸よりも小さく爪Tを認識してしまい、これに基づいて描画を行うと、描画範囲が爪Tよりも小さくなって塗り残しを生じてしまう。
この点、爪Tの少なくとも先端を爪乗せ部26に載置するようにすれば、爪Tを安定させることができるとともに、爪Tの高さ方向の位置を一定に固定することができる。
なお、爪乗せ部26の高さ、大きさ等は図示例に限定されないが、爪乗せ部26の高さが指押さえ部24の高さに比べて高過ぎる場合には、爪乗せ部26に爪Tの先端を乗せるために指押さえ部24によって規制されている部分よりも先の指先部分を大きく後方に逸らさなければならず、ユーザに不自然な姿勢を強いることとなる。このため、爪乗せ部26の高さは、その上面が指押さえ部24の上面の高さを超えないように構成されていることが好ましい。
爪乗せ部26において爪Tが載置される部分を爪Tの幅方向の寸法よりも幅の狭い狭幅部26aにすると、爪Tの先端部分の幅方向のほぼ中央部が爪乗せ部26の狭幅部26aの上に載置される。このため、図5(b)に示すように、爪Tの高さがほぼ同じとなるように爪Tを保持することができる。
本実施形態では、印刷指U1を印刷指挿入部20aに挿入し、非印刷指を非印刷指挿入部20bに挿入して、印刷指U1と非印刷指とで隔壁21を挟持することにより、印刷指U1が安定した状態で固定される。
例えば、親指が印刷指U1となる場合には、親指(印刷指U1)を印刷指挿入部20aに挿入し、親指以外の4本の指(人差し指、中指、薬指及び小指)を非印刷指として非印刷指挿入部20bに挿入する。この場合、ユーザが印刷指U1と非印刷指とで隔壁21を挟持することで印刷指U1が固定される。
なお、隔壁21の指挿入側端部は、印刷指U1と非印刷指とで隔壁21を強く挟持しても指の付け根に負担がかからないように、指挿入方向の断面が、円形や楕円形、多角形等、印刷指U1及び非印刷指の付け根が突き当てられた際に自然に馴染む形状となっていることが好ましい。
本実施形態において、この描画ヘッド46は、インクを微滴化し、描画対象の被描画面に対し直接に吹き付けて描画を行うインクジェット方式の描画ヘッドである。なお、描画ヘッド46の記録方式はインクジェット方式に限定されない。
描画ヘッド46は、指押さえ部24に印刷指U1の上面が押し当てられ、爪乗せ部26に爪Tの少なくとも先端が載置された状態で、印刷指U1の爪Tの表面に画像(ネイルデザイン)を描画するものである。描画ヘッド46は、後述する爪情報検出部512により検出された爪情報に基づいて、印刷指U1の爪Tに描画を行うようになっている。
下部機枠11aには、描画ヘッド46にインクを供給するためのインクカートリッジ48が設けられている。インクカートリッジ48は、図示しないインク供給管を介して描画ヘッド46と接続されており、適宜描画ヘッド46にインクを供給するようになっている。なお、描画ヘッド46自体にインクカートリッジを搭載する構成としてもよい。
カメラ32は、印刷指挿入部20a内に挿入され、載置面25a上に載置された印刷指U1の爪Tに対向して配置され、当該爪を載置面25aに直交する方向から撮影して、印刷指U1の爪Tの画像である爪画像(爪画像を含む指画像)を得るものである。
また、基板15には、カメラ32を手前側と奥側とで挟むように白色LED等の一対の照明灯33が設置されている。照明灯33は、カメラ32による撮影の際に、印刷指U1の爪Tを照明するものである。撮影部30は、このカメラ32及び照明灯33を備えて構成されている。撮影部30は、主キャリッジ42の左右方向、つまり爪Tの幅方向の移動に伴って、同方向へ移動することになる。主キャリッジ42は、上述したように水平に配置された一対のガイドロッド41によってガイドされるために、撮影部30は高さ位置が一定のまま移動されることになる。具体的には、爪Tの幅方向で、爪Tの載置面25aからの高さが最も高い頂点位置と撮影部30との間の、載置面25aに直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、載置面25aに平行な面内で、撮影部30は爪Tに対して相対的に爪Tの幅方向に沿って移動させられる。つまり、主キャリッジ42、モータ43及び一対のガイドロッド41が本発明に係る移動部である。
この撮影部30は、後述する制御装置50の撮影制御部511(図6参照)に接続され、該撮影制御部511によって制御されるようになっている。
撮影部30によって撮影された画像の画像データは、後述する記憶部52の爪画像記憶領域521に記憶される。
制御装置50は、図6に示すように、図示しないCPU(Central Processing Unit)等によって構成されている制御部51と、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等で構成されている記憶部52とを備えるコンピュータである。
具体的には、記憶部52には、例えば、爪Tの爪情報を検出するための爪情報検出プログラム、描画処理を行うための描画プログラム等の各種プログラムが格納されており、制御装置50はこれらのプログラムを実行してネイルプリント装置1の各部を制御するようになっている。
また、本実施形態において記憶部52には、撮影部30によって取得されたユーザの印刷指U1の爪Tの爪画像を記憶する爪画像記憶領域521、爪情報検出部512により検出された爪情報(本実施形態では、爪の輪郭)を記憶する爪情報記憶領域522及び爪Tに描画されるネイルデザインの画像データを記憶するネイルデザイン記憶領域523が設けられている。
ネイルデザイン記憶領域523に記憶されているネイルデザインの画像データは、例えば矩形のデータであり、各種の爪Tのサイズに対応できるように、一般的な爪Tのサイズよりも大きなサイズのものが用意されている。
撮影部30によって取得された爪画像は、記憶部52の爪画像記憶領域521に記憶される。
なお、撮影制御部511は、ユーザが印刷指U1を印刷指挿入部20aに挿入する際に、印刷指挿入部20a内に挿入される印刷指U1の様子を撮影部30に撮影させてもよい。この場合、撮影部30によって撮影された画像を表示部13等に表示させることにより、ユーザが印刷指U1をセットする際に目視にて印刷指U1の配置を確認でき、適切に印刷指U1の爪Tの先端を爪乗せ部26の上に載置することができるため、好ましい。
本実施形態では、爪情報検出部512は、爪情報として、爪Tの輪郭(爪形状)を検出する。
具体的には、爪情報検出部512は、カメラ32により取得された印刷指U1の爪Tの爪画像を含む指画像から、爪Tの輪郭(形状)や位置を検出し、この輪郭をx,y座標等で表される情報として取得する。爪情報検出部512が爪Tの輪郭(形状)を検出する手法は特に限定されないが、例えば、爪情報検出部512は、カメラ32により取得された印刷指U1の爪Tの爪画像を含む指画像から爪Tとそれ以外の指部分との色の違い等に基づいて爪Tの輪郭(形状)を検出するものである。なお、爪情報検出部512が爪Tの輪郭(形状)を検出する手法は特に限定されず、ここに挙げたものに限られない。
また、爪情報検出部512は、爪Tの高さ(爪Tの垂直方向の位置)、爪Tの曲率に基づく指標(曲面レベル)等についても検出する。爪Tの高さや曲面レベルの検出方法については後述するが、これらを爪情報検出部512が検出すれば、爪Tの高さ方向の形状も考慮して描画を行うことができ、より高精度の描画を実現することができる。
本実施形態では、指載置部25に載置されたままの印刷指U1を昇降させ、描画時において、印刷指U1の上面が指押さえ部24の下面に当接する位置に印刷指U1を保持させる。
本実施形態において、制御部51は、ユーザが操作部12等を操作することによって選択されたネイルデザインの画像データを爪情報検出部512により検出された爪Tの輪郭に合わせ込み、なおかつ曲面レベルに応じた曲面補正を施すことにより、爪Tの輪郭の領域内を描画対象領域とする描画データを生成するようになっており、描画制御部514は、この描画データを描画ヘッド46に出力する。
前述のように、本実施形態では、ネイルデザイン記憶領域523に記憶されているネイルデザインの画像データは、矩形の大きなサイズのデータであり、描画データは、このネイルデザインの画像データを爪Tの輪郭に合うように適宜縮小することで生成される。
本実施形態では、表示制御部515は、例えば、印刷指U1を撮影して得られた指画像や、この指画像中に含まれる爪画像(爪Tの輪郭線等の画像)、爪Tに描画すべき画像(すなわち、「ネイルデザイン」)を選択するためのデザイン選択画面、デザイン確認用のサムネイル画像、各種の指示を表示させる指示画面等を表示部13に表示させるようになっている。
図7は、ネイルプリント装置1による描画処理の流れを示すフローチャートである。図8は、指載置部25に印刷指U1を位置決めする手順を示す説明図である。
このネイルプリント装置1により描画を行う場合、ユーザはまず、電源スイッチを入れて制御装置50を起動させる。
表示制御部515は、表示部13にデザイン選択画面を表示させ、ユーザは操作部12の操作釦121等を操作して、デザイン選択画面に表示された複数のネイルデザインの中から所望のネイルデザインを選択することにより、操作部12から選択指示信号が出力されて、一つのネイルデザインが決定される(ステップS1)。
印刷指U1の指載置部25へのセットが完了すると、昇降制御部513が昇降機構23を動作させて、指載置部25ごと印刷指U1を上方に押し上げる。図8(c)に示すように、昇降機構23は、印刷指U1の上面が指押さえ部24の下面に当接する位置まで上昇すると停止し、これによって印刷指U1が指載置部25と指押さえ部24とで挟まれて、描画に適した高さに位置決めされる。この状態で、ユーザは、爪Tの先端を爪乗せ部26の狭幅部26aの上に乗せる。このとき、爪先を多少下方向に押し付けるようにすると、爪先がより安定して好ましい。
このように、爪Tの曲率は、個人によって異なり、一個人であっても、印刷指U1の種類によって異なるが、これら印刷指U1の幅方向の爪Tの曲率は、狭幅部26a上に爪Tの先端が載置されることで吸収できる。更に、印刷指U1の厚みも、個人によって異なり、一個人であっても、印刷指U1によって異なるが、これら印刷指U1の厚みは、指押さえ部24に押し当てられることで吸収できる。
ここで、撮影部30で取得した爪画像から爪の幅を取得する場合に、爪Tは幅方向に湾曲しているため、爪Tの幅方向の端部は爪の幅方向の頂点よりも下がっている。これにより爪画像内における爪の幅は実際の値よりも小さくなってしまうという問題がある。
以下、この問題について具体的に説明する。
図9は、撮影部30のカメラ32と爪Tとの位置を模式的に示す説明図である。カメラ32は、その撮影範囲Rの幅方向の基準位置(例えば中心位置c1)が爪Tの幅方向の中心t1(頂点)に重なるように位置合わせされている。ここで、カメラ32の撮影範囲R内に爪Tは収まっている。しかし、爪Tの幅方向の端部t2,t3は、爪Tの幅方向の中心t1よりもカメラ32から離れた位置にある。カメラ32から爪Tの幅方向の中心t1までの距離(撮影距離)をLとし、このカメラ32から距離Lの位置を、カメラ32の焦点が合わせられていて、画像の実寸法を測定する測定位置としたとき、図9に示すように爪Tの幅方向の端部t2は測定位置では仮想端部(第一端部)P2の位置に見える。すなわち爪画像中においては、爪Tの幅方向の端部t2が実際の位置よりも内側の位置(図9中、仮想端部P2)になり、端部t2と仮想端部P2との間に差ΔPが生じている。ここで、カメラ32で取得された撮影対象の画像の実寸法は、撮影対象が測定位置に存在しているものとして測定されるため、測定される爪Tの幅は、実際の幅よりも差ΔPの分だけ狭い値となってしまう。
以下で説明する爪情報及び爪画像の取得処理では、カメラ32に対する爪Tの頂点と端部t2,t3との距離が異なっていたとしても、爪Tの幅を正確に撮影できる手法を取り入れている。
次いで、撮影制御部511は、第一の位置にあるカメラ32を制御して、撮影対象である爪の正面画像(爪画像)を取得する(ステップS32)。
次いで、撮影制御部511は、第二の位置にあるカメラ32を制御して、爪の正面画像(第二の爪画像)を取得する(ステップS35)。
次いで、撮影制御部511は、第三の位置にあるカメラ32を制御して、爪の正面画像(第三の爪画像)を取得する(ステップS38)。
ここで、爪Tの頂点とカメラ32の間の距離(撮影距離)H2は、ネイルプレインと装置1の構造により予め設定されているものであり、既知の値である。
描画データが生成されると、描画制御部514は、この描画データを描画ヘッド46に出力し、描画データに基づく爪領域(すなわち、爪情報検出部512により検出された爪Tの輪郭の内側の領域)への描画を行う(ステップS5)。そして、爪領域への描画が終了すると、描画制御部514は、当該爪Tについての描画処理を終了する。
なお、他にも描画する指の爪Tがある場合には、印刷指U1を入れ替えて、上記の処理を繰り返す。
また、爪Tの幅方向における端部付近に中心位置c1が配置されるように撮影部30の第二の位置合わせをすることで、爪Tの幅方向の端部座標が検出されるので、実際の爪Tの幅Wを一方向から爪Tを撮影することにより検出することができる。
そして、予め爪Tから撮影部30のカメラ32までの高さH2(所定の高さ)は予め設定された既知の値であるので、この高さH2と距離L1,R1と距離L2,R2とによって、爪Tの高さH1も求めることができる。
このように、一方向から爪Tを撮影するだけで、爪Tの形状に関する情報(距離L1,L2,R1,R2や高さH1等)を正確に検出することが可能になる。
なお、上述したように、本実施形態では、爪Tの実際の端部t2,t3の座標と、距離L2,R2とはわずかではあるが位置ずれを生じている。このままでも爪Tに対する描画には大きな影響を及ぼさないものの、より正確性を求めるべく、さらに左右の端部P3,P4に中心位置c1が重なるように撮影部30を移動させて、そこで得られた爪画像から爪Tの端部座標を求めるようにしてもよい。これを繰り返せば爪Tの実際の端部t2,t3の座標に収束していくことになる。
例えば、狭幅部26aの幅は、図示例よりも広くてもよいし、図示例よりもさらに幅の狭いものであってもよい。また、例えば、爪乗せ部26が爪Tの幅方向の寸法よりも幅の狭い狭幅部26aのみで構成されていてもよい。また、例えば、狭幅部26aを備えない構成としてもよい。例えば、爪乗せ部26は棒状の部材であってもよいし、棒状等の支持部材の先端に球状、半球状等の爪Tを載置する部分を備える構成としてもよい。
いずれの場合でも、爪乗せ部26の爪Tが載置される部分の上面の高さは、指押さえ部24の上面の高さを超えないことが好ましく、さらに好ましくは爪乗せ部26の爪Tが載置される部分の上面の高さが、指押さえ部24の下面の高さとほぼ同じとなるように構成される。
この場合には、爪乗せ部26も挿入される印刷指U1の数だけ用意される。また、指の長さに応じて、例えば小指用の爪乗せ部26は指挿入方向の比較的手前側に配置され、中指用の爪乗せ部26は指挿入方向の比較的奥側に配置されるというように、爪乗せ部26の位置を指種によってずらして配置してもよい。
また、本実施形態では、移動部が撮影部30を移動させる場合を例示して説明したが、撮影対象側を移動させるような構成であってもよい。いずれにしろ撮影対象に対して撮影部30が相対的に移動させるものであれば移動部はどのようなものであってもよい。
図12は、変形例1の爪情報及び爪画像の取得処理の流れを示すフローチャートである。図13は、この爪情報及び爪画像の取得処理の説明をするため、当該処理時の撮影部30の動作を模式的に示す説明図である。
次いで、撮影制御部511は、第一の位置にあるカメラ32を制御して、撮影対象である爪の正面画像(爪画像)を取得する(ステップS132)。
ここで、爪Tの頂点からカメラ32までの高さH2は、ネイルプリント装置1の構造上により予め設定されているものであり、既知の値である。
図14は、変形例1の爪情報及び爪画像の取得処理の流れを示すフローチャートである。図15は、この爪情報及び爪画像の取得処理の説明をするため、当該処理時の撮影部30の動作を模式的に示す説明図である。
次いで、爪情報検出部512は、爪Tの幅Wの半分の地点を爪の中心t1とし、さらにここを座標の基準点と再設定する(ステップS238)。なお、基準点が再設定されたことに伴い、爪Tの左右の端部t2,t3の端部座標L3,R3も取得する。
次いで、撮影制御部511は、第一の位置にあるカメラ32を制御して、撮影対象である爪の正面画像(爪画像)を取得する(ステップS240)。
左半分の曲面レベルは、上記した手法で求められるため、以下では右半分の曲面レベルの算出手法について具体的に述べる。
図15における三角形D1,D2,D7と、三角形D7,D8,D9は相似形である。このため、爪の高さH1(D7−D8間の長さ)、爪Tの頂点からカメラ32までの高さH2(D1−D2間の長さ)、右の仮想端部座標R1(D2−D7間の長さ)、右の端部座標R3と仮想端部座標R1との差分ΔR1(D8−D9間の長さ)から以下の式(3)の関係が成り立ち、この式(3)に基づいて爪情報検出部512は爪の高さH1を求める。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記爪の幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置を前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置に合わせる第一の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れかに合わせる第二の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記第二端部の位置と、前記撮影距離とに基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記第二端部からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項2>
請求項1に記載の爪情報検出装置において、
前記基準位置は、前記撮影部の前記撮影範囲の幅方向の中央であることを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項3>
請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記第二の位置合わせでは、前記制御部は、前記撮影部の前記基準位置を前記第一端部に合わせるように前記移動部を制御し、その状態で前記撮影部により取得された前記爪の前記第二の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の前記第二端部として検出することを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項4>
請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記第二の位置合わせでは、前記制御部は、前記撮影部の撮影が継続された状態で前記移動部を制御して、前記撮影部により随時取得される前記第二の画像内の前記爪の幅方向における端に前記基準位置が配置される位置に、前記撮影部を位置合わせすることを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項5>
請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記制御部は、
前記第二の位置合わせでは、前記撮影部の撮影が継続された状態で前記移動部を制御して、前記撮影部により随時取得される前記第二の画像内の前記爪の幅方向における両端に前記基準位置が配置される位置に前記撮影部を位置合わせすることで、前記爪の幅方向の両端に対応する前記第二端部を検出した後、
前記両端に対応する前記第二端部の位置から前記爪の幅方向の中心を取得することで、前記第一の位置合わせを実行することを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項6>
爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置を前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置に合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を前記爪の前記第一端部に合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の幅方向の端に対応する第二端部として検出し、
前記第一端部の位置と、前記第二端部の位置と、前記撮影距離とに基づいて前記爪の前記頂点位置の、前記第二端部からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項7>
請求項6に記載の爪情報検出装置において、
前記基準位置は、前記撮影部の前記撮影範囲の幅方向の中央であることを特徴とする爪情報検出装置。
<請求項8>
請求項1〜7に記載の爪情報検出装置と、
設定されたデザイン画像の画像データを、前記爪情報検出装置により検出された前記第2端部の位置と、前記爪情報検出装置により取得された前記爪の前記高さの値と、に基づいて補正して生成された描画データにより、前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
<請求項9>
平面状の載置面上に載置された爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出装置で実行される爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置を前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置に合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記爪の前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れか合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記第二端部の位置と、前記撮影距離とに基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記第一端部からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法。
<請求項10>
平面状の載置面上に載置された爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、該撮影部と、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置を前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置に合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部に合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記第二端部の位置と、前記撮影距離とに基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記第二端部からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法。
10 装置本体
25a 載置面
30 撮影部
40 描画部
41 ガイドロッド(移動部)
42 主キャリッジ(移動部)
43 モータ(移動部)
46 描画ヘッド
50 制御装置
51 制御部
c1 基準位置
T 爪(撮影対象)
Claims (10)
- 幅方向に湾曲した爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記爪の幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる第一の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れかに合わせる第二の位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項1に記載の爪情報検出装置において、
前記基準位置は、前記撮影部の前記撮影範囲の幅方向の中央であることを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記第二の位置合わせでは、前記制御部は、前記撮影部の前記基準位置を前記第一端部に合わせるように前記移動部を制御し、その状態で前記撮影部により取得された前記爪の前記第二の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の前記第二端部として検出することを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記第二の位置合わせでは、前記制御部は、前記撮影部の撮影が継続された状態で前記移動部を制御して、前記撮影部により随時取得される前記第二の画像内の前記爪の幅方向における端に前記基準位置が配置される位置に、前記撮影部を位置合わせすることを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項1又は2に記載の爪情報検出装置において、
前記制御部は、
前記第二の位置合わせでは、前記撮影部の撮影が継続された状態で前記移動部を制御して、前記撮影部により随時取得される前記第二の画像内の前記爪の幅方向における両端に前記基準位置が配置されるよう前記撮影部を位置合わせすることで、前記爪の幅方向の両端に対応する前記第二端部を検出した後、
前記両端に対応する前記第二端部の位置から前記爪の幅方向の中心を取得することで、前記第一の位置合わせを実行することを特徴とする爪情報検出装置。 - 幅方向に湾曲した爪を有する指が載置される平面状の載置面と、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部と、
前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記撮影部を前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させる移動部と、
前記移動部及び前記撮影部を制御して、前記撮影部により取得された前記爪の画像から前記爪の情報を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動部を制御して、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を第一端部として検出し、
前記移動部を制御して、前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を前記爪の前記第一端部に合わせた状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の幅方向の端に対応する第二端部として検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項6に記載の爪情報検出装置において、
前記基準位置は、前記撮影部の前記撮影範囲の幅方向の中央であることを特徴とする爪情報検出装置。 - 請求項1〜7に記載の爪情報検出装置と、
設定されたデザイン画像の画像データを、二つの前記三角形に基づいて補正して生成された描画データにより、前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。 - 平面状の載置面上に載置された幅方向に湾曲した爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出装置で実行される爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置と前記撮影部との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面内で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記爪の前記第一端部及び前記爪の幅方向の端の何れかに合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像に基づいて、前記爪の幅方向の端に対応する第二端部を検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法。 - 平面状の載置面上に載置された幅方向に湾曲した爪を有する指の、前記爪の情報を検出する爪情報検出方法であって、
前記載置面上に載置された前記爪と対向して設けられ、前記爪を前記載置面に直交する方向から撮影して、前記爪の画像を取得する撮影部を、該撮影部と、前記爪の幅方向で、前記爪の前記載置面からの高さが最も高い頂点位置との間の、前記載置面に直交する方向の距離が所定の撮影距離に設定された、前記載置面に平行な面で、前記爪に対して相対的に前記幅方向に沿って移動させて、前記爪の前記頂点位置に対応した第一位置に前記撮影部を配置させ、前記爪の前記頂点位置に前記撮影部の撮影範囲の幅方向の基準位置を合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第一の画像の前記爪の幅方向の端を前記爪の第一端部として検出し、
前記撮影部を第二位置に配置させ、前記撮影部の前記撮影範囲の前記基準位置を、前記第一端部に合わせる位置合わせを行った状態で、前記撮影部により取得された前記爪の第二の画像における前記爪の幅方向の端を前記爪の幅方向の端に対応する第二端部として検出し、
前記第一端部の位置と、前記爪の前記頂点位置と、前記第一位置と、を頂点とした三角形及び前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第二端部に対応する第三位置と、前記爪の幅方向の端部と同じ高さであって前記第一端部に対応する第四位置と、前記第一端部の位置と、を頂点とした三角形に基づいて、前記爪の前記頂点位置の、前記爪の幅方向の端からの高さを取得することを特徴とする爪情報検出方法。
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