专利名称：图像处理设备、图像处理方法、程序和记录介质的制作方法
技术领域：
本技术涉及ー种图像处理设备、图像处理方法、程序和记录介质，更具体地，本技术涉及一种适合于评价皮肤的肌理状态的图像处理设备、图像处理方法、程序和记录介质。
背景技术：
相关技术中提出了通过分析从人的皮肤拍摄的皮肤图像来评价皮肤的肌理状态的技术。例如，提出了通过皮肤图像中皮嵴(skin ridge)的数目评价肌理的细腻度(fineness)、以及基于从皮肤图像傅里叶变换后的图像的光谱形状评价肌理的方向的技术 (參见日本专利待审公开No. 2006-61170)。例如，提出了基于皮肤图像中毛孔的大小、皮沟(skin groove)的清晰度、皮嵴的细腻度、以及皮嵴的环形程度分析皮肤的肌理或者毛孔的另ー种技术(參见日本专利待审公开 2006-305184)。
发明内容
然而，在日本专利待审公开No. 2006-61170中所公开的技术中，不能正确地评价皮肤的肌理状态，因为未考虑肌理的形状。另外，根据日本专利待审公开2006-305184中所公开的技术，由于皮嵴的形状变化很大，所以即使当考虑了皮嵴的环形程度时也不能正确评价皮肤的肌理状态。做出本技术使得能够评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第一方面，提供了ー种图像处理设备，其包括表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；分析单元，配置为分析表皮图案的形状的均匀度；以及评价单元，配置为基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。分析单元可以进ー步分析表皮图案的大小的均匀度和表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少ー个，并且评价单元可以进ー步基于表皮图案的大小的均匀度和表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少ー个评价皮肤的肌理状态。分析単元可以进一歩分析表皮图案具有预定形状的比率，并且评价单元可以进ー步基于表皮图案具有预定形状的比率评价皮肤的肌理状态。表皮图案可以为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案。根据本技术的第一方面，提供了ー种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；分析表皮图案的形状的均匀度；以及基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第一方面，提供了ー种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮所拍摄的表皮图像中表皮的图案；分析表皮图案的形状的均匀度；以及基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第二方面，提供了ー种图像处理设备，其包括表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；后天因素分析単元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；先天因素分析単元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及评价单元，配置为基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。作为后天因素，后天因素分析単元可以分析表皮图案的形状的均匀度、表皮图案的大小的均匀度、以及表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少ー个；作为先天因素，先天因素分析単元可以分析每单位面积表皮图案的数目。评价单元可以通过对基于来自后天因素的分析结果的评价值和基于来自先天因素的分析结果的评价值进行加权并相加，计算皮肤的肌理状态的评价值。
表皮图案可以为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案。根据本技术的第二方面，提供了ー种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，其包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第二方面，提供了ー种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第三方面，提供了ー种图像处理设备，其包括表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；真皮图案检测单元，配置为检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案；后天因素分析単元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；先天因素分析単元，配置为基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及评价单元，配置为基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。作为后天因素，后天因素分析単元可以分析表皮图案的形状的均匀度、表皮图案的大小的均匀度、以及表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少ー个；作为先天因素，先天因素分析单元可以分析真皮图案的形状的均匀度、真皮图案的大小的均匀度、真皮图案的边缘方向的分布的均匀度、以及每单位面积真皮图案的数目中的至少ー个。作为先天因素，先天因素分析単元可以进一歩基于检测到的表皮图案分析每单位面积表皮图案的数目。评价单元可以通过对基于来自后天因素的分析结果的评价值以及基于来自先天因素的分析结果的评价值进行加权并相加，计算皮肤的肌理状态的评价值。表皮图案可以为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案，真皮图案可以为由乳头层形成在真皮上的图案。根据本技术的第三方面，提供了ー种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，其包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于后天因素的分析结果和先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第三方面，提供了ー种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。 根据本技术的第一方面，检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；分析表皮图案的形状的均匀度；以及基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第二方面，检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。根据本技术的第三方面，检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于后天因素的分析结果和先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。根据以上所描述的本技术的第一到第三方面，可以评价皮肤的肌理状态。
图I为图示说明根据本技术第一实施例的图像处理系统的框图；图2为图示说明表皮图像处理单元和表皮图案检测单元的配置示例的框图；图3为图示说明后天因素分析単元的配置示例的框图；图4为图示说明表皮方向分析单元的配置示例的框图；图5为图示说明肌理评价处理的流程图；图6为图示说明表皮图像处理的流程图；图7为图示说明表皮图案检测处理的流程图；图8为图示说明标记处理的具体示例的图；图9为图示说明后天因素分析处理的流程图；图10为图示说明皮嵴区域的大小的直方图的示例的图；图11为图示说明用于计算表皮大小分布的评价值的規格化曲线的示例的图12为图示说明表皮形状分布分析处理I的流程图；图13为图示说明用于计算表皮形状分布的评价值的規格化曲线的示例的图；图14为图示说明表皮形状分布分析处理2的流程图；图15为图示说明參考形状的示例的图；图16为图示说明根据本技术第二实施例的图像处理系统的框图；图17为图示说明先天因素分析単元的ー个配置示例的框图；图18为图示说明肌理评价处理的流程图；图19为图示说明先天(inherent)因素分析处理的流程图； 图20为图示说明用于计算皮嵴的数目的评价值的規格化曲线的示例的图；图21为图示说明呈现皮肤的肌理状态的评价结果的屏幕的示例的图；图22为图不说明用于获得综合确定值的表的不例的图；图23为图示说明呈现皮肤的肌理状态的评价结果的屏幕的示例的图；图24为图示说明根据本技术第三实施例的图像处理系统的框图；图25为示意性图示说明人的皮肤的皮肤组织的截面图；图26为图示说明真皮图像拍摄单元的配置示例的图；图27为图示说明先天因素分析単元的配置示例的框图；图28为图示说明肌理评价处理的流程图；图29为图示说明先天因素分析处理的流程图；以及图30为图示说明计算机的配置示例的框图。
具体实施例方式以下，将參考附图详细描述本技术的优选实施例。注意，在本说明书与附图中，将使用相同的參考数字指示具有基本相同功能与结构的结构元件，而且省略了对这些框图元件的重复解释。下面，将描述体现本技术的各种形式(它们将被称为实施例)。将按下以下次序进行描述。I.第一实施例(仅分析后天因素的示例)2.第二实施例(分析后天因素和先天因素两者的示例)3.第三实施例(分析表皮和真皮两者的示例)4.修改< I.第一实施例〉首先，将參考图I到15描述本技术的第一实施例。[图像处理系统101的配置示例]图I是图示说明根据本技术第一实施例的图像处理系统101的配置示例的框图。图像处理系统101拍摄将要评价的人(以下称为评价目标)的皮肤的表皮，并且基于拍摄的图像(以下称为表皮图像)评价评价目标的皮肤的肌理状态。图像处理系统101包括表皮图像拍摄单元111、图像处理单元112、以及显示単元
113。表皮图像拍摄单元111拍摄评价目标的皮肤的表皮，并且将拍摄的表皮图像提供给图像处理单元112的表皮图像处理单元121。另外，表皮图像拍摄单元111不限于特定种类的拍摄设备，而是可以用于任何种类的拍摄设备。然而，优选的是表皮图像拍摄单元111具有手工调焦功能、能够在整个对象上均匀地照射照明光的光源(例如，发光二极管(LED))、以及能够执行足以识别皮肤的表面结构的拍摄的显微透镜。另外，优选的是表皮图像拍摄单元111具有比透镜更近地接触皮肤的附件，以便以固定的焦点位置执行每ー单个拍摄。在这ー情况下，所述附件可以具有用于防止外部光的影响的光阻止功能。另外，优选的是表皮图像拍摄单元111的光源的波长范围为可见范围(400到700nm)。类似地，表皮图像拍摄单元111的图像传感器的光谱灵敏度也可以是对应于其中灵敏度位于可见范围内的典型RGB的光谱灵敏度。然而，优选的是短波长侧的灵敏度较高。
图像处理单元112对表皮图像进行分段(区域划分)，并且基于分段结果评价评价目标的皮肤的肌理。图像处理单元112包括表皮图像处理单元121、表皮图案检测单元122、后天因素分析単元123、肌理评价单元124、以及评价结果呈现单元125。如下面将描述的，表皮图像处理单元121对表皮图像进行诸如校正或者噪声去除的预定图像处理，并且把图像处理后的表皮图像提供给表皮图案检测单元122和后天因素分析单元123。如下面将描述的，表皮图案检测单元122检测由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的表皮图像中的表皮的图案(以下称为表皮图案)，并且把检测结果(以下称为表皮图案检测结果)提供给后天因素分析単元123。如下面将描述的，后天因素分析単元123基于图像处理后的表皮图像和表皮图案检测结果分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素。后天因素分析単元123把分析结果提供给肌理评价单元124。肌理评价单元124基于来自后天因素分析単元123的分析结果评价评价目标的皮肤的肌理状态，并且把评价结果提供给评价结果呈现单元125。评价结果呈现単元125使显示单元113显示指示评价目标的皮肤的肌理状态的评价结果的信息。显示单元113不限于特定种类的显示设备，而是可以用于任何种类的显示设备。另外，可以把显示单元113布置为专用于图像处理系统101，或者诸如电视接收机或者移动电话的其它装置的显示设备可以用于显示単元。[表皮图像处理单元121和表皮图案检测单元122的配置示例]图2为图示说明表皮图像处理单元121和表皮图案检测单元122的功能的配置示例的框图。表皮图像处理单元121包括图像校正单元141、单通道提取单元142、以及噪声去除单元143。另外,表皮图案检测单元122包括ニ进制化单元151和标记处理单元152。图像校正单元141对表皮图像进行诸如失真校正或者减小的预定图像校正，并且把校正的表皮图像提供给单通道提取单元142。单通道提取单元142从校正的表皮图像提取预定通道的信号分量，并且把由提取的信号分量构成的表皮图像(以下称为单通道表皮图像)提供给噪声去除単元143。噪声去除単元143去除单通道表皮图像的噪声，并且把从中去除了噪声的单通道表皮图像(以下称为去除了噪声的表皮图像)提供给表皮图案检测单元122的ニ进制化単元151和后天因素分析单元123。ニ进制化単元151对去除了噪声的表皮图像进行ニ进制化处理，并且把ニ进制化的图像(以下称为ニ进制化的表皮图像)提供给标记处理单元152。标记处理单元152对ニ进制化的表皮图像执行标记处理，以检测表皮图案。具体地，标记处理单元152检测表皮图像中皮嵴的区域(以下称为皮嵴区域)作为表皮图案。另夕卜，标记处理单元152对表皮图像中的皮嵴区域进行计数。并且标记处理単元152把指示皮嵴区域和皮嵴的数目的检测结果的表皮图案检测结果提供给后天因素分析単元123。
[后天因素分析単元123的配置示例]图3为图示说明后天因素分析単元123的功能的配置示例的框图。后天因素分析单元123包括表皮大小分布分析单元171、表皮形状分布分析单元172、表皮形状分布分析单元173、以及表皮方向分析单元174。表皮大小分布分析单元171分析表皮图案的大小的分布。具体地，表皮大小分布分析単元171分析皮嵴区域的大小的分布，并且计算指示皮嵴区域的大小的均匀度的表皮大小分布的评价值。表皮大小分布分析单元171把所计算的表皮大小分布的评价值提供给肌理评价单元124。表皮形状分布分析单元172分析表皮图案的形状的分布。具体地，表皮形状分布分析単元172分析皮嵴区域的形状的分布，并且计算指示皮嵴区域的形状的均匀度的表皮形状分布的评价值。表皮形状分布分析単元172把所计算的表皮形状分布的评价值提供给肌理评价单元124。表皮形状分布分析单元173从与表皮形状分布分析单元172不同的角度分析表皮图案的形状的分布。具体地，表皮形状分布分析单元173把每ー个皮嵴区域与预定參考形状进行比较，并获得指示具有接近于每ー參考形状的形状的皮嵴区域的比率的表皮形状分布信息。表皮形状分布分析単元173把所获得的表皮形状分布信息提供给肌理评价单元124。表皮方向分析单元174分析表皮图案的方向。具体地，表皮方向分析单元174分析皮嵴区域的边缘方向的分布，并计算指示皮嵴区域的边缘方向的分布的均匀度的表皮方向的评价值。表皮方向分析単元174把所计算的表皮方向的评价值提供给肌理评价单元124。另外，皮嵴的大小、形状、以及边缘方向取决于年龄、健康、护肤等而后天地变化。因此，表皮大小分布的评价值、表皮形状分布的评价值、表皮形状分布信息、以及表皮方向的评价值变为用于评价皮肤的肌理状态的后天特性的指标(index)。[表皮方向分析单元174的配置示例]图4为图示说明表皮方向分析单元174的配置示例的框图。表皮方向分析单元174包括4方向滤波单元181、绝对值和计算单元182、加法单元183、除法単元184、以及评价值计算单元185。4方向滤波单元181相对于诸如0°、45°、90°以及135°的4个方向，对去除了噪声的表皮图像进行边缘滤波。并且4方向滤波单元181把获得的4个滤波器输出图像提供给绝对值和计算单元182。绝对值和计算单元182计算4个滤波器输出图像的每ー个图像中的像素的绝对值之和。然后，绝对值和计算单元182把4个滤波器输出图像的每ー个中的像素的绝对值之和提供给加法単元183和除法单元184。加法单元183合计(integrate)各个滤波器输出图像的像素的绝对值之和，并且把所获得的合计值提供给除法単元184。 除法单元184把每ー滤波器输出图像的像素的绝对值之和除以从加法单元183提供的合计值，并且把获得的值提供给评价值计算単元185。评价值计算单元185基于除法单元184计算的计算值计算表皮方向的评价值,并且把所计算的表皮方向的评价值提供给肌理评价单元124。[肌理评价处理]以下，将參考图5中所示的流程图描述图像处理系统101执行的肌理评价处理。另外，例如当通过图像处理系统101中未示出的输入单元输入执行肌理评价处理的指令吋，启动该肌理评价处理。在步骤SI中，表皮图像拍摄单元111拍摄表皮图像。即，表皮图像拍摄单元111拍摄评价目标中要评价的部分(例如，面颊、前额等)的皮肤的表皮，并且把拍摄的表皮图像提供给图像校正单元141。在步骤S2中，表皮图像处理单元121处理表皮图像。[表皮图像处理]此处，将參考图6中所示的流程图详细描述表皮图像处理。在步骤S21中，图像校正单元141校正图像。例如，可以考虑在表皮图像外边缘上出现的遮蔽失真或者透镜畸变。因此，图像校正単元141对表皮图像进行遮蔽校正或者透镜畸变校正，或者剪切表皮图像的中心区域。另外，例如，图像校正单元141缩小校正的图像，以便降低处理成本。另外，在下文中，除非另作注明，否则校正的表皮图像的大小对应于160个垂直像素X 120个水平像素。图像校正单元141把校正的表皮图像提供给单通道提取单元142。在步骤S22中，单通道提取单元142从校正的表皮图像提取预定通道的信号分量。例如，单通道提取单元142从校正的表皮图像提取蓝(B)通道的信号分量。然后，单通道提取単元142将由所提取的信号分量构成的单通道表皮图像提供给噪声去除単元143。另外，当把光谱照相机用作表皮图像拍摄单元111时，可以省略该处理处理。在步骤S23中，噪声去除单元143去除单通道表皮图像的噪声。例如，噪声去除单元143向单通道表皮图像应用平滑滤波器。具体地，例如，噪声去除単元143向单通道表皮图像应用边缘保留类型平滑滤波器施用干，以便去除皮嵴或者皮沟上的随机噪声或者肌理分量。例如，把核(kernel)大小对应于3X3个像素的双向滤波器(O sp_=15，以及O = 15)用作边缘保留类型平滑滤波器。接下来，例如，噪声去除単元143向单通道表皮图像应用孤立点去除滤波器，以便去除由于诸如汗腺的影响导致的镜面反射分量或者高亮度区域。例如，把3X3个像素的中值滤波器用作孤立点去除滤波器。另外，由于这样的噪声去除处理极大地依赖于表皮图像拍摄单元111的拍摄环境或者性能，所以优选的是适当地改变将要应用的滤波器、參数等。噪声去除単元143把作为去除了噪声的单通道表皮图像的去除了噪声的表皮图像提供给表皮图案检测单元122的ニ进制化单元151和后天因素分析单元123的表皮方向分析单元174。于是，完成表皮图像处理。回过来參考图5，在步骤S3中，表皮图案检测单元122执行表皮图案检测处理。[表皮图案检测处理]此处，将參考图7中所示的流程图描述表皮图案检测处理的细节。·在步骤S41中，ニ进制化单元151执行ニ进制化处理。具体地，假设在均匀光源下表皮图像中的亮区域为突出的皮嵴，暗区域为凹进的皮沟，ニ进制化単元151对去除了噪声的表皮图像进行ニ进制化处理，以对皮嵴和皮沟进行分段。例如，ニ进制化単元151对去除了噪声的表皮图像进行自适应局部ニ进制化，以便进ー步减小诸如遮蔽的外部光的影响。例如，ニ进制化単元151基于以下等式(Ia)和(lb)，将Gaussian用作权重相对于附近区域计算总和，并且使用从总和中减去预定值bin_param所获得的值作为阈值，由此ニ进制化去除了噪声的表皮图像。
「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)表示去除了噪声的表皮图像中坐标(x，y)的像素的像素值，G(x, y)表示Gaussian函数，以及Ibin(X，y)表示ニ进制化的表皮图像中坐标(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，适当地设置bin_param的值，以适当地分离表皮图像中的皮嵴区域和皮沟区域。ニ进制化単元151对去除了噪声的表皮图像的所有像素进行ニ进制化处理，同时把所关注的块位移ー个像素，从而生成ニ进制化的表皮图像。然后，ニ进制化単元151把所生成的ニ进制化的表皮图像提供给标记处理单元152。在步骤S42中，标记处理单元152从外部对ニ进制化的表皮图像进行4连接或者8连接标记。此处，标记处理单元152检测由最外侧的白轮廓线包围的区域作为ー个区域，并且忽略由白轮廓线包围的黑区域或者另ー个区域，即使其存在于在最外侧包围的区域内。例如，如图8中所示，当在ニ进制化的表皮图像中存在区域Al和区域A2、其中该区域Al和A2包括在由白轮廓线包围的区域中的黑区域吋，区域Al和区域A2首先分别由4连接标记处理识别。而且，由于忽略区域Al和区域A2中的黑区域，具有3X3个像素的区域Rl和R2的每ー个被识别为ー个区域，并且通过加标记给而出。因此，例如，忽略皮嵴中由于凹进等而导致的暗区域，从而能够正确地检测皮嵴区域。另外，在下文中，把通过标记处理进行标记所给出的区域称为标记区域。
另外，在一般人的皮肤中，皮沟之间的间隔为0. 25到0. 5mmo考虑到皮嵴的形状通常为三角形或者四边形，所以认为皮嵴的面积约为0. 031到0. 25mm2。于是，标记处理单元152基于表皮图像拍摄单元111的图像传感器的大小等获得表皮图像中皮嵴的大小的适当范围。然后，标记处理单元152检测所检测到的标记区域中具有在所获得的适当范围内的大小的区域作为皮嵴区域。另外，标记处理单元152对所检测到的皮嵴区域进行计数，作为皮嵴的数目^idge。标记处理单元152将指示皮嵴区域和皮嵴的数目Idge的检测结果的表皮图案检测结果提供给后天因素分析単元123的表皮大小分布分析単元171、表皮形状分布分析单元172、以及表皮形状分布分析単元173。回过来參考图5，在步骤S4中，后天因素分析単元123执行后天因素分析处理。
[后天因素分析处理]此处，将參考图9中所示的流程图描述后天因素分析处理的细节。在步骤S61中，表皮大小分布分析单元171分析表皮图案的大小的分布。具体地，首先，表皮大小分布分析单元171创建皮嵴区域的大小的直方图。图10图示说明了皮嵴区域的大小(面积)的直方图的示例。在图10中，水平轴和垂直轴分别表示直方图的每一方柱(bin)的皮嵴区域的大小和频率frqn。接下来，表皮大小分布分析単元171通过以下的等式2计算皮嵴区域的大小的平
均值Havg。
E O〕 丨>q")H-= (7)
ii另外，n表示每一方柱的中值。另外，表皮大小分布分析单元171通过以下的等式3计算皮嵴区域的大小的方差
U
Elvar oH =…(3)
E(frq )另外，表皮大小分布分析単元171通过图11中所示的規格化曲线计算其中方差Hvar在0到I的范围内规格化的表皮大小分布的评价值EevalsiZf；。此处，Size_th_min和Size_th_max中的姆ー个为确定图11中的规格化曲线的阈值。表皮大小分布的评价值Eevalsize随皮嵴区域的大小的方差Hva,的减小而増大。即，表皮大小分布的评价值Eevalsize随皮嵴区域大小的方差的减小而増大。因此,表皮大小分布的评价值Eevalsize成为指示皮嵴区域的大小的均匀度的指标。表皮大小分布分析单元171把表皮大小分布的评价值Eevalsize提供给肌理评价单元 124。在步骤S62中，表皮形状分布分析单元172执行表皮形状分布分析处理I。[表皮形状分布分析处理I]此处，将參考图12中的流程图描述步骤S62的表皮形状分布分析处理I的细节。在步骤S81中，表皮形状分布分析単元172选择參考区域。即，表皮形状分布分析単元172选择尚未被设置为參考区域的皮嵴区域，然后将该皮嵴区域设置为參考区域。在步骤S82中，表皮形状分布分析単元172选择比较区域。即，表皮形状分布分析単元172选择未用干与參考区域的形状进行比较的皮嵴区域，然后将该皮嵴区域设置为比较区域。在步骤S83中，表皮形状分布分析単元172计算參考区域和比较区域之间形状的
差异度。例如，表皮形状分布分析单元172使用Hu不变矩(moment invariant)量化參考区域和比较区域的形状，并且基于量化的值计算參考区域和比较区域之间形状的差异度。此处，将简要描述Hu不变矩。
首先，将如以下的等式4计算指示其中以图像的原点为中心的像素的方差值的图
像矩Mpq。Mm = 2(l(x- y)- Xp-V") 4t当较高的像素值散布在更加远离原点的位置时，图像矩Mpq増大。另外，等式4中的p和q分别表示在X轴和Y轴方向的权重。因此，当值P增大时，朝X轴方向的方差的权重増大，当值q增大时，朝Y轴方向的方差的权重増大。接下来，计算中心矩(质心矩)Upq，其表示在图像中的像素值中考虑了在X轴和Y轴方向的质心的方差，如以下的等式5中所示。JWpq ニ X (I (X- > ) (x - Xc )" ( y - yt )‘!) …(5)此处,将X。和y。表示为以下的等式(6a)和(6b), Xc和y。分别表示在X轴和Y轴方向的质心位置。Xc = MicZMcici …(6a)yc = M01/M00 …(6b)最后，通过在等式7中使用图像矩格化中心矩，获得規格化的质心矩
Upq。Hpq= Upq/M00((^)/2+1)…(7)由于这ー规格化防止方差的传播状态影响カ矩值(moment value),规格化的质心矩％,变得相对于图像中的对象的平行移动或者旋转移动或者图像大小不变。Hu不变矩为规格化的质心矩nM的组合，并且如以下的等式(8a)到(8c)定义。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 页中公开了 Hu不变矩的细节。表皮形状分布分析単元172基于等式(4)到(Sg)计算參考区域的Huカ矩量め和比较区域的Huカ矩量hBit)然而，在等式(4)和(5)中，取代像素值I (X，y)，使用ニ进制化的表皮图像的像素值Ibin (X，y)。表皮形状分布分析単元172通过等式(9a)计算參考区域(区域A)和比较区域(区域B)之间形状的差异度D (A，B)。
权利要求
1.一种图像处理设备，包括 表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 分析单元，配置为分析表皮图案的形状的均匀度；以及 评价单元，配置为基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。
2.根据权利要求I所述的图像处理设备，其中，所述分析单元进一步分析表皮图案的大小的均匀度和表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少一个，并且评价单元进一步基于表皮图案的大小的均匀度和表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少一个评价皮肤的肌理状态。
3.根据权利要求I所述的图像处理设备，其中，分析单元进一步分析表皮图案具有预定形状的比率，并且评价单元进一步基于表皮图案具有预定形状的比率评价皮肤的肌理状态。
4.根据权利要求I所述的图像处理设备，其中，表皮图案为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案。
5.一种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，包括 检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 分析表皮图案的形状的均匀度；以及 基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。
6.一种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括 检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮所拍摄的表皮图像中表皮的图案； 分析表皮图案的形状的均匀度；以及 基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。
7.一种图像处理设备，包括 表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 后天因素分析单元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素； 先天因素分析单元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及 评价单元，配置为基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
8.根据权利要求7所述的图像处理设备，其中，作为后天因素，所述后天因素分析单元分析表皮图案的形状的均匀度、表皮图案的大小的均匀度、以及表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少一个；并且作为先天因素，所述先天因素分析单元分析每单位面积表皮图案的数目。
9.根据权利要求7所述的图像处理设备，其中，评价单元通过对基于来自后天因素的分析结果的评价值和基于来自先天因素的分析结果的评价值进行加权并相加，计算皮肤的肌理状态的评价值。
10.根据权利要求7所述的图像处理设备，其中，表皮图案为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案。
11.一种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，包括 检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素； 基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及 基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
12.一种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括 检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素； 基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及 基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
13.一种图像处理设备，包括 表皮图案检测单元，配置为检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 真皮图案检测单元，配置为检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案； 后天因素分析单元，配置为基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素； 先天因素分析单元，配置为基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及 评价单元，配置为基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
14.根据权利要求13所述的图像处理设备，其中，作为后天因素，所述后天因素分析单元分析表皮图案的形状的均匀度、表皮图案的大小的均匀度、以及表皮图案的边缘方向的分布的均匀度中的至少一个；并且作为先天因素，所述先天因素分析单元分析真皮图案的形状的均匀度、真皮图案的大小的均匀度、真皮图案的边缘方向的分布的均匀度、以及每单位面积真皮图案的数目中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的图像处理设备，其中，作为先天因素，所述先天因素分析单元进一步基于检测到的表皮图案分析每单位面积表皮图案的数目。
16.根据权利要求13所述的图像处理设备，其中，所述评价单元通过对基于来自后天因素的分析结果的评价值以及基于来自先天因素的分析结果的评价值进行加权并相加，计算皮肤的肌理状态的评价值。
17.根据权利要求13所述的图像处理设备，其中，所述表皮图案为由皮嵴或者皮沟形成在表皮上的图案，所述真皮图案为由乳头层形成在真皮上的图案。
18.—种由配置为评价皮肤的肌理状态的图像处理设备执行的图像处理方法，包括 检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案； 检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案； 基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素； 基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
19.一种使得计算机执行操作的程序，所述操作包括检测表皮图案，所述表皮图案为从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中表皮的图案；检测真皮图案，所述真皮图案为从皮肤的真皮拍摄的真皮图像中真皮的图案；基于检测到的表皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的后天因素；基于检测到的真皮图案分析指示皮肤的肌理状态的因素中的先天因素；以及基于来自后天因素的分析结果和来自先天因素的分析结果评价皮肤的肌理状态。
20.一种计算机可读记录介质，其上记录了根据权利要求6、12、或者19所述的程序。·
全文摘要
表皮图案检测单元检测通过表皮图像拍摄单元从皮肤的表皮拍摄的表皮图像中的表皮图案。后天因素分析单元分析表皮图像中表皮图案的形状的均匀度。肌理评价单元基于表皮图案的形状的均匀度评价皮肤的肌理状态。本技术可以例如应用于评价皮肤的肌理状态的系统。
文档编号A61B5/00GK102846309SQ201210161380
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月16日 优先权日2011年5月23日
发明者中村雄介, 五味信一郎 申请人:索尼公司