專利名稱：圖像處理設(shè)備、圖像處理方法、程序和記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及ー種圖像處理設(shè)備、圖像處理方法、程序和記錄介質(zhì)，更具體地，本技術(shù)涉及一種適合于評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法、程序和記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
相關(guān)技術(shù)中提出了通過分析從人的皮膚拍攝的皮膚圖像來評價皮膚的肌理狀態(tài)的技術(shù)。例如，提出了通過皮膚圖像中皮嵴(skin ridge)的數(shù)目評價肌理的細膩度(fineness)、以及基于從皮膚圖像傅里葉變換后的圖像的光譜形狀評價肌理的方向的技術(shù) (參見日本專利待審公開No. 2006-61170)。例如，提出了基于皮膚圖像中毛孔的大小、皮溝(skin groove)的清晰度、皮嵴的細膩度、以及皮嵴的環(huán)形程度分析皮膚的肌理或者毛孔的另ー種技術(shù)(參見日本專利待審公開 2006-305184)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在日本專利待審公開No. 2006-61170中所公開的技術(shù)中，不能正確地評價皮膚的肌理狀態(tài)，因為未考慮肌理的形狀。另外，根據(jù)日本專利待審公開2006-305184中所公開的技術(shù)，由于皮嵴的形狀變化很大，所以即使當(dāng)考慮了皮嵴的環(huán)形程度時也不能正確評價皮膚的肌理狀態(tài)。做出本技術(shù)使得能夠評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第一方面，提供了ー種圖像處理設(shè)備，其包括表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；分析單元，配置為分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及評價單元，配置為基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。分析單元可以進ー步分析表皮圖案的大小的均勻度和表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少ー個，并且評價單元可以進ー步基于表皮圖案的大小的均勻度和表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少ー個評價皮膚的肌理狀態(tài)。分析単元可以進一歩分析表皮圖案具有預(yù)定形狀的比率，并且評價單元可以進ー步基于表皮圖案具有預(yù)定形狀的比率評價皮膚的肌理狀態(tài)。表皮圖案可以為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案。根據(jù)本技術(shù)的第一方面，提供了ー種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第一方面，提供了ー種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮所拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第二方面，提供了ー種圖像處理設(shè)備，其包括表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；后天因素分析単元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；先天因素分析単元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及評價單元，配置為基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。作為后天因素，后天因素分析単元可以分析表皮圖案的形狀的均勻度、表皮圖案的大小的均勻度、以及表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少ー個；作為先天因素，先天因素分析単元可以分析每單位面積表皮圖案的數(shù)目。評價單元可以通過對基于來自后天因素的分析結(jié)果的評價值和基于來自先天因素的分析結(jié)果的評價值進行加權(quán)并相加，計算皮膚的肌理狀態(tài)的評價值。
表皮圖案可以為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案。根據(jù)本技術(shù)的第二方面，提供了ー種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，其包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第二方面，提供了ー種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第三方面，提供了ー種圖像處理設(shè)備，其包括表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；真皮圖案檢測單元，配置為檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案；后天因素分析単元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；先天因素分析単元，配置為基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及評價單元，配置為基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。作為后天因素，后天因素分析単元可以分析表皮圖案的形狀的均勻度、表皮圖案的大小的均勻度、以及表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少ー個；作為先天因素，先天因素分析單元可以分析真皮圖案的形狀的均勻度、真皮圖案的大小的均勻度、真皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度、以及每單位面積真皮圖案的數(shù)目中的至少ー個。作為先天因素，先天因素分析単元可以進一歩基于檢測到的表皮圖案分析每單位面積表皮圖案的數(shù)目。評價單元可以通過對基于來自后天因素的分析結(jié)果的評價值以及基于來自先天因素的分析結(jié)果的評價值進行加權(quán)并相加，計算皮膚的肌理狀態(tài)的評價值。表皮圖案可以為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案，真皮圖案可以為由乳頭層形成在真皮上的圖案。根據(jù)本技術(shù)的第三方面，提供了ー種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，其包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于后天因素的分析結(jié)果和先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第三方面，提供了ー種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。 根據(jù)本技術(shù)的第一方面，檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第二方面，檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)本技術(shù)的第三方面，檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于后天因素的分析結(jié)果和先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。根據(jù)以上所描述的本技術(shù)的第一到第三方面，可以評價皮膚的肌理狀態(tài)。


圖I為圖示說明根據(jù)本技術(shù)第一實施例的圖像處理系統(tǒng)的框圖；圖2為圖示說明表皮圖像處理單元和表皮圖案檢測單元的配置示例的框圖；圖3為圖示說明后天因素分析単元的配置示例的框圖；圖4為圖示說明表皮方向分析單元的配置示例的框圖；圖5為圖示說明肌理評價處理的流程圖；圖6為圖示說明表皮圖像處理的流程圖；圖7為圖示說明表皮圖案檢測處理的流程圖；圖8為圖示說明標(biāo)記處理的具體示例的圖；圖9為圖示說明后天因素分析處理的流程圖；圖10為圖示說明皮嵴區(qū)域的大小的直方圖的示例的圖；圖11為圖示說明用于計算表皮大小分布的評價值的規(guī)格化曲線的示例的圖12為圖示說明表皮形狀分布分析處理I的流程圖；圖13為圖示說明用于計算表皮形狀分布的評價值的規(guī)格化曲線的示例的圖；圖14為圖示說明表皮形狀分布分析處理2的流程圖；圖15為圖示說明參考形狀的示例的圖；圖16為圖示說明根據(jù)本技術(shù)第二實施例的圖像處理系統(tǒng)的框圖；圖17為圖示說明先天因素分析単元的ー個配置示例的框圖；圖18為圖示說明肌理評價處理的流程圖；圖19為圖示說明先天(inherent)因素分析處理的流程圖； 圖20為圖示說明用于計算皮嵴的數(shù)目的評價值的規(guī)格化曲線的示例的圖；圖21為圖示說明呈現(xiàn)皮膚的肌理狀態(tài)的評價結(jié)果的屏幕的示例的圖；圖22為圖不說明用于獲得綜合確定值的表的不例的圖；圖23為圖示說明呈現(xiàn)皮膚的肌理狀態(tài)的評價結(jié)果的屏幕的示例的圖；圖24為圖示說明根據(jù)本技術(shù)第三實施例的圖像處理系統(tǒng)的框圖；圖25為示意性圖示說明人的皮膚的皮膚組織的截面圖；圖26為圖示說明真皮圖像拍攝單元的配置示例的圖；圖27為圖示說明先天因素分析単元的配置示例的框圖；圖28為圖示說明肌理評價處理的流程圖；圖29為圖示說明先天因素分析處理的流程圖；以及圖30為圖示說明計算機的配置示例的框圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖詳細描述本技術(shù)的優(yōu)選實施例。注意，在本說明書與附圖中，將使用相同的參考數(shù)字指示具有基本相同功能與結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件，而且省略了對這些框圖元件的重復(fù)解釋。下面，將描述體現(xiàn)本技術(shù)的各種形式(它們將被稱為實施例)。將按下以下次序進行描述。I.第一實施例(僅分析后天因素的示例)2.第二實施例(分析后天因素和先天因素兩者的示例)3.第三實施例(分析表皮和真皮兩者的示例)4.修改< I.第一實施例〉首先，將參考圖I到15描述本技術(shù)的第一實施例。[圖像處理系統(tǒng)101的配置示例]圖I是圖示說明根據(jù)本技術(shù)第一實施例的圖像處理系統(tǒng)101的配置示例的框圖。圖像處理系統(tǒng)101拍攝將要評價的人(以下稱為評價目標(biāo))的皮膚的表皮，并且基于拍攝的圖像(以下稱為表皮圖像)評價評價目標(biāo)的皮膚的肌理狀態(tài)。圖像處理系統(tǒng)101包括表皮圖像拍攝單元111、圖像處理單元112、以及顯示単元
113。表皮圖像拍攝單元111拍攝評價目標(biāo)的皮膚的表皮，并且將拍攝的表皮圖像提供給圖像處理單元112的表皮圖像處理單元121。另外，表皮圖像拍攝單元111不限于特定種類的拍攝設(shè)備，而是可以用于任何種類的拍攝設(shè)備。然而，優(yōu)選的是表皮圖像拍攝單元111具有手工調(diào)焦功能、能夠在整個對象上均勻地照射照明光的光源(例如，發(fā)光二極管(LED))、以及能夠執(zhí)行足以識別皮膚的表面結(jié)構(gòu)的拍攝的顯微透鏡。另外，優(yōu)選的是表皮圖像拍攝單元111具有比透鏡更近地接觸皮膚的附件，以便以固定的焦點位置執(zhí)行每ー單個拍攝。在這ー情況下，所述附件可以具有用于防止外部光的影響的光阻止功能。另外，優(yōu)選的是表皮圖像拍攝單元111的光源的波長范圍為可見范圍(400到700nm)。類似地，表皮圖像拍攝單元111的圖像傳感器的光譜靈敏度也可以是對應(yīng)于其中靈敏度位于可見范圍內(nèi)的典型RGB的光譜靈敏度。然而，優(yōu)選的是短波長側(cè)的靈敏度較高。
圖像處理單元112對表皮圖像進行分段(區(qū)域劃分)，并且基于分段結(jié)果評價評價目標(biāo)的皮膚的肌理。圖像處理單元112包括表皮圖像處理單元121、表皮圖案檢測單元122、后天因素分析単元123、肌理評價單元124、以及評價結(jié)果呈現(xiàn)單元125。如下面將描述的，表皮圖像處理單元121對表皮圖像進行諸如校正或者噪聲去除的預(yù)定圖像處理，并且把圖像處理后的表皮圖像提供給表皮圖案檢測單元122和后天因素分析單元123。如下面將描述的，表皮圖案檢測單元122檢測由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的表皮圖像中的表皮的圖案(以下稱為表皮圖案)，并且把檢測結(jié)果(以下稱為表皮圖案檢測結(jié)果)提供給后天因素分析単元123。如下面將描述的，后天因素分析単元123基于圖像處理后的表皮圖像和表皮圖案檢測結(jié)果分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素。后天因素分析単元123把分析結(jié)果提供給肌理評價單元124。肌理評價單元124基于來自后天因素分析単元123的分析結(jié)果評價評價目標(biāo)的皮膚的肌理狀態(tài)，并且把評價結(jié)果提供給評價結(jié)果呈現(xiàn)單元125。評價結(jié)果呈現(xiàn)単元125使顯示單元113顯示指示評價目標(biāo)的皮膚的肌理狀態(tài)的評價結(jié)果的信息。顯示單元113不限于特定種類的顯示設(shè)備，而是可以用于任何種類的顯示設(shè)備。另外，可以把顯示單元113布置為專用于圖像處理系統(tǒng)101，或者諸如電視接收機或者移動電話的其它裝置的顯示設(shè)備可以用于顯示単元。[表皮圖像處理單元121和表皮圖案檢測單元122的配置示例]圖2為圖示說明表皮圖像處理單元121和表皮圖案檢測單元122的功能的配置示例的框圖。表皮圖像處理單元121包括圖像校正單元141、單通道提取單元142、以及噪聲去除單元143。另外,表皮圖案檢測單元122包括ニ進制化單元151和標(biāo)記處理單元152。圖像校正單元141對表皮圖像進行諸如失真校正或者減小的預(yù)定圖像校正，并且把校正的表皮圖像提供給單通道提取單元142。單通道提取單元142從校正的表皮圖像提取預(yù)定通道的信號分量，并且把由提取的信號分量構(gòu)成的表皮圖像(以下稱為單通道表皮圖像)提供給噪聲去除単元143。噪聲去除単元143去除單通道表皮圖像的噪聲，并且把從中去除了噪聲的單通道表皮圖像(以下稱為去除了噪聲的表皮圖像)提供給表皮圖案檢測單元122的ニ進制化単元151和后天因素分析單元123。ニ進制化単元151對去除了噪聲的表皮圖像進行ニ進制化處理，并且把ニ進制化的圖像(以下稱為ニ進制化的表皮圖像)提供給標(biāo)記處理單元152。標(biāo)記處理單元152對ニ進制化的表皮圖像執(zhí)行標(biāo)記處理，以檢測表皮圖案。具體地，標(biāo)記處理單元152檢測表皮圖像中皮嵴的區(qū)域(以下稱為皮嵴區(qū)域)作為表皮圖案。另夕卜，標(biāo)記處理單元152對表皮圖像中的皮嵴區(qū)域進行計數(shù)。并且標(biāo)記處理単元152把指示皮嵴區(qū)域和皮嵴的數(shù)目的檢測結(jié)果的表皮圖案檢測結(jié)果提供給后天因素分析単元123。
[后天因素分析単元123的配置示例]圖3為圖示說明后天因素分析単元123的功能的配置示例的框圖。后天因素分析單元123包括表皮大小分布分析單元171、表皮形狀分布分析單元172、表皮形狀分布分析單元173、以及表皮方向分析單元174。表皮大小分布分析單元171分析表皮圖案的大小的分布。具體地，表皮大小分布分析単元171分析皮嵴區(qū)域的大小的分布，并且計算指示皮嵴區(qū)域的大小的均勻度的表皮大小分布的評價值。表皮大小分布分析單元171把所計算的表皮大小分布的評價值提供給肌理評價單元124。表皮形狀分布分析單元172分析表皮圖案的形狀的分布。具體地，表皮形狀分布分析単元172分析皮嵴區(qū)域的形狀的分布，并且計算指示皮嵴區(qū)域的形狀的均勻度的表皮形狀分布的評價值。表皮形狀分布分析単元172把所計算的表皮形狀分布的評價值提供給肌理評價單元124。表皮形狀分布分析單元173從與表皮形狀分布分析單元172不同的角度分析表皮圖案的形狀的分布。具體地，表皮形狀分布分析單元173把每ー個皮嵴區(qū)域與預(yù)定參考形狀進行比較，并獲得指示具有接近于每ー參考形狀的形狀的皮嵴區(qū)域的比率的表皮形狀分布信息。表皮形狀分布分析単元173把所獲得的表皮形狀分布信息提供給肌理評價單元124。表皮方向分析單元174分析表皮圖案的方向。具體地，表皮方向分析單元174分析皮嵴區(qū)域的邊緣方向的分布，并計算指示皮嵴區(qū)域的邊緣方向的分布的均勻度的表皮方向的評價值。表皮方向分析単元174把所計算的表皮方向的評價值提供給肌理評價單元124。另外，皮嵴的大小、形狀、以及邊緣方向取決于年齡、健康、護膚等而后天地變化。因此，表皮大小分布的評價值、表皮形狀分布的評價值、表皮形狀分布信息、以及表皮方向的評價值變?yōu)橛糜谠u價皮膚的肌理狀態(tài)的后天特性的指標(biāo)(index)。[表皮方向分析單元174的配置示例]圖4為圖示說明表皮方向分析單元174的配置示例的框圖。表皮方向分析單元174包括4方向濾波單元181、絕對值和計算單元182、加法單元183、除法単元184、以及評價值計算單元185。4方向濾波單元181相對于諸如0°、45°、90°以及135°的4個方向，對去除了噪聲的表皮圖像進行邊緣濾波。并且4方向濾波單元181把獲得的4個濾波器輸出圖像提供給絕對值和計算單元182。絕對值和計算單元182計算4個濾波器輸出圖像的每ー個圖像中的像素的絕對值之和。然后，絕對值和計算單元182把4個濾波器輸出圖像的每ー個中的像素的絕對值之和提供給加法単元183和除法單元184。加法單元183合計(integrate)各個濾波器輸出圖像的像素的絕對值之和，并且把所獲得的合計值提供給除法単元184。 除法單元184把每ー濾波器輸出圖像的像素的絕對值之和除以從加法單元183提供的合計值，并且把獲得的值提供給評價值計算単元185。評價值計算單元185基于除法單元184計算的計算值計算表皮方向的評價值,并且把所計算的表皮方向的評價值提供給肌理評價單元124。[肌理評價處理]以下，將參考圖5中所示的流程圖描述圖像處理系統(tǒng)101執(zhí)行的肌理評價處理。另外，例如當(dāng)通過圖像處理系統(tǒng)101中未示出的輸入單元輸入執(zhí)行肌理評價處理的指令吋，啟動該肌理評價處理。在步驟SI中，表皮圖像拍攝單元111拍攝表皮圖像。即，表皮圖像拍攝單元111拍攝評價目標(biāo)中要評價的部分(例如，面頰、前額等)的皮膚的表皮，并且把拍攝的表皮圖像提供給圖像校正單元141。在步驟S2中，表皮圖像處理單元121處理表皮圖像。[表皮圖像處理]此處，將參考圖6中所示的流程圖詳細描述表皮圖像處理。在步驟S21中，圖像校正單元141校正圖像。例如，可以考慮在表皮圖像外邊緣上出現(xiàn)的遮蔽失真或者透鏡畸變。因此，圖像校正単元141對表皮圖像進行遮蔽校正或者透鏡畸變校正，或者剪切表皮圖像的中心區(qū)域。另外，例如，圖像校正單元141縮小校正的圖像，以便降低處理成本。另外，在下文中，除非另作注明，否則校正的表皮圖像的大小對應(yīng)于160個垂直像素X 120個水平像素。圖像校正單元141把校正的表皮圖像提供給單通道提取單元142。在步驟S22中，單通道提取單元142從校正的表皮圖像提取預(yù)定通道的信號分量。例如，單通道提取單元142從校正的表皮圖像提取藍(B)通道的信號分量。然后，單通道提取単元142將由所提取的信號分量構(gòu)成的單通道表皮圖像提供給噪聲去除単元143。另外，當(dāng)把光譜照相機用作表皮圖像拍攝單元111時，可以省略該處理處理。在步驟S23中，噪聲去除單元143去除單通道表皮圖像的噪聲。例如，噪聲去除單元143向單通道表皮圖像應(yīng)用平滑濾波器。具體地，例如，噪聲去除単元143向單通道表皮圖像應(yīng)用邊緣保留類型平滑濾波器施用干，以便去除皮嵴或者皮溝上的隨機噪聲或者肌理分量。例如，把核(kernel)大小對應(yīng)于3X3個像素的雙向濾波器(O sp_=15，以及O = 15)用作邊緣保留類型平滑濾波器。接下來，例如，噪聲去除単元143向單通道表皮圖像應(yīng)用孤立點去除濾波器，以便去除由于諸如汗腺的影響導(dǎo)致的鏡面反射分量或者高亮度區(qū)域。例如，把3X3個像素的中值濾波器用作孤立點去除濾波器。另外，由于這樣的噪聲去除處理極大地依賴于表皮圖像拍攝單元111的拍攝環(huán)境或者性能，所以優(yōu)選的是適當(dāng)?shù)馗淖儗⒁獞?yīng)用的濾波器、參數(shù)等。噪聲去除単元143把作為去除了噪聲的單通道表皮圖像的去除了噪聲的表皮圖像提供給表皮圖案檢測單元122的ニ進制化單元151和后天因素分析單元123的表皮方向分析單元174。于是，完成表皮圖像處理?；剡^來參考圖5，在步驟S3中，表皮圖案檢測單元122執(zhí)行表皮圖案檢測處理。[表皮圖案檢測處理]此處，將參考圖7中所示的流程圖描述表皮圖案檢測處理的細節(jié)?！ぴ诓襟ES41中，ニ進制化單元151執(zhí)行ニ進制化處理。具體地，假設(shè)在均勻光源下表皮圖像中的亮區(qū)域為突出的皮嵴，暗區(qū)域為凹進的皮溝，ニ進制化単元151對去除了噪聲的表皮圖像進行ニ進制化處理，以對皮嵴和皮溝進行分段。例如，ニ進制化単元151對去除了噪聲的表皮圖像進行自適應(yīng)局部ニ進制化，以便進ー步減小諸如遮蔽的外部光的影響。例如，ニ進制化単元151基于以下等式(Ia)和(lb)，將Gaussian用作權(quán)重相對于附近區(qū)域計算總和，并且使用從總和中減去預(yù)定值bin_param所獲得的值作為閾值，由此ニ進制化去除了噪聲的表皮圖像。
「01311 I(x，y)S 2., y) i(x, y)] -hin_param : Ibta(x,y)= Ib
「01321 T(x，y) > S [^(x.y) l(x. y)l-bill param : v) [vv
し」Q^^ -( b)I (x, y)表示去除了噪聲的表皮圖像中坐標(biāo)(x，y)的像素的像素值，G(x, y)表示Gaussian函數(shù)，以及Ibin(X，y)表示ニ進制化的表皮圖像中坐標(biāo)(x, y)的像素的像素值。另夕卜，Ib表示黑色的像素值，Iw表示白色的像素值。另外，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置bin_param的值，以適當(dāng)?shù)胤蛛x表皮圖像中的皮嵴區(qū)域和皮溝區(qū)域。ニ進制化単元151對去除了噪聲的表皮圖像的所有像素進行ニ進制化處理，同時把所關(guān)注的塊位移ー個像素，從而生成ニ進制化的表皮圖像。然后，ニ進制化単元151把所生成的ニ進制化的表皮圖像提供給標(biāo)記處理單元152。在步驟S42中，標(biāo)記處理單元152從外部對ニ進制化的表皮圖像進行4連接或者8連接標(biāo)記。此處，標(biāo)記處理單元152檢測由最外側(cè)的白輪廓線包圍的區(qū)域作為ー個區(qū)域，并且忽略由白輪廓線包圍的黑區(qū)域或者另ー個區(qū)域，即使其存在于在最外側(cè)包圍的區(qū)域內(nèi)。例如，如圖8中所示，當(dāng)在ニ進制化的表皮圖像中存在區(qū)域Al和區(qū)域A2、其中該區(qū)域Al和A2包括在由白輪廓線包圍的區(qū)域中的黑區(qū)域吋，區(qū)域Al和區(qū)域A2首先分別由4連接標(biāo)記處理識別。而且，由于忽略區(qū)域Al和區(qū)域A2中的黑區(qū)域，具有3X3個像素的區(qū)域Rl和R2的每ー個被識別為ー個區(qū)域，并且通過加標(biāo)記給而出。因此，例如，忽略皮嵴中由于凹進等而導(dǎo)致的暗區(qū)域，從而能夠正確地檢測皮嵴區(qū)域。另外，在下文中，把通過標(biāo)記處理進行標(biāo)記所給出的區(qū)域稱為標(biāo)記區(qū)域。
另外，在一般人的皮膚中，皮溝之間的間隔為0. 25到0. 5mmo考慮到皮嵴的形狀通常為三角形或者四邊形，所以認為皮嵴的面積約為0. 031到0. 25mm2。于是，標(biāo)記處理單元152基于表皮圖像拍攝單元111的圖像傳感器的大小等獲得表皮圖像中皮嵴的大小的適當(dāng)范圍。然后，標(biāo)記處理單元152檢測所檢測到的標(biāo)記區(qū)域中具有在所獲得的適當(dāng)范圍內(nèi)的大小的區(qū)域作為皮嵴區(qū)域。另外，標(biāo)記處理單元152對所檢測到的皮嵴區(qū)域進行計數(shù)，作為皮嵴的數(shù)目^idge。標(biāo)記處理單元152將指示皮嵴區(qū)域和皮嵴的數(shù)目Idge的檢測結(jié)果的表皮圖案檢測結(jié)果提供給后天因素分析単元123的表皮大小分布分析単元171、表皮形狀分布分析單元172、以及表皮形狀分布分析単元173?；剡^來參考圖5，在步驟S4中，后天因素分析単元123執(zhí)行后天因素分析處理。
[后天因素分析處理]此處，將參考圖9中所示的流程圖描述后天因素分析處理的細節(jié)。在步驟S61中，表皮大小分布分析單元171分析表皮圖案的大小的分布。具體地，首先，表皮大小分布分析單元171創(chuàng)建皮嵴區(qū)域的大小的直方圖。圖10圖示說明了皮嵴區(qū)域的大小(面積)的直方圖的示例。在圖10中，水平軸和垂直軸分別表示直方圖的每一方柱(bin)的皮嵴區(qū)域的大小和頻率frqn。接下來，表皮大小分布分析単元171通過以下的等式2計算皮嵴區(qū)域的大小的平
均值Havg。
E O〕 丨>q")H-= (7)
ii另外，n表示每一方柱的中值。另外，表皮大小分布分析單元171通過以下的等式3計算皮嵴區(qū)域的大小的方差
U
Elvar oH =…(3)
E(frq )另外，表皮大小分布分析単元171通過圖11中所示的規(guī)格化曲線計算其中方差Hvar在0到I的范圍內(nèi)規(guī)格化的表皮大小分布的評價值EevalsiZf；。此處，Size_th_min和Size_th_max中的姆ー個為確定圖11中的規(guī)格化曲線的閾值。表皮大小分布的評價值Eevalsize隨皮嵴區(qū)域的大小的方差Hva,的減小而増大。即，表皮大小分布的評價值Eevalsize隨皮嵴區(qū)域大小的方差的減小而増大。因此,表皮大小分布的評價值Eevalsize成為指示皮嵴區(qū)域的大小的均勻度的指標(biāo)。表皮大小分布分析單元171把表皮大小分布的評價值Eevalsize提供給肌理評價單元 124。在步驟S62中，表皮形狀分布分析單元172執(zhí)行表皮形狀分布分析處理I。[表皮形狀分布分析處理I]此處，將參考圖12中的流程圖描述步驟S62的表皮形狀分布分析處理I的細節(jié)。在步驟S81中，表皮形狀分布分析単元172選擇參考區(qū)域。即，表皮形狀分布分析単元172選擇尚未被設(shè)置為參考區(qū)域的皮嵴區(qū)域，然后將該皮嵴區(qū)域設(shè)置為參考區(qū)域。在步驟S82中，表皮形狀分布分析単元172選擇比較區(qū)域。即，表皮形狀分布分析単元172選擇未用干與參考區(qū)域的形狀進行比較的皮嵴區(qū)域，然后將該皮嵴區(qū)域設(shè)置為比較區(qū)域。在步驟S83中，表皮形狀分布分析単元172計算參考區(qū)域和比較區(qū)域之間形狀的
差異度。例如，表皮形狀分布分析單元172使用Hu不變矩(moment invariant)量化參考區(qū)域和比較區(qū)域的形狀，并且基于量化的值計算參考區(qū)域和比較區(qū)域之間形狀的差異度。此處，將簡要描述Hu不變矩。
首先，將如以下的等式4計算指示其中以圖像的原點為中心的像素的方差值的圖
像矩Mpq。Mm = 2(l(x- y)- Xp-V") 4t當(dāng)較高的像素值散布在更加遠離原點的位置時，圖像矩Mpq増大。另外，等式4中的p和q分別表示在X軸和Y軸方向的權(quán)重。因此，當(dāng)值P增大時，朝X軸方向的方差的權(quán)重増大，當(dāng)值q增大時，朝Y軸方向的方差的權(quán)重増大。接下來，計算中心矩(質(zhì)心矩)Upq，其表示在圖像中的像素值中考慮了在X軸和Y軸方向的質(zhì)心的方差，如以下的等式5中所示。JWpq ニ X (I (X- > ) (x - Xc )" ( y - yt )‘!) …(5)此處,將X。和y。表示為以下的等式(6a)和(6b), Xc和y。分別表示在X軸和Y軸方向的質(zhì)心位置。Xc = MicZMcici …(6a)yc = M01/M00 …(6b)最后，通過在等式7中使用圖像矩格化中心矩，獲得規(guī)格化的質(zhì)心矩
Upq。Hpq= Upq/M00((^)/2+1)…(7)由于這ー規(guī)格化防止方差的傳播狀態(tài)影響カ矩值(moment value),規(guī)格化的質(zhì)心矩％,變得相對于圖像中的對象的平行移動或者旋轉(zhuǎn)移動或者圖像大小不變。Hu不變矩為規(guī)格化的質(zhì)心矩nM的組合，并且如以下的等式(8a)到(8c)定義。hj= n 20+ n 02 (8a)h2=( n20- n02)2+4 nu2…(8b)h3=( n30-3 n12) 2+(3 n21-n03)2...(8c)h4= (n so+ n 12)2+(n 21+ n 03)2... (8d)h5= (n 30-3 n 12) (n 30+ n 12) [ (n 30+ n 12) 2-3 (n21+n 03)2]+ (3 n 21-ri 03) ( n 21+ri 03) [3 ( ri 30+ri 12)2-( n 21+1103)2]... (8e)h6= (n 20- n 02) [ (n 30+ n 12)2- (n21+n 03)2] +4 n n (n 30+ n 12) (n 21+ n 03)…(8f)h7- (3 n. 2i— n. 03)(れ 2i+ れ(i3) [3 (n 3。+ n 12) — (n 21+ れ。3)]-(n30-3 n12) (n21+n03) [3( n30+n12)2-( n21+n03)2]…(8g)另タト，例如，在M_K. Hu.的“Visual pattern recognition by momentinvariants，，, IRE Transaction on Information Theory, 1962 年 2 月，卷 8,第 179 187 頁中公開了 Hu不變矩的細節(jié)。表皮形狀分布分析単元172基于等式(4)到(Sg)計算參考區(qū)域的Huカ矩量め和比較區(qū)域的Huカ矩量hBit)然而，在等式(4)和(5)中，取代像素值I (X，y)，使用ニ進制化的表皮圖像的像素值Ibin (X，y)。表皮形狀分布分析単元172通過等式(9a)計算參考區(qū)域(區(qū)域A)和比較區(qū)域(區(qū)域B)之間形狀的差異度D (A，B)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括 表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 分析單元，配置為分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及 評價單元，配置為基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述分析單元進一步分析表皮圖案的大小的均勻度和表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少一個，并且評價單元進一步基于表皮圖案的大小的均勻度和表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少一個評價皮膚的肌理狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其中，分析單元進一步分析表皮圖案具有預(yù)定形狀的比率，并且評價單元進一步基于表皮圖案具有預(yù)定形狀的比率評價皮膚的肌理狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其中，表皮圖案為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案。
5.一種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，包括 檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及 基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。
6.一種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括 檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮所拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 分析表皮圖案的形狀的均勻度；以及 基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。
7.一種圖像處理設(shè)備，包括 表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 后天因素分析單元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素； 先天因素分析單元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及 評價單元，配置為基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其中，作為后天因素，所述后天因素分析單元分析表皮圖案的形狀的均勻度、表皮圖案的大小的均勻度、以及表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少一個；并且作為先天因素，所述先天因素分析單元分析每單位面積表皮圖案的數(shù)目。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其中，評價單元通過對基于來自后天因素的分析結(jié)果的評價值和基于來自先天因素的分析結(jié)果的評價值進行加權(quán)并相加，計算皮膚的肌理狀態(tài)的評價值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其中，表皮圖案為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案。
11.一種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，包括 檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素； 基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及 基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
12.一種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括 檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素； 基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及 基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
13.一種圖像處理設(shè)備，包括 表皮圖案檢測單元，配置為檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 真皮圖案檢測單元，配置為檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案； 后天因素分析單元，配置為基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素； 先天因素分析單元，配置為基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及 評價單元，配置為基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，作為后天因素，所述后天因素分析單元分析表皮圖案的形狀的均勻度、表皮圖案的大小的均勻度、以及表皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度中的至少一個；并且作為先天因素，所述先天因素分析單元分析真皮圖案的形狀的均勻度、真皮圖案的大小的均勻度、真皮圖案的邊緣方向的分布的均勻度、以及每單位面積真皮圖案的數(shù)目中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，作為先天因素，所述先天因素分析單元進一步基于檢測到的表皮圖案分析每單位面積表皮圖案的數(shù)目。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價單元通過對基于來自后天因素的分析結(jié)果的評價值以及基于來自先天因素的分析結(jié)果的評價值進行加權(quán)并相加，計算皮膚的肌理狀態(tài)的評價值。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述表皮圖案為由皮嵴或者皮溝形成在表皮上的圖案，所述真皮圖案為由乳頭層形成在真皮上的圖案。
18.—種由配置為評價皮膚的肌理狀態(tài)的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，包括 檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案； 檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案； 基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素； 基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
19.一種使得計算機執(zhí)行操作的程序，所述操作包括檢測表皮圖案，所述表皮圖案為從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中表皮的圖案；檢測真皮圖案，所述真皮圖案為從皮膚的真皮拍攝的真皮圖像中真皮的圖案；基于檢測到的表皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的后天因素；基于檢測到的真皮圖案分析指示皮膚的肌理狀態(tài)的因素中的先天因素；以及基于來自后天因素的分析結(jié)果和來自先天因素的分析結(jié)果評價皮膚的肌理狀態(tài)。
20.一種計算機可讀記錄介質(zhì)，其上記錄了根據(jù)權(quán)利要求6、12、或者19所述的程序?！?br> 全文摘要
表皮圖案檢測單元檢測通過表皮圖像拍攝單元從皮膚的表皮拍攝的表皮圖像中的表皮圖案。后天因素分析單元分析表皮圖像中表皮圖案的形狀的均勻度。肌理評價單元基于表皮圖案的形狀的均勻度評價皮膚的肌理狀態(tài)。本技術(shù)可以例如應(yīng)用于評價皮膚的肌理狀態(tài)的系統(tǒng)。
文檔編號A61B5/00GK102846309SQ201210161380
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者中村雄介, 五味信一郎 申請人:索尼公司