【実施例】
【0053】
図8は、実施例における分析装置10の動作例を示すフローチャートである。以下、
図8を用いて、実施例におけるシワ状態分析方法を説明する。
分析装置10は、第2実施形態と同様の方法で、表面反射光画像を取得する(S81)。本実施例では、高さ2482ピクセル×幅1648ピクセルの解像度を持ち、被験者の顔全体がその画像全体を占めるように撮像された表面反射光画像が取得される。
【0054】
分析装置10は、その表面反射光画像から分析対象部位の肌画像を抽出する(S82)。具体的には、上記表面反射光画像から、被験者の右目の下の、高さ200ピクセル×幅300ピクセルの範囲が分析対象部位の肌画像として取得される。本実施例では、表面反射光画像の中の分析対象部位の範囲は、入力部7を用いたユーザ操作により指定された。
【0055】
分析装置10は、(S82)で抽出された肌画像をグレースケール化することにより、分析対象部位の肌輝度画像を取得する(S83)。
【0056】
続いて、分析装置10は、肌輝度画像に対して、各所定角度に対応する各Gaborフィルタをそれぞれ適用する(S84)。
図9は、実施例におけるGaborフィルタリングを概念的に示す図である。分析装置10は、
図9に示されるように、当該各所定角度の線状テクスチャ画像をそれぞれ抽出することができる。
【0057】
図9では、紙面の都合上、0度、45度、90度及び135度の4つの所定角度の線状テクスチャ画像のみが示されるが、本実施例では、5度の角度幅で設定された0度から175度までの36個の所定角度に対応するGaborフィルタが利用される。肌輝度画像から抽出される一方向の線形成分は、向きに応じて大きな差はないと考えられるため、本実施例では、各方向の一つの向きに対応する各所定角度に対応するGaborフィルタのみが利用される。そして、以降の処理において、得られた各線状テクスチャ画像は、同一方向の逆向きに対応する各所定角度の線状テクスチャ画像としても利用される。これにより、Gaborフィルタリングの処理負荷を減らすことができ、全体の処理時間を短縮することができる。
【0058】
一般的に、Gaborフィルタは、以下の式で表わされる。
【数1】
【0059】
上記式におけるθに、上記各所定角度が設定されることにより、各所定角度に対応するGaborフィルタが実現される。また、Gaborフィルタの形状が所定形状となるように、他のパラメータλ、φ、σ及びγが予め決定され、メモリ3に保持される。但し、係数γの代わりに上記式の項(x'
2+γ
2・y'
2)に他の係数が掛けられてもよい。また、λは、検出する線幅に対応するため、肌輝度画像に写る分析対象部位の撮影倍率や分析対象となる溝形状に応じて、変更されてもよい。この場合、分析装置10は、入力部7を介してユーザにより入力されるデータによりλを設定変更する。
【0060】
次に、分析装置10は、(S84)で抽出された、当該各所定角度の線状テクスチャ画像に対して二値化処理をそれぞれ行う(S85)。具体的には、分析装置10は、上記式で得られた輝度値が閾値tよりも高い領域を全て白く(最も明るい値に)設定し、当該輝度値が閾値tよりも低い領域を全て黒く(最も暗い値に)設定する。分析装置10は、上記式で得られた輝度値から輝度ヒストグラムを求め、この輝度ヒストグラムから閾値tを用いて、黒くする画素(しわ部)と、それ以外(白くする画素)とを決める。ここで、輝度ヒストグラムとは、線状テクスチャ画像における輝度値毎の画素数を示す。
【0061】
続いて、分析装置10は、(S85)で得られた、各所定角度の二値化画像から、全体面積に対する黒領域の面積の比(割合)をそれぞれ算出する(S86)。二値化画像の白のピクセル数をN
255で表し、二値化画像の黒のピクセル数をN
0で表した場合、ここでは、面積比として、N
0/(N
255+N
0)が算出される。ここで算出される面積比は、上述の線形成分強度を表す値の一例である。上述したように、本実施例では、各方向の一つの向きに対応する各所定角度(例えば、所定角度+180°)について線状テクスチャ画像が生成されるため、算出された面積比についても、同一方向の逆向きに対応する各所定角度の面積比としても利用される。これにより、面積比の計算量も減らすことができ、全体の処理時間を短縮することができる。
【0062】
分析装置10は、(S86)で得られた所定角度と面積比との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点がプロットされた極座標グラフを生成する(S87)。
【0063】
更に、分析装置10は、上記複数の極座標点を結んで得られる極座標上の形状に関する、面積及び扁平率を算出する(S88)。扁平率は上記方向性強度を表す値である。分析装置10は、隣接する2つの極座標点と中心点とで形成される各三角形の面積の合計を算出する。また、分析装置10は、最大の面積比の2倍を長径として算出し、最小の面積比の2倍を短径として算出し、算出された長径と短径とを用いて、扁平率を算出する。
【0064】
更に、分析装置10は、面積を一座標軸とし、扁平率を一座標軸とし、(S88)で算出された面積及び扁平率を示す点がプロットされた二次元グラフを生成する(S89)。
【0065】
本実施例における分析装置10は、
図7に示される第2実施形態と同様の処理構成を有すればよい。この場合、画像処理部61が(S81)を実行し、規格化部62が(S82)を実行し、画像取得部11が(S83)を実行し、線検出部12が(S84)を実行し、強度抽出部13が(S85)及び(S86)を実行し、情報生成部14が(S87)、(S88)及び(S89)を実行する。
【0066】
本実施例の効果を検証すべく、本実施例におけるシワ状態分析方法において、或る製剤の効果を適切に定量評価できると共に、被験者のシワ状態を適切に分析できることが次のように検証された。この検証では、3人の被験者にシワ改善化粧料を2週間利用させ、本実施例におけるシワ状態分析方法を用いて、利用前後の各被験者のシワ状態を分析した。具体的には、シワ改善化粧料利用前及びシワ改善化粧料利用後における、第1被験者、第2被験者及び第3被験者の表面反射光画像、即ち、6つの表面反射光画像を対象に、本実施例におけるシワ状態分析方法が実施された。以降、本実施例で利用されたシワ改善化粧料を製剤と略称する。
【0067】
図10Aは、製剤利用前の第1被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図であり、
図10Bは、製剤利用後の第1被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図である。
図11Aは、製剤利用前の第2被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図であり、
図11Bは、製剤利用後の第2被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図である。
図12Aは、製剤利用前の第3被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図であり、
図12Bは、製剤利用後の第3被験者の肌輝度画像及び線状テクスチャ画像を示す図である。各図では、紙面の都合上、0度、45度、90度及び135度の4つの所定角度の線状テクスチャ画像のみが示される。
【0068】
上記各図を目視で比較することにより、各被験者のシワ状態が、利用前後で次のように変化していると視認することができる。
第1被験者については、利用前には、略45度方向にシワ感を与える線状の溝が多数形成されていたのが、利用後には、略45度方向の線状の溝の深さが減っている。即ち、利用前後で、線状の溝の方向性は変化せず、溝の深さが減り、全体としてシワが薄くなった印象を受ける(シワ感が減少している)。
第2被験者については、利用前には、略45度方向にシワ感を与える深い線状の溝が多数形成されていたのが、利用後には、略45度方向の線状の溝の深さが減る一方で、様々な方向の浅い線状の溝が形成されている。即ち、利用前後で、線状の溝の深さは減り、全体的にシワが薄くなった印象を受ける(シワ感が減少している)一方で、あらゆる方向の浅いシワが形成された。
第3被験者については、利用前には、90度方向に薄い線状の溝が形成されていたのが、利用後には、線状の溝が消えている。即ち、利用前後で、線状の溝が消え、全体としてシワが消えた印象を受ける(シワ感が消えている)。
【0069】
本実施例におえるシワ状態分析方法が実施されることにより、
図13、
図14及び
図15に示される極座標グラフが生成され(S86)、
図16及び
図17に示される面積及び扁平率の二次元グラフが生成された(S87及びS88)。
【0070】
図13は、製剤利用前後の第1被験者に関する極座標グラフを示す図であり、
図14は、製剤利用前後の第2被験者に関する極座標グラフを示す図であり、
図15は、製剤利用前後の第3被験者に関する極座標グラフを示す図である。
図13、
図14及び
図15において、実線が製剤利用前を示し、破線が製剤利用後を示す。各極座標グラフは、各被験者のシワ状態の変化を次のように表わしている。
【0071】
第1被験者の極座標グラフでは、極座標点を結んでなる形状は楕円形状のままであるが、長径が短縮するように変化している。これにより、第1被験者については、製剤利用前後で、線形成分の方向性は存在するもののそれの強さは弱まっており、かつ、トータル特徴量も減っていると分析できる。結果、極座標グラフ(
図13)によれば、第1被験者のシワ状態を、製剤利用前後で、シワは残るものの、シワ感が弱まっており、かつ、溝群の量が小さくなっていると、分析することができる。
第2被験者の極座標グラフでは、極座標点を結んでなる形状は少し円形に近づいている。これにより、第2被験者については、製剤利用前後で、線形成分の方向性は存在するもののそれの強さは弱まっていると分析できる。結果、極座標グラフ(
図14)によれば、第2被験者のシワ状態を、製剤利用前後で、シワは残るものの、シワ感が全体的に弱まったと、分析することができる。
第3被験者の極座標グラフでは、極座標点を結んでなる形状がひょうたん型から円形にかなり変化している。これにより、第3被験者については、製剤利用前後で、線形成分の方向性がほとんどなくなっていると分析できる。結果、極座標グラフ(
図15)によれば、第3被験者のシワ状態を、製剤利用前後で、シワはほとんど消え、シワ感がほとんどなくなったと、分析することができる。
【0072】
図16は、製剤利用前の第1被験者、第2被験者及び第3被験者に関する面積及び扁平率を示す二次元グラフを示す図であり、
図17は、製剤利用前後の第1被験者、第2被験者及び第3被験者に関する面積及び扁平率を示す二次元グラフを示す図である。
図16及び
図17のグラフでは、左下の領域、即ち、扁平率及び面積が小さい領域は、シワ感が小さい(シワが目立ち難い)こと及び溝群の量が小さいことを示し、右上の領域、即ち、扁平率及び面積が大きい領域は、シワ感が大きい(シワが目立ち易い)こと及び溝群の量が大きいことを示す。上述の各極座標グラフから得られる分析結果が、
図16及び
図17によれば、数値としてより具体的に表されている。
【0073】
図16のグラフによれば、第2被験者(肌輝度画像P20)の肌が、面積及び扁平率の両方の値が最大であるため、最大のシワ感を与え、かつ、深く長い線状の溝群を多く持つことが示される。
【0074】
図17のグラフによれば、各被験者の製剤効果が次のように分析できる。
第1被験者については、面積及び扁平率が減少しているため、製剤利用前後で、シワ感が減りかつ溝群の量が減っていると分析できる。
第2被験者については、面積がわずかに増加し扁平率が減少しているため、製剤利用前後で、溝群の量はほとんど変わらないがシワ感が少し減っていると分析できる。
第3被験者については、面積が大きく増加し扁平率が大きく減少しているため、製剤利用前後で、溝群の量は増えたがシワ感が大きく減っていると分析できる。
【0075】
上述の極座標グラフ及び上述の二次元グラフを用いたシワ状態の各分析結果は、目視による分析(官能評価)と略一致する。これにより、本実施例におけるシワ状態分析方法において、或る製剤の効果を適切に定量評価できていること、及び、各被験者のシワ状態を適切に分析できていることが証明された。
【0076】
なお、上述の説明で用いた複数のフローチャートでは、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、各実施形態及び実施例で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態及び実施例では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。
【0077】
上記の各実施形態及び各変形例の一部又は全部は、次のようにも特定され得る。但し、上述の各実施形態及び各変形例が以下の記載に制限されるものではない。
【0078】
<1> 分析対象部位の肌輝度画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程で取得された前記肌輝度画像から、複数の所定角度の各々についての線状テクスチャ画像をそれぞれ抽出する線検出工程と、
前記線検出工程で抽出された前記各線状テクスチャ画像から、前記各所定角度の線形成分強度をそれぞれ抽出する強度抽出工程と、
前記強度抽出工程で抽出された前記各線形成分強度を用いて、前記分析対象部位の肌のシワ状態情報を生成する情報生成工程と、
を含むシワ状態分析方法。
【0079】
<2> 前記情報生成工程は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点を結んで得られる極座標上の形状に関する、方向性強度、又は、該方向性強度と面積との組み合わせを、前記シワ状態情報として算出する、
<1>に記載のシワ状態分析方法。
<3> 前記情報生成工程は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点がプロットされた極座標グラフを前記シワ状態情報として生成する、
<1>又は<2>に記載のシワ状態分析方法。
<4> 前記情報生成工程は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点を結んで得られる極座標上の形状に関する、面積及び方向性強度を前記シワ状態情報として算出し、面積を示す座標軸及び方向性強度を示す座標軸を少なくとも含む座標系に、算出された該面積及び該方向性強度に対応する点がプロットされたグラフを生成する、
<1>から<3>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法。
<5> 前記強度抽出工程は、前記各線状テクスチャ画像の濃度ヒストグラムの分散値又は標準偏差値を、前記各所定角度の前記線形成分強度としてそれぞれ算出する、
<1>から<4>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法。
<6> 前記強度抽出工程は、前記各線状テクスチャ画像を二値化処理し、前記各所定角度の二値化画像の一方の値の面積を用いて、前記各所定角度の前記線形成分強度を抽出する、
<1>から<4>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法。
<7> 前記強度抽出工程は、前記各所定角度の前記線形成分強度として、前記各所定角度の二値化画像から全体面積に対する白又は黒の面積比をそれぞれ算出する、
<6>に記載のシワ状態分析方法。
<8> 前記線検出工程は、前記肌輝度画像に対して、5度以上30度以下の角度幅で設定された前記各所定角度に対応する各Gaborフィルタをそれぞれ適用することにより、前記各所定角度の線状テクスチャ画像をそれぞれ抽出する、
<1>から<7>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法。
<9> 被験者の肌にS偏光を投射しS偏光及びP偏光を撮像して得られる各偏光画像から表面反射光画像を取得する画像処理工程と、
前記表面反射光画像から前記分析対象部位の規格化された肌画像を抽出する規格化工程と、
を更に含み、
前記画像取得工程は、前記肌画像から色情報を削除することにより、前記肌輝度画像を取得する、
<1>から<8>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法。
<10> 分析対象部位の肌輝度画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部で取得された前記肌輝度画像から、複数の所定角度の各々についての線状テクスチャ画像をそれぞれ抽出する線検出部と、
前記線検出部で抽出された前記各線状テクスチャ画像から、前記各所定角度の線形成分強度をそれぞれ抽出する強度抽出部と、
前記強度抽出部で抽出された前記各線形成分強度を用いて、前記分析対象部位の肌のシワ状態情報を生成する情報生成部と、
を含むシワ状態分析装置。
<11> 前記情報生成部は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点を結んで得られる極座標上の形状に関する、方向性強度、又は、該方向性強度と面積との組み合わせを、前記シワ状態情報として算出する、
<10>に記載のシワ状態分析装置。
<12> 前記情報生成部は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点がプロットされた極座標グラフを前記シワ状態情報として生成する、
<10>又は<11>に記載のシワ状態分析装置。
<13> 前記情報生成部は、前記所定角度と前記線形成分強度との対応関係をそれぞれ示す複数の極座標点を結んで得られる極座標上の形状に関する、面積及び方向性強度を前記シワ状態情報として算出し、面積を示す座標軸及び方向性強度を示す座標軸を少なくとも含む座標系に、算出された該面積及び該方向性強度に対応する点がプロットされたグラフを生成する、
<10>から<12>のいずれか1つに記載のシワ状態分析装置。
<14> 前記強度抽出部は、前記各線状テクスチャ画像の濃度ヒストグラムの分散値又は標準偏差値を、前記各所定角度の前記線形成分強度としてそれぞれ算出する、
<10>から<13>のいずれか1つに記載のシワ状態分析装置。
<15> 前記強度抽出部は、前記各線状テクスチャ画像を二値化処理し、前記各所定角度の二値化画像の一方の値の面積を用いて、前記各所定角度の前記線形成分強度を抽出する、
<10>から<13>のいずれか1つに記載のシワ状態分析装置。
<16> 前記強度抽出部は、前記各所定角度の前記線形成分強度として、前記各所定角度の二値化画像から全体面積に対する白又は黒の面積比をそれぞれ算出する、
<15>に記載のシワ状態分析装置。
<17> 前記線検出部は、前記肌輝度画像に対して、5度以上30度以下の角度幅で設定された前記各所定角度に対応する各Gaborフィルタをそれぞれ適用することにより、前記各所定角度の線状テクスチャ画像をそれぞれ抽出する、
<10>から<16>のいずれか1つに記載のシワ状態分析装置。
<18> 被験者の肌にS偏光を投射しS偏光及びP偏光を撮像して得られる各偏光画像から表面反射光画像を取得する画像処理部と、
前記表面反射光画像から前記分析対象部位の規格化された肌画像を抽出する規格化部と、
を更に含み、
前記画像取得部は、前記肌画像から色情報を削除することにより、前記肌輝度画像を取得する、
<10>から<17>のいずれか1つに記載のシワ状態分析装置。
<19> <1>から<9>のいずれか1つに記載のシワ状態分析方法を少なくとも1つのコンピュータに実行させるプログラム。
<20> <19>に記載のプログラムを前記少なくとも1つのコンピュータにより読み取り可能に記録する記録媒体。