JPH07116146A - Measuring crease method and apparatus - Google Patents
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- JPH07116146A JPH07116146A JP5263654A JP26365493A JPH07116146A JP H07116146 A JPH07116146 A JP H07116146A JP 5263654 A JP5263654 A JP 5263654A JP 26365493 A JP26365493 A JP 26365493A JP H07116146 A JPH07116146 A JP H07116146A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、皮膚の表面のシワの状
態を定量的に評価するための方法と装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for quantitatively evaluating the condition of wrinkles on the surface of skin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】皮膚表面のシワの状態を改善するための
薬剤・化粧品の研究開発において、シワの皮膚表面形態
を数値的に測定し、それが薬剤・化粧品の効果によりい
かに変化したかを定量的に把握することが要望されてい
る。シワの皮膚表面形態の数値的な測定に適した手法と
して、例えば、レーザスリット光を用いた光切断法（星
野 敏、ＰＩＸＥＬ，４５，１２１，１９９２）が開発
されている。この手法では、物体表面に斜め方向から角
度を変えながら線状のレーザ光を照射し、反射光を正面
からＣＣＤカメラで撮像し、画像処理の手法を用いて物
体の３次元形状データを得ている。この手法によれば短
時間で５μのシワまでが測定可能である。2. Description of the Related Art In the research and development of drugs and cosmetics for improving the condition of wrinkles on the skin surface, the skin surface morphology of wrinkles is measured numerically, and how it changes due to the effects of the drug and cosmetics is quantified. It is required to understand the situation. As a method suitable for numerically measuring the skin surface morphology of wrinkles, for example, a light section method using laser slit light (Satoshi Hoshino, PIXEL, 45, 121, 1992) has been developed. In this method, a linear laser beam is applied to the surface of the object while changing the angle from an oblique direction, reflected light is imaged from the front by a CCD camera, and three-dimensional shape data of the object is obtained using an image processing method. There is. According to this method, wrinkles up to 5μ can be measured in a short time.
【０００３】シワについて、従来から数種の定義、分類
が提案されているが、残念ながら、未だ明確な定義、分
類がなされていないのが現状である。ヒダ（ｆｏｌ
ｄ）、溝（ｆｕｒｒｏｗ）、皮膚小稜（Ｃｒｉｓｔａ
ｅ，ｃｕｔｉｓ）、皮膚弛緩症（ｃｕｔｉｓ ｌａｘ
ａ）などとの混同を避けるため、ここでは、我々が提唱
している「しわ」の形態的分類を表１に紹介する。我々
の分類は、Ｋｌｉｇｍａｎ等（Ｋｌｉｇｍａｎ，Ａ．
Ｍ．，Ｚｈｅｎｇ，Ｐ．ａｎｄ Ｌａｖｋｅｒ，Ｒ．
Ｍ．；Ｂｒ．Ｊ．Ｄｅｒｍ．，１１３，３７，１９８
５）による形態学的３分類−Ａ．線状じわ、Ｂ．図形じ
わ、Ｃ．縮緬じわ−を基本としている。我々は、西洋人
と日本人では「しわ」の様相がかなり異なると考えてい
るので、日本人の肌を対象に、慣習的表現との一致化、
「しわ」形成原因、及び、改善方法等を考慮に入れ、上
記の線状じわを、シワと小ジワ（以下、シワ、小ジワと
記載する）の二つにさらに分けた。Although several kinds of definitions and classifications have been conventionally proposed for wrinkles, unfortunately, the present situation is that no clear definition or classification has been made yet. Fold
d), furrow, skin ridge (Crista)
e, cutis), cutis lax
In order to avoid confusion with a) etc., here we introduce the morphological classification of “wrinkles” that we have proposed in Table 1. Our classification is based on Kligman et al. (Kligman, A .;
M. Zheng, P .; and Lavker, R.A.
M. Br. J. Derm. , 113, 37, 198
3) Morphological classification according to 5) -A. Linear wrinkles, B.I. Figure wrinkles, C.I. It is based on wrinkles. We think that the appearance of "wrinkles" is quite different between Westerners and Japanese people, so for Japanese skin, matching with conventional expressions,
In consideration of the cause of "wrinkle" formation, the improvement method, and the like, the above-described linear wrinkles were further divided into wrinkles and small wrinkles (hereinafter referred to as wrinkles and small wrinkles).
【０００４】（ａ）シワ（通称カラスの足跡といわれる
ように長くて深い明確な溝） （ｂ）小ジワ（皮溝に近い深さで、細く浅い溝）(A) Wrinkles (a long and deep clear groove, which is commonly called a crow's footstep) (b) Small wrinkles (a thin and shallow groove with a depth close to a skin groove)
【０００５】[0005]
【表１】 [Table 1]
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】「しわ」の形状測定・
解析システムを開発するには、目尻のシワ、小ジワの加
齢による形態変化を知る必要がある。そこで、シワ、小
ジワ各々につき、その程度（深さ、幅、長さ、本数など
を総合的に判断）を各々１１および９段階にレベル分け
し、３０才代〜６０才代の日本人女性１２７名の目尻写
真について視感による評点付けを行った。[Problems to be solved by the invention] Shape measurement of "wrinkles"
To develop an analysis system, it is necessary to know the morphological changes of wrinkles around the eyes and small wrinkles due to aging. Therefore, for wrinkles and small wrinkles, the degree (totally judging depth, width, length, number, etc.) is divided into 11 and 9 levels, and Japanese women in their 30s to 60s Visual evaluation was performed on 127 eyes of the eyes.
【０００７】視感判定の結果を図１に示す。図１の結果
及びシワの観察結果から次のことがわかる。 当然、個人差はあるものの、加齢に伴い、シワは徐
々に深く刻まれていく。一方、小ジワは、２０代前半
は、頬と同じように、皮溝皮丘の凹凸が細かく整った網
目状をしているが、２０代後半〜３０代前半から、外眼
角から外側に向かって放射状に走行する皮溝が長い溝と
して強調され始める。加齢と伴に、次第に、明らかな小
ジワに成長する。およそ４０才〜４４才を境に、本数の
減少（隣り合う小ジワ同士の間隔が広くなる）、深さの
減少が認められ、最後は、皮溝や小ジワの凹凸が全部シ
ワに吸収されたかのようにのっぺり（皮溝皮丘すら認め
られない）した状態に変化することが観察された。FIG. 1 shows the result of visual judgment. The following can be seen from the results of FIG. 1 and the wrinkle observation results. Naturally, although there are individual differences, wrinkles gradually become deeper with age. On the other hand, the small wrinkles in the early twenties have a mesh-like shape with finely arranged irregularities of the skin cleft, similar to the cheeks, but from the latter half of the twenties to the early thirties, the outer canthus extends outward. The skin groove that runs in a radial direction begins to be emphasized as a long groove. With age, it gradually grows into clear wrinkles. Around 40 to 44 years old, a decrease in the number (widening the distance between adjacent small wrinkles) and a decrease in depth were observed, and at the end all the creases and small wrinkles were absorbed by wrinkles. It was observed that the skin changed to a flattened state (not even the cleft of the furrow was observed).
【０００８】 シワには、小ジワと明らかに形態が異
なる場合と、小ジワとの区別がつけにくい場合の二タイ
プに分けられる。 西洋人に多くみられる光老化の典型である頬の図形
じわは、日本人には数少ない 以上のことから、日本人の「しわ」を計測、評価するに
は、「シワ」「小ジワ」を別々に抽出し、評価すること
ができるシステムの開発が必要と考えられる。Wrinkles are classified into two types: a case where the shape is clearly different from that of small wrinkles and a case where it is difficult to distinguish them from small wrinkles. Since the number of wrinkles on the cheeks, which is typical of photoaging in many Westerners, is very few in the Japanese population, it is necessary to measure wrinkles in Japanese people by measuring wrinkles and small wrinkles. It is considered necessary to develop a system that can extract and evaluate each separately.
【０００９】したがって本発明の目的は、シワ、小ジワ
を別々に抽出し、定量的に評価することのできるシワの
測定方法及び装置と提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a wrinkle measuring method and apparatus capable of separately extracting wrinkles and small wrinkles and quantitatively evaluating them.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段並びに作用】前述の目的を
達成する本発明のシワの測定方法は、皮膚表面の凹凸を
２次元平面上の各点における高さの値からなる３次元形
状データとして測定し、該３次元形状データをフーリエ
交換して周波数領域のデータを算出し、該周波数領域の
データから小ジワの周波数及びシワの周波数に相当する
領域のデータをそれぞれ抽出し、該抽出された小ジワの
周波数領域及びシワの周波数領域のデータをそれぞれフ
ーリエ逆交換して小ジワのデータ及びシワのデータを算
出するステップを具備することを特徴とするものであ
る。The wrinkle measuring method of the present invention which achieves the above-mentioned object is to use the unevenness of the skin surface as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane. The frequency domain data is calculated by Fourier-transforming the three-dimensional shape data, the domain data corresponding to the small wrinkle frequency and the domain corresponding to the wrinkle frequency are extracted from the frequency domain data, and the extracted data is extracted. The method is characterized in that the method further comprises the step of performing Fourier inverse exchange on the data of the small wrinkle frequency domain and the wrinkle frequency domain respectively to calculate the small wrinkle data and the wrinkle data.
【００１１】また、本発明のシワの測定装置は、皮膚表
面の凹凸を２次元平面上の各点における高さの値からな
る３次元形状データとして測定する手段と、該３次元形
状データをフーリエ交換して周波数領域のデータを算出
する手段と、該周波数領域のデータから小ジワの周波数
及びシワの周波数に相当する領域のデータをそれぞれ抽
出する手段と、該抽出された小ジワの周波数領域及びシ
ワの周波数領域のデータをそれぞれフーリエ逆交換して
小ジワのデータ及びシワのデータを算出する手段とを具
備することを特徴とするものである。Further, the wrinkle measuring device of the present invention comprises means for measuring unevenness of the skin surface as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane, and the three-dimensional shape data by Fourier transform. A means for exchanging and calculating data in the frequency domain, a means for respectively extracting data of a region corresponding to the frequency of small wrinkles and a frequency of wrinkles from the data of the frequency region, and a frequency region for the extracted small wrinkles and Means for calculating the data of small wrinkles and the data of wrinkles by performing Fourier inverse exchange on the data in the frequency domain of wrinkles, respectively.
【００１２】[0012]
【実施例】図２は本発明に係る皮膚レプリカの計測・評
価システムの概略構成を表わすシステム構成図である。
皮膚レプリカ１０とＣＣＤカメラ１２，１４との間には
ミラーボックス１６が置かれる。ミラーボックス１６が
図１の実線位置にあるときは、皮膚レプリカ１０からの
光はミラーボックス内の反射鏡１８，２０で反射されて
広視野用ＣＣＤカメラ１４へ入射される。ミラーボック
ス１６のレバー２２を押し込んでミラーボックス１６が
図の破線の位置に移動すると、皮膚レプリカ１０からの
光は直接狭視野用ＣＣＤカメラ１２へ入射する。EXAMPLE FIG. 2 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a skin replica measurement / evaluation system according to the present invention.
A mirror box 16 is placed between the skin replica 10 and the CCD cameras 12 and 14. When the mirror box 16 is at the position shown by the solid line in FIG. 1, the light from the skin replica 10 is reflected by the reflecting mirrors 18 and 20 in the mirror box and is incident on the wide-field CCD camera 14. When the lever 22 of the mirror box 16 is pushed in and the mirror box 16 moves to the position shown by the broken line in the figure, the light from the skin replica 10 directly enters the narrow-field CCD camera 12.
【００１３】皮膚レプリカ１０のビシュアル画像デー
タ、すなわち、２次元平面上の各点（ｘ，ｙ）における
輝度データａ（ｘ，ｙ）を得るときは、皮膚レプリカ１
０は通常の照明で照明され、ＣＣＤカメラ１２又は１４
で撮像される。皮膚レプリカの高さ画像データ、すなわ
ち、２次元平面上の各点（ｘ，ｙ）における高さデータ
ｆ（ｘ，ｙ）を得るときは、皮膚レプリカ１０にレーザ
光源２４又は２６からの線状レーザ光が当てられ、ＣＣ
Ｄカメラ１２で撮像される。レーザ光源２４，２６から
の線状レーザ光の仰角θは高さ画像演算装置２８からの
制御信号に従って、所定の範囲で連続的にスキャンされ
る。高さ画像演算装置２８はこの間にＣＣＤカメラ１２
から出力される画像信号を入力し、各画像点（ｘ，ｙ）
について、輝度ａ（ｘ，ｙ）の最大値ａｍ（ｘ，ｙ）及
びそのときのレーザ光の仰角θをθ（ｘ，ｙ）として記
憶する。スキャンが終了すると、次式に従って高さデー
タｆ（ｘ，ｙ）を算出して出力する。When obtaining the visual image data of the skin replica 10, that is, the luminance data a (x, y) at each point (x, y) on the two-dimensional plane, the skin replica 1 is used.
0 is illuminated by normal illumination and CCD camera 12 or 14
Is imaged. When obtaining the height image data of the skin replica, that is, the height data f (x, y) at each point (x, y) on the two-dimensional plane, the skin replica 10 is provided with a linear shape from the laser light source 24 or 26. Laser light hits CC
The image is taken by the D camera 12. The elevation angle θ of the linear laser light from the laser light sources 24 and 26 is continuously scanned in a predetermined range according to a control signal from the height image calculation device 28. During this period, the height image calculation device 28 is operated by the CCD camera 12.
Input the image signal output from each image point (x, y)
With respect to, the maximum value am (x, y) of the brightness a (x, y) and the elevation angle θ of the laser light at that time are stored as θ (x, y). When the scan is completed, the height data f (x, y) is calculated and output according to the following equation.
【００１４】ｆ（ｘ，ｙ）＝ｚ0 −（ｘ0 −ｘ）ｔａｎ
θ（ｘ，ｙ） ただし、図３に示されるようにｘ0 は光源のｘ座標、ｚ
0 は光源のｚ座標である。レーザ光源２４，２６を両側
に１対設けたのは、それぞれから得られる高さデータｆ
（ｘ，ｙ）をつき合わせることによって、レーザ光の死
角をできるだけなくすためである。F (x, y) = z 0 − (x 0 −x) tan
θ (x, y) However, as shown in FIG. 3, x 0 is the x coordinate of the light source, and z
0 is the z coordinate of the light source. The pair of laser light sources 24 and 26 provided on both sides is the height data f obtained from each.
This is because the dead angle of the laser light is eliminated as much as possible by associating (x, y).
【００１５】ＣＣＤカメラ１２及び１４でそれぞれ得ら
れる狭視野画像及び広視野画像、及び高さ画像演算装置
２８からの高さ画像はデータ処理装置３０に入力され、
ディスプレイ３２上に表示される。データ処理装置３０
には画像データ等の保存のため外部記憶装置３４が接続
される。最初に、手動による粗い位置合わせについて説
明する。データ処理装置３０の外部記憶装置３４から、
化粧品を使用する前の皮膚からとられたレプリカの広視
野画像を読み出し、基準静止画像Ｂとしてディスプレイ
３２上に表示する。レバー２２を引いてミラーボックス
１６を図２の実線の位置とし、皮膚レプリカ１０を通常
の照明で照明して、ＣＣＤカメラ１４において２０mm×
２０mmの広視野画像を得、ディスプレイ３２上に動画像
Ａとして表示する。ディスプレイ３２上の表示をみなが
ら、画像Ａが画像Ｂと同じ部位の画像になるように皮膚
レプリカ１０の位置を調節する。The narrow-field image and the wide-field image obtained by the CCD cameras 12 and 14, respectively, and the height image from the height image arithmetic unit 28 are input to the data processing unit 30,
It is displayed on the display 32. Data processing device 30
An external storage device 34 is connected to the device for storing image data and the like. First, the manual coarse alignment will be described. From the external storage device 34 of the data processing device 30,
The wide-field image of the replica taken from the skin before using the cosmetic is read out and displayed on the display 32 as the reference still image B. Pull the lever 22 to bring the mirror box 16 to the position shown by the solid line in FIG. 2, illuminate the skin replica 10 with normal illumination, and set the CCD camera 14 to 20 mm ×
A 20 mm wide-field image is obtained and displayed as a moving image A on the display 32. While observing the display on the display 32, the position of the skin replica 10 is adjusted so that the image A is the same image as the image B.
【００１６】手動による細かい位置合わせは１０mm×１
０mmの狭視野画像により行なう。外部記憶装置３４から
使用前の皮膚レプリカの狭視野画像を読み出し、基準静
止画像Ｂとしてディスプレイ３２上に表示する。レバー
２２を押し込んでミラーボックス１６を図２の破線の位
置とし、ＣＣＤカメラ１２において狭視野画像を得、デ
ィスプレイ上に動画像Ａとして表示する。図４に示され
るように、基準静止画像Ｂ上で特徴的な３点Ｄ，Ｅ，Ｆ
をマウス等の入力デバイスで指定すると、基準静止画像
Ｂ上に３角形が表示されると同時に、動画像Ａの画面上
の同じ位置にも３角形が表示される。これを目標とし
て、動画像Ａ上の対応する部位が表示された３角形の頂
点に一致するようにレプリカ１０の位置を調節する。Manual fine alignment is 10 mm × 1
Performed with a 0 mm narrow-field image. The narrow-field image of the skin replica before use is read from the external storage device 34 and displayed on the display 32 as the reference still image B. The lever 22 is pushed in to bring the mirror box 16 to the position shown by the broken line in FIG. 2, and the narrow-field image is obtained by the CCD camera 12 and displayed as the moving image A on the display. As shown in FIG. 4, three characteristic points D, E, F on the reference still image B are shown.
Is designated by an input device such as a mouse, the triangle is displayed on the reference still image B, and at the same time on the screen of the moving image A, the triangle is displayed. With this as a target, the position of the replica 10 is adjusted so that the corresponding part on the moving image A coincides with the vertex of the displayed triangle.
【００１７】手動による粗い位置合わせと細かい位置合
わせが完了したら、照明が消されて、線状レーザ光によ
る３次元形状測定が行なわれ、得られた高さ画像が高さ
画像演算装置２８からデータ処理装置３０へ入力され
る。皮膚レプリカから得られる高さ画像には、一般に、
レプリカのうねりによる基準面のうねりを含んでいるの
で、これを除去する必要がある。うねりの空間周波数
（以下周波数という）はしわの周波数よりも低いので
（逆に言えば、しわの周波数よりも低い周波数成分をう
ねりと考えると）、所定の周波数以下の周波数成分のみ
を通過させる公知の２次元デジタル低域フィルタの演算
を施して低周波成分を算出し、これを差し引くことによ
って、基準面を補正することができる。低域フィルタの
カットオフ周波数は、補正後の高さデータを表示したと
きにしわがしわらしく見える上限値近くに設定する。図
５はこの２次元低域フィルタで基準面が補正される様子
を図示が簡単になるように１次元で表わしたものであ
る。図５において、（ａ）欄の基準面のうねりを含む高
さデータは（ｂ）欄の低周波成分を除去することによっ
て、（ｃ）欄に示すように補正され、しわの定量的な評
価が可能となる。When the rough alignment and the fine alignment by hand are completed, the illumination is turned off, the three-dimensional shape is measured by the linear laser light, and the obtained height image is obtained from the height image arithmetic unit 28 as data. It is input to the processing device 30. Height images obtained from skin replicas generally include
Since it includes the undulations of the reference surface due to the undulations of the replica, it is necessary to remove it. Since the spatial frequency of undulations (hereinafter referred to as frequency) is lower than the frequency of wrinkles (in other words, if the frequency component lower than the frequency of wrinkles is considered as undulation), it is known that only frequency components below a predetermined frequency are passed. The reference plane can be corrected by performing the calculation of the two-dimensional digital low-pass filter of (1) to calculate the low-frequency component, and subtracting this. The cut-off frequency of the low-pass filter is set near the upper limit value where the wrinkles appear soft when the height data after correction is displayed. FIG. 5 is a one-dimensional representation of how the reference plane is corrected by this two-dimensional low-pass filter for the sake of simplicity. In FIG. 5, the height data including the waviness of the reference surface in the column (a) is corrected as shown in the column (c) by removing the low frequency components in the column (b), and the wrinkle is quantitatively evaluated. Is possible.
【００１８】２次元デジタル低域フィルタの演算は例え
ば次のような演算により実現される。The calculation of the two-dimensional digital low-pass filter is realized by the following calculation, for example.
【００１９】[0019]
【数１】 [Equation 1]
【００２０】次に、使用前のデータと使用後のデータと
における表情の変化に伴う変形の補正について説明す
る。図６に示すように、使用前の基準画像Ｂと測定画像
Ａをディスプレイ３２上に表示する。表示する画像とし
ては、ビジュアル画像でも、高さ画像の高さを輝度又は
色の変化に変換したものでも良い。基準画像Ｂ上で特徴
的な部位を４点指定し、それに対応する部位を測定画像
Ａ上で４点指定すると、Ａ画面及びＢ画面にそれぞれ４
角形が表示される。変形補正が指示されると、Ａ画面上
の４角形がＢ画面上の４角形に重なり合うような変形補
正演算が基準面補正を行なった後の高さ画像に対して実
行される。この変形補正演算としては、多項式を用いた
座標交換による公知の変形補正演算で良い。Next, the correction of the deformation caused by the change in facial expression in the data before use and the data after use will be described. As shown in FIG. 6, the reference image B and the measurement image A before use are displayed on the display 32. The image to be displayed may be a visual image or a height image converted from the height to a change in brightness or color. If four characteristic parts are designated on the reference image B and four corresponding parts are designated on the measurement image A, 4 screens are displayed on each of the A screen and the B screen.
A square is displayed. When the deformation correction is instructed, the deformation correction calculation is performed on the height image after the reference plane correction so that the quadrangle on the A screen overlaps the quadrangle on the B screen. The deformation correction calculation may be a known deformation correction calculation by coordinate exchange using a polynomial.
【００２１】次に、前述の基準面補正を行ない、必要が
あれば変形補正を行なった後の高さ画像について、ＳＳ
ＤＡ法（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて
自動位置合わせを行なう。ＳＳＤＡ法による本発明の自
動位置合わせを以下に説明する。図７に示されるよう
に、Ｍ×Ｍ画素のＢ画像（基準画像）に対してＡ画像の
中央からＮ×Ｎ（０．９Ｍ×０．９Ｍ）の画像を切り出
して、Ａ画像に重ね合わせ、重なり合った部分につい
て、各画素が有する高さの値の差の絶対値の総和を算出
する。そして、この値が最小となるＡ画面の移動量を最
適移動量とする。Next, with respect to the height image after the above-mentioned reference plane correction and, if necessary, the deformation correction, SS
DA method (Sequential Similarity)
Detection Alignment) is used for automatic alignment. The automatic alignment of the present invention by the SSDA method will be described below. As shown in FIG. 7, an image of N × N (0.9M × 0.9M) is cut out from the center of the A image with respect to the B image (reference image) of M × M pixels, and the image is overlaid on the A image. , The sum of the absolute values of the differences in the height values of the respective pixels is calculated for the overlapping portions. Then, the movement amount of the screen A having the minimum value is set as the optimum movement amount.
【００２２】従来のＳＳＤＡ法では並進が評価されるだ
けであるので、必要があればこれと回転を組み合わせた
評価を行なうことが望ましい。画像の回転は具体的に
は、いくつかの角度について画像を回転させ、基準画像
との差の絶対値の総和が最小となる角度を最適回転角度
とする。この場合、画面の中央が必ずしも最適な回転の
中心であるとは限らないので、並進の評価と回転の評価
を交互に実行する。Since the conventional SSDA method only evaluates the translation, it is desirable to combine the evaluation with the rotation if necessary. Specifically, the image is rotated about several angles, and the angle at which the sum of the absolute values of the differences from the reference image is the minimum is the optimum rotation angle. In this case, since the center of the screen is not always the optimum center of rotation, translational evaluation and rotational evaluation are alternately performed.
【００２３】位置合わせが完了したら、図８に示すよう
にディスプレイ上に位置合わせ修正後のシワ４０の高さ
画像を表示し、画面上でマウス等を使って断面４２を指
定する。高さ画像の表示は、高さの値を輝度又は段階的
な色の変化に変換して擬以的なビジュアル画像として表
示する。フーリエ変換演算が指示されると、断面４２に
ついての一次元フーリエ交換が演算され、図９のパワー
スペクトルが表示される。なお、フーリエ変換のための
窓関数としては、例えばハミング窓が使用される。図９
のパワースペクトルの横軸は波長１cmの波を１Hzとする
周波数で表わされている。When the alignment is completed, the height image of the wrinkle 40 after the alignment is corrected is displayed on the display as shown in FIG. 8, and the cross section 42 is designated on the screen using a mouse or the like. The height image is displayed by converting the height value into a luminance or a gradual change in color and displaying it as a pseudo visual image. When the Fourier transform calculation is instructed, the one-dimensional Fourier exchange for the cross section 42 is calculated and the power spectrum of FIG. 9 is displayed. A Hamming window, for example, is used as the window function for the Fourier transform. Figure 9
The horizontal axis of the power spectrum of 1 is represented by the frequency with a wave having a wavelength of 1 cm as 1 Hz.
【００２４】次に、図９のパワースペクトル上でマウス
を使ってシワと小ジワを分離するための周波数を示す罫
線４４及び小ジワとノイズを分離するための周波数を示
す罫線４６を指定して、フーリエ逆変換の演算を指示す
ると、シワ領域（図では０〜３２Hz）及び小ジワ領域
（図では３２〜１２６Hz）のそれぞれについてフーリエ
逆変換の演算が行なわれ、図１０に示されるように、シ
ワ成分５０及び小ジワ成分４８の断面図が表示される。Next, using the mouse on the power spectrum of FIG. 9, a ruled line 44 indicating the frequency for separating wrinkles and small wrinkles and a ruled line 46 indicating the frequency for separating small wrinkles and noise are designated. , When the operation of the inverse Fourier transform is instructed, the operation of the inverse Fourier transform is performed for each of the wrinkle area (0 to 32 Hz in the figure) and the small wrinkle area (32 to 126 Hz in the figure), and as shown in FIG. A cross-sectional view of the wrinkle component 50 and the small wrinkle component 48 is displayed.
【００２５】図１０に示された断面のデータからシワ、
小ジワの１本１本が認識され、それぞれについて幅、深
さ、及び断面積が数値的に算出される。なお、基準線の
うねりがあるために１本１本の認識及び深さと断面積の
算出が正しくできない場合には、前記の基準面補正と同
様な手法によりそれぞれの周波数領域の下限付近のカッ
トオフ周波数を有する１次元デジタル低域フィルタでう
ねりを補正する。From the data of the cross section shown in FIG. 10, wrinkles,
Each small wrinkle is recognized and the width, depth, and cross-sectional area are calculated numerically for each. If the recognition of each line and the calculation of depth and cross-sectional area cannot be performed correctly due to the waviness of the reference line, the cutoff near the lower limit of each frequency region is performed by the same method as the reference plane correction. The waviness is corrected by a one-dimensional digital low pass filter having a frequency.
【００２６】指定された断面の１次元フーリエ変換によ
る解析について述べたが、２次元フーリエ変換を使えば
３次元データ全体の解析が可能である。図示が困難であ
るので図示を省略するが、１次元のときと同様に、２次
元フーリエ変換で得られたパワースペクトルを指定の周
波数で分離してそれぞれについて２次元フーリエ逆変換
を行なえば、シワ成分及び小ジワ成分の３次元データが
得られる。これらからシワ、小ジワの１本１本が認識さ
れ、それぞれについて長さ、幅、深さ、面積、及び体積
が数値的に算出される。また、１次元のときと同様に、
必要に応じて２次元デジタル低域フィルタにより基準面
の補正を行なう。The analysis of the designated cross section by the one-dimensional Fourier transform has been described, but the whole three-dimensional data can be analyzed by using the two-dimensional Fourier transform. Although illustration is omitted because it is difficult to illustrate, if the power spectrum obtained by the two-dimensional Fourier transform is separated at a specified frequency and the two-dimensional inverse Fourier transform is performed on each of them, as in the case of the one-dimensional case, Three-dimensional data of the component and the small wrinkle component are obtained. From these, wrinkles and small wrinkles are recognized one by one, and the length, width, depth, area, and volume of each are numerically calculated. Also, as in the one-dimensional case,
If necessary, the reference plane is corrected by the two-dimensional digital low-pass filter.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
シワ、小ジワを別々に抽出し、その１本１本を定量的に
評価することが可能となる。As described above, according to the present invention,
It is possible to extract wrinkles and small wrinkles separately and evaluate each one quantitatively.
【図１】目尻しわの加齢変化を表わす図である。FIG. 1 is a diagram showing age-related changes in wrinkles around the corners of the eyes.
【図２】本発明に係る位置合わせ機構を備えた皮膚レプ
リカの計測・評価システムの概略構成を表わすシステム
構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a skin replica measurement / evaluation system including a positioning mechanism according to the present invention.
【図３】図２のシステムにおける３次元計測の原理を説
明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of three-dimensional measurement in the system of FIG.
【図４】手動による細かい位置合わせを説明するための
図である。FIG. 4 is a diagram for explaining manual fine alignment.
【図５】基準面補正を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining reference plane correction.
【図６】変形補正を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining deformation correction.
【図７】自動位置合わせを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining automatic alignment.
【図８】断面の指定方法の一例を説明するための図であ
る。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method of specifying a cross section.
【図９】指定された断面についてのパワースペクトルの
一例である。FIG. 9 is an example of a power spectrum for a designated cross section.
【図１０】シワ成分及び小ジワ成分の断面のデータを表
わすグラフの一例である。FIG. 10 is an example of a graph showing data of cross sections of a wrinkle component and a small wrinkle component.
１０…皮膚レプリカ １２，１４…ＣＣＤカメラ １６…ミラーボックス １８，２０…反射鏡 ２４，２６…レーザ光源 10 ... Skin replica 12, 14 ... CCD camera 16 ... Mirror box 18, 20 ... Reflecting mirror 24, 26 ... Laser light source
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年１月９日[Submission date] January 9, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段並びに作用】前述の目的を
達成する本発明のシワの測定方法は、皮膚表面の凹凸を
２次元平面上の各点における高さの値からなる３次元形
状データとして測定し、該３次元形状データをフーリエ
変換して周波数領域のデータを算出し、該周波数領域の
データから小ジワの周波数及びシワの周波数に相当する
領域のデータをそれぞれ抽出し、該抽出された小ジワの
周波数領域及びシワの周波数領域のデータをそれぞれフ
ーリエ逆変換して小ジワのデータ及びシワのデータを算
出するステップを具備することを特徴とするものであ
る。The wrinkle measuring method of the present invention which achieves the above-mentioned object is to use the unevenness of the skin surface as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane. Measure and Fourier transform the 3D shape data
Calculating the data of the frequency domain conversion, the the data of the frequency region of wrinkles frequency and data of the region corresponding to the frequency of the wrinkles respectively extracted, the frequency of said extracted fine lines in the frequency domain and wrinkles it is characterized in that it comprises the step of calculating the data of the data and wrinkles respectively inverse Fourier conversion to fine lines and data areas.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１１】また、本発明のシワの測定装置は、皮膚表
面の凹凸を２次元平面上の各点における高さの値からな
る３次元形状データとして測定する手段と、該３次元形
状データをフーリエ変換して周波数領域のデータを算出
する手段と、該周波数領域のデータから小ジワの周波数
及びシワの周波数に相当する領域のデータをそれぞれ抽
出する手段と、該抽出された小ジワの周波数領域及びシ
ワの周波数領域のデータをそれぞれフーリエ逆変換して
小ジワのデータ及びシワのデータを算出する手段とを具
備することを特徴とするものである。Further, the wrinkle measuring device of the present invention comprises means for measuring unevenness of the skin surface as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane, and the three-dimensional shape data by Fourier transform. means for calculating the data of the frequency domain conversion, means for extracting respective data of the region corresponding to the frequency of the frequency and wrinkles fine lines from the data of the frequency domain, the extracted frequency domain of small wrinkles was and it is characterized in that the data of the wrinkles in the frequency domain respectively inverse Fourier conversion and means for calculating the data and wrinkles data of small wrinkles.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２３[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２３】位置合わせが完了したら、図８に示すよう
にディスプレイ上に位置合わせ修正後のシワ４０の高さ
画像を表示し、画面上でマウス等を使って断面４２を指
定する。高さ画像の表示は、高さの値を輝度又は段階的
な色の変化に変換して擬以的なビジュアル画像として表
示する。フーリエ変換演算が指示されると、断面４２に
ついての一次元フーリエ変換が演算され、図９のパワー
スペクトルが表示される。なお、フーリエ変換のための
窓関数としては、例えばハミング窓が使用される。図９
のパワースペクトルの横軸は波長１cmの波を１Hzとする
周波数で表わされている。When the alignment is completed, the height image of the wrinkle 40 after the alignment is corrected is displayed on the display as shown in FIG. 8, and the cross section 42 is designated on the screen using a mouse or the like. The height image is displayed by converting the height value into a luminance or a gradual change in color and displaying it as a pseudo visual image. When the Fourier transform operation is instructed, the one-dimensional Fourier transform of the cross-section 42 is calculated, the power spectrum of FIG. 9 is displayed. A Hamming window, for example, is used as the window function for the Fourier transform. Figure 9
The horizontal axis of the power spectrum of 1 is represented by the frequency with a wave having a wavelength of 1 cm as 1 Hz.
Claims (4)
おける高さの値からなる３次元形状データとして測定
し、 該３次元形状データをフーリエ交換して周波数領域のデ
ータを算出し、 該周波数領域のデータから小ジワの周波数及びシワの周
波数に相当する領域のデータをそれぞれ抽出し、 該抽出された小ジワの周波数領域及びシワの周波数領域
のデータをそれぞれフーリエ逆交換して小ジワのデータ
及びシワのデータを算出するステップを具備することを
特徴とするシワの測定方法。1. The unevenness of the skin surface is measured as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane, and the three-dimensional shape data is Fourier-exchanged to calculate frequency domain data, Small wrinkle frequencies and wrinkle frequency regions are extracted from the frequency region data, and the extracted small wrinkle frequency region data and wrinkle frequency region data are inversely Fourier-exchanged to perform small wrinkle transformation. And a step of calculating wrinkle data.
タの断面についての１次元フーリエ交換であり、前記フ
ーリエ逆交換は１次元フーリエ逆交換である請求項１記
載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the Fourier exchange is a one-dimensional Fourier exchange for a cross section of the three-dimensional shape data, and the Fourier inverse exchange is a one-dimensional inverse Fourier exchange.
であり、前記フーリエ逆交換は２次元フーリエ逆交換で
ある請求項１記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the Fourier exchange is a two-dimensional Fourier exchange and the inverse Fourier exchange is a two-dimensional inverse Fourier exchange.
おける高さの値からなる３次元形状データとして測定す
る手段と、 該３次元形状データをフーリエ交換して周波数領域のデ
ータを算出する手段と、 該周波数領域のデータから小ジワの周波数及びシワの周
波数に相当する領域のデータをそれぞれ抽出する手段
と、 該抽出された小ジワの周波数領域及びシワの周波数領域
のデータをそれぞれフーリエ逆交換して小ジワのデータ
及びシワのデータを算出する手段とを具備することを特
徴とするシワの測定装置。4. A means for measuring unevenness on the skin surface as three-dimensional shape data consisting of height values at respective points on a two-dimensional plane, and Fourier-exchange of the three-dimensional shape data to calculate frequency domain data. Means for extracting the data of the small wrinkle frequency and the region of the wrinkle frequency from the frequency domain data, and the extracted small wrinkle frequency region and the wrinkle frequency region of the data, respectively. A device for measuring wrinkles, comprising means for reversely exchanging and calculating wrinkle data and wrinkle data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5263654A JPH07116146A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Measuring crease method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5263654A JPH07116146A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Measuring crease method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116146A true JPH07116146A (en) | 1995-05-09 |
Family
ID=17392479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5263654A Withdrawn JPH07116146A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Measuring crease method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116146A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-10-21 JP JP5263654A patent/JPH07116146A/en not_active Withdrawn
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