JP2024104924A - Ophthalmic device, method for controlling ophthalmic device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムに関する。 This invention relates to an ophthalmic device, a control method for an ophthalmic device, and a program.
従来から、被検眼の屈折力測定が可能な眼科装置が知られている。この種の眼科装置は、被検眼の眼底にリング状の光を投影し、被検眼からの戻り光を受光することによって得られたリング像を特定し、特定されたリング像を解析することで屈折力値を算出することが可能である。 Conventionally, ophthalmic devices capable of measuring the refractive power of a test eye have been known. This type of ophthalmic device projects a ring-shaped light onto the fundus of the test eye, identifies the ring image obtained by receiving the return light from the test eye, and is capable of calculating the refractive power value by analyzing the identified ring image.
被検眼からの戻り光の受光結果に基づいて形成されるリング像にはノイズ成分が含まれ、リング像の解析結果の精度を低下させる。例えば、特許文献1、特許文献2、及び特許文献3には、ロータリープリズムを用いて光学的にリング像のノイズを低減する手法が開示されている。
The ring image formed based on the result of receiving the return light from the subject's eye contains noise components, which reduces the accuracy of the analysis results of the ring image. For example,
ロータリープリズムを不要にできれば、眼科装置の構成及び駆動制御が簡素化される。それにより、眼科装置の低コスト化を実現できる可能性がある。 If the rotary prism could be eliminated, the configuration and drive control of the ophthalmic device would be simplified. This could potentially lead to lower costs for the ophthalmic device.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、眼科装置の低コスト化のための新たな技術を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a new technology for reducing the cost of ophthalmic devices.
実施形態の1つの態様は、被検眼にリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得する取得部と、前記リング像の中心位置を特定するリング像中心位置特定部と、前記中心位置を中心として前記リング像を極座標変換する極座標変換部と前記極座標変換部により極座標変換された前記リング像の極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施すフィルタ処理部と、前記フィルタ処理部により前記ノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて前記被検眼の屈折力値を算出する算出部と、を含む、眼科装置である。 One aspect of the embodiment is an ophthalmic device including: an acquisition unit that acquires a ring image by projecting ring-shaped light onto the test eye and receiving return light from the test eye; a ring image center position identification unit that identifies the center position of the ring image; a polar coordinate conversion unit that converts the ring image into polar coordinates with the center position as the center; a filter processing unit that performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image of the ring image converted into polar coordinates by the polar coordinate conversion unit; and a calculation unit that calculates the refractive power value of the test eye based on the noise-reduced image that has been subjected to the noise reduction processing by the filter processing unit.
実施形態の別の態様は、被検眼にリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得する眼科装置の制御方法である。眼科装置の制御方法は、前記リング像の中心位置を特定するリング像中心位置特定ステップと、前記中心位置を中心として前記リング像を極座標変換する極座標変換ステップと、前記極座標変換ステップにおいて極座標変換された前記リング像の極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施すフィルタ処理ステップと、前記フィルタ処理ステップにおいて前記ノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて前記被検眼の屈折力値を算出する算出ステップと、を含む。 Another aspect of the embodiment is a control method for an ophthalmic device that projects ring-shaped light onto a test eye and acquires a ring image by receiving return light from the test eye. The control method for the ophthalmic device includes a ring image center position identification step for identifying the center position of the ring image, a polar coordinate conversion step for polar coordinate conversion of the ring image with the center position as the center, a filter processing step for performing noise reduction processing on the polar coordinate converted image of the ring image converted in the polar coordinate conversion step, and a calculation step for calculating the refractive power value of the test eye based on the noise-reduced image that has been subjected to the noise reduction processing in the filter processing step.
実施形態の更に別の態様は、コンピュータに、上記の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。 Yet another aspect of the embodiment is a program that causes a computer to execute each step of the above-mentioned method for controlling an ophthalmic device.
本発明によれば、眼科装置の低コスト化のための新たな技術を提供することができる。 The present invention provides a new technology for reducing the cost of ophthalmic devices.
この発明に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムの実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。 Examples of embodiments of an ophthalmic device, a control method for an ophthalmic device, and a program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the contents of the documents cited in this specification and any publicly known technology may be incorporated into the following embodiments.
実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底にリング状の光を投影し、被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得し、取得されたリング像に基づいて被検眼の屈折力値を算出するように構成される。いくつかの実施形態では、眼科装置は、被検眼の眼底にリング状の光を投影し、被検眼からの戻り光を受光するように構成された光学系を含み、光学系を用いて取得されたリング像を解析することで被検眼の屈折力値を算出する。いくつかの実施形態では、眼科装置は、外部の装置により得られたリング像を、ネットワーク等を介して当該装置から取得し、取得されたリング像を解析することで被検眼の屈折力値を算出する。 The ophthalmic device according to the embodiment is configured to project a ring-shaped light onto the fundus of the test eye, acquire a ring image by receiving the return light from the test eye, and calculate the refractive power value of the test eye based on the acquired ring image. In some embodiments, the ophthalmic device includes an optical system configured to project a ring-shaped light onto the fundus of the test eye and receive the return light from the test eye, and calculates the refractive power value of the test eye by analyzing the ring image acquired using the optical system. In some embodiments, the ophthalmic device acquires a ring image acquired by an external device from the device via a network or the like, and calculates the refractive power value of the test eye by analyzing the acquired ring image.
眼科装置は、取得されたリング像の中心位置を特定し、特定されたリング像の中心位置を中心としてリング像に対して極座標変換を施すことで極座標変換画像を生成し、生成された極座標変換に対してノイズ低減処理を施す。眼科装置は、ノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて、被検眼の屈折力値を算出する。いくつかの実施形態では、眼科装置は、ノイズ低減画像に対して逆極座標変換を施すことで逆極座標変換画像(ノイズ低減処理が施されたリング像)を生成し、生成された逆極座標変換画像に基づいて、被検眼の屈折力値を算出する。 The ophthalmic device identifies the center position of the acquired ring image, performs polar coordinate transformation on the ring image centered on the identified center position of the ring image to generate a polar coordinate transformed image, and performs noise reduction processing on the generated polar coordinate transformation. The ophthalmic device calculates the refractive power value of the test eye based on the noise-reduced image that has been subjected to noise reduction processing. In some embodiments, the ophthalmic device performs inverse polar coordinate transformation on the noise-reduced image to generate an inverse polar coordinate transformed image (a ring image that has been subjected to noise reduction processing), and calculates the refractive power value of the test eye based on the generated inverse polar coordinate transformed image.
これにより、ロータリープリズムを設けることなく、リング像(極座標変換画像)のノイズを低減することが可能になり、リング像の解析精度を向上させることができる。その結果、眼科装置の構成及び制御が簡素化され、眼科装置の低コスト化を実現できるようになる。 This makes it possible to reduce noise in the ring image (polar coordinate conversion image) without providing a rotary prism, and improves the analysis accuracy of the ring image. As a result, the configuration and control of the ophthalmic device are simplified, making it possible to reduce the cost of the ophthalmic device.
実施形態に係る眼科装置は、実施形態に係る眼科情報処理装置の機能を実現する。実施形態に係る眼科情報の制御方法は、プロセッサ(コンピュータ)により実行され、実施形態に係る眼科装置を制御するための処理を実現するための1以上のステップを含む。実施形態に係るプログラムは、プロセッサに実施形態に係る眼科装置の制御方法の各ステップを実行させる。実施形態に係る記録媒体(記憶媒体)は、実施形態に係るプログラムが記録(記憶)されたコンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体(記憶媒体)である。 The ophthalmic device according to the embodiment realizes the functions of the ophthalmic information processing device according to the embodiment. The ophthalmic information control method according to the embodiment is executed by a processor (computer) and includes one or more steps for realizing processing for controlling the ophthalmic device according to the embodiment. The program according to the embodiment causes the processor to execute each step of the ophthalmic device control method according to the embodiment. The recording medium (storage medium) according to the embodiment is a non-transitory recording medium (storage medium) readable by a computer in which the program according to the embodiment is recorded (stored).
本明細書において「プロセッサ」は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。 In this specification, the term "processor" refers to a circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a programmable logic device (e.g., an SPLD (Simple Programmable Logic Device), a CPLD (Complex Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable Gate Array)). The processor realizes the functions of the embodiment by, for example, reading and executing a program stored in a memory circuit or a storage device.
以下、実施形態に係る眼科装置は、リング像(リング像を極座標変換して得られた極座標変換画像)に対してノイズ低減処理としてのメディアンフィルタ処理を施す場合について説明する。しかしながら、実施形態に係る眼科装置は、メディアンフィルタ処理以外のノイズ低減処理を実行する場合にも適用可能である。 The following describes the ophthalmic apparatus according to the embodiment in a case where the ophthalmic apparatus performs median filter processing as noise reduction processing on a ring image (a polar coordinate transformed image obtained by polar coordinate transforming the ring image). However, the ophthalmic apparatus according to the embodiment can also be applied to cases where noise reduction processing other than median filter processing is performed.
実施形態に係る眼科装置は、屈折力測定(レフ測定)を実行可能な光学系(レフ測定光学系、屈折力測定光学系)を含む。いくつかの実施形態に係る眼科装置は、更に、自覚検査を行うための自覚検査光学系や、その他の他覚測定を行うための他覚測定系を含む。 The ophthalmic apparatus according to the embodiment includes an optical system (refractive power measurement optical system, refractive power measurement optical system) capable of performing refractive power measurement (refractive power measurement). The ophthalmic apparatus according to some embodiments further includes a subjective test optical system for performing subjective tests, and an objective measurement system for performing other objective measurements.
自覚検査は、被検者からの応答を利用して情報を取得する測定手法である。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。 Subjective testing is a measurement technique that obtains information using responses from the subject. Subjective testing includes subjective refraction measurements such as distance testing, near testing, contrast testing, and glare testing, as well as visual field testing.
他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主に物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得する測定手法である。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。その他の他覚測定には、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)計測等がある。 Objective measurement is a measurement technique that obtains information about the subject's eye primarily using physical methods, without reference to responses from the subject. Objective measurement includes measurement to obtain characteristics of the subject's eye and photography to obtain images of the subject's eye. Other objective measurements include corneal shape measurement, intraocular pressure measurement, fundus photography, optical coherence tomography (OCT) measurement, etc.
以下、眼底共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の眼底と光学的に略共役な位置であり、被検眼の眼底と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。同様に、瞳孔共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置であり、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。 Hereinafter, the fundus conjugate position is a position that is approximately optically conjugate with the fundus of the test eye when alignment is complete, and refers to a position that is optically conjugate with the fundus of the test eye or its vicinity. Similarly, the pupil conjugate position is a position that is approximately optically conjugate with the pupil of the test eye when alignment is complete, and refers to a position that is optically conjugate with the pupil of the test eye or its vicinity.
また、光学系の光軸の方向をz方向(前後方向)とし、光学系の光軸に直交する(広義には、交差する)水平方向をx方向(左右方向)とし、光学系の光軸に直交する垂直方向をy方向(上下方向)とする。 The direction of the optical axis of the optical system is defined as the z direction (front-to-back direction), the horizontal direction perpendicular to (or intersecting with) the optical axis of the optical system is defined as the x direction (left-to-right direction), and the vertical direction perpendicular to the optical axis of the optical system is defined as the y direction (up-down direction).
<光学系の構成>
図1に、実施形態に係る眼科装置1000の光学系の構成例を示す。眼科装置1000は、被検眼Eの屈折力を測定するための光学系(レフ測定光学系)と、被検眼Eを観察するための光学系と、被検眼Eに対してその他の検査するための光学系と、これらの光学系の光路を波長分離するダイクロイックミラーとを含む。被検眼Eを観察するための光学系として、前眼部観察系5が設けられている。被検眼Eに対してその他の検査するための光学系として角膜形状測定光学系が設けられている。
<Configuration of Optical System>
1 shows an example of the configuration of an optical system of an
眼科装置1000は、上記の光学系として、Zアライメント系1、XYアライメント系2、ケラト測定系3、固視投影系4、前眼部観察系5、レフ測定投射系6、及びレフ測定受光系7を含む。以下では、例えば、前眼部観察系5が940nm~1000nmの光を用い、レフ測定光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)が830nm~880nmの光を用い、固視投影系4が400nm~700nmの光を用いるものとする。
The
(前眼部観察系5)
前眼部観察系5は、被検眼Eの前眼部を動画撮影する。前眼部観察系5を経由する光学系において、撮像素子59の撮像面は瞳孔共役位置に配置されている。前眼部照明光源50は、被検眼Eの前眼部に照明光(例えば、赤外光)を照射する。いくつかの実施形態では、前眼部照明光源50の機能が後述のケラトリング光源32により実現され、眼科装置1000は、前眼部照明光源50が省略された構成を有する。
(Anterior Eye Observation System 5)
The anterior-
被検眼Eの前眼部により反射された光は、対物レンズ51を透過し、ダイクロイックミラー52を透過し、絞り(テレセン絞り)53に形成された孔部を通過し、ハーフミラー23を透過する。ハーフミラー23を透過した光は、リレーレンズ55及び56を透過し、ダイクロイックミラー76を透過する。ダイクロイックミラー52は、レフ測定光学系の光路と前眼部観察系5の光路とを合成(分離)する。ダイクロイックミラー52は、これらの光路を合成する光路合成面が対物レンズ51の光軸に対して傾斜して配置される。リレーレンズ56は、前眼部観察系5の光軸(又はリレーレンズ56の光軸)に沿って移動可能であってよい。ダイクロイックミラー76を透過した光は、結像レンズ58により撮像素子59(エリアセンサー)の撮像面に結像される。撮像素子59は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。撮像素子59の出力(映像信号)は、後述の処理部9に入力される。処理部9は、この映像信号に基づく前眼部画像E´を後述の表示部10の表示画面10aに表示させる。前眼部画像E´は、例えば赤外動画像である。
The light reflected by the anterior segment of the subject's eye E passes through the
(Zアライメント系1)
Zアライメント系1は、前眼部観察系5の光軸方向(前後方向、z方向)におけるアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに投射する。Zアライメント光源11は、前眼部観察系5の光軸から離れた位置から被検眼Eの角膜Crに光を投射する。Zアライメント光源11から出力された光は、被検眼Eの角膜Crに投射され、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向に変化すると、ラインセンサー13のセンサー面における光(角膜Crの反射光)の投射位置が変化する。処理部9は、ラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
(Z alignment system 1)
The
(XYアライメント系2)
XYアライメント系2は、前眼部観察系5の光軸に直交する方向(左右方向(x方向)、上下方向(y方向))のアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに照射する。XYアライメント系2は、ハーフミラー23により前眼部観察系5の光路から分岐された光路に設けられたXYアライメント光源21とコリメータレンズ22とを含む。XYアライメント光源21から出力された光は、コリメータレンズ22を通過し、ハーフミラー23により反射され、前眼部観察系5を通じて被検眼Eに投射される。被検眼Eの角膜Crによる反射光は、前眼部観察系5を通じて撮像素子59に導かれる。
(XY alignment system 2)
The
この反射光に基づく像(輝点像)Brは前眼部画像E´に含まれる。処理部9は、輝点像Brを含む前眼部画像E´とアライメントマークALとを表示部の表示画面に表示させる。手動でXYアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマークAL内に輝点像Brを誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部9は、アライメントマークALに対する輝点像Brの変位がキャンセルされるように、光学系を移動させる機構を制御する。
The image (bright spot image) Br based on this reflected light is included in the anterior eye image E'. The
(ケラト測定系3)
ケラト測定系3は、被検眼Eの角膜Crの形状を測定するためのリング状の光(赤外光、ケラトリング光)を角膜Crに投射する。ケラト板31は、対物レンズ51と被検眼Eとの間に配置されている。ケラト板31の背面側(対物レンズ51側)にはケラトリング光源32が設けられている。ケラト板31には、光学系(ケラト測定系3、前眼部観察系5)の光軸に相当する位置を中心として円弧状又は円周状に透過パターンが形成されている。実施形態では、ケラト板31には、光軸を中心に2つの同心円状の透過パターンが形成されているものとするが、光軸を中心に1つの円状の透過パターン、又は3以上の童心円上の透過パターンが形成されていてもよい。
(Kerato measurement system 3)
The
ケラトリング光源32からの光でケラト板31を照明することにより、被検眼Eの角膜Crにリング状光束(円弧状又は円周状の測定パターン、ケラトリング光)が投射される。被検眼Eの角膜Crからの反射光(ケラトリング像)は撮像素子59により前眼部画像E´とともに検出される。処理部9は、このケラトリング像を基に公知の演算を行うことで、角膜Crの形状を表す角膜形状パラメータを算出する。
By illuminating the
(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)
レフ測定光学系は、屈折力測定に用いられるレフ測定投射系6及びレフ測定受光系7を含む。レフ測定投射系6は、屈折力測定用の光束(例えば、リング状光束)(赤外光)を眼底Efに投射する。レフ測定受光系7は、この光束の被検眼Eからの戻り光を受光する。レフ測定投射系6は、レフ測定受光系7の光路に設けられた孔開きプリズム65によって分岐された光路に設けられる。孔開きプリズム65に形成されている孔部は、瞳孔共役位置に配置される。レフ測定受光系7を経由する光学系において、撮像素子59の撮像面は眼底共役位置に配置される。
(Reflection
The refraction measurement optical system includes a refraction
いくつかの実施形態では、レフ測定光源61は、高輝度光源であるSLD(Superluminescent Diode)光源である。レフ測定光源61は、光軸方向に移動可能である。レフ測定光源61は、眼底共役位置に配置される。レフ測定光源61から出力された光は、リレーレンズ62を透過し、円錐プリズム63の円錐面に入射する。円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム63の底面から出射する。円錐プリズム63の底面から出射した光は、リング絞り64にリング状に形成された透光部を透過する。リング絞り64の透光部を透過した光(リング状光束)は、孔開きプリズム65の孔部の周囲に形成された反射面により反射され、ダイクロイックミラー67により反射される。ここで、孔開きプリズム65に形成された穴部は、瞳孔共役位置に配置可能である。ダイクロイックミラー67により反射された光は、ダイクロイックミラー52により反射され、対物レンズ51を透過し、被検眼Eに投射される。
In some embodiments, the reflex
眼底Efに投射されたリング状光束の戻り光は、対物レンズ51を透過し、ダイクロイックミラー52及びダイクロイックミラー67により反射される。ダイクロイックミラー67により反射された戻り光は、孔開きプリズム65の孔部を通過し、リレーレンズ71を透過し、反射ミラー72により反射され、リレーレンズ73及び合焦レンズ74を透過する。合焦レンズ74は、レフ測定受光系7の光軸に沿って移動可能である。合焦レンズ74を透過した光は、反射ミラー75により反射され、ダイクロイックミラー76により反射され、結像レンズ58により撮像素子59の撮像面に結像される。処理部9は撮像素子59からの出力を基に公知の演算を行うことで被検眼Eの屈折力値を算出する。例えば、屈折力値は、球面度数、乱視度数及び乱視軸角度、又は等価球面度数を含む。
The return light of the ring-shaped light beam projected on the fundus Ef passes through the
(固視投影系4)
固視投影系4は、ダイクロイックミラー67によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に設けられる。
(Fixation Projection System 4)
The
固視投影系4は、固視標を被検眼Eに呈示する。固視投影系4の光路には、固視ユニット40が配置されている。固視ユニット40は、後述の処理部9からの制御を受け、固視投影系4の光路に沿って移動可能である。固視ユニット40は、液晶パネル41を含む。
The
処理部9による制御を受けた液晶パネル41は、固視標を表すパターンを表示する。液晶パネル41は、ケラト測定用又はレフ測定用の固視標(例えば、風景チャート)を表す固視標パターンを表示することが可能である。
The
いくつかの実施形態では、固視標は、互いに視角が異なる2以上の固視標を含む。この場合、液晶パネル41は、互いに視角が異なる2以上の固視標を選択的に被検眼Eに呈示するように、当該2以上の固視標のいずれか1つを表すパターンを表示する。
In some embodiments, the fixation target includes two or more fixation targets having different visual angles. In this case, the
液晶パネル41の画面上におけるパターンの表示位置を変更することにより、被検眼Eの固視位置を変更できる。被検眼Eの固視位置としては、眼底Efの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。固視標を表すパターンの表示位置を任意に変更することが可能である。
The fixation position of the subject's eye E can be changed by changing the display position of the pattern on the screen of the
液晶パネル41からの光は、リレーレンズ42を透過し、リレーレンズ43を透過し、反射ミラー44により反射され、ダイクロイックミラー67を透過し、ダイクロイックミラー52により反射される。ダイクロイックミラー52により反射された光は、対物レンズ51を透過して眼底Efに投射される。いくつかの実施形態では、液晶パネル41及びリレーレンズ42のそれぞれは、独立に光軸方向に移動可能である。
Light from the
いくつかの実施形態では、液晶パネル41に代えて、透過型又は反射型の視標チャートと、視標チャートを照明する照明光源とが設けられる。視標チャートには、固視標を表す固視標パターンが印刷される。照明光源により視標チャートを照明することにより被検眼Eに固視標が呈示される。互いに視角が異なる固視標パターンが印刷された2以上の視標チャートが選択的に照明光源により照明されるように構成されてもよい。
In some embodiments, instead of the
処理部9は、レフ測定光学系を用いて得られた測定結果から屈折力値を算出し、算出された屈折力値に基づいて、眼底Efとレフ測定光源61と撮像素子59とが共役となる位置に、レフ測定光源61及び合焦レンズ74それぞれを光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部9は、レフ測定光源61及び合焦レンズ74の移動に連動して液晶パネル41(固視ユニット40)をその光軸方向に移動させる。
The
<処理系の構成>
眼科装置1000の処理系の構成について説明する。
<Processing system configuration>
The configuration of the processing system of the
図2、及び図3に、眼科装置1000の処理系の構成を説明するための概略図を示す。図2、及び図3は、眼科装置1000の処理系の機能的な構成例のブロック図を表す。
Figures 2 and 3 show schematic diagrams for explaining the configuration of the processing system of the
図2は、眼科装置1000の処理系(制御系)の機能ブロック図の一例を表す。図2において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図3は、図2のデータ処理部223の機能ブロック図の一例を表す。
Figure 2 shows an example of a functional block diagram of the processing system (control system) of the
処理部9は、眼科装置1000の各部を制御する。また、処理部9は、各種演算処理を実行可能である。処理部9は、プロセッサを含む。処理部9は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
The
処理部9は、実施形態に係る「眼科情報処理装置」の一例である。すなわち、処理部9の機能を実現するためのプログラムは、実施形態に係る「プログラム」の一例である。
The
処理部9は、制御部210と、演算処理部220とを含む。処理部9の機能は、1以上のプロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、処理部9の機能は、処理部9(演算処理部220)を構成する機能ブロック毎に設けられた複数のプロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、処理部9の機能は、単一のプロセッサにより実現される。また、眼科装置1000は、移動機構200と、表示部270と、操作部280と、通信部290とを含む。
The
移動機構200は、Zアライメント系1、XYアライメント系2、ケラト測定系3、固視投影系4、前眼部観察系5、レフ測定投射系6、及びレフ測定受光系7等の光学系が収納されたヘッド部を左右方向(x方向)、上下方向(y方向)、及び前後方向(z方向)に移動させる機構である。例えば、移動機構200には、ヘッド部を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部210(主制御部211)は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構200に対する制御を行う。
The moving
(制御部210)
制御部210は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部210は、主制御部211と、記憶部212とを含む。記憶部212には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部211が動作することにより、制御部210は制御処理を実行する。
(Control unit 210)
The
主制御部211は、測定制御部として眼科装置の各種制御を行う。Zアライメント系1に対する制御には、Zアライメント光源11の制御、ラインセンサー13の制御などがある。Zアライメント光源11の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、Zアライメント光源11の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。ラインセンサー13の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部211は、ラインセンサー13により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー13に対する光の投影位置を特定する。主制御部211は、演算処理部220を制御して、特定された投影位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を特定させ、これに基づき移動機構200を制御してヘッド部をz方向に移動させる(Zアライメント)。
The
XYアライメント系2に対する制御には、XYアライメント光源21に対する制御などがある。XYアライメント光源21の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、XYアライメント光源21の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部211は、撮像素子59より検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいて輝点像を特定し、アライメント基準位置(例えば、光学系の光軸に相当する位置)に対する輝点像の位置の変位に基づいて移動機構200を制御してヘッド部をxy方向に移動させる(XYアライメント)。
The control of the
ケラト測定系3に対する制御には、ケラトリング光源32の制御などがある。ケラトリング光源32の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ケラトリング光源32の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部211は、撮像素子59により検出されたケラトリング像に対する公知の演算を演算処理部220に実行させる。それにより、被検眼Eの角膜形状情報が求められる。
The control of the
固視投影系4に対する制御には、液晶パネル41の制御や固視ユニット40の移動制御などがある。液晶パネル41の制御には、固視標を表すパターンの表示のオン・オフや、固視標を表すパターンの切り替え、固視標を表すパターンの表示位置の切り替えなどがある。固視標を表すパターンの切り替えとしては、視角が小さい固視標を表すパターンと視角が大きい固視標を表すパターンとの切り替えなどがある。
Control of the
例えば、固視投影系4には、液晶パネル41(又は固視ユニット40)を光軸方向に移動する移動機構が設けられる。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、少なくとも液晶パネル41を光軸方向に移動させる。それにより、液晶パネル41と眼底Efとが光学的に共役となるように液晶パネル41の位置が調整される。
For example, the
前眼部観察系5に対する制御には、前眼部照明光源50の制御、撮像素子59の制御などがある。前眼部照明光源50の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、前眼部照明光源50の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。撮像素子59の制御には、撮像素子59の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部211は、撮像素子59により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部220に実行させる。
Control of the anterior
レフ測定投射系6に対する制御には、レフ測定光源61の制御などがある。レフ測定光源61の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、レフ測定光源61の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。例えば、レフ測定投射系6は、レフ測定光源61を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、レフ測定光源61を光軸方向に移動させる。
The control of the reflex
レフ測定受光系7に対する制御には、合焦レンズ74の制御などがある。合焦レンズ74の制御には、合焦レンズ74の光軸方向への移動制御などがある。例えば、レフ測定受光系7は、合焦レンズ74を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ74を光軸方向に移動させる。主制御部211は、レフ測定光源61と眼底Efと撮像素子59とが光学的に共役となるように、例えば被検眼Eの屈折力に応じてレフ測定光源61及び合焦レンズ74をそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。
The control of the reflex measurement
また、主制御部211は、表示制御部として、各種情報を表示部270に表示させることが可能である。例えば、主制御部211は、撮像素子59により得られた被検眼Eの画像(前眼部画像、眼底画像)、操作部280の機能をタッチパネルにより実現するためのグラフィカルユーザインターフェイス、及び演算処理部220の処理結果に対応した情報などを表示部270に表示させる。演算処理部220の処理結果として、眼屈折力算出部221により算出された被検眼Eの屈折力値、角膜形状情報算出部222により算出された被検眼Eの角膜形状情報、データ処理部223の処理結果などがある。
Furthermore, as a display control unit, the
更に、主制御部211は、記憶部212にデータを書き込む処理や、記憶部212からデータを読み出す処理を行う。
Furthermore, the
(記憶部212)
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、例えば他覚測定(レフ測定、ケラト測定)の測定結果、眼底画像の画像データ、被検眼情報、被検者情報などがある。被検眼情報は、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。被検者情報は、患者ID、氏名、被検者の年令、性別、身長、体重などの被検者に関する情報を含む。いくつかの実施形態では、被検者情報は、電子カルテから取得される情報である。いくつかの実施形態では、被検眼情報や被検者情報は、操作部280を用いて検者又は被検者により入力される情報である。また、記憶部212には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
(Memory unit 212)
The
(演算処理部220)
演算処理部220は、眼屈折力算出部221と、角膜形状情報算出部222と、データ処理部223とを含む。
(Calculation processing unit 220)
The
(眼屈折力算出部221)
眼屈折力算出部221は、レフ測定投射系6により眼底Efに投影されたリング状光束(リング状の測定パターン)の戻り光を撮像素子59が受光することにより得られたリング像(パターン像)を解析することで、被検眼Eの屈折力値を算出する。この実施形態では、撮像素子59により戻り光を受光することにより得られたリング像に対して、後述のノイズ低減処理を施すことでリング像のノイズ低減画像が取得される。眼屈折力算出部221は、リング像のノイズ低減画像を解析することによって、被検眼Eの屈折力値を算出する。
(Eye refractive power calculation unit 221)
The ocular refractive
眼屈折力算出部221は、例えば特開昭63-275318号公報に開示されているように、取得されたリング像の大きさ及び形状を特定することにより被検眼Eの屈折力値を求めることが可能である。ここで、リング像の大きさは被検眼Eの屈折度に応じて変化し、リング像の形状は乱視度に応じて正円形状から楕円形状に変化する。このとき、リング像が、長径と短径とを有し、長径が基準軸に対して所定の角度をなす楕円形状である場合、楕円の大きさが球面度数に対応し、乱視の強主経線の屈折力が長径に対応し、乱視の弱主経線の屈折力が短径に対応し、乱視軸角度が角度に対応する。この実施形態では、眼屈折力算出部221は、リング像の中心位置(又は、重心位置)を中心として当該リング像を極座標変換することにより得られた極座標変換後の画像からリング像の近似楕円の長径、短径、及び角度を特定する。より具体的には、眼屈折力算出部221は、極座標変換後の画像に対してノイズ低減処理が施すことにより得られたノイズ低減画像からリング像の近似楕円の長径、短径、及び角度を特定する。
The eye refractive
眼屈折力算出部221は、長径、短径、及び角度から近似楕円の大きさを特定し、所定の基準円を基準に、特定された楕円の大きさに対応する球面度数Sを求める。また、眼屈折力算出部221は、強主経線に対応する長径と弱主経線に対応する短径での屈折力の差分を乱視度数Cとして求め、基準軸に対する角度を乱視軸角度Aとして特定する。いくつかの実施形態では、屈折力値として等価球面度数SE(=S+C/2)が算出される。
The ocular refractive
いくつかの実施形態では、眼屈折力算出部221は、例えば特開昭63-275318号公報に開示されているように、xy平面におけるリング像に対して近似楕円のフィッティング処理を施し、リング像の近似楕円の一般式“αx2+βy2+γxy=1”(α、β、γは係数)を求める。係数α、β、γは、長径、短径、及び角度で表すことができるため、眼屈折力算出部221は、係数α、β、γから、長径、短径、及び角度を算出することが可能である。すなわち、眼屈折力算出部221は、極座標変換前のxy座標系におけるリング像から長径、短径、及び角度を算出することが可能である。
In some embodiments, the ocular refractive
いくつかの実施形態では、眼屈折力算出部221は、基準パターンに対するリング像の変形及び変位に基づいて、球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度A、又は等価球面度数SEを求める。
In some embodiments, the ocular refractive
(角膜形状情報算出部222)
角膜形状情報算出部222は、ケラト測定系3によりケラトリング光束が投影された前眼部からの反射光を受光することにより前眼部観察系5により取得されたリングパターン像(ケラトリング像)に基づいて、角膜形状情報を算出する。角膜形状情報には、角膜屈折力、角膜乱視度、及び角膜乱視軸角度などがある。例えば、角膜形状情報算出部222は、ケラトリング像を解析することにより角膜前面の強主経線や弱主経線の角膜曲率半径を算出し、角膜曲率半径に基づいて上記の角膜形状情報を算出する。
(Cornea shape information calculation unit 222)
The corneal shape
(データ処理部223)
データ処理部223は、撮像素子59により得られた画像に対して各種のデータ処理(画像処理)や解析処理を施す。例えば、データ処理部223は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。
(Data processing unit 223)
The
また、データ処理部223は、被検眼Eの屈折力値を算出するためのリング像を特定し、特定されたリング像に対して極座標変換を行い、極座標変換後の画像に対してノイズ低減処理を施してノイズ低減画像を生成する。
The
図3に示すように、データ処理部223は、リング像特定部230と、リング像中心位置特定部240と、極座標変換部250と、フィルタ処理部260とを含む。
As shown in FIG. 3, the
データ処理部223の機能は、プロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、データ処理部223の機能は、データ処理部223を構成する機能ブロック毎に設けられた複数のプロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、データ処理部223の機能は、単一のプロセッサにより実現される。
The functions of the
(リング像特定部230)
リング像特定部230は、レフ測定受光系7における撮像素子59により得られた被検眼Eの眼底画像を解析することにより、レフ測定投射系6により眼底Efに投射されたリング状光束の戻り光により形成されるリング像を特定する。
(Ring image identifying unit 230)
The ring
例えば、リング像特定部230は、取得された眼底画像の輝度分布を求め、求められた輝度分布からリング像の中心位置又は重心位置を求め、求められた中心位置又は重心位置から放射状にのびる複数の経線方向に沿った輝度分布を求める。リング像特定部230は、求められた輝度分布からリング像を特定する。
For example, the ring
(リング像中心位置特定部240)
リング像中心位置特定部240は、リング像特定部230により特定されたリング像の中心位置を特定する。
(Ring image center position specifying unit 240)
The ring image center
例えば、リング像中心位置特定部240は、特定されたリング像の輝度分布から十字方向の4つの経線を特定し、特定された4つの経線においてリング像の内径又は外径からの距離が略等しくなる位置をリング像の中心位置として特定する。
For example, the ring image center
いくつかの実施形態では、リング像中心位置特定部240は、リング像特定部230により求められた眼底画像の輝度分布からリング像の中心位置を特定する。いくつかの実施形態では、リング像中心位置特定部240は、リング像特定部230により特定されたリング像の重心位置を特定する。
In some embodiments, the ring image center
いくつかの実施形態では、リング像中心位置特定部240は、リング像に対して楕円近似処理を施し、得られた近似楕円の長軸と短軸との交点である近似楕円の中心位置をリング像の中心位置として特定する。
In some embodiments, the ring image center
いくつかの実施形態では、リング像中心位置特定部240は、リング像特定部230により特定されたリング像に対してガウシアンフィルタ等のノイズ低減処理を施すことにより得られた画像から、リング像の中心位置を特定する。
In some embodiments, the ring image center
(極座標変換部250)
極座標変換部250は、リング像中心位置特定部240により特定されたリング像の中心位置を中心として、リング像特定部230により特定されたリング像に対して極座標変換処理を施し、リング像の極座標変換画像を生成する。
(Polar coordinate conversion unit 250)
The polar coordinate
図4及び図5に、極座標変換部250の動作説明図を示す。図4は、リング像特定部230により特定されたxy座標系のリング像の一例を表す。図5は、極座標変換部250により生成されたリング像の極座標変換画像の一例を表す。
Figures 4 and 5 show explanatory diagrams of the operation of the polar coordinate
リング像中心位置特定部240は、図4に示すようなxy座標系のリング像IMG0からリング像の中心位置Oを特定する。極座標変換部250は、中心位置Oを原点とするxy座標系のリング像IMG0に対して、中心位置Oを中心とする極座標変換を行う。それにより、極座標変換部250は、図5に示すような、中心位置Oからの動径(径)rと基準方向(例えば、x方向)を基準とした偏角(角度)θとにより規定される極座標系のリング像(極座標変換画像)IMG1を生成することができる。
The ring image center
いくつかの実施形態では、極座標変換部250は、リング像特定部230により特定されたリング像IMG0に対してガウシアンフィルタ等のノイズ低減処理を施すことにより得られた画像に対して極座標変換を行う。
In some embodiments, the polar coordinate
(フィルタ処理部260)
フィルタ処理部260は、極座標変換部250により生成された極座標変換画像IMG1に対してノイズ低減処理を施す。ノイズ低減処理の例として、メディアンフィルタ処理、平均値フィルタ処理、ガウシアンフィルタ処理、LoG(Laplacian of Gaussian)フィルタなどがある。この実施形態では、フィルタ処理部260は、極座標変換部250により生成された極座標変換に対して1次元又は2次元のメディアンフィルタ処理を施すことが可能である。例えば、フィルタ処理部260は、リング像中心位置特定部240により特定されたリング像の中心位置を中心とする径(動径)方向に1画素を有し、当該中心位置を中心とする角度(偏角)方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施す。
(Filter Processing Unit 260)
The
図6及び図7に、フィルタ処理部260の動作説明図を示す。図6は、メディアンフィルタ処理が行われる画素ブロック(処理単位)の一例を模式的に表したものである。図7は、図6の画素ブロックに対して実行されるメディアンフィルタ処理の処理内容を模式的に表したものである。図7では、1次元のメディアンフィルタ処理の処理内容を表すが、2次元のメディアンフィルタ処理も同様である。
Figures 6 and 7 are diagrams illustrating the operation of the
メディアンフィルタ処理は、注目画素を順次に変更しつつ、各注目画素の画素値を各注目画素の周囲の2以上の画素の画素値の中央値に置き換えていく処理である。1次元のメディアンフィルタ処理では、注目画素を中心に角度方向に隣接する2以上の画素を含む画素ブロック(1次元方向に隣接する画素群)が処理単位となる。2次元のメディアンフィルタ処理では、注目画素を中心に径方向と角度方向とに隣接する2以上の画素を含む画素ブロック(2次元方向に隣接する画素群)が処理単位となる。 Median filter processing is a process in which the pixel value of each pixel of interest is replaced with the median of the pixel values of two or more pixels surrounding the pixel of interest while sequentially changing the pixel of interest. In one-dimensional median filter processing, the processing unit is a pixel block (a group of pixels adjacent in one dimension) that includes two or more pixels adjacent in the angular direction around the pixel of interest. In two-dimensional median filter processing, the processing unit is a pixel block (a group of pixels adjacent in two dimensions) that includes two or more pixels adjacent in the radial and angular directions around the pixel of interest.
フィルタ処理部260は、極座標変換画像IMG1の角度方向(周方向)にのびる所定の取得開始ラインから、角度方向に隣接する画素群を含むデータブロックDTを順次に取得する。フィルタ処理部260は、取得されたデータブロックDTに対し、注目画素が角度方向に移動するように画素ブロックDSを順次に取得し、各画素ブロックDSに対してメディアンフィルタ処理を実行する。
The
極座標変換画像IMG1がリング像を極座標変換して得られた画像であるため、極座標変換画像IMG1における角度360度における径方向の画素のそれぞれは、角度0度における径方向の画素に相当する。従って、画素ブロックにおいて注目画素に対して角度方向に隣接する画素がデータブロックDTに収まらない場合、画素ブロックは角度0度からプラス方向、又は角度360度からマイナス方向に隣接する画素を含むように取得される。 Because the polar coordinate converted image IMG1 is an image obtained by polar coordinate conversion of the ring image, each of the radial pixels at an angle of 360 degrees in the polar coordinate converted image IMG1 corresponds to a radial pixel at an angle of 0 degrees. Therefore, if the pixels angularly adjacent to the pixel of interest in the pixel block do not fit into the data block DT, the pixel block is obtained to include adjacent pixels in the positive direction from an angle of 0 degrees or the negative direction from an angle of 360 degrees.
例えば、図6に示すように、データブロックDTが角度方向に配列された画素d1~d9を含むものとする。1次元のメディアンフィルタ処理のフィルタサイズが1画素(径方向、r方向)×5画素(角度方向、θ方向)である場合、フィルタ処理部260は、注目画素d3に対して角度方向に隣接する画素d1~d5に対してメディアンフィルタ処理を実行する。次に、フィルタ処理部260は、注目画素d4に対して角度方向に隣接する画素d2~d6に対してメディアンフィルタ処理を実行し、注目画素d5に対して角度方向に隣接する画素d3~d7に対してメディアンフィルタ処理を実行し、・・・、注目画素d7に対して角度方向に隣接する画素d5~d9に対してメディアンフィルタ処理を実行する。更に、フィルタ処理部260は、注目画素d8に対して角度方向に隣接する画素d6~d9、d1に対してメディアンフィルタ処理を実行し、注目画素d9に対して角度方向に隣接する画素d7~d9、d1~d2に対してメディアンフィルタ処理を実行する。
For example, as shown in FIG. 6, the data block DT includes pixels d1 to d9 arranged in the angular direction. When the filter size of the one-dimensional median filter process is 1 pixel (radial direction, r direction) × 5 pixels (angular direction, θ direction), the
ここで、メディアンフィルタ処理前の極座標変換画像IMG1における所定のデータブロックDT0を構成する画素d1~d9のそれぞれの画素値が図7に示す画素値を有するものとする。なお、図7では、画素値「0」が黒画素、画素値「1」が白画素であるものとする。 Here, the pixel values of the pixels d1 to d9 constituting a given data block DT0 in the polar coordinate transformed image IMG1 before median filter processing are assumed to have the pixel values shown in Figure 7. Note that in Figure 7, a pixel value of "0" is assumed to be a black pixel, and a pixel value of "1" is assumed to be a white pixel.
まず、フィルタ処理部260は、データブロックDT0から注目画素d3の周囲の画素d1~d5を含む画素ブロックDS0を取得する。次に、フィルタ処理部260は、取得された画素ブロックDS0を構成する画素d1~d5に対して画素値の小さい順(又は、大きい順)に整列するソート処理を実行する(ソート処理ブロックDS0s)。フィルタ処理部260は、ソート処理ブロックDS0sにおける画素値の中央値である画素値「74」を特定し、特定された画素値「74」で画素ブロックDS0の注目画素d3の画素値を置き換える(データブロックDT01)。
First, the
次に、フィルタ処理部260は、データブロックDT0から注目画素d4の周囲の画素d2~d6を含む画素ブロックを取得し、同様に注目画素d4の画素値を置き換える。この処理は、データブロックDT0を構成する全画素が注目画素になるまで繰り返される。
Next, the
なお、注目画素が画素d9である場合、フィルタ処理部260は、データブロックDT0から注目画素d9の周囲の画素d7~d8、d1~d2を含む画素ブロックDSnを取得する。次に、フィルタ処理部260は、取得された画素ブロックDSnを構成する画素d7~d9、d1~d2に対してソート処理を実行する(ソート処理ブロックDSns)。フィルタ処理部260は、ソート処理ブロックDSnsにおける画素値の中央値である画素値「74」を特定し、特定された画素値「74」で画素ブロックDSnの注目画素d9の画素値を置き換える。
When the pixel of interest is pixel d9, the
以上のように、フィルタ処理部260は、データブロックDT0を、メディアンフィルタ処理後のデータブロックDT1に変換する。フィルタ処理部260は、例えば径方向に隣接する次の取得ラインからデータブロックを取得し、例えば、極座標変換画像IMG1の全画素が注目画素になるまで上記の処理を繰り返す。
As described above, the
なお、フィルタ処理部260が2次元のメディアンフィルタ処理を実行する場合、フィルタ処理部260は、極座標変換画像の径方向の最上端ライン又は最下端ラインのデータブロックでは、画素ブロックの径方向のサイズを変更することが可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ処理部260は、極座標変換画像の径方向の最上端ライン又は最下端ラインのデータブロックのように、画素ブロックを構成する画素が存在しないデータブロックに対する2次元のメディアンフィルタ処理を実行しないように構成される。いくつかの実施形態では、極座標変換画像の径方向の最上端ライン又は最下端ラインのデータブロックのように、所定サイズの2次元の画素ブロックを構成できない場合、あらかじめ決められた画素値で補填して、極座標変換画像の全画素を注目画素として2次元のメディアンフィルタ処理が実行される。
When the
図8に、フィルタ処理部260により実行されたノイズ低減処理後の極座標変換画像の一例を示す。図8は、図6に示す極座標変換画像IMG1に対してメディンフィルタ処理が施されたノイズ低減画像IMG2の一例を表す。
Figure 8 shows an example of a polar coordinate converted image after noise reduction processing performed by the
図8に示すノイズ低減画像IMG2は、極座標変換画像IMG1と比較してノイズが低減される。上記の眼屈折力算出部221は、ノイズ低減画像IMG2からリング像の近似楕円の長径、短径、及び角度を特定し、特定された長径、短径、及び角度から球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを算出する。
The noise-reduced image IMG2 shown in FIG. 8 has reduced noise compared to the polar coordinate converted image IMG1. The eye refractive
すなわち、実施形態によれば、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼Eの屈折力値を高精度に算出することが可能になる。 In other words, according to the embodiment, it is possible to calculate the refractive power value of the test eye E with high accuracy without providing a rotary prism.
いくつかの実施形態では、フィルタ処理部260は、径方向の所定範囲内でデータブロックを取得し、取得された所定の径方向の範囲のデータブロック内でメディアンフィルタ処理を実行する。ここで、所定範囲は、眼科装置1000において測定可能な球面度数の範囲、乱視度数の範囲、及び乱視軸角度の範囲により一意に決定される。これにより、メディアンフィルタ処理の負荷を軽減することが可能になる。
In some embodiments, the
ところで、被検眼Eが乱視眼である場合、取得されたリング像に対して極座標変換を施すと、図5に示すような極座標変換後のリング像の形状は角度方向にのびる直線状ではない。 However, if the subject eye E has astigmatism, when polar coordinate transformation is performed on the acquired ring image, the shape of the ring image after polar coordinate transformation as shown in Figure 5 is not a straight line extending in the angular direction.
図9に、被検眼Eが乱視眼である場合のリング像の極座標変換画像の一例を示す。 Figure 9 shows an example of a polar coordinate transformed image of a ring image when the subject's eye E has astigmatism.
乱視眼である被検眼Eの眼底Efに対して光を投影し、その戻り光に基づいて形成されるリング像の形状は楕円形状となる。このようなリング像に対して極座標変換を施すと、極座標変換後のリング像は、角度方向の増加に伴い径方向に変化する波型の形状となる。 Light is projected onto the fundus Ef of the test eye E, which is an astigmatic eye, and the shape of the ring image formed based on the returned light is elliptical. When polar coordinate transformation is performed on such a ring image, the ring image after polar coordinate transformation has a wave-like shape that changes radially as the angular direction increases.
この場合、図9に示すような形状を有する極座標変換画像IMG3に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施すと、径方向に縞が生ずる場合がある。 In this case, if one-dimensional median filtering is performed on the polar coordinate transformed image IMG3 having the shape shown in Figure 9, stripes may appear in the radial direction.
図10に、実施形態の比較例において、極座標変換画像に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施した場合のノイズ低減画像の一例を示す。 Figure 10 shows an example of a noise-reduced image obtained by performing one-dimensional median filter processing on a polar coordinate transformed image in a comparative example of an embodiment.
図10に示すように、極座標変換画像IMG3に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施すと、径(ライン)毎にノイズ低減効果が異なるため、角度の変化に対して径が変化する傾斜部では、縞が生ずる。この場合、フィルタ処理部260は、径方向についてもノイズ低減処理を施すように、極座標変換画像IMG3に対して2次元のメディアンフィルタ処理を実行することが望ましい。
As shown in FIG. 10, when one-dimensional median filter processing is performed on the polar coordinate converted image IMG3, the noise reduction effect differs for each diameter (line), and stripes appear in inclined parts where the diameter changes with the change in angle. In this case, it is desirable for the
図11に、実施形態に係る2次元のメディアンフィルタ処理の動作説明図である。 Figure 11 is an explanatory diagram of the operation of two-dimensional median filter processing according to the embodiment.
図11において、極座標変換画像IMG5は、図9の極座標変換画像IMG3の一部を拡大した図である。このとき、フィルタ処理部260は、極座標変換画像IMG5の傾斜部を構成する画素が含まれるように設定された画素ブロック毎に、2次元のメディアンフィルタ処理を実行する。このとき、画素ブロックは、径方向に画素数fsyを有し、角度方向に画素数fsxを有する。これにより、リング像のリング幅にわたって一律のノイズ低減処理を施すことができ、極座標変換画像IMG6に示すように、傾斜部の縞の出現を抑えることが可能になる。その結果、リング像のノイズを低減することが可能になり、被検眼Eの屈折力値をより高精度に算出することができるようになる。
In FIG. 11, the polar coordinate converted image IMG5 is an enlarged view of a portion of the polar coordinate converted image IMG3 in FIG. 9. At this time, the
ここで、画素数fsx、fsy(すなわち、画素ブロックのサイズ)のそれぞれは、眼科装置1000により測定可能な球面度数、乱視度数、及び、乱視軸角度の範囲に基づいて事前に決定することが可能である。これにより、測定可能な屈折力値の範囲でリング像の大きさ及び形状が変化しても、ロータリープリズムを設けることなくリング像のノイズを大幅に低減することができるようになる。
Here, each of the pixel numbers fsx and fsy (i.e., the size of the pixel block) can be determined in advance based on the range of spherical power, cylindrical power, and cylindrical axis angle that can be measured by the
具体的には、画素数fsx、fsyは、眼科装置1000による被検眼の屈折力値(乱視度数、乱視軸角度を含む)の測定範囲により一意に定まるリング像の径方向のリング幅、リング像の短径方向の外径、及びリング像の長径方向の外径に基づいて決定される。
Specifically, the pixel counts fsx and fsy are determined based on the radial ring width of the ring image, the outer diameter in the short diameter direction of the ring image, and the outer diameter in the long diameter direction of the ring image, which are uniquely determined by the measurement range of the refractive power value (including the degree of astigmatism and the angle of the astigmatism axis) of the test eye by the
図12及び図13に、被検眼Eが乱視眼である場合に取得されたリング像を模式的に示す。図12は、xy座標系におけるリング像IMG10を模式的に表したものである。図13は、図12のリング像IMG10に対して極座標変換を施すことで得られた極座標変換画像IMG11と、リング像の傾斜部の拡大図とを模式的に表したものである。 Figures 12 and 13 show schematic diagrams of ring images obtained when the subject's eye E is an astigmatic eye. Figure 12 shows a schematic diagram of a ring image IMG10 in an xy coordinate system. Figure 13 shows a schematic diagram of a polar coordinate transformed image IMG11 obtained by performing polar coordinate transformation on the ring image IMG10 in Figure 12, and an enlarged view of the inclined portion of the ring image.
図12に示すように、リング像の径方向のリング幅に相当する画素数をdとし、リング像の長径方向の外径に相当する画素数をLとし、リング像の短径方向の外径に相当する画素数をMとする。このとき、図13に示すように、リング像の傾斜部における角度方向のリング幅に相当する画素数fは、arccos(2d×(L-M))で表すことができる。 As shown in Figure 12, the number of pixels corresponding to the radial ring width of the ring image is d, the number of pixels corresponding to the outer diameter of the ring image in the long diameter direction is L, and the number of pixels corresponding to the outer diameter of the ring image in the short diameter direction is M. In this case, as shown in Figure 13, the number of pixels f corresponding to the angular ring width at the inclined portion of the ring image can be expressed as arccos(2d x (L - M)).
すなわち、極座標変換により径方向に縞が生じない場合、フィルタ処理部260は、径方向に1画素を有し、角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施すことができる。ここで、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径に基づいて決定される。第1画素数を図12の画素数fより大きくすることで、傾斜部におけるリング像の境界付近のノイズを効果的に低減することが可能になる。
That is, if no stripes are generated in the radial direction by the polar coordinate transformation, the
一方、極座標変換により径方向に縞が生ずる場合、フィルタ処理部260は、径方向にリング幅に相当する画素数dより大きい画素数を有し、角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して2次元のメディアンフィルタ処理を施すことができる。ここで、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径に基づいて決定される。1次元のメディアンフィルタ処理と同様に、第1画素数を図12の画素数fより大きくすることができる。
On the other hand, if stripes occur in the radial direction due to the polar coordinate transformation, the
図13に示すように、ノイズ低減処理が施された極座標変換画像(ノイズ低減画像)IMG11から、眼屈折力算出部221は、リング像の近似楕円の長径方向の外径に相当する画素数Lと、短径方向の外径に相当する画素数Mと、長径の角度θを特定することが可能である。例えば、極座標変換画像IMG11におけるリング像について径方向に最も長い径(外径)の2倍を長径方向の外径に相当する画素数Lとして特定し、径方向に最も短い径(外径)の2倍を短径方向の外径に相当する画素数Mとして特定し、長径方向の外径として特定された角度方向の角度を角度θとして特定する。
As shown in FIG. 13, from the polar coordinate converted image (noise reduced image) IMG11 that has been subjected to noise reduction processing, the ocular refractive
リング像の近似楕円の長径方向の外径に相当する画素数L、短径方向の外径に相当する画素数M、及び角度θが特定できれば、眼屈折力算出部221は、上記のように、特定された長径、短径、及び角度から球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを算出することができる。
If the number of pixels L corresponding to the outer diameter in the long axis direction of the approximate ellipse of the ring image, the number of pixels M corresponding to the outer diameter in the short axis direction, and the angle θ can be identified, the eye refractive
(表示部270、操作部280)
表示部270は、ユーザインターフェイス部として、制御部210による制御を受けて情報を表示する。表示部270は、図1に示す表示部10を含む。
(
The
操作部280は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部280は、眼科装置に設けられた各種のハードウェアキー(ジョイスティック、ボタン、スイッチなど)を含む。また、操作部280は、タッチパネル式の表示画面10aに表示される各種のソフトウェアキー(ボタン、アイコン、メニューなど)を含んでもよい。
The
表示部270及び操作部280の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面10aがある。
At least a portion of the
(通信部290)
通信部290は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部290は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置の例として、屈折力測定が可能な屈折力測定装置、又は、レンズの光学特性を測定するための眼鏡レンズ測定装置がある。屈折力測定装置は、眼科装置1000と同様に、被検眼の眼底に光を投影し、被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得する。眼科装置1000は、通信部290を介して、外部の屈折力測定装置により取得されたリング像を取り込み、取り込まれたリング像に対して上記のように極座標変換処理とノイズ低減処理とを施してノイズ低減画像を生成し、生成されたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値を算出することができる。眼鏡レンズ測定装置は、被検者が装用する眼鏡レンズの度数などを測定し、この測定データを眼科装置1000に入力する。また、外部装置は、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置(リーダ)や、記録媒体に情報を書き込む装置(ライタ)などでもよい。更に、外部装置は、病院情報システム(HIS)サーバ、DICOM(Digital Imaging and COmmunication in Medicine)サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなどでもよい。通信部290は、例えば処理部9に設けられていてもよい。
(Communication unit 290)
The
レフ測定投射系6、及びレフ測定受光系7、又は、通信部290は、実施形態に係る「取得部」の一例である。眼屈折力算出部221は、実施形態に係る「算出部」の一例である。
The reflex
<動作例>
実施形態に係る眼科装置1000の動作について説明する。
<Example of operation>
The operation of the
図14及び図15に、眼科装置1000の動作の一例を示す。図14は、眼科装置1000の動作例のフロー図を表す。図15は、図14のステップS3の動作例のフロー図を表す。記憶部212には、図14及び図15に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部211は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図14及び図15に示す処理を実行する。
FIGS. 14 and 15 show an example of the operation of the
(S1:アライメント)
図示しない顔受け部に被検者の顔が固定された状態で、検者が操作部280に対して所定の操作を行うことで、眼科装置1000は、被検眼Eに対して固視標の呈示を開始する。具体的には、主制御部211は、固視投影系4を制御することにより、あらかじめ決められた固視標を表す固視標パターンを液晶パネル41に表示させる。
(S1: Alignment)
With the subject's face fixed on a face receiving unit (not shown), the examiner performs a predetermined operation on the
また、検者が操作部280に対して所定の操作を行うことで、眼科装置1000は、アライメントを実行する。
In addition, the examiner performs a specified operation on the
具体的には、主制御部211は、XYアライメント光源21、及びZアライメント光源11を点灯させる。主制御部211は、撮像素子59を制御してXYアライメント光源21から出力された光により形成された輝点像を特定し、アライメント基準に対する輝点像の変位に基づいて移動機構200を制御してXYアライメントを実行する。また、主制御部211は、ラインセンサー13を制御して角膜Crからの反射光の投射位置を特定し、特定された投射位置に対してZアライメントを実行する。これにより、図1に示す光学系が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を十分な精度内で行うことが可能な位置である。
Specifically, the
また、主制御部211は、レフ測定光源61と、合焦レンズ74と、固視ユニット40(液晶パネル41)をそれぞれの光軸に沿って原点の位置(例えば、0Dに相当する位置)に移動させる。
The
主制御部211からの指示、又は操作部280に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置1000の動作はステップS2に移行する。
The operation of the
(S2:角膜形状測定)
続いて、主制御部211は、角膜形状測定を実行させる。
(S2: Corneal shape measurement)
Next, the
具体的には、主制御部211は、ケラトリング光源32からの光が前眼部に投影された前眼部画像を角膜形状情報算出部222に解析させる。
Specifically, the
角膜形状情報算出部222は、ケラトリング像に対して所定の演算処理を施すことにより、角膜曲率半径を算出し、算出された角膜曲率半径から角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。制御部210では、算出された角膜屈折力などが記憶部212に記憶される。
The corneal shape
主制御部211からの指示、又は操作部280に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置1000の動作はステップS3に移行する。
The operation of the
(S3:屈折力測定)
続いて、主制御部211は、屈折力測定を実行する。ステップS3の詳細は、後述する。
(S3: Refractive power measurement)
Next, the
(S4:自覚検査)
続いて、主制御部211は、例えば、操作部280に対するユーザの指示に基づき、液晶パネル41を制御することにより所望の視標を表示させる。また、主制御部211は、屈折力測定の結果に応じた位置に固視ユニット40を移動する。主制御部211は、操作部280に対するユーザの指示に応じた位置に固視ユニット40を移動させてもよい。
(S4: Subjective test)
Next, the
被検者は、眼底Efに投射された視標に対する応答を行う。例えば、視力測定用の視標の場合には、被検者の応答により被検眼の視力値が決定される。視標の選択とそれに対する被検者の応答が、検者又は主制御部211の判断により繰り返し行われる。検者又は主制御部211は、被検者からの応答に基づいて視力値或いは処方値(S、C、A)を決定する。
The subject responds to the visual target projected onto the fundus Ef. For example, in the case of a visual target for measuring visual acuity, the visual acuity value of the subject's eye is determined by the subject's response. Selection of the visual target and the subject's response to it are repeated at the discretion of the examiner or the
以上で、眼科装置1000の動作は終了である(エンド)。 This completes the operation of the ophthalmic device 1000 (end).
図14のステップS3は、図15に示すフローに従って実行される。 Step S3 in FIG. 14 is executed according to the flow shown in FIG. 15.
(S11:リングパターンを投影)
ステップS3における屈折力測定では、主制御部211は、前述のように屈折力測定のためのリングパターン(リング状の測定パターン光束)を被検眼E(眼底Ef)に投影させる。被検眼Eからのリングパターンの戻り光に基づくリング像が撮像素子59の撮像面に結像される。
(S11: Projecting a ring pattern)
In the refractive power measurement in step S3, the
まず、仮測定として、主制御部211は、撮像素子59により検出された眼底Efからの戻り光に基づくリング像を取得できたか否かを判定する。例えば、主制御部211は、撮像素子59により検出された戻り光に基づく像のエッジの位置(画素)を検出し、像の幅(外径と内径との差)が所定値以上であるか否かを判定する。或いは、主制御部211は、所定の高さ(リング径)以上の点(像)に基づいてリングを形成できるか否かを判定することにより、リング像を取得できたか否かを判定してもよい。
First, as a provisional measurement, the
仮測定によりリング像を取得できたと判定されたとき、眼屈折力算出部221は、被検眼Eに投射された測定パターン光束の戻り光に基づくリング像を公知の手法(又は、上記の手法)で解析し、仮の球面度数S及び仮の乱視度数Cを求める。主制御部211は、求められた仮の球面度数S及び乱視度数Cに基づき、レフ測定光源61、合焦レンズ74、及び固視ユニット40(液晶パネル41)を等価球面度数(S+C/2)の位置(仮の遠点に相当する位置)へ移動させる。
When it is determined that a ring image has been obtained by provisional measurement, the eye refractive
主制御部211は、特定された等価球面度数(S+C/2)の位置から固視ユニット40(液晶パネル41)を更に雲霧位置に移動させる。
The
なお、リング像を取得できないと判定されたとき、主制御部211は、強度屈折異常眼である可能性を考慮して、レフ測定光源61及び合焦レンズ74をあらかじめ設定したステップでマイナス度数側(例えば-10D)、プラス度数側(例えば+10D)へ移動させる。主制御部211は、レフ測定受光系7を制御することにより各位置でリング像を検出させる。それでもリング像を取得できないと判定されたとき、主制御部211は、所定の測定エラー処理を実行する。制御部210では、レフ測定結果が得られなかったことを示す情報が記憶部212に記憶される。
When it is determined that the ring image cannot be obtained, the
(S12:リング像を取得)
続いて、本測定として、主制御部211は、レフ測定投射系6及びレフ測定受光系7を制御することによりリング像を再び取得させる。
(S12: Acquire ring image)
Next, as the main measurement, the
主制御部211は、リング像特定部230を制御して、上記のようにリング像を特定させる(図4、図12参照)。
The
(S13:中心位置を特定)
続いて、主制御部211は、リング像中心位置特定部240を制御して、上記のように、ステップS12において特定されたリング像の中心位置を特定させる。
(S13: Identify the center position)
Next, the
(S14:極座標変換)
次に、主制御部211は、極座標変換部250を制御して、ステップS12において取得されたxy座標系のリング像に対して、ステップS13において特定された中心位置を中心に極座標変換処理を施す。
(S14: Polar coordinate conversion)
Next, the
極座標変換部250は、図4又は図12に示すようなxy座標系のリング像から図5又は図9に示すような極座標変換画像を生成する。生成された極座標変換画像は、記憶部212に保存される。
The polar coordinate
いくつかの実施形態では、ステップS13とステップS14との間で、xy座標系のリング像に対してガウシアンフィルタ処理等の公知のノイズ低減処理が施される。 In some embodiments, between steps S13 and S14, a known noise reduction process such as Gaussian filtering is applied to the ring image in the xy coordinate system.
(S15:画素ブロックを取得)
続いて、主制御部211は、フィルタ処理部260を制御し、ステップS14において取得された極座標変換画像から少なくとも角度方向に隣接する画素群を含むデータブロックを順次に取得させ、データブロック内で画素ブロックを順次に取得させる。
(S15: Obtain pixel block)
Next, the
(S16:メディアンフィルタ処理)
続いて、主制御部211は、フィルタ処理部260を制御し、ステップS15において取得された画素ブロックに対して、上記のようにメディアンフィルタ処理を施す。
(S16: Median filter processing)
Next, the
(S17:次の画素ブロック?)
次に、主制御部211は、次の画素ブロックをデータブロックから取得するか否かを判定する。例えば、主制御部211は、極座標変換画像内の全画素が注目画素として画素ブロックが抽出されたか否かを判定することで、次の画素ブロックをデータブロックから取得するか否かを判定する。或いは、主制御部211は、極座標変換画像内のあらかじめ決められたフィルタ処理範囲内の全画素が注目画素として画素ブロックが抽出されたか否かを判定することで、次の画素ブロックをデータブロックから取得するか否かを判定する。
(S17: Next pixel block?)
Next, the
次の画素ブロックを取得すると判定されたとき(S17:Y)、ステップS3の処理は、ステップS15に移行する。次の画素ブロックを取得しないと判定されたとき(S17:N)、ステップS3の処理は、ステップS18に移行する。 When it is determined that the next pixel block is to be acquired (S17: Y), the process of step S3 proceeds to step S15. When it is determined that the next pixel block is not to be acquired (S17: N), the process of step S3 proceeds to step S18.
(S18:屈折力値を算出)
次の画素ブロックを取得しないと判定されたとき(S17:N)、主制御部211は、眼屈折力算出部221を制御してステップS15~ステップS17を繰り返すことで取得された、極座標変換画像のノイズ低減画像に基づいて、被検眼Eの屈折力値を算出させる。
(S18: Calculate refractive power value)
When it is determined that the next pixel block should not be acquired (S17: N), the
眼屈折力算出部221は、上記のように、ノイズ低減画像におけるリング像について径方向に最も長い径の2倍を長径方向の外径に相当する画素数Lとして特定し、径方向に最も短い径の2倍を短径方向の外径に相当する画素数Mとして特定し、長径方向の外径として特定された角度方向の角度を角度θとして特定する。眼屈折力算出部221は、特定された長径方向の外径に相当する画素数L、短径方向の外径に相当する画素数M、及び角度θから球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを算出する。
As described above, the ocular refractive
以上で、図14のステップS3の処理は終了である(エンド)。 This completes the processing of step S3 in FIG. 14 (END).
以上説明したように、実施形態によれば、取得されたリング像を極座標変換し、得られた極座標変換画像に対してノイズ低減処理としてのメディアンフィルタ処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼Eの屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼Eの屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 As described above, according to the embodiment, the acquired ring image is converted into polar coordinates, and the obtained polar coordinate converted image is subjected to median filter processing as noise reduction processing, and the refractive power value of the test eye E is calculated from the obtained noise reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye E with high accuracy without providing a rotary prism, contributing to reducing the cost of the ophthalmic apparatus.
(変形例)
上記の実施形態では、メディアンフィルタ処理が適用される画素ブロックのサイズが事前に決められている場合について説明した。しかしながら、実施形態に係る構成は、これに限定されるものではない。例えば、被検眼Eのリング像毎に、当該リング像のノイズ低減画像を解析して、リング像のリング幅、リング像の外径方向の外径、及び、リング像の内径方向の外径を特定して、画素ブロックのサイズが決定されてよい。
(Modification)
In the above embodiment, the size of the pixel block to which the median filter process is applied is determined in advance. However, the configuration according to the embodiment is not limited to this. For example, for each ring image of the eye E, the noise-reduced image of the ring image may be analyzed to determine the ring width of the ring image, the outer diameter in the outer diameter direction, and the outer diameter in the inner diameter direction of the ring image, and the size of the pixel block may be determined.
実施形態の変形例に係る眼科装置の構成が、実施形態に係る眼科装置1000の構成と異なる点は、データ処理部223に代えてデータ処理部223aが設けられた点と、制御部210(主制御部211)がデータ処理部223に代えてデータ処理部223aを制御するように構成された点である。
The configuration of the ophthalmic device according to the modified embodiment differs from the configuration of the
以下、実施形態の変形例の構成及び制御について、主に、実施形態の構成及び制御の相違点を中心に説明する。 The following describes the configuration and control of the modified embodiment, focusing mainly on the differences between the configuration and control of the embodiment.
図16に、実施形態の変形例に係るデータ処理部223aの構成例の機能ブロック図の一例を示す。図16において、図3と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
Figure 16 shows an example of a functional block diagram of a configuration example of a
データ処理部223aの構成がデータ処理部223の構成と異なる点は、データ処理部223の構成に対して、リング幅特定部251、外径特定部252、及び、フィルタサイズ算出部253が追加された点である。
The configuration of the
(リング幅特定部251)
リング幅特定部251は、リング像特定部230により特定されたリング像の径方向の幅に相当する画素数dを特定する。
(Ring width specification unit 251)
The ring
例えば、リング幅特定部251は、リング像の外径側の境界位置と内径側の境界位置とを特定し、特定された外径側の境界位置と内径側の境界位置との間の距離に相当する画素数をリング像の径方向の幅に相当する画素数dとして特定する。いくつかの実施形態では、リング幅特定部251は、リング像の2以上の幅(例えば、長軸の通過位置における幅と、短軸の通過位置における幅)に相当する画素数を特定し、特定された2以上の画素数の平均値を画素数dとして特定する。
For example, the ring
リング幅特定部251の処理対象であるリング像は、xy座標系のリング像であってもよいし、極座標変換部250により変換された極座標変換画像におけるリング像であってよい。
The ring image to be processed by the ring
(外径特定部252)
外径特定部252は、リング像特定部230により特定されたリング像の長径方向の外径に相当する画素数と、短径方向の外径に相当する画素数とを特定する。
(Outer diameter specifying section 252)
The outer
例えば、外径特定部252は、図13に示すように、極座標変換画像におけるリング像について径方向に最も長い径の2倍を長径方向の外径に相当する画素数Lとして特定し、径方向に最も短い径の2倍を短径方向の外径に相当する画素数Mとして特定する。
For example, as shown in FIG. 13, the outer
外径特定部252の処理対象であるリング像は、極座標変換前のxy座標系のリング像であってもよい。
The ring image to be processed by the outer
(フィルタサイズ算出部253)
フィルタサイズ算出部253は、リング幅特定部251により特定されたリング像のリング幅に相当する画素数d、外径特定部252により特定されたリング像の長径方向の外径に相当する画素数Lと、短径方向の外径に相当する画素数Mとに基づいて、フィルタサイズとして画素ブロックのサイズを算出する。画素ブロックのサイズは、上記のように、極座標変換画像における径方向の画素数と角度方向の画素数とにより規定される。
(Filter size calculation unit 253)
The filter
フィルタ処理部260が1次元のメディアンフィルタ処理を実行する場合、フィルタサイズ算出部253は、リング像の中心位置を中心とする径方向に1画素を有し、この中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有するようにフィルタサイズを算出する。ここで、第1画素数は、上記のように、arccos(2d×(L-M))より大きい画素数である。例えば、第1画素数は、arccos(2d×(L-M))を超える最小の整数、又は、arccos(2d×(L-M))に所定のマージン値を加算した整数である。
When the
フィルタ処理部260が2次元のメディアンフィルタ処理を実行する場合、フィルタサイズ算出部253は、リング像の中心位置を中心とする径方向にリング幅に相当する画素数dを有し、この中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有するようにフィルタサイズを算出する。ここで、第1画素数は、上記のように、arccos(2d×(L-M))より大きい画素数である。例えば、第1画素数は、arccos(2d×(L-M))を超える最小の整数、又は、arccos(2d×(L-M))に所定のマージン値を加算した整数である。いくつかの実施形態では、フィルタサイズ算出部253は、リング像の中心位置を中心とする径方向に既定の画素数を有し、この中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有するようにフィルタサイズを算出する。いくつかの実施形態では、フィルタサイズ算出部253は、リング像の中心位置を中心とする径方向にリング幅に相当する画素数dを有し、この中心位置を中心とする角度方向に既定の画素数を有するようにフィルタサイズを算出する。
When the
フィルタ処理部260は、フィルタサイズ算出部253により算出されたフィルタサイズ(画素ブロックのサイズ)を用いて、極座標変換画像に対してメディアンフィルタ処理を施してノイズ低減画像を生成する。
The
続いて、本変形例に係る眼科装置の動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the ophthalmic device according to this modified example.
本変形例に係る眼科装置の動作は、図14に示す実施形態に係る眼科装置1000の動作例とほぼ同様である。しかしながら、本変形例では、図14のステップS3における処理が実施形態に係る眼科装置1000の処理と異なる。
The operation of the ophthalmic apparatus according to this modified example is almost the same as the operation example of the
図17に、本変形例に係る眼科装置における図14のステップS3の動作例のフロー図を表す。記憶部212には、図14及び図17に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部211は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図14及び図17に示す処理を実行する。
Figure 17 shows a flow diagram of an example of the operation of step S3 in Figure 14 in the ophthalmologic apparatus according to this modified example. The
本変形例では、図14のステップS3は、図17に示すフローに従って実行される。 In this modified example, step S3 in FIG. 14 is executed according to the flow shown in FIG. 17.
(S21:リングパターンを投影)
ステップS3における屈折力測定では、主制御部211は、ステップS11と同様に、前述のように屈折力測定のためのリングパターン(リング状の測定パターン光束)を被検眼E(眼底Ef)に投影させる。被検眼Eからのリングパターンの戻り光に基づくリング像が撮像素子59の撮像面に結像される。
(S21: Project the ring pattern)
In the refractive power measurement in step S3, the
(S22:リング像を取得)
続いて、本測定として、主制御部211は、ステップS12と同様に、レフ測定投射系6及びレフ測定受光系7を制御することによりリング像を再び取得させる。
(S22: Acquire ring image)
Next, as the main measurement, the
(S23:中心位置を特定)
続いて、主制御部211は、ステップS13と同様に、リング像中心位置特定部240を制御して、上記のように、ステップS22において特定されたリング像の中心位置を特定させる。
(S23: Identify the center position)
Next, similarly to step S13, the
(S24:極座標変換)
次に、主制御部211は、ステップS14と同様に、極座標変換部250を制御して、ステップS22において取得されたxy座標系のリング像に対して、ステップS23において特定された中心位置を中心に極座標変換処理を施す。
(S24: Polar coordinate conversion)
Next, similar to step S14, the
極座標変換部250は、図4又は図12に示すようなxy座標系のリング像から図5又は図9に示すような極座標変換画像を生成する。生成された極座標変換画像は、記憶部212に保存される。
The polar coordinate
いくつかの実施形態では、ステップS23とステップS24との間で、xy座標系のリング像に対してガウシアンフィルタ処理等の公知のノイズ低減処理が施される。 In some embodiments, between steps S23 and S24, a known noise reduction process such as Gaussian filtering is applied to the ring image in the xy coordinate system.
(S25:リング幅を特定)
続いて、主制御部211は、リング幅特定部251を制御して、ステップS22において取得されたリング像の径方向の幅に相当する画素数を特定させる。
(S25: Identify ring width)
Next, the
リング幅特定部251は、上記のように、リング像の径方向の幅に相当する画素数を特定する。
As described above, the ring
(S26:外径を特定)
続いて、主制御部211は、外径特定部252を制御して、ステップS22において取得されたリング像の長径方向の外径に相当する画素数と短径方向の外径に相当する画素数とを特定させる。
(S26: Identify the outer diameter)
Next, the
外径特定部252は、上記のように、リング像の長径方向の外径に相当する画素数と短径方向の外径に相当する画素数とを特定する。
As described above, the outer
(S27:フィルタサイズを算出)
続いて、主制御部211は、フィルタサイズ算出部253を制御して、ステップS25において特定されたリング幅に相当する画素数、ステップS26において特定されたリング像の長径方向の外径に相当する画素数、及び短径方向の外径に相当する画素数に基づいて、フィルタサイズ(画素ブロックのサイズ)を算出させる。
(S27: Calculate filter size)
Next, the
フィルタサイズ算出部253は、上記のように、フィルタサイズ(画素ブロックのサイズ)を算出する。
The filter
(S28:画素ブロックを取得)
続いて、主制御部211は、ステップS15と同様に、フィルタ処理部260を制御し、ステップS24において取得された極座標変換画像から少なくとも角度方向に隣接する画素群を含むデータブロックを順次に取得させ、データブロック内で画素ブロックを順次に取得させる。
(S28: Obtain pixel block)
Next, similarly to step S15, the
(S29:メディアンフィルタ処理)
続いて、主制御部211は、ステップS16と同様に、フィルタ処理部260を制御し、ステップS28において取得された画素ブロックに対して、上記のようにメディアンフィルタ処理を施す。
(S29: Median filter processing)
Next, similarly to step S16, the
(S30:次の画素ブロック?)
次に、主制御部211は、ステップS17と同様に、次の画素ブロックをデータブロックから取得するか否かを判定する。
(S30: Next pixel block?)
Next, the
次の画素ブロックを取得すると判定されたとき(S30:Y)、ステップS3の処理は、ステップS28に移行する。次の画素ブロックを取得しないと判定されたとき(S30:N)、ステップS3の処理は、ステップS31に移行する。 When it is determined that the next pixel block is to be acquired (S30: Y), the process of step S3 proceeds to step S28. When it is determined that the next pixel block is not to be acquired (S30: N), the process of step S3 proceeds to step S31.
(S31:屈折力値を算出)
次の画素ブロックを取得しないと判定されたとき(S30:N)、主制御部211は、ステップS18と同様に、眼屈折力算出部221を制御してステップS28~ステップS30を繰り返すことで取得された、極座標変換画像のノイズ低減画像に基づいて、被検眼Eの屈折力値を算出させる。
(S31: Calculate refractive power value)
When it is determined that the next pixel block should not be acquired (S30: N), the
眼屈折力算出部221は、上記のように、ノイズ低減画像におけるリング像について径方向に最も長い径の2倍を長径方向の外径に相当する画素数Lとして特定し、径方向に最も短い径の2倍を短径方向の外径に相当する画素数Mとして特定し、長径方向の外径として特定された角度方向の角度を角度θとして特定する。眼屈折力算出部221は、特定された長径方向の外径に相当する画素数L、短径方向の外径に相当する画素数M、及び角度θから球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを算出する。
As described above, the ocular refractive
以上で、本変形例における図14のステップS3の処理は終了である(エンド)。 This completes the processing of step S3 in FIG. 14 for this modified example (END).
以上説明したように、本変形例によれば、取得されたリング像を極座標変換し、被検眼Eに応じて極座標変換画像に対してノイズ低減処理としてのメディアンフィルタ処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼Eの屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、実施形態よりも被検眼Eの屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 As described above, according to this modified example, the acquired ring image is converted to polar coordinates, and median filter processing is performed as noise reduction processing on the polar coordinate converted image according to the subject's eye E, and the refractive power value of the subject's eye E is calculated from the obtained noise-reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the subject's eye E with higher accuracy than the embodiment without providing a rotary prism, contributing to reducing the cost of the ophthalmic apparatus.
[作用]
実施形態に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。
[Action]
An ophthalmic apparatus, a control method for the ophthalmic apparatus, and a program according to an embodiment will be described.
いくつかの実施形態の第1態様は、取得部(レフ測定投射系6、及びレフ測定受光系7、又は、通信部290)と、リング像中心位置特定部(240)と、極座標変換部(250)と、フィルタ処理部(260)と、算出部(眼屈折力算出部221)と、を含む眼科装置(1000)である。取得部は、被検眼(E)にリング状の光(リングパターン、リング状の測定パターン光束)を投影し、被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得する。リング像中心位置特定部は、リング像の中心位置(O)を特定する。極座標変換部は、中心位置を中心としてリング像を極座標変換する。フィルタ処理部は、極座標変換部により極座標変換されたリング像の極座標変換画像(IMG1、IMG3)に対してノイズ低減処理を施す。算出部は、フィルタ処理部によりノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像(IMG2、IMG6)に基づいて被検眼の屈折力値を算出する。
A first aspect of some embodiments is an ophthalmic device (1000) including an acquisition unit (refractive index
このような態様によれば、取得されたリング像を極座標変換し、得られた極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, the acquired ring image is converted into polar coordinates, the obtained polar coordinate converted image is subjected to noise reduction processing, and the refractive power value of the test eye is calculated from the obtained noise reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without providing a rotary prism, which contributes to reducing the cost of the ophthalmic device.
いくつかの実施形態の第2態様では、第1態様において、ノイズ低減処理は、メディアンフィルタ処理を含む。 In a second aspect of some embodiments, in the first aspect, the noise reduction process includes median filtering.
このような態様によれば、メディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, the refractive power value of the test eye can be calculated with high accuracy using simple median filter processing without the need for a rotary prism, contributing to lower costs of ophthalmic devices.
いくつかの実施形態の第3態様では、第1態様又は第2態様において、フィルタ処理部は、中心位置を中心とする径方向に1画素を有し、中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施す。 In a third aspect of some embodiments, in the first or second aspect, the filter processing unit performs one-dimensional median filtering on the polar coordinate transformed image for each pixel block having one pixel in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
このような態様によれば、1次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, the refractive power value of the test eye can be calculated with high accuracy using simple processing that uses one-dimensional median filter processing, without the need for a rotary prism, thereby contributing to reducing the cost of ophthalmic devices.
いくつかの実施形態の第4態様では、第3態様において、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径に基づいて決定される。 In a fourth aspect of some embodiments, in the third aspect, the first number of pixels is determined based on the radial ring width of the ring image, the outer diameter of the ring image in the major axis direction, and the outer diameter of the ring image in the minor axis direction.
このような態様によれば、被検眼が乱視眼であった場合でも、1次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, even if the subject eye is astigmatic, the refractive power value of the subject eye can be calculated with high accuracy by simple processing using one-dimensional median filter processing, which contributes to reducing the cost of ophthalmic devices.
いくつかの実施形態の第5態様では、第1態様又は第2態様において、フィルタ処理部は、中心位置を中心とする径方向にリング幅に相当する画素数より大きい画素数を有し、中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して2次元のメディアンフィルタ処理を施す。 In a fifth aspect of some embodiments, in the first or second aspect, the filter processing unit performs two-dimensional median filtering on the polar coordinate transformed image for each pixel block having a number of pixels greater than the number of pixels corresponding to the ring width in the radial direction centered on the central position and a first number of pixels in the angular direction centered on the central position.
このような態様によれば、2次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, the refractive power value of the test eye can be calculated with high accuracy using simple processing that uses two-dimensional median filter processing, without the need for a rotary prism, thereby contributing to reducing the cost of ophthalmic devices.
いくつかの実施形態の第6態様では、第5態様において、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径に基づいて決定される。 In a sixth aspect of some embodiments, in the fifth aspect, the first number of pixels is determined based on the radial ring width of the ring image, the outer diameter of the ring image in the major axis direction, and the outer diameter of the ring image in the minor axis direction.
このような態様によれば、被検眼が乱視眼であった場合でも、2次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this aspect, even if the subject eye is astigmatic, the refractive power value of the subject eye can be calculated with high accuracy by simple processing using two-dimensional median filter processing, which contributes to reducing the cost of ophthalmic devices.
いくつかの実施形態の第7態様では、第6態様において、リング幅に相当する画素数をdとし、長径方向の外径に相当する画素数をLとし、短径方向の外径に相当する画素数をMとしたとき、第1画素数は、arccos(2d×(L-M))より大きい画素数である。 In a seventh aspect of some embodiments, in the sixth aspect, when the number of pixels corresponding to the ring width is d, the number of pixels corresponding to the outer diameter in the major axis direction is L, and the number of pixels corresponding to the outer diameter in the minor axis direction is M, the first number of pixels is a number of pixels greater than arccos(2d×(L-M)).
このような態様によれば、極座標変換画像においてリング像が傾斜部を有する場合であっても、径方向に縞が生ずることなくリング像のノイズを効果的に低減し、より高精度に被検眼の屈折力値を算出することが可能になる。 According to this aspect, even if the ring image in the polar coordinate conversion image has an inclined portion, the noise in the ring image can be effectively reduced without causing stripes in the radial direction, making it possible to calculate the refractive power value of the test eye with higher accuracy.
いくつかの実施形態の第8態様は、第1態様又は第2態様において、リング像又は極座標変換画像に基づいて、リング像のリング幅を特定するリング幅特定部(251)を含む。フィルタ処理部は、リング幅特定部により特定されたリング幅を用いて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す。 An eighth aspect of some embodiments includes a ring width determination unit (251) that determines the ring width of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image in the first or second aspect. The filter processing unit performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image using the ring width determined by the ring width determination unit.
このような態様によれば、乱視眼である被検眼に応じて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値をより高精度に算出することが可能になる。 According to this aspect, noise reduction processing is performed on the polar coordinate converted image according to the astigmatism of the test eye, and the refractive power value of the test eye is calculated from the obtained noise-reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye with higher accuracy without providing a rotary prism.
いくつかの実施形態の第9態様は、第8態様において、リング像又は極座標変換画像に基づいてリング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径を特定する外径特定部(252)を含む。フィルタ処理部は、リング幅特定部により特定されたリング幅と、外径特定部により特定された長径方向の外径、及び短径方向の外径とを用いて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す。 A ninth aspect of some embodiments is the eighth aspect, which includes an outer diameter determination unit (252) that determines the outer diameter in the major axis direction of the ring image and the outer diameter in the minor axis direction of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image. The filter processing unit performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image using the ring width determined by the ring width determination unit and the outer diameter in the major axis direction and the outer diameter in the minor axis direction determined by the outer diameter determination unit.
このような態様によれば、乱視眼である被検眼に応じて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値をより高精度に算出することが可能になる。 According to this aspect, noise reduction processing is performed on the polar coordinate converted image according to the astigmatism of the test eye, and the refractive power value of the test eye is calculated from the obtained noise-reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye with higher accuracy without providing a rotary prism.
いくつかの実施形態の第10態様は、被検眼(E)にリング状の光(リングパターン、リング状の測定パターン光束)を投影し、被検眼からの戻り光を受光することによりリング像を取得する眼科装置(1000)の制御方法である。眼科装置の制御方法は、リング像中心位置特定ステップと、極座標変換ステップと、フィルタ処理ステップと、算出ステップとを含む。リング像中心位置ステップは、リング像の中心位置を特定する。極座標変換ステップは、中心位置を中心としてリング像を極座標変換する。フィルタ処理ステップは、極座標変換ステップにおいて極座標変換されたリング像の極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す。算出ステップは、フィルタ処理ステップにおいてノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて被検眼の屈折力を算出する。 A tenth aspect of some embodiments is a control method for an ophthalmic device (1000) that projects ring-shaped light (ring pattern, ring-shaped measurement pattern light beam) onto a test eye (E) and acquires a ring image by receiving return light from the test eye. The control method for the ophthalmic device includes a ring image center position identification step, a polar coordinate conversion step, a filter processing step, and a calculation step. The ring image center position step identifies the center position of the ring image. The polar coordinate conversion step converts the ring image into polar coordinates with the center position as the center. The filter processing step performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image of the ring image converted in the polar coordinate conversion step. The calculation step calculates the refractive power of the test eye based on the noise-reduced image that has been subjected to noise reduction processing in the filter processing step.
このような方法によれば、取得されたリング像を極座標変換し、得られた極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this method, the acquired ring image is converted to polar coordinates, the obtained polar coordinate converted image is subjected to noise reduction processing, and the refractive power value of the test eye is calculated from the obtained noise reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without providing a rotary prism, contributing to reducing the cost of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第11態様では、第10態様において、ノイズ低減処理は、メディアンフィルタ処理を含む。 In an eleventh aspect of some embodiments, in the tenth aspect, the noise reduction process includes a median filter process.
このような方法によれば、メディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 This method uses simple median filter processing to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without the need for a rotary prism, contributing to lower costs of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第12態様では、第10態様又は第11態様において、フィルタ処理ステップは、中心位置を中心とする径方向に1画素を有し、中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して1次元のメディアンフィルタ処理を施す。 In a twelfth aspect of some embodiments, in the tenth or eleventh aspect, the filtering step applies one-dimensional median filtering to the polar coordinate transformed image for each pixel block having one pixel in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
このような方法によれば、1次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 This method uses simple one-dimensional median filter processing to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without the need for a rotary prism, contributing to lower costs of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第13態様では、第12態様において、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、リング像の短径方向の外径に基づいて決定される。 In a thirteenth aspect of some embodiments, in the twelfth aspect, the first number of pixels is determined based on the radial ring width of the ring image, the outer diameter of the ring image in the major axis direction, and the outer diameter of the ring image in the minor axis direction.
このような方法によれば、被検眼が乱視眼であった場合でも、1次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this method, even if the subject eye is astigmatic, the refractive power value of the subject eye can be calculated with high accuracy using simple processing using one-dimensional median filter processing, which can contribute to reducing the cost of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第14態様では、第10態様又は第11態様において、フィルタ処理ステップは、中心位置を中心とする径方向にリング幅に相当する画素数より大きい画素数を有し、中心位置を中心とする角度方向に第1画素数を有する画素ブロック毎に、極座標変換画像に対して2次元のメディアンフィルタ処理を施す。 In a fourteenth aspect of some embodiments, in the tenth or eleventh aspect, the filtering step applies two-dimensional median filtering to the polar coordinate transformed image for each pixel block having a number of pixels greater than the number of pixels corresponding to the ring width in the radial direction centered on the central position and a first number of pixels in the angular direction centered on the central position.
このような方法によれば、2次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 This method uses simple two-dimensional median filter processing to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without the need for a rotary prism, contributing to lower costs of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第15態様では、第14態様において、第1画素数は、リング像の径方向のリング幅、リング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径に基づいて決定される。 In a fifteenth aspect of some embodiments, in the fourteenth aspect, the first number of pixels is determined based on the radial ring width of the ring image, the outer diameter of the ring image in the major axis direction, and the outer diameter of the ring image in the minor axis direction.
このような方法によれば、被検眼が乱視眼であった場合でも、2次元のメディアンフィルタ処理を用いた簡素な処理で、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to this method, even if the subject eye is astigmatic, the refractive power value of the subject eye can be calculated with high accuracy through simple processing using two-dimensional median filter processing, which contributes to reducing the cost of ophthalmic equipment.
いくつかの実施形態の第16態様では、第15態様において、リング幅に相当する画素数をdとし、長径方向の外径に相当する画素数をLとし、短径方向の外径に相当する画素数をMとしたとき、第1画素数は、arccos(2d×(L-M))より大きい画素数である。 In a sixteenth aspect of some embodiments, in the fifteenth aspect, when the number of pixels corresponding to the ring width is d, the number of pixels corresponding to the outer diameter in the major axis direction is L, and the number of pixels corresponding to the outer diameter in the minor axis direction is M, the first number of pixels is a number of pixels greater than arccos(2d×(L-M)).
このような方法によれば、極座標変換画像においてリング像が傾斜部を有する場合であっても、径方向に縞が生ずることなくリング像のノイズを効果的に低減し、より高精度に被検眼の屈折力値を算出することが可能になる。 With this method, even if the ring image in the polar coordinate conversion image has an inclined portion, it is possible to effectively reduce noise in the ring image without generating radial stripes, and to calculate the refractive power value of the test eye with higher accuracy.
いくつかの実施形態の第17態様は、第10態様又は第11態様において、リング像又は極座標変換画像に基づいて、リング像のリング幅を特定するリング幅特定ステップを含む。フィルタ処理ステップは、リング幅特定ステップにおいて特定されたリング幅を用いて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す。 A seventeenth aspect of some embodiments of the tenth or eleventh aspect includes a ring width determination step of determining a ring width of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image. The filtering step performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image using the ring width determined in the ring width determination step.
このような方法によれば、乱視眼である被検眼に応じて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値をより高精度に算出することが可能になる。 According to this method, noise reduction processing is performed on the polar coordinate converted image according to the astigmatic eye to be examined, and the refractive power value of the eye to be examined is calculated from the obtained noise-reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the eye to be examined with higher accuracy without providing a rotary prism.
いくつかの実施形態の第18態様は、第17態様において、リング像又は極座標変換画像に基づいてリング像の長径方向の外径、及びリング像の短径方向の外径を特定する外径特定ステップを含む。フィルタ処理ステップは、リング幅特定ステップにおいて特定されたリング幅と外径特定ステップにおいて特定された長径方向の外径、及び短径方向の外径とを用いて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す。 An 18th aspect of some embodiments is the 17th aspect, which includes an outer diameter determination step of determining the outer diameter of the ring image in the major axis direction and the outer diameter of the ring image in the minor axis direction based on the ring image or the polar coordinate converted image. The filtering step performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image using the ring width determined in the ring width determination step and the outer diameter in the major axis direction and the outer diameter in the minor axis direction determined in the outer diameter determination step.
このような方法によれば、乱視眼である被検眼に応じて極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値をより高精度に算出することが可能になる。 According to this method, noise reduction processing is performed on the polar coordinate converted image according to the astigmatic eye to be examined, and the refractive power value of the eye to be examined is calculated from the obtained noise-reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the eye to be examined with higher accuracy without providing a rotary prism.
いくつかの実施形態の第19態様は、コンピュータに、第10態様~第18態様のいずれかの眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。 A nineteenth aspect of some embodiments is a program that causes a computer to execute each step of the method for controlling an ophthalmic device according to any one of the tenth to eighteenth aspects.
このようなプログラムによれば、取得されたリング像を極座標変換し、得られた極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施し、得られたノイズ低減画像から被検眼の屈折力値が算出される。それにより、ロータリープリズムを設けることなく、被検眼の屈折力値を高精度に算出し、眼科装置の低コスト化に寄与することができるようになる。 According to such a program, the acquired ring image is converted into polar coordinates, the obtained polar coordinate converted image is subjected to noise reduction processing, and the refractive power value of the test eye is calculated from the obtained noise reduced image. This makes it possible to calculate the refractive power value of the test eye with high accuracy without providing a rotary prism, contributing to reducing the cost of ophthalmic equipment.
<その他>
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
<Other>
The embodiment described above is merely one example for carrying out the present invention. Anyone who wishes to carry out the present invention may make any modifications, omissions, additions, etc. within the scope of the gist of the present invention.
6 レフ測定投射系
7 レフ測定受光系
9 処理部
210 制御部
211 主制御部
220 演算処理部
221 眼屈折力算出部
223、223a データ処理部
230 リング像特定部
240 リング像中心位置特定部
250 極座標変換部
251 リング幅特定部
252 外径特定部
253 フィルタサイズ算出部
260 フィルタ処理部
1000 眼科装置
E 被検眼
Claims (19)
前記リング像の中心位置を特定するリング像中心位置特定部と、
前記中心位置を中心として前記リング像を極座標変換する極座標変換部と、
前記極座標変換部により極座標変換された前記リング像の極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施すフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部により前記ノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて前記被検眼の屈折力値を算出する算出部と、
を含む、眼科装置。 an acquisition unit that projects a ring-shaped light onto the subject's eye and acquires a ring image by receiving return light from the subject's eye;
a ring image center position identifying unit that identifies a center position of the ring image;
a polar coordinate conversion unit that converts the ring image into polar coordinates with the central position as a center;
a filter processing unit that performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image of the ring image that has been polar coordinate converted by the polar coordinate conversion unit;
a calculation unit that calculates a refractive power value of the subject's eye based on a noise-reduced image that has been subjected to the noise reduction processing by the filter processing unit;
13. An ophthalmic device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The ophthalmic apparatus according to claim 1 , wherein the noise reduction process includes a median filter process.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科装置。 3. The ophthalmic apparatus according to claim 1, wherein the filter processing unit performs one-dimensional median filter processing on the polar coordinate transformed image for each pixel block having one pixel in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 3 , wherein the first number of pixels is determined based on a ring width in a radial direction of the ring image, an outer diameter in a major axis direction of the ring image, and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科装置。 3. The ophthalmic apparatus according to claim 1, wherein the filter processing unit performs two-dimensional median filter processing on the polar coordinate transformed image for each pixel block having a number of pixels greater than a number of pixels equivalent to a ring width in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
ことを特徴とする請求項5に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 5 , wherein the first number of pixels is determined based on a ring width in a radial direction of the ring image, an outer diameter in a major axis direction of the ring image, and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image.
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科装置。 7. The ophthalmic device according to claim 6, wherein, when a number of pixels corresponding to the ring width is d, a number of pixels corresponding to an outer diameter in the major axis direction is L, and a number of pixels corresponding to an outer diameter in the minor axis direction is M, the first number of pixels is a number of pixels larger than arccos(2d×(L−M)).
前記フィルタ処理部は、前記リング幅特定部により特定された前記リング幅を用いて前記極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科装置。 a ring width specifying unit that specifies a ring width of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image,
The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein the filtering unit performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image by using the ring width specified by the ring width specifying unit.
前記フィルタ処理部は、前記リング幅特定部により特定された前記リング幅と、前記外径特定部により特定された前記長径方向の外径、及び前記短径方向の外径とを用いて前記極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。 an outer diameter specifying unit that specifies an outer diameter in a major axis direction of the ring image and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image,
The ophthalmic apparatus according to claim 8, wherein the filter processing unit performs noise reduction processing on the polar coordinate transformed image using the ring width specified by the ring width specifying unit and the outer diameter in the major axis direction and the outer diameter in the minor axis direction specified by the outer diameter specifying unit.
前記リング像の中心位置を特定するリング像中心位置特定ステップと、
前記中心位置を中心として前記リング像を極座標変換する極座標変換ステップと、
前記極座標変換ステップにおいて極座標変換された前記リング像の極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施すフィルタ処理ステップと、
前記フィルタ処理ステップにおいて前記ノイズ低減処理が施されたノイズ低減画像に基づいて前記被検眼の屈折力値を算出する算出ステップと、
を含む、眼科装置の制御方法。 A method for controlling an ophthalmic apparatus that projects a ring-shaped light onto a subject's eye and acquires a ring image by receiving return light from the subject's eye, comprising the steps of:
a ring image center position specifying step of specifying a center position of the ring image;
a polar coordinate conversion step of converting the ring image into polar coordinates with the central position as a center;
a filtering step of performing noise reduction processing on the polar coordinate converted image of the ring image converted in the polar coordinate conversion step;
a calculation step of calculating a refractive power value of the subject's eye based on a noise-reduced image obtained by performing the noise reduction process in the filtering step;
A method for controlling an ophthalmic device, comprising:
ことを特徴とする請求項10に記載の眼科装置の制御方法。 The method for controlling an ophthalmic apparatus according to claim 10 , wherein the noise reduction process includes a median filter process.
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の眼科装置の制御方法。 12. The method of controlling an ophthalmic apparatus according to claim 10, wherein the filtering step performs one-dimensional median filtering on the polar coordinate transformed image for each pixel block having one pixel in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
ことを特徴とする請求項12に記載の眼科装置の制御方法。 The control method for an ophthalmic apparatus according to claim 12, wherein the first number of pixels is determined based on a ring width in a radial direction of the ring image, an outer diameter in a major axis direction of the ring image, and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image.
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の眼科装置の制御方法。 12. The method for controlling an ophthalmic apparatus according to claim 10, wherein the filtering step performs two-dimensional median filtering on the polar coordinate transformed image for each pixel block having a number of pixels greater than a number of pixels equivalent to a ring width in a radial direction centered on the central position and a first number of pixels in an angular direction centered on the central position.
ことを特徴とする請求項14に記載の眼科装置の制御方法。 The control method for an ophthalmic apparatus according to claim 14, wherein the first number of pixels is determined based on a ring width in a radial direction of the ring image, an outer diameter in a major axis direction of the ring image, and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image.
ことを特徴とする請求項15に記載の眼科装置の制御方法。 16. The method for controlling an ophthalmic device according to claim 15, wherein the first number of pixels is a number of pixels larger than arccos(2d×(L−M)), where d is the number of pixels corresponding to the ring width, L is the number of pixels corresponding to the outer diameter in the major axis direction, and M is the number of pixels corresponding to the outer diameter in the minor axis direction.
前記フィルタ処理ステップは、前記リング幅特定ステップにおいて特定された前記リング幅を用いて前記極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の眼科装置の制御方法。 a ring width specifying step of specifying a ring width of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image,
12. The method of controlling an ophthalmic apparatus according to claim 10, wherein the filtering step performs noise reduction processing on the polar coordinate converted image by using the ring width specified in the ring width specifying step.
前記フィルタ処理ステップは、前記リング幅特定ステップにおいて特定された前記リング幅と前記外径特定ステップにおいて特定された前記長径方向の外径、及び前記短径方向の外径とを用いて前記極座標変換画像に対してノイズ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項17に記載の眼科装置の制御方法。 an outer diameter specifying step of specifying an outer diameter in a major axis direction of the ring image and an outer diameter in a minor axis direction of the ring image based on the ring image or the polar coordinate converted image,
The control method for an ophthalmic apparatus according to claim 17, characterized in that the filtering step performs noise reduction processing on the polar coordinate transformed image using the ring width identified in the ring width identifying step and the outer diameter in the major axis direction and the outer diameter in the minor axis direction identified in the outer diameter identifying step.
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