ストレスモニタリングや血流測定、さらにはスポーツ科学、美容、広告効果の測定、セキュリティ分野など、本技術は多彩な分野における新たなサービスを切り拓く可能性を秘めています。
Advantages
- 撮影条件や照明などの影響を受けず、安定的な測定が可能
- スマホ等のカメラで取得した画像に対しても利用可能であり非接触でリアルタイムに測定可能
- 数学的処理に基づく透明性の高いアプローチであり、各ステップでの画像の変化の理解が容易
Background and Technology
動画像計測装置やCG技術などの技術の発展に伴い、動画像からヘモグロビン成分を分離する技術は注目の画像処理技術の一つとなっている。心拍や血流などの生体情報の非接触計測は、ヘルスケア分野(ストレスモニタリングや疾患の診断など)、スポーツ科学(運動中の血流変化や疲労度の測定など)、心理学(行動観察や情動状態の客観的評価など)など様々な分野で求められている。
本発明者は、カラー画像や動画に対して、肌のメラニン、ヘモグロビン、陰影分布といった色素成分を数学的処理により分離し、それぞれの色素成分の量を変化させて再合成可能な技術を開発した。これらの技術により、顔の画像や動画から以下の情報を得ることができる：
(1) 肌の質感や色、透明性
(2) ヘモグロビンの変化（血流の変化）から推定される血圧や脈拍数、血行動態の可視化
(3) 色形状に関する情報
さらに、陰影の成分を分離できるため、照明の当たり具合や撮影方法による影響を受けることなく測定が可能である。専用のカメラを必要とせず、スマートフォンのカメラで撮影した画像を使用できるため、安価で簡便に計測が可能である。この技術は、非接触でリアルタイムに測定できるバイタルセンシング技術として様々な分野での活用が期待できる。
Data
- 撮影された肌画像からメラニン成分を分離し、画像中のメラニン質感の調整が可能なことを確認した。
- DSLRカメラで撮影したRGBカラー画像を、ヘモグロビン成分を分離し、その平均画素値からヘモグロビンの変化を計測し、心電図に相関の高い顔面脈波を計測できることを確認した。
- スマホ(iPhone)に搭載されているLiDARスキャナを用いて足浴と駆血をしたそれぞれの足部を撮影した画像からヘモグロビン成分を分離し、その濃度分布から得られる血流変化を色形状変化として可視化できることを確認した。
Expectations
千葉大学では、本技術を活用、応用し、社会実装に向けた共同研究を検討していただける様々な分野の企業パートナーを募集しています。本研究室では、CG、画像を主とする超高次元情報解析・記録・再現とその応用について幅広く研究実績があり、様々な企業と共同研究をしてきました。本技術に限らず、津村先生との連携や共同研究にご興味を持っていただけましたら、一度ご面談によるお打合せをしてみませんか。ご希望等がございましたらいつでもご相談ください。
Patents
特許第6504959号など、他出願中特許あり
Researchers
- 津村 徳道 准教授 （千葉大学大学院 情報学研究院）
- 報道出演関連やweb記事などは千葉大学 研究者情報ページをご参照ください。
- 研究室HP
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