專利名稱：皮膚評(píng)價(jià)方法和皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮膚評(píng)價(jià)方法和一種皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常許多人都希望具有健康和美麗的皮膚。為了實(shí)現(xiàn)人們變美麗的愿望，許多公司已經(jīng)開發(fā)并銷售了各種各樣的化妝和美容器具。因?yàn)榛瘖y和美容器具對(duì)一些人適用而對(duì)其他人不適用，所以有必要選擇適合不同人的每種皮膚類型和當(dāng)時(shí)的皮膚狀況的美容方法，以便于充分發(fā)揮化妝和美容器具的作用。因此，判斷皮膚狀況是極為重要的。
皮膚(有時(shí)稱為表皮)狀況通?；凇凹y理”進(jìn)行評(píng)價(jià)。紋理是指分布在皮膚表面上的網(wǎng)狀輪廓線，并且由較高部分的“皮丘”、皮丘之間的“皮溝”以及“發(fā)囊”構(gòu)成?！捌つw的紋理”通常根據(jù)“紋理的細(xì)度”和“紋理形狀”來評(píng)價(jià)。“細(xì)嫩的皮膚”是指均勻又美麗的皮膚起伏(relief)持續(xù)延綿的狀況。此外，皮膚具有條紋的狀況是“紋理擴(kuò)散(run)”(也稱為“纖維狀皮膚”)。紋理形狀齊整且沒有條紋的狀況是紋理形狀良好的狀況。
十年前，皮膚狀況僅由化妝品公司的專家等判斷。然而，在由專家進(jìn)行的皮膚狀況判斷中，觀察者的直覺判斷是一種重要元素。因此，評(píng)價(jià)需要長期的熟練經(jīng)驗(yàn)，并非每個(gè)人都可以簡便地進(jìn)行這種評(píng)價(jià)。為了解決這個(gè)問題，近年來設(shè)計(jì)了自動(dòng)判斷皮膚的皮膚判斷設(shè)備。
例如，專利文獻(xiàn)1提出了一種等級(jí)水平為皮膚不均勻度的皮膚判斷方法，包括以下步驟(1)獲取皮膚的RGB圖像(彩色圖像)，(2)將RGB轉(zhuǎn)換成Lab圖像，(3)計(jì)算低亮度區(qū)域相對(duì)于整個(gè)圖像的面積或位置的變異系數(shù)(離差)，以及(4)使用該變異系數(shù)評(píng)價(jià)皮膚的不均勻度。
此外，專利文獻(xiàn)2公開了一種測量方法，它測量每個(gè)單位面積的交叉點(diǎn)數(shù)量、以及在三個(gè)或多個(gè)皮溝在皮膚表面會(huì)聚的點(diǎn)是一個(gè)交叉點(diǎn)時(shí)每個(gè)交叉點(diǎn)的平均面積，并測量皮膚紋理的粗糙度。
專利文獻(xiàn)1日本專利No.335198
專利文獻(xiàn)2日本專利申請(qǐng)公開No.2001-170028發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題然而，在專利文獻(xiàn)1中，假設(shè)要分析的皮膚圖像具有比較好的質(zhì)量，并且需要使用可獲得彩色圖像的比較昂貴的照相機(jī)。并且用以評(píng)價(jià)Lab圖像中低亮度區(qū)域的閾值也是必需的。存在這樣的問題如果不使用具有較少個(gè)體差異的比較昂貴的照相機(jī)，則難以設(shè)定該閾值。
在專利文獻(xiàn)2中，需要進(jìn)行線條的二進(jìn)制化和細(xì)化。假設(shè)在常態(tài)下獲得可設(shè)定二進(jìn)制化閾值或皮膚圖像的具有較少個(gè)體差異的照相機(jī)，因而有難以分析通過便宜計(jì)算機(jī)獲得的低質(zhì)量圖像的問題。
為解決以上問題設(shè)計(jì)了本發(fā)明，并且其目的是提供一種皮膚評(píng)價(jià)方法和皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，它甚至在所獲圖像不清晰到一定程度的情形中、或者在使用了個(gè)體差異較大的圖像獲取設(shè)備的情形中都能評(píng)價(jià)皮膚狀況。
解決問題的手段為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法分析所輸入的皮膚圖像的頻率，并基于通過頻率分析獲得的皮膚圖像的頻率特征來判定皮膚狀況。
此外，根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，皮膚圖像的基頻通過頻率分析提取為頻率特征，并且當(dāng)基頻超過預(yù)定閾值時(shí)，皮膚的狀況可被判定為良好。本發(fā)明中的基頻包括通過眾所周知的頻率分析以及零交叉方法等獲得的基頻，零交叉方法是一種簡單的基頻計(jì)算方法。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，當(dāng)皮膚圖像的頻率分析分別在X方向和Y方向上進(jìn)行時(shí)，提取皮膚圖像在X方向和Y方向上的基頻，計(jì)算X方向上的基頻與Y方向上的基頻的比率，并且當(dāng)該比率在預(yù)定閾值范圍內(nèi)時(shí)，可將皮膚的狀況判定為良好。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，可將二階線性預(yù)測分析用作頻率分析。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，可通過指紋傳感器輸入皮膚圖像。
此外，本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備包括圖像輸入裝置，用于輸入皮膚圖像；頻率分析裝置，用于分析由圖像輸入裝置輸入的皮膚圖像的頻率；特征提取裝置，用于提取通過頻率分析裝置的頻率分析所獲得的皮膚圖像的頻率特征；以及判定裝置，用于根據(jù)通過特征提取裝置所提取的頻率特征判定皮膚的狀況。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，特征提取裝置將皮膚圖像的基頻提取為頻率特征，并且當(dāng)該基頻超過預(yù)定閾值時(shí)，判定裝置可判定皮膚的狀況為良好。
此外，根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，頻率分析裝置分別在X方向和Y方向上分析皮膚圖像的頻率，特征提取裝置提取皮膚圖像在X方向和Y方向上的基頻，并且提供了頻率比計(jì)算裝置，用于計(jì)算由特征提取裝置所提取的X方向上的基頻與Y方向上的基頻的比率，并且當(dāng)由頻率比計(jì)算裝置計(jì)算的比率在預(yù)定閾值范圍內(nèi)時(shí)，判定裝置可將皮膚的狀況判定為良好。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，頻率分析裝置可使用二階線性預(yù)測分析。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，圖像輸入裝置可由指紋傳感器構(gòu)成。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，分析所輸入皮膚圖像的頻率，并基于通過分析該頻率獲得的皮膚圖像的頻率特征判定皮膚的狀況。這種頻率特征甚至在所輸入的皮膚圖像不清晰時(shí)也可獲得。因此，皮膚的狀況可不取決于所輸入皮膚圖像的質(zhì)量而評(píng)價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，基頻可被提取為頻率特征?；l較高時(shí)皮膚狀況良好的相關(guān)性，即紋理細(xì)密得到確認(rèn)，從而皮膚的狀況可根據(jù)基頻來量化和判定。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，當(dāng)獲得X方向上基頻與Y方向上基頻的比率時(shí)，可計(jì)算皮膚的紋理擴(kuò)散，并通過基于紋理形狀的擴(kuò)散度評(píng)價(jià)皮膚的狀況。特別地，通過評(píng)價(jià)紋理擴(kuò)散度以及紋理的細(xì)度，可更精確地評(píng)價(jià)皮膚。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，將二階線性預(yù)測分析用作頻率分析，皮膚可通過在聲音和指紋授權(quán)領(lǐng)域中眾所周知的一種技術(shù)來評(píng)價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法，皮膚圖像可通過使用指紋傳感器輸入，并且在該情形中，與通過照相機(jī)成像的情形不同，使皮膚和照相機(jī)鏡頭之間的成像距離保持恒定的機(jī)構(gòu)、聚焦的工作等是不必要的。結(jié)果，可簡便地獲取要評(píng)價(jià)的皮膚圖像。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，分析所輸入皮膚圖像的頻率，并基于通過分析該頻率獲得的皮膚圖像的頻率特征判定皮膚的狀況。這種頻率特征甚至在所輸入的皮膚圖像不清晰時(shí)也可獲得。因此，皮膚的狀況可不取決于所輸入皮膚圖像的質(zhì)量而評(píng)價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，基頻可被提取為頻率特征。基頻較高時(shí)皮膚狀況良好的相關(guān)性，即紋理細(xì)密得到確認(rèn)，從而皮膚的狀況可根據(jù)基頻來量化和判定。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，當(dāng)獲得X方向上基頻與Y方向上基頻的比率時(shí)，可計(jì)算皮膚的紋理擴(kuò)散，并通過基于紋理形狀的擴(kuò)散度評(píng)價(jià)皮膚的狀況。特別地，通過評(píng)價(jià)紋理擴(kuò)散以及紋理的細(xì)度，可更精確地評(píng)價(jià)皮膚。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，當(dāng)將二階線性預(yù)測分析用作頻率分析時(shí)，皮膚可通過在聲音和指紋授權(quán)領(lǐng)域中眾所周知的一種技術(shù)來評(píng)價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，皮膚圖像可通過使用指紋傳感器輸入，并且在該情形中，與通過照相機(jī)成像的情形不同，使皮膚和照相機(jī)鏡頭之間的成像距離保持恒定的機(jī)構(gòu)、聚焦的工作等是不必要的。結(jié)果，可簡便地獲取要評(píng)價(jià)的皮膚圖像。


圖1是移動(dòng)電話1的外觀視圖；圖2是示出移動(dòng)電話1的電氣構(gòu)造的框圖；圖3是示出皮膚評(píng)價(jià)過程的流程圖；圖4是示出由指紋傳感器輸入的皮膚圖像樣本和從該皮膚圖像中切下的小區(qū)域的說明性示圖；圖5是示出從皮膚圖像提取的基頻的示圖；圖6是示出皮膚圖像的樣本和基頻的說明性示圖；圖7是示出當(dāng)獲得紋理擴(kuò)散的等級(jí)水平時(shí)皮膚圖像的樣本和基頻的說明性示圖；圖8是示出顯示皮膚評(píng)價(jià)的判定結(jié)果的顯示屏樣品的說明性示圖。
標(biāo)號(hào)說明1 移動(dòng)電話2 顯示屏11 指紋傳感器21 CPU22 RAM20 控制部分30 非易失性存儲(chǔ)器100 皮膚圖像101 小區(qū)域
具體實(shí)施例方式
以下參照

其中應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在以下實(shí)施例中，通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法的程序被安裝在具有指紋傳感器的移動(dòng)電話上，并且該移動(dòng)電話被操作為本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備。說明本實(shí)施例的概況。裝入移動(dòng)電話的皮膚評(píng)價(jià)程序被激活，操作者使裝入移動(dòng)電話的指紋傳感器讀取皮膚圖像，所輸入的皮膚圖像的皮膚狀況通過皮膚評(píng)價(jià)程序來評(píng)價(jià)，且結(jié)果被顯示在顯示屏上。
移動(dòng)電話的構(gòu)造參照?qǐng)D1和2進(jìn)行說明。圖1是移動(dòng)電話1的外觀視圖。圖2是示出移動(dòng)電話1的電氣構(gòu)造的框圖。
如圖1所示，移動(dòng)電話1設(shè)置有顯示屏2、十按鍵輸入部分3、滾輪指針4、電話呼叫開始按鈕5、電話呼叫結(jié)束按鈕6、話筒7、揚(yáng)聲器8、功能選擇按鈕9和10、作為圖像輸入裝置的指紋傳感器11、以及天線12(參見圖5)。十按鍵輸入部分3、滾輪指針4、電話呼叫開始按鈕5、電話呼叫結(jié)束按鈕6、以及功能選擇按鈕9和10構(gòu)成按鍵輸入部分38(參見圖2)。
指紋傳感器11可以是電容類傳感器、光學(xué)傳感器、熱敏類傳感器、電場類傳感器、扁平型傳感器或線型傳感器，只要該傳感器可獲得指紋圖像的一部分或全部作為指紋信息即可。在本實(shí)施例中，使用了線型傳感器，并且操作者握住移動(dòng)電話1并沿皮膚移動(dòng)指紋傳感器11從而由指紋傳感器11讀取皮膚圖像。
如圖2所示，移動(dòng)電話1設(shè)置有模擬前端36，它放大來自話筒7的聲音信號(hào)以及從揚(yáng)聲器8輸出的聲音；聲音編解碼器部分35，它將由模擬前端36放大的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將從調(diào)制解調(diào)器部分34接收的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)從而該數(shù)字信號(hào)可被模擬前端36放大；調(diào)制解調(diào)器部分34，它執(zhí)行調(diào)制和解調(diào)；以及傳送/接收部分33，它放大和檢測由天線12接收的電波，并基于從調(diào)制解調(diào)器部分34接收的信號(hào)來調(diào)制和放大載波信號(hào)。
此外，移動(dòng)電話1設(shè)置有控制部分20，它控制整個(gè)移動(dòng)電話1，并且該移動(dòng)部分20包含CPU 21、暫時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)其中的RAM 22、以及時(shí)鐘功能部分23。RAM 22被用作下文所述過程中的工作區(qū)域以及存儲(chǔ)區(qū)域，諸如準(zhǔn)備了存儲(chǔ)從指紋傳感器11獲得的轉(zhuǎn)換成密度值的皮膚輪廓線的區(qū)域，以及存儲(chǔ)下文所述過程中的計(jì)算結(jié)果的區(qū)域。控制部分20連接到輸入字符等的按鍵輸入部分38、顯示屏2、指紋傳感器11、非易失性存儲(chǔ)器30、以及產(chǎn)生鈴聲警報(bào)的旋律發(fā)生器32。旋律發(fā)生器32連接到輸出從旋律發(fā)生器32產(chǎn)生的鈴聲警報(bào)的揚(yáng)聲器37。非易失性存儲(chǔ)器30設(shè)置有存儲(chǔ)要由控制部分20的CPU 21執(zhí)行的各種程序的區(qū)域、存儲(chǔ)各種初始設(shè)置值的區(qū)域、存儲(chǔ)各種預(yù)定閾值的區(qū)域等。
接著，以下參照?qǐng)D3到8說明要在具有以上構(gòu)造的移動(dòng)電話1中執(zhí)行的皮膚評(píng)價(jià)過程。圖3是示出皮膚評(píng)價(jià)過程的流程的流程圖。圖4是示出由指紋傳感器輸入的皮膚圖像的樣本和從該皮膚圖像切下的小區(qū)域。圖5是示出從皮膚圖像中提取的基頻的示圖。圖6是示出皮膚圖像的樣本和基頻的說明性示圖。圖7是示出當(dāng)獲得紋理擴(kuò)散的等級(jí)水平時(shí)皮膚圖像的樣本和基頻的說明性示圖。圖8是示出顯示皮膚評(píng)價(jià)的判定結(jié)果的顯示屏樣品的說明性示圖。
如圖3所示，當(dāng)皮膚評(píng)價(jià)過程開始時(shí)，獲得從指紋傳感器11輸入的如圖4所示的皮膚圖像100(S1)。如圖4所示，對(duì)于本實(shí)施例中獲得的皮膚圖像的大小，寬度為224像素，而高度是任意的(H像素)。為了從所獲皮膚圖像中選擇評(píng)價(jià)對(duì)象，切下其級(jí)別值最大的小區(qū)域101(S3)。在此所切下的小區(qū)域的大小是128像素x 128像素。但是大小并不僅限于此。獲取所切下的小區(qū)域的基頻()(S5)?；l通過使用二階線型預(yù)測分析的以下方法獲得。
在S3切下的小區(qū)域圖像的X方向上波形Fi，j的各條線都乘以漢明(Hamming)窗口，如以下公式(1)表達(dá)，從而獲得Hi，j。此時(shí)，i＝0，1，...，N-1M表示y方向上的像素(在本實(shí)施例中為128)，而N是x方向上的像素(本實(shí)施例中為128)。
Hi,j=
]>自相關(guān)系數(shù)ri，1和ri，2基于所獲Hi，j根據(jù)以下公式(2)獲得。
ri,1=Σj=0N-2Hi,jHi,j+1Σj=0N-1Hi,jHi,j---(2)]]>ri,2=Σj=0N-3Hi,jHi,j+2Σj=0N-1Hi,jHi,j]]>線性預(yù)測系數(shù)αi，0和αi，1基于自相關(guān)系數(shù)ri，1和ri，2根據(jù)以下公式(3)獲得。
αi,0αi,1=1ri,12-1ri,1(1-ri,2)ri,2-ri,12---(3)]]>最后，從0標(biāo)準(zhǔn)化到∏的標(biāo)準(zhǔn)化諧振頻率fi基于線性預(yù)測系數(shù)αi，0和αi，1根據(jù)以下公式(4)計(jì)算。
fi=-tan-14αi,1-αi,02αi,0---(4)]]>因?yàn)閤方向上的基頻fi根據(jù)公式(2)到(4)計(jì)算，所以類似地線性預(yù)測系數(shù)αj，0和αj，1基于自相關(guān)系數(shù)ri，1和ri，2獲得，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化諧振頻率fj從而獲得y方向上的基頻。用這種方式獲得的基頻如圖5所示。
盡管基頻是通過二階線性預(yù)測分析獲得的，但可直接使用根據(jù)公式(2)獲得的自相關(guān)系數(shù)，從而計(jì)算基頻。此外，基頻可通過使用廣泛用作簡單頻率分析的零交叉方法來計(jì)算。在使用零交叉方法的情形中，基頻應(yīng)當(dāng)是零交叉數(shù)，該零交叉數(shù)通過對(duì)皮膚圖像的某一行像素超過先前在實(shí)驗(yàn)中獲得的閾值或固定值的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)而計(jì)算。當(dāng)零交叉數(shù)較大時(shí)，基頻較高。
存在相關(guān)性當(dāng)皮膚圖像的紋理越細(xì)時(shí)，用以上方法獲得的基頻變得越高，并且當(dāng)皮膚圖像的紋理越粗時(shí)，用以上方法獲得的基頻變得越低。當(dāng)獲得在本實(shí)施例中計(jì)算的128行基頻的總數(shù)時(shí)，該總值被用作紋理細(xì)度的等級(jí)水平，因?yàn)楫?dāng)總值較大時(shí)紋理較細(xì)，而當(dāng)總值較小時(shí)紋理較粗。X方向上基頻fx(i)和y方向上基頻fy(i)的總值S根據(jù)以下公式(5)計(jì)算(S7)。
S=(Σi=0127fx(i)+Σi=0127fy(i))/2---(5)]]>在公式(5)中，等級(jí)水平是x方向上的基頻和y方向上的基頻的總數(shù)，但該等級(jí)水平只可通過x方向的基頻或y方向的基頻來計(jì)算。
然后，紋理細(xì)度通過使用在S7獲得的紋理的等級(jí)水平來評(píng)價(jià)。在本實(shí)施例中，皮膚紋理細(xì)度的評(píng)價(jià)被分成三個(gè)等級(jí)，并準(zhǔn)備兩個(gè)閾值。例如，第一個(gè)閾值被設(shè)置成60，而第二個(gè)閾值被設(shè)置成40。當(dāng)紋理的等級(jí)水平不小于較高的第一閾值時(shí)皮膚具有細(xì)密紋理，即皮膚狀況為良好，而當(dāng)紋理的等級(jí)水平在閾值1和2之間時(shí)皮膚處于中等狀況，并且當(dāng)紋理的等級(jí)水平小于第二閾值時(shí)皮膚不太細(xì)密，即皮膚需要皮膚護(hù)理。
判定等級(jí)水平是否不小于第一閾值(S9)。當(dāng)紋理等級(jí)水平不小于第一閾值時(shí)(在S9為是)，則紋理細(xì)度的評(píng)價(jià)被判定為“良好”，且該評(píng)價(jià)被暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM22中(S11)。評(píng)價(jià)為“良好”的皮膚圖像和紋理的等級(jí)水平之間的關(guān)系為例如圖6中的數(shù)據(jù)01、02、03和04。在所有數(shù)據(jù)中，紋理等級(jí)水平S超過60，并且從皮膚圖像的目測中發(fā)現(xiàn)紋理狀況良好。
當(dāng)紋理的等級(jí)水平不是第一閾值或以上(在S9為否)時(shí)，判定紋理等級(jí)水平是否是第二閾值或以上(S13)。當(dāng)紋理的等級(jí)水平不是第二閾值或以上(在S13為是)時(shí)，紋理細(xì)度的評(píng)價(jià)被判定為“中等”，且該評(píng)價(jià)被暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM 22中(S15)。評(píng)價(jià)為“中等”的皮膚圖像和紋理等級(jí)水平S之間的關(guān)系為例如圖6中的數(shù)據(jù)05、06和07。在所有數(shù)據(jù)中，紋理等級(jí)水平S在40和60之間。當(dāng)目測該皮膚圖像時(shí)，不能說該紋理狀況良好，也不能說該紋理粗糙。
當(dāng)紋理等級(jí)水平不是第二閾值或以上時(shí)(在S13為否)，與細(xì)度相關(guān)的評(píng)價(jià)被判定為“有缺陷的”，且該評(píng)價(jià)被暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM 22中(S17)。評(píng)價(jià)為“有缺陷”的皮膚圖像和紋理等級(jí)水平S之間的關(guān)系為例如圖6中的數(shù)據(jù)08、09、10、11和12。在所有數(shù)據(jù)中，紋理等級(jí)水平S在小于40，且在目測該皮膚圖像時(shí)發(fā)現(xiàn)紋理粗糙。如上可見，皮膚狀況和等級(jí)水平S之間有相關(guān)性。
然后，評(píng)價(jià)紋理形狀。通過計(jì)算在S3獲得的受檢圖像x方向上的基頻與y方向上基頻的比率，來進(jìn)行紋理形狀的評(píng)價(jià)。當(dāng)y方向上的基頻比x方向上的基頻高時(shí)，紋理橫向擴(kuò)散。例如，在圖7的皮膚圖像110和111中，y方向上的基頻Sy的值大于x方向上的基頻Sx，并且可從該圖像中觀察到紋理橫向擴(kuò)散。另一方面，當(dāng)基頻Sy的值小于x方向上的基頻Sx時(shí)，紋理易于縱向擴(kuò)散。通過使用該屬性用于判定紋理擴(kuò)散的等級(jí)水平根據(jù)以下公式(6)獲得(S19)。
Na＝MAX(Sx，Sy)/MIN(Sx，Sy) (6)通過公式(6)計(jì)算的等級(jí)水平Na是x方向上基頻與y方向上基頻的比率。當(dāng)N≈1時(shí)，該紋理狀況良好。當(dāng)Na＞＞1時(shí)，可判定該紋理擴(kuò)散。
然而，在該方法中，當(dāng)擴(kuò)散方向具有接近于45°的傾斜時(shí)，Sx和Sy獲得相似的值，因而難以檢測擴(kuò)散。為便于避免該問題，可再次根據(jù)通過旋轉(zhuǎn)切下圖像獲得的圖像獲取紋理間距的比率。旋轉(zhuǎn)后的圖像可以只是45°旋轉(zhuǎn)圖像，或者是例如22.5°、45°或67.5°旋轉(zhuǎn)圖像，以便于提高準(zhǔn)確度。
因此，在S19計(jì)算了原始圖像的擴(kuò)散等級(jí)水平之后，判定是否結(jié)束了旋轉(zhuǎn)圖像以便于判定擴(kuò)散的過程(S21)。步驟S23、S25和S19根據(jù)要旋轉(zhuǎn)圖像的數(shù)量重復(fù)。當(dāng)用于判定擴(kuò)散的圖像旋轉(zhuǎn)過程尚未結(jié)束時(shí)(在S21為否)，受檢皮膚圖像如圖7所示旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，從而獲得旋轉(zhuǎn)圖像112(S23)。然后，根據(jù)旋轉(zhuǎn)圖像112計(jì)算x方向和y方向上的基頻(S25)。圖7中的圖像113示出根據(jù)旋轉(zhuǎn)圖像計(jì)算的基頻。
然后，序列返回S19，且旋轉(zhuǎn)該角度的圖像的等級(jí)水平Na根據(jù)公式(6)獲得。再次判定對(duì)所有旋轉(zhuǎn)圖像的預(yù)定處理是否已結(jié)束(S21)。獲取所有旋轉(zhuǎn)圖像的等級(jí)水平Na(在S21為是)，再次根據(jù)以下公式(7)基于原始圖像的等級(jí)水平N0和全部旋轉(zhuǎn)圖像的等級(jí)水平來計(jì)算等級(jí)水平(S29)。例如，在旋轉(zhuǎn)圖像為22.5°、45°和67.5°的情形中，計(jì)算是基于N0、N22.5、N45和N67.5的。
N＝MAX(N0，N22.5，N45，N67.5) (7)在公式(7)中，從相應(yīng)圖像獲得的等級(jí)水平Na的最大值被采用為紋理擴(kuò)散的等級(jí)水平N，但等級(jí)水平N通過獲取各等級(jí)水平Na的平均值和總值來計(jì)算。當(dāng)從N0、N22.5、N45和N67.5中獲得最大值時(shí)，4個(gè)點(diǎn)之間的間隔通過高斯窗口等插值，從而改進(jìn)N的計(jì)算準(zhǔn)確度。當(dāng)皮膚評(píng)價(jià)過程由處理速度足夠高的計(jì)算機(jī)進(jìn)行時(shí)，圖像例如每1°旋轉(zhuǎn)一次，從而改進(jìn)N的計(jì)算準(zhǔn)確度。
然后，通過使用在S29獲得的紋理擴(kuò)散的等級(jí)水平來評(píng)價(jià)紋理形狀。在本實(shí)施例中，皮膚的紋理形狀的評(píng)價(jià)包括兩級(jí)評(píng)價(jià)，從而紋理狀況良好或紋理擴(kuò)散。因?yàn)樵赟29獲得的等級(jí)水平是x方向上基頻與y方向上基頻的比率，所以判定等級(jí)水平是否為近似值1(S31)。當(dāng)?shù)燃?jí)水平是近似值1時(shí)(在S31為是)，紋理形狀的評(píng)價(jià)為“狀況良好”，且該評(píng)價(jià)暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM 22中(S33)。當(dāng)?shù)燃?jí)水平不是近似值1時(shí)(在S31為否)，紋理形狀的評(píng)價(jià)為“擴(kuò)散”，且該評(píng)價(jià)暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM22中(S35)。
紋理的細(xì)度和紋理形狀通過以上過程評(píng)價(jià)，并且由于評(píng)價(jià)被存儲(chǔ)在RAM 22中，兩個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果都被調(diào)用，并且圖8所示的結(jié)果顯示屏被顯示在移動(dòng)電話1的顯示屏2上(S37)。圖8示出紋理細(xì)度為中等且紋理形狀狀況良好的示例。像該顯示屏一樣，可添加用于執(zhí)行綜合性評(píng)價(jià)的過程，其中紋理細(xì)度和紋理形狀的評(píng)價(jià)被歸納。在本實(shí)施例中，綜合性評(píng)價(jià)被顯示為三段式評(píng)價(jià)，包括A(良好)、B(中等)和C(有缺陷需要護(hù)理)。
根據(jù)用作本實(shí)施例的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備的移動(dòng)電話1，計(jì)算由指紋傳感器11讀取的圖像的基頻，從而判定紋理細(xì)度。此外，計(jì)算皮膚圖像x方向上的基頻與y方向上的基頻的比率以判定紋理形狀。因?yàn)榧词蛊つw圖像不清晰也可計(jì)算基頻，所以在沒有諸如昂貴照相機(jī)的設(shè)備的情況下也可簡單地評(píng)價(jià)皮膚狀況。因?yàn)樵撨^程的負(fù)載比較輕，所以即使當(dāng)程序被結(jié)合到類似于CPU能力不太高的手機(jī)的設(shè)備中時(shí)，該過程也可適當(dāng)?shù)馗咚賵?zhí)行。
在以上實(shí)施例中，執(zhí)行用于在圖3中流程圖的S5計(jì)算基頻的過程的CPU 21用作本發(fā)明的頻率分析裝置。此外，執(zhí)行用于在圖3中流程圖的S7計(jì)算紋理等級(jí)水平的過程的CPU 21用作本發(fā)明的特征提取裝置。此外，執(zhí)行用于在圖3中流程圖的S9和S13判定紋理細(xì)度的過程、并執(zhí)行S31判定紋理形狀的過程的CPU 21用作本發(fā)明的判定裝置。執(zhí)行用于在圖3中流程圖的S19計(jì)算擴(kuò)散等級(jí)水平的過程的CPU 21用作本發(fā)明的頻率比率計(jì)算裝置。
在以上實(shí)施例中，用于允許計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的皮膚評(píng)價(jià)方法的程序被結(jié)合到移動(dòng)電話中，從而移動(dòng)電話用作皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備。然而，本發(fā)明的實(shí)施例并不小于以上構(gòu)造，并且程序可被讀取為個(gè)人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序以便于執(zhí)行。此外，皮膚圖像不僅通過指紋傳感器輸入，而且通過照相機(jī)成像。
權(quán)利要求
1.一種皮膚評(píng)價(jià)方法，它包括分析所輸入皮膚圖像的頻率，以及基于所述頻率分析所獲得的所述皮膚圖像的頻率特征判定皮膚的狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的皮膚評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述皮膚圖像的基頻通過頻率分析被提取為頻率特征，并且當(dāng)所述頻率特征超過預(yù)定閾值時(shí)，皮膚的狀況被判定為良好。
3.如權(quán)利要求1或2所述的皮膚評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在X方向和Y方向上執(zhí)行所述皮膚圖像的頻率分析，并提取所述皮膚圖像在X方向和Y方向上的基頻，計(jì)算X方向上基頻與Y方向上基頻的比率，并且當(dāng)所述比率在預(yù)定閾值范圍內(nèi)時(shí)，皮膚的狀況被判定為良好。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的皮膚評(píng)價(jià)方法，其特征在于，二階線性預(yù)測分析法被用作頻率分析。
5.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的皮膚評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述皮膚圖像由指紋傳感器輸入。
6.一種皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，包括圖像輸入裝置，用于輸入皮膚圖像；頻率分析裝置，用于分析通過所述圖像輸入裝置輸入的皮膚圖像的頻率；特征提取裝置，用于提取通過所述頻率分析裝置的頻率分析獲得的皮膚圖像的頻率特征；以及判定裝置，用于基于由所述特征提取裝置提取的頻率特征判定皮膚的狀況。
7.如權(quán)利要求6所述的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，其特征在于，所述特征提取裝置將所述皮膚圖像的基頻提取為頻率特征，當(dāng)所述基頻超過預(yù)定閾值時(shí)，所述判定裝置判定皮膚的狀況為良好。
8.如權(quán)利要求6或7所述的皮膚評(píng)價(jià)設(shè)備，其特征在于，所述頻率分析裝置在X方向和Y方向上分析所述皮膚圖像的頻率；所述特征提取裝置提取皮膚圖像在X方向和Y方向上的基頻；并且還包括一頻率比率計(jì)算裝置，用于計(jì)算由所述特征提取裝置所提取的X方向上的基頻與Y方向上的基頻的比率；以及其中所述判定裝置在所述頻率比率計(jì)算裝置計(jì)算出的比率在預(yù)定閾值范圍之內(nèi)時(shí)判定皮膚的狀況為良好。
9.如權(quán)利要求6-8中的任一項(xiàng)所述的皮膚評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述頻率分析裝置使用二階線性預(yù)測分析法。
10.如權(quán)利要求6-9的任一項(xiàng)所述的皮膚評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述圖像輸入裝置是指紋傳感器。
全文摘要
從指紋傳感器輸入(S1)的圖像的一部分被切開(S3)，并且通過使用二階線性預(yù)測分析計(jì)算基頻(S5)。計(jì)算基頻在x方向和y方向上的總值S以便于用作紋理細(xì)度的等級(jí)水平(S7)。所準(zhǔn)備的閾值與在S7獲得的等級(jí)水平S作比較，并且分三個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)皮膚狀況的紋理細(xì)度(S9到S17)。此外，計(jì)算受檢圖像x方向上的基頻與y方向上基頻的比率以便于用作與紋理擴(kuò)散相關(guān)的等級(jí)水平(S19)。類似的等級(jí)水平通過旋轉(zhuǎn)圖像獲得，并且紋理擴(kuò)散基于等級(jí)水平被判定成兩個(gè)等級(jí)(S31到S35)。判定紋理細(xì)度和紋理擴(kuò)散的結(jié)果被顯示在顯示屏上(S37)。
文檔編號(hào)A61B5/107GK1942137SQ20058001153
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者竹內(nèi)英世, 保黑政大, 吉嶺達(dá)樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Dds