JP5988883B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本件は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

多波長光波干渉を利用した光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＯＣＴ）は、試料（特に眼底）の断層画像を高分解能に得ることができる。
近年、眼科用ＯＣＴ装置において、眼底組織の形状をイメージングする通常のＯＣＴ画像に加えて、眼底組織の光学特性の一つである偏光パラメータ（リターデーションとオリエンテーション）を用いてイメージングする偏光ＯＣＴ画像が取得されている。
偏光ＯＣＴは、偏光パラメータを利用して、偏光ＯＣＴ画像を構成し、眼底組織の区別やセグメンテーションを行うことができる。偏光ＯＣＴは、試料を観察する測定光に円偏光に変調した光を用い、干渉光を２つの直交する直線偏光として分割して検出し、偏光ＯＣＴ画像を生成する（特許文献１参照）。

ＷＯ２０１０／１２２１１８Ａ１

しかしながら、特許文献１には、偏光ＯＣＴの本来の目的である診断の支援、具体的には、画像の対比のし易さに関しては何ら開示されていない。
本件の目的の一つは、ユーザが偏光状態を示す画像を効率的に確認できるように画像を提示することである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。

本件の画像処理装置は、
被検体の平面画像を取得する平面画像取得手段と、
測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、該被検体の偏光状態を示す断層画像を取得する断層画像取得手段と、
表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記平面画像上に表示させる表示制御手段と、
を備える。

本件によれば、ユーザが偏光状態を示す画像を効率的に確認できるように画像を提示することができる。

本実施形態における画像処理装置の全体構成の概略図。 信号処理部１９０で生成される画像の例。 本実施形態における処理フロー。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部に表示される２次元の層厚マップの例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。 本実施形態に係る画像処理装置の表示部の表示画面における表示例。

本発明に係る撮影装置は、被検眼、皮膚、内臓等の被検体に適用することができる。また、本発明に係る撮影装置としては、例えば、眼科装置や内視鏡等である。以下、本発明の一例として、本実施形態に係る眼科装置について、図面を用いて詳細に説明する。

［装置の全体構成］
図１は、本実施形態における撮影装置の一例である「眼科装置」の全体構成の概略図である。なお、後述する信号処理部１９０の少なくとも一部を「画像処理装置」とみなすことができ、また、この場合、「眼科装置」全体を「眼科システム」、あるいは「撮影装置」全体を「撮影システム」とみなすこともできる。

本装置は、偏光ＯＣＴ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ＯＣＴ；以下、ＰＳ−ＯＣＴ）１００、偏光を利用した走査型検眼鏡（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｏｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：以下、ＰＳ−ＳＬＯ）１４０、前眼部撮像部１６０、内部固視灯１７０、制御部２００から構成される。

内部固視灯１７０を点灯して被検眼に注視させた状態で、前眼部観察部１６０により観察される被検体の前眼部の画像を用いて、装置のアライメントが行われる。アライメント完了後に、ＰＳ−ＯＣＴ１００とＰＳ−ＳＬＯ１４０による眼底の撮像が行われる。

＜ＰＳ−ＯＣＴ１００の構成＞
ＰＳ−ＯＣＴ１００の構成について説明する。

光源１０１は、低コヒーレント光源であるＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）であり、例えば、中心波長８５０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍの光を出射する。光源１０１としてＳＬＤを用いたが、ＡＳＥ光源（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等、低コヒーレント光が出射できる光源であれば何れでも良い。

光源１０１から出射された光は、ＳＭ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ）ファイバ１０２、偏光コントローラ１０３を介して、偏光保持機能を有したファ
イバカップラ１０４に導かれ、測定光（以下、「断層画像用の測定光」や「ＯＣＴ測定光」ともいう）と、測定光に対応する参照光とに分割される。

偏光コントローラ１０３は、光源１０１から出射された光の偏光の状態を調整するものであり、直線偏光に調整される。ファイバカップラ１０４の分岐比は、９０（参照光）：１０（測定光）である。

測定光は、ＰＭ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ）ファイバ１０５を介してコリメータ１０６から平行光として出射される。

出射された測定光は、レンズ１８１により集光される。レンズ１８１を透過した光は眼底Ｅｒにおいて測定光を水平方向にスキャンするガルバノミラーから構成されるＸスキャナ１０７、レンズ１０８、１０９、眼底Ｅｒにおいて測定光を垂直方向にスキャンするガルバノミラーから構成されるＹスキャナ１１０を介し、ダイクロイックミラー１１１に到達する。Ｘスキャナ１０７、Ｙスキャナ１１０は、駆動制御部１８０により制御され、眼底Ｅｒの所望の範囲で測定光を走査することができる。なお、測定光が走査される眼底上の範囲は、断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置としてみなすことができる。また、Ｘスキャナ１０７、Ｙスキャナ１１０は、ＰＳ−ＯＣＴ用の走査手段の一例であり、共通のＸＹスキャナとして構成しても良い。ダイクロイックミラー１１１は、８００ｎｍ〜９００ｎｍの光を反射し、それ以外の光を透過する特性を有する。

ダイクロイックミラー１１１により反射された測定光は、レンズ１１２を介し、光軸を回転軸としてＰ偏光からＳ偏光に対して４５°傾けて設置されたλ／４偏光板１１３を通過することにより、位相が９０°ずれ、円偏光の光に偏光制御される。なお、λ／４偏光板１１３は、測定光の偏光状態を調整する測定光用の偏光調整部材の一例である。ここで、後述するＰＳ−ＳＬＯ光学系を適用する場合、λ／４偏光板１１３をＰＳ−ＯＣＴ光学系の一部とＰＳ−ＳＬＯ光学系の一部との共通光路に設けることができる。これにより、ＰＳ−ＳＬＯ光学系で取得した画像と、ＰＳ−ＯＣＴ光学系で取得した画像とに生じる偏光状態のばらつきを抑制することができる。このとき、ＰＳ−ＳＬＯ用の走査手段と、ＰＳ−ＯＣＴ用の走査手段とは、互いに共役な位置に設けられ、被検眼の瞳と共役な位置に設けることができる。なお、λ／４偏光板１１３の傾きは、λ／４偏光板１１３の状態の一例であり、例えば、偏光ビームスプリッタを内蔵したファイバカップラ１２３の偏光分割面の光軸を回転軸とした所定の位置からの角度である。

また、λ／４偏光板１１３を光路に対して挿脱可能に構成することができる。例えば、光軸あるいは光軸に平行な軸を回転軸としてλ／４偏光板１１３を回転する機械的な構成が考えられる。これにより、ＳＬＯ光学系とＰＳ−ＳＬＯ光学系とを簡単に切り換え可能な小型な装置を実現することができる。また、ＯＣＴ光学系とＰＳ−ＯＣＴ光学系とを簡単に切り換え可能な小型な装置を実現することができる。

ここで、被検眼に入射される光は、λ／４偏光板を４５°傾けて設置することで円偏光の光に偏光制御されるが、被検眼の特性により眼底Ｅｒにおいて円偏光とならない場合がある。そのため、駆動制御部１８０の制御により、λ／４偏光板の傾きを微調整できるように構成されている。

円偏光に偏光制御された測定光は、ステージ１１６上に乗ったフォーカスレンズ１１４により、被検体である眼の前眼部Ｅａを介し、眼底Ｅｒの網膜層にフォーカスされる。眼底Ｅｒを照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路をファイバカップラ１０４に戻る。

一方、ファイバカプラ１０４で分岐された参照光は、ＰＭファイバ１１７を介してコリメータ１１８から平行光として出射される。出射された参照光は測定光と同様に、光軸を回転軸としてＰ偏光からＳ偏光に対して２２．５°傾けて設置されたλ／４偏光板１１９で偏光制御される。なお、λ／４偏光板１１９は、参照光の偏光状態を調整する参照光用の偏光調整部材の一例である。参照光は分散補償ガラス１２０介し、コヒーレンスゲートステージ１２１上のミラー１２２で反射され、ファイバカップラ１０４に戻る。参照光は、λ／４偏光板１１９を二度通過する事で直線偏光の光がファイバカップラ１０４に戻ることになる。

コヒーレンスゲートステージ１２１は、被検者の眼軸長の相違等に対応する為、駆動制御部１８０で制御される。なお、コヒーレンスゲートとは、測定光の光路における参照光の光路長に対応する位置のことである。本実施形態では、参照光の光路長を変更しているが、測定光の光路と参照光の光路との光路長差を変更できれば良い。

ファイバカップラ１０４に戻った戻り光と参照光とは合波されて干渉光（以下、「合波光」ともいう）となり、偏光ビームスプリッタを内蔵したファイバカップラ１２３に入射され、異なる偏光方向の光であるＰ偏光の光とＳ偏光の光とに分岐比５０：５０で分割される。

Ｐ偏光の光は、ＰＭファイバ１２４、コリメータ１３０を介し、グレーティング１３１により分光されレンズ１３２、ラインカメラ１３３で受光される。同様に、Ｓ偏光の光は、ＰＭファイバ１２５、コリメータ１２６を介し、グレーティング１２７により分光されレンズ１２８、ラインカメラ１２９で受光される。なお、グレーティング１２７、１３１、ラインカメラ１２９、１３３は、各偏光の方向に合わせて配置されている。

ラインカメラ１２９、１３３でそれぞれ受光した光は、光の強度に応じた電気信号として出力され、断層画像生成部の一例である信号処理部１９０で受ける。

λ／４偏光板１１３は偏光ビームスプリッタを基準に傾きを調整しているが、眼底の視神経乳頭中心と黄斑中心を結んだ直線に対し傾きを調整しても良い。また、偏光基準として鉛直方向を基準にして偏光ビームスプリッタ、λ／４偏光板１１３、１１９を調整しても同様の効果が得られる。なお、λ／４偏光板１１３、１１９の傾きを検知する傾き検知部（不図示）を有することで、この傾き検知部により、現在の傾きと所定の傾きになったことを検知することができる。

＜ＰＳ−ＳＬＯ１４０の構成＞
ＰＳ−ＳＬＯ１４０の構成について説明する。
光源１４１は、半導体レーザであり、本実施例では、例えば、中心波長７８０ｎｍの光を出射する。光源１４１から出射された測定光（以下、「眼底画像用の測定光」や「ＳＬＯ測定光」ともいう）は、ＰＭファイバ１４２を介し、偏光コントローラ１４５で直線偏光になるよう偏光制御され、コリメータ１４３から平行光として出射される。出射された測定光は穴あきミラー１４４の穴あき部を通過し、レンズ１５５を介し、眼底Ｅｒにおいて測定光を水平方向にスキャンするガルバノミラーから構成されるＸスキャナ１４６、レンズ１４７、１４８、眼底Ｅｒにおいて測定光を垂直方向にスキャンするガルバノミラーから構成されるＹスキャナ１４９を介し、ダイクロイックミラー１５４に到達する。Ｘスキャナ１４６、Ｙスキャナ１４９は駆動制御部１８０により制御され、眼底上で所望の範囲を測定光で走査できる。なお、Ｘスキャナ１４６、Ｙスキャナ１４９は、ＰＳ−ＳＬＯ用の走査手段の一例であり、共通のＸＹスキャナとして構成しても良い。ダイクロイックミラー１５４は、７６０ｎｍ〜８００ｎｍを反射し、それ以外の光を透過する特性を有する。

ダイクロイックミラー１５４にて反射された直線偏光の測定光は、ＰＳ−ＯＣＴ１００と同様の光路を経由し、眼底Ｅｒに到達する。

眼底Ｅｒを照射した測定光は、眼底Ｅｒで反射・散乱され、上述の光学経路をたどり穴あきミラー１４４に達する。穴あきミラー１４４で反射された光が、レンズ１５０を介し、偏光ビームスプリッタ１５１にて異なる偏光方向の光（本実施形態では、Ｐ偏光の光とＳ偏光の光）に分割され、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）１５２、１５３で受光され、電気信号に変換されて、眼底画像生成部の一例である信号処理部１９０で受ける。

ここで、穴あきミラー１４４の位置は、被検眼の瞳孔位置と共役となっており、眼底Ｅｒに照射された測定光が反射・散乱された光のうち、瞳孔周辺部を通った光が、穴あきミラー１４４によって反射される。

本実施例では、ＰＳ−ＯＣＴ、ＰＳ−ＳＬＯともにＳＭファイバを用いたが、ＰＭ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ）ファイバを用い偏光を制御する事で同様の構成と効果が得られる。また、ＳＭファイバとＰＭファイバとを組み合わせて用いることとしてもよい。例えば光源１０１と偏光コントローラ１０３とを結ぶファイバをＳＭファイバとし、偏光コントローラ１０３とファイバカップラ１０４とを結ぶファイバをＰＭファイバとしてもよい。さらに、光源１４１と偏光コントローラ１４５とを結ぶファイバをＳＭファイバとし、偏光コントローラ１４５とコリメータ１４３とを結ぶファイバをＰＭファイバとしてもよい。

＜前眼部撮像部１６０＞
前眼部撮像部１６０について説明する。
前眼部撮像部１６０は、波長１０００ｎｍの照明光を発するＬＥＤ１１５−ａ、１１５−ｂから成る照明光源１１５により前眼部Ｅａを照射する。前眼部Ｅａで反射され光は、レンズ１１４、偏光板１１３、レンズ１１２、ダイクロイックミラー１１１、１５４を介し、ダイクロイックミラー１６１に達する。ダイクロイックミラー１６１は、９８０ｎｍ〜１１００ｎｍの光を反射し、それ以外の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー１６１で反射された光は、レンズ１６２、１６３、１６４を介し、前眼部カメラ１６５で受光される。前眼部カメラ１６５で受光された光は、電気信号に変換され、信号処理部１９０で受ける。

＜内部固視灯１７０＞
内部固視灯１７０について説明する。
内部固視灯１７０は、内部固視灯用表示部１７１、レンズ１７２で構成される。内部固視灯用表示部１７１として複数の発光ダイオード（ＬＤ）がマトリックス状に配置されたものを用いる。発光ダイオードの点灯位置は、駆動制御部１８０の制御により撮像したい部位に合わせて変更される。内部固視灯用表示部１７１からの光は、レンズ１７２を介し、被検眼に導かれる。内部固視灯用表示部１７１から出射される光は５２０ｎｍで、制御部１８０により所望のパターンが表示される。

＜制御部２００＞
本装置全体を制御するための制御部２００について説明する。
制御部２００は、駆動制御部１８０、信号処理部１９０、表示制御部１９１、表示部１９２から構成される。
駆動制御部１８０は、上述の通り各部を制御する。
信号処理部１９０は、ラインカメラ１２９及び１３３、ＡＰＤ１５２及び１５３、前眼部カメラ１６５からそれぞれ出力される信号に基づき、画像の生成、生成された画像の解析、解析結果の可視化情報の生成を行う。なお、画像の生成などの詳細については、後述する。

表示制御部１９１は、眼底画像取得部（不図示）と断層画像取得部（不図示）により、断層画像生成部と眼底画像生成部とでそれぞれ生成された画像を取得した画像等を表示部１９２の表示画面に表示させる。表示部１９２は、例えば、液晶等のディスプレイである。なお、信号処理部１９０で生成された画像データは、表示制御部１９１に有線で送信されても良いし、無線で送信されても良い。この場合、表示制御部１９１を画像処理装置とみなすことができる。なお、撮影システムとして、眼底画像取得部がＳＬＯ光学系を含み、断層画像取得部がＯＣＴ光学系を含むように構成しても良い。なお、本明細書において、被検眼以外の被検体の場合、「眼底画像」を「平面画像」と換言することができ、また、「眼底画像取得部」を「平面画像取得部」と換言することができる。

表示部１９２は、表示制御部１９１の制御の下、後述するように種々の情報を示す表示形態を表示する。なお、表示制御部１９１からの画像データは、表示部１９２に有線で送信されても良いし、無線で送信されても良い。また、表示部１９２等は、制御部２００に含まれているが、本発明はこれに限らず、制御部２００とは別に設けられても良い。また、表示制御部１９１と表示部１９２とを一体的に構成した、ユーザが持ち運び可能な装置の一例であるタブレットでも良い。この場合、表示部にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で画像の表示位置の移動、拡大縮小、表示される画像の変更等の操作可能に構成することが好ましい。

［画像処理］
次に、信号処理部１９０における画像生成、画像解析について説明する。
信号処理部１９０は、ラインカメラ１２９、１３３から出力されたそれぞれの干渉信号に対して、一般的なＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）に用いられる再構成処理を行うことで、各偏光成分に基づいた２つの断層画像である第一の偏光に対応する断層画像と、第二の偏光に対応する断層画像とを生成する。

まず、信号処理部１９０は、干渉信号から固定パターンノイズ除去を行う。固定パターンノイズ除去は検出した複数のＡスキャン信号を平均することで固定パターンノイズを抽出し、これを入力した干渉信号から減算することで行われる。

次に、信号処理部１９０は、干渉信号を波長から波数に変換し、フーリエ変換を行うことによって偏光状態を示す断層信号を生成する。

以上の処理を２つの偏光成分の干渉信号に対して行うことにより、２つの断層画像が生成される。

また、信号処理部１９０は、ＡＰＤ１５２、１５３から出力された信号を、Ｘスキャナ１４６、Ｙスキャナ１４９の駆動に同期して整列させることにより、各偏光成分に基づいた２つの眼底画像である第一の偏光に対応する眼底画像と、第二の偏光に対応する眼底画像とを生成する。

＜断層輝度画像あるいは眼底輝度画像の生成＞
信号処理部１９０は、前述した２つの断層信号から断層輝度画像を生成する。
断層輝度画像は従来のＯＣＴにおける断層画像と基本的に同じもので、その画素値ｒは各ラインセンサ１２９、１３３から得られた断層信号ＡＨおよびＡＶから式１によって計算される。

・・・（式１）
また、同様に、２つの眼底画像から眼底輝度画像を生成する。

図２（ａ）に視神経乳頭部の輝度画像の例を示す。

なお、表示制御部１９１は、λ／４偏光板１１３を光路から外している場合に、従来のＯＣＴの手法により取得した断層輝度画像を表示部１９２に表示させても良いし、従来のＳＬＯの手法により取得した眼底輝度画像を表示部１９２に表示させても良い。

＜リターデーション画像の生成＞
信号処理部１９０は、互いに直行する偏光成分の断層画像からリターデーション画像を生成する。

リターデーション画像の各画素の値δは、断層画像を構成する各画素の位置において、垂直偏光成分と水平偏光成分とが被検眼で受ける影響の比を示す値であり、各断層信号ＡＨおよびＡＶから式２によって計算される。

図２（ｂ）は、このように生成された視神経乳頭部のリターデーション画像の例を示したものであり、各Ｂスキャン画像に対して式２を計算することによって得ることができる。ここで、上述した通り、リターデーション画像は、２つの偏光が被検眼で受ける影響の違いを示す断層画像のことである。図２（ｂ）は、上記比を示す値を断層画像としてカラーで表示しており、濃淡の濃い場所は上記比を示す値が小さく、濃淡の淡い場所は上記比を示す値が大きいことを表している。そのため、リターデーション画像を生成することにより、複屈折性のある層を把握することが可能となる。なお、詳細は、「Ｅ． Ｇｏｔｚｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．， Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ １３， １０２１７， ２００５」に記載されている通りである。

また、同様に信号処理部１９０はＡＰＤ１５２、１５３の出力に基づいて眼底平面方向のリターデーション画像を生成する。

＜リターデーションマップの生成＞
信号処理部１９０は、複数のＢスキャン像に対して得たリターデーション（Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）画像からリターデーションマップを生成する。

まず、信号処理部１９０は、各Ｂスキャン画像において、網膜色素上皮（以下、「ＲＰＥ」ともいう）を検出する。ＲＰＥは偏光を解消する性質を持っているため、各Ａスキャンを深度方向に沿って内境界膜（以下、「ＩＬＭ」ともいう）からＲＰＥを含まない範囲でリターデーションの分布を調べ、その最大値を当該Ａスキャンにおけるリターデーションの代表値とする。

信号処理部１９０は、以上の処理を全てのリターデーション画像に対して行うことにより、リターデーションマップを生成する。

図２（ｃ）に視神経乳頭部のリターデーションマップの例を示す。濃淡の濃い場所は上記比を示す値が小さく、濃淡の淡い場所は上記比を示す値が大きいことを表している。視神経乳頭部において、複屈折性を持つ層としては網膜神経線維層（以下、「ＲＮＦＬ」ともいう）であり、リターデーションマップは、２つの偏光ＲＮＦＬの複屈折性とＲＮＦＬの厚みとで受ける影響の違いを示す画像である。そのため、ＲＮＦＬが厚い個所では上記比を示す値が大きくなり、ＲＮＦＬが薄い個所では上記比を示す値が小さくなる。したがって、リターデーションマップにより、眼底全体のＲＮＦＬの厚みを把握することができ、緑内障の診断に用いることができる。

＜複屈折マップの生成＞
信号処理部１９０は、先に生成されたリターデーション画像の各Ａスキャン画像において、ＩＬＭからＲＮＦＬの範囲でリターデーションδの値を線形近似し、その傾きを当該Ａスキャン画像の網膜上の位置における複屈折として決定する。すなわち、リターデーションはＲＮＦＬにおける距離と複屈折と積であるため、各Ａスキャン画像において深さとリターデーションの値をプロットすると線形の関係が得られる。したがって、このプロットに対して最小二乗法等により線形近似を行い、その傾きを求めればそれが当該Ａスキャン画像におけるＲＮＦＬの複屈折の値となる。この処理を取得した全てのリターデーション画像に対して行うことで、複屈折を表すマップを生成する。

図２（ｄ）に視神経乳頭部の複屈折マップの例を示す。複屈折マップは、複屈折の値を直接マップ化するため、ＲＮＦＬの厚さが変化しない場合であっても、その繊維構造が変化した場合に、複屈折の変化として描出することができる。

＜ＤＯＰＵ画像の生成＞
信号処理部１９０は、取得した断層信号ＡＨ、ＡＶとそれらの間の位相差ΔΦから、各画素毎にストークスベクトルＳを式３により計算する。

ただし、ΔΦは２つの断層画像を計算する際に得られる各信号の位相ΦＨとΦＶからΔΦ＝ΦＶ−ΦＨとして計算する。

次に信号処理部１９０は、各Ｂスキャン画像を概ね計測光の主走査方向に７０μｍ、深度方向に１８μｍ程度の大きさのウィンドウを設定し、各ウィンドウ内において数Ｃで画素毎に計算されたストークスベクトルの各要素を平均し、式４により当該ウィンドウ内の偏光の均一性ＤＯＰＵ（Ｄｅｇｒｅｅ Ｏｆ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を式４により計算する。

ただし、Ｑｍ、Ｕｍ、Ｖｍは各ウィンドウ内のストークスベクトルの要素Ｑ，Ｕ，Ｖを平均した値である。この処理をＢスキャン画像内の全てのウィンドウに対して行うことで、図２（ｅ）に示す視神経乳頭部のＤＯＰＵ画像）が生成される。ここで、上述した通り、ＤＯＰＵ画像は、２つの偏光の均一度を示す断層画像のことである。

ＤＯＰＵは偏光の均一性を表す数値であり、偏光が保たれている個所においては１に近い数値となり、偏光が解消された保たれない箇所においては１よりも小さい数値となるものである。網膜内の構造においては、ＲＰＥが偏光状態を解消する性質があるため、ＤＯＰＵ画像においてＲＰＥに対応する部分は、他の領域に対してその値が小さくなる。図において、濃淡が淡い場所がＲＰＥを示している。ＤＯＰＵ画像は、ＲＰＥ等の偏光を解消する層を画像化しているので、病気などによりＲＰＥが変形している場合においても、輝度の変化よりも確実にＲＰＥを画像化出来る。

また、同様に信号処理部１９０はＡＰＤ１５２、１５３の出力に基づいて眼底平面方向のＤＯＰＵ画像を生成する。

なお、本明細書において、上述した第一及び第二の偏光に対応する断層画像、リターデーション画像、ＤＯＰＵ画像等を、偏光状態を示す断層画像とも言うことにする。また、本明細書において、上述したリターデーションマップや複屈折マップ等を、偏光状態を示す眼底画像とも言うことにする。

＜セグメンテーション＞
信号処理部１９０は、前述した輝度画像を用いて断層画像のセグメンテーションを行う。

まず、信号処理部１９０は、処理の対象とする断層画像に対して、平滑化の一種としてメディアンフィルタと、エッジ検出の一種としてＳｏｂｅｌフィルタとをそれぞれ適用して、それぞれの画像（以下、「メディアン画像」、「Ｓｏｂｅｌ画像」ともいう）を作成する。次に、作成したメディアン画像とＳｏｂｅｌ画像から、Ａスキャン毎にプロファイルを作成する。メディアン画像では輝度値のプロファイル、Ｓｏｂｅｌ画像では勾配のプロファイルとなる。そして、Ｓｏｂｅｌ画像から作成したプロファイル内のピークを検出する。検出したピークの前後やピーク間に対応するメディアン画像のプロファイルを参照することで、網膜層の各領域の境界を抽出する。

更に、Ａスキャンラインの方向に各層厚をそれぞれ計測し、各層の層厚マップを作成する。

［処理動作］
次に本画像処理装置による処理動作について説明する。

図３は、本画像処理装置の処理動作を示すフローチャートである。

＜調整＞
まず、ステップＳ１０１において、被検眼を本装置に配置した状態で、本装置と被検眼のアライメントを行う。アライメントの説明に関して、本実施形態に特有な処理について説明し、ワーキングディスタンス等のＸＹＺ方向のアライメント、フォーカス、コヒーレンスゲートの調整等は一般的であるのでその説明は省略する。

（ＰＳ−ＯＣＴ撮像位置の調整）
図４は、調整時に表示部１９２に表示されるウィンドウ４００を示している。図において、第一の表示領域の一例である表示領域４１０には、ＰＳ−ＳＬＯ１４０で撮像され、信号処理部１９０で生成された眼底画像４１１が表示され、眼底画像４１１上に、ＰＳ−ＯＣＴ１００の撮像範囲（取得範囲、取得位置とも言う）を示す枠４１２が重畳表示されている。

操作者がマウス等の指示装置（不図示）を用いて、ウィンドウ４００に表示されるカーソルで指定し、クリック操作やドラッグ操作等により指示することにより、駆動制御部１８０の制御の下、撮像範囲の設定が行われる。即ち、カーソルで枠４１２を指定し、ドラッグ操作することにより、枠４１２を移動することができる。これにより、駆動制御部１８０がスキャナの駆動角度を制御することにより撮像範囲を設定する。なお、本実施形態のマウスには、例えば、ユーザの手によってマウス本体が２次元的に移動させたときの移動信号を検出するセンサと、ユーザの手によって押圧されたことを検知するための左右２つのマウスボタンと、左右２つのマウスボタンの間に前後左右に回転可能なホイール機構と、が設けられている。また、指示装置は、表示部にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で取得位置を指定しても良い。

（λ／４偏光板の調整）
λ／４偏光板１１３の調整について説明する。

図４において、指示部４１３、４１４は、λ／４偏光板１１３の角度を調整するための表示であり、操作者が指示装置を用いて指示することにより、駆動制御部１８０の制御の下、λ／４偏光板１１３の角度が調整される。指示部４１３は反時計回りの調整を、指示部４１４は時計回りの調整を指示するための表示である。指示部４１３、４１４の横に表示されている数値は、現在のλ／４偏光板１１３の角度を表している。

なお、表示制御部１９１は、λ／４偏光板１１９の角度を調整する指示部を、指示部４１３と並べて表示部１９２に表示させても良いし、指示部４１３の代わりに表示させても良い。

操作者は、第三の表示領域の一例である表示領域４３０と、第四の表示領域の一例である表示領域４４０にそれぞれ表示された各偏光の断層画像の輝度が同じになるように、マウスを用いてカーソルで指示する。なお、各偏光の断層画像４３１、４４１と共にピーク輝度値を表示し、あるいは、それぞれの干渉信号の波形そのものを表示し、それを見ながら調整を行う構成でも良い。ここで、各偏光の断層画像４３１、４４１は、第一の偏光に対応する断層画像、第二の偏光に対応する断層画像の一例である。なお、各偏光の断層画像４３１、４４１（あるいは後述する断層画像５３１、５４１）には、それぞれの画像の種類を示す表示形態、例えば、Ｐ偏光を示す「Ｐ」の文字や、Ｓ偏光を示す「Ｓ」の文字を画像に重ねて表示させることが好ましい。これにより、ユーザが画像を誤って認識することを防ぐことができる。もちろん、画像に重ねて表示させずに、画像の上側や横側に表示させても良く、画像と対応させるように表示させれば良い。

なお、断層画像４３１、４４１は枠４１２内の所定位置の断層画像であり、枠４１２内にこの所定位置を示す表示形態を表示することとしてもよい。また、枠４１２内の所定位置を示す表示形態はマウス等のポインティングデバイスにより移動可能であり、所定位置を示す表示形態の移動に対応して断層画像４３１、４４１も変化する。以下の実施形態では簡単のため断層画像の撮像範囲内の所定位置を示す表示形態の図示は省略するが、所定位置を示す表示形態の位置に対応して断層画像が表示される。

また、第二の表示領域の一例である表示領域４２０には、この段階では何も表示させなくても良いし、オート調整等の場合には現在の調整状態を示す表示形態、例えば、「λ／４偏光板の調整中」等のメッセージを表示させても良い。また、ウィンドウ４００には、被検眼の左右眼等の患者情報を示す表示形態や、撮影モード等の撮影情報を示す表示形態を表示させても良い。なお、眼底輝度画像と偏光状態を示す断層画像とを交互に取得するように、光路に対するλ／４偏光板１１３の挿脱を繰り返すことが望ましい。これにより、できるだけ小型な眼科装置において、表示制御部１９１は、例えば、眼底輝度画像を表示領域４１０に表示させ、偏光状態を示す断層画像を表示領域４２０に表示させることができる。

ここで、調整の順番は、前眼部画像や角膜輝点を用いたアライメント調整、偏光状態を示す眼底画像を用いたフォーカス調整、偏光状態を示す断層画像を用いたコヒーレンスゲート調整、λ／４偏光板の調整の順番が好ましい。なお、偏光状態を示す断層画像の取得位置の決定は、偏光状態を示す断層画像を用いたコヒーレンスゲート調整前が好ましいが、偏光状態を示す眼底画像の中心領域を取得するように初期設定で決めるようにしても良い。これにより、偏光状態を示す眼底画像よりも精細で狭い範囲を対象にする偏光状態を示す断層画像を精度良く取得可能に簡単に調整することができる。このとき、コヒーレンスゲート調整の完了に応じてλ／４偏光板を自動的に調整しても良いし、偏光状態を示す画像を取得するための信号の入力に応じてλ／４偏光板を自動的に調整しても良い。もちろん、眼科装置の起動時に初期設定画面等でλ／４偏光板を予め調整しておき、撮影毎に調整しないように構成しても良い。

また、λ／４偏光板を光路に対して挿脱可能に構成している場合、調整の順番は、前眼部画像や角膜輝点を用いたアライメント調整、ＳＬＯ眼底画像を用いたフォーカス調整、ＯＣＴ断層画像を用いたコヒーレンスゲート調整、λ／４偏光板を光路に挿入、λ／４偏光板の調整の順番が好ましい。これにより、偏光状態を示す画像の取得前の調整を、ユーザが直感的に慣れている通常のＳＬＯ眼底画像やＯＣＴ断層画像を用いて行うことができる。ただし、フォーカス調整の後に、λ／４偏光板を挿入してからＰＳ−ＯＣＴの偏光状態を示す断層画像を用いたコヒーレンスゲート調整を行っても良い。このとき、コヒーレンスゲート調整の完了あるいはフォーカス調整の完了に応じてλ／４偏光板を自動的に光路に挿入しても良いし、偏光状態を示す画像を取得するための信号の入力に応じてλ／４偏光板を自動的に光路に挿入しても良い。

なお、フォーカス調整は、ＳＬＯ眼底画像を用いた粗フォーカス調整の後、ＯＣＴ断層
画像を用いた微フォーカス調整を行っても良い。

また、これらの調整は、上記順番で全て自動的に調整しても良いし、表示部に表示された各調整に対応したスライダにカーソルを合わせてドラッグ操作等を行うようにしても良い。また、λ／４偏光板を挿脱する場合、λ／４偏光板を光路に挿入あるいは光路から離脱を指示するためのアイコンを表示部に表示させてもよい。

＜撮像＞〜＜解析＞
ステップＳ１０２〜Ｓ１０４において、光源１０１、光源１４１からそれぞれ測定光を出射して、網膜Ｅｒからの戻り光を、ラインカメラ１２９、１３３、ＡＰＤ１５２、１５３で受光して、信号処理部１９０で、前述の通り各画像を生成・解析する。

＜出力＞
次に、生成した各画像及び解析した結果の出力処理ステップＳ１０５について説明する。

信号処理部１９０において、各画像の生成及び解析が終了すると、その結果に基づき、制御部１９１は、出力情報を生成し、表示部１９２に出力して表示を行う。

図５は、本実施形態における表示部１９２における表示例である。

図において、５００は表示部１９２に表示されるウィンドウであり、表示領域５１０、５２０、５３０、５４０を有する。

第一の表示領域の一例である表示領域５１０には、眼底画像５１１が表示され、断層画像の位置を示す矩形の枠５１２が重畳されている。眼底画像５１１としては、眼底輝度画像が表示されるが、偏光信号に基づく眼底画像であっても良い。

第二の表示領域の一例である表示領域５２０には、断層画像５２１が表示される。更に、表示領域５２０には、表示される断層画像の種類を選択するための選択部の一例であるボタン５２２〜５２５が表示される。なお、ボタン５２２〜５２５の代わりにメニューから断層画像の種類を選択するようにしても良い。図５においては、ボタン５２２が選択された状態を示している。

第三の表示領域の一例である表示領域５３０と、第四の表示領域の一例である表示領域５４０とには、断層画像５２１を生成するために用いた各偏光信号に基づく、それぞれの断層画像５３１、５４１が表示されている。なお、操作者の指示、例えば、メニューからの選択に基づいて、表示領域５３０、５４０にそれぞれ表示されている画像を、表示領域５１０に表示されている眼底画像を生成した各偏光信号に基づく、それぞれの眼底画像を表示するようにしても良い。

なお図５においては表示領域５１０、５２０、５３０、５４０には、眼底画像５１１、輝度画像である断層画像５２１、偏光信号により生成された断層画像５３１、５４１がそれぞれ表示されているが、これに限定されるものではない。例えば、断層画像５２１の輝度値が所定の輝度値よりも低い場合にのみ断層画像５３１、５４１を表示することとしてもよい。このようにすれば、異なる偏光方向の光のうちどちらの偏光に原因があるかを把握することが可能である。例えば、装置の使用に伴う偏光状態の変化により断層画像５２１の輝度が低下している場合には断層画像５３１、５４１を観察することで偏光状態の変化がどのように変化しているのか把握可能となる。例えば、断層画像５３１、５４１の輝度が等しくなるように偏光状態を偏光コントローラ等で調整することで校正が可能となる。

なお、断層画像５２１が所定の輝度値よりも低い場合に限らず、リターデーション画像６２１またはＤＯＰＵ画像７２１が所定の輝度値よりも低い場合に上記のように断層画像５３１、５４１を表示することとしてもよい。

なお、断層輝度画像５２１、後述するリターデーション画像６２１、ＤＯＰＵ画像７２１等には、それぞれの画像の種類を示す表示形態、例えば、「Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ」の文字、「Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ」の文字、「ＤＯＰＵ」の文字を画像に重ねて表示させることが好ましい。これにより、ユーザが画像を誤って認識することを防ぐことができる。
もちろん、画像に重ねて表示させずに、画像の上側や横側に表示させても良く、画像と対応させるように表示させれば良い。

ボタン５２３を操作者が指示することにより、表示領域５２０に表示される断層画像を、図６に示すように、リターデーション画像６２１に変更することができる。

表示領域５３０、５４０には、図５と同様に断層画像５３１、５４１が表示される。

ボタン５２４を操作者が指示することにより、表示領域５２０に表示される断層画像を、図７に示すように、ＤＯＰＵ画像７２１に変更することができる。

表示領域５３０には、輝度画像５２１が表示され、表示領域５４０には、リターデーション画像６２１が表示される。ここで、表示領域毎に画像を選択可能なボタンを用意しておくことが好ましい。これにより、ユーザが比較したい画像、例えば、それぞれ異なる偏光状態を示す複数の断層画像を簡単に選ぶことができる。

ボタン５２５を操作者が指示することにより、表示領域５２０に表示される断層画像を、図８に示すように、セグメンテーション結果の画像８２１に変更することができる。画像８２１は、層境界を示すカラー線分が断層画像に重畳表示され、ＲＰＥが強調表示されている。操作者がカーソルを用いて選択した層が強調表示される。

表示領域５４０には、セグメンテーションに用いられた断層画像８４１と、ボタン８４２、８４３が表示される。このボタン８４２、８４３を指示することにより、輝度画像８４１と強調表示された層の層厚を示すグラフ９４１（図９参照）を切り替えることができる。

更に、図９において、選択された層の厚み情報（例えば、図１０に示す２次元の層厚マップ）を、表示領域５３０に表示しても良い。図１０において、選択された層の厚みを色の違いで表している。なお、図１０に示す選択された層の厚みに変えて積算像を表示しても良い。なお、積算像としては、特定の層や全体のＰＳ−ＯＣＴに基づく積算像でも良い。また、操作者の指示により表示される画像を変更する場合について説明したが、診断したい疾病に関する情報、例えば、疾病名をメニューから選択することにより、疾病に対して予め優先順位づけられた画像を各表示領域に表示するようにしても良い。

＜表示部１９２の表示形式＞
次に、表示部１９２に表示された種々の画像に対して操作を行った場合の表示部１９２の表示形式について説明する。

図１１において、ＤＯＰＵ画像１０２１上に操作者が興味領域を指定手段の一例であるカーソル１０２２により指定すると、表示制御部１９１は、指定された位置に対応する眼底画像１０１１上の位置に変化を生じさせる。ここで、変化とは、強調表示（例えば、サークル表示、点滅、色変化、ハイライト等）の事である。図１１における例では、カーソル１０２２により指定されたＤＯＰＵ画像１０２１の位置に対応する眼底画像１０１１上の位置にサークル１０１３−１が表示される。すなわち、表示制御部１９１は、表示手段に表示された偏光状態を示す断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を表示手段に表示された平面画像上に表示させる表示制御手段の一例に相当する。また、表示制御部１９１は、図１１に示すように眼底画像１０１１とＤＯＰＵ画像１０２１とを表示部１９２に表示させる。すなわち、表示制御部１９１は平面画像と偏光状態を示す断層画像とを並べて表示手段に表示させる。

また、カーソル１０２２によりＤＯＰＵ画像１０２１上で複数の箇所を順次指定した場合、表示制御部１９１によって、指定した位置に対応する眼底画像１０１１上の位置にサークル１０１３−２，１０１３−３，１０１３−４が順次表示される。この時、サークル１０１３−１〜１０１３−４を全て表示することとしてもよい。すなわち、表示制御部１９１は指定手段により表示手段に表示された偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された場合、指定手段により指定された複数の部分に対応する複数の位置情報を平面画像上に表示させる。

また、表示制御部１９１はカーソル１０２２により指定された最新の位置に対応するサークルのみを眼底画像１０１１上に表示することとしてもよい。すなわち、表示制御部１９１は、指定手段により表示手段に表示された偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された場合、指定手段により指定された複数の部分に対応する複数の位置情報のうち、指定手段により指定された複数の部分のうち最後に指定された部分に対応する位置情報のみを平面画像上に表示させる。

さらに、表示制御部１９１は、カーソル１０２２により指定された順序を識別できるようにサークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれを表示部１９２に表示させることとしてもよい。例えば、表示制御部１９１はサークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれの色を異なる色にして表示部１９２に表示させることとしてもよい。また、表示制御部１９１はサークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれの色を同一の色にしてサークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれの近傍に「１」〜「４」等の順序を示す表示を表示部１９２に表示させることとしてもよい。また、順序に応じて点滅の間隔を変更することとしてもよい、例えば、最も新しくカーソル１０２２により指定された点に対応するサークルの点滅間隔を他のサークルの点滅間隔より短いものとすることで、最も新しくカーソル１０２２により指定された点に対応するサークルを目立たせることとしてもよい。すなわち、表示制御部１９１は、偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された順序に応じて、複数の位置情報を異なる形態で表示させる。

また、ＤＯＰＵ画像１０２１上でカーソル１０２２により指定した点についても、カーソル１０２２によって指定された点が分かるように表示制御部１９１は、ＤＯＰＵ画像１０２１上のカーソル１０２２により指定された位置に変化を生じさせることとしてもよい。例えば、ＤＯＰＵ画像１０２１上でカーソル１０２２により指定した位置にサークル１０１３−１等と同様にサークルを表示させることとしてもよい。

さらに、サークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれの色を異なる色にした場合、ＤＯＰＵ画像１０２１上でカーソル１０２２により指定した複数の位置のそれぞれに表示されるサークルをサークル１０１３−１〜１０１３−４の色と対応する色としてもよい。
また、サークル１０１３−１〜１０１３−４のそれぞれの近傍に「１」〜「４」等の順序を示す表示する場合には、ＤＯＰＵ画像１０２１上に表示される複数のサークルのそれぞれの近傍にも同様の表示を行うこととしてもよい。

このようにすることで、カーソル１０２２によりＤＯＰＵ画像１０２１上の複数の点が指定された場合においてもＤＯＰＵ画像１０２１と眼底画像１０１１との対応関係を容易に把握することが可能となる。

さらに、表示制御部１９１は、カーソル１０２２により指定された位置に存在する層の途切れ具合に応じてサークル１０１３−１等の大きさを変更することとしても良い。なお、この場合、信号処理部１９０がカーソル１０２２により指定された位置に存在する層の途切れ具合を解析する。ここで、途切れ具合とは、カーソル１０２２により指定された点における層がどれだけの長さ連続しているかを示すものである。例えば、カーソル１０２２により指定した位置における層の連続する長さが長い程サークル１０１３−１等のサイズを大きくする。また、カーソル１０２２により指定した位置における層の連続する長さが短い程サークル１０１３−１等のサイズを小さくすることとしてもよい。

さらに、ＤＯＰＵ画像１０２１上に表示されるサークルについても同様に層の途切れ具合に応じてサークルのサイズを変更することとしてもよい。

なお、表示制御部１９１は上記の例ではサークル表示部１９２に表示させているが、これに限定されるものではなく、四角や三角等の他の形状であってもよい。また、上記実施例ではカーソル１０２２により一点を指定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、マウスのドラッグ操作等によって範囲を指定することとしてもよい。

同様に、カーソル１０２２によって断層輝度画像１０３１、リターデーション画像１０４１上で特定の位置を指定しても、この特定の位置に対応する眼底画像１０１１上の位置に変化が生じる。また、カーソル１０２２によって指定された位置に対応する眼底画像１０１１上の位置に表示されるサークル等のマークの形状を、カーソル１０２２が指定した断層画像の種類に応じて異なるものとしてもよい。例えば、カーソル１０２２によってリターデーション画像１０４１上の特定の位置が指定された場合、この位置に対応する眼底画像１０１１上の位置にサークルを表示させる。一方、カーソル１０２２によってリＤＯＰＵ画像１０２１上の特定の位置が指定された場合、この位置に対応する眼底画像１０１１上の位置に三角を表示させる。このようにすれば、被検眼の偏光状態を示す複数の断層画像と眼底画像との関係を容易に把握することが可能となる。

さらに、ＤＯＰＵ画像１０２１と同様に、表示制御部１９１は、断層輝度画像１０３１、リターデーション画像１０４１上にカーソル１０２２によって指定された点を表示させることとしてもよい。

なおＤＯＰＵ画像１０２１、断層輝度画像１０３１、リターデーション画像１０４１と眼底画像１０１１との位置情報は表示制御部１９１が対応付けしている。対応付けは、スキャナ制御時による対応、又は、画像の特徴点による対応等により行われる。なお、同様の効果が得られれば他の手段でも良い。

興味領域の選択は、操作者によるマウス操作、タッチパネル、又は信号処理部１９０により自動的に疾患部を選択することとしてもよい。

また、ＰＳ−ＳＬＯ１４０に代えて眼底カメラを用いた場合、表示制御部１９１は、この眼底カメラにより取得される眼底画像１１１１を図１２のように表示部１９２に表示する。そして、図１２の眼底画像１１１１においても、図１１における場合と同様、ＤＯＰＵ画像１０２１上で指示した部分に対応する眼底画像１１１１上の部分に変化が生じる。
なお、λ／４偏光板１１３を光路から抜いた状態で撮像を行うことでも、眼底カメラで得られる眼底画像と同様の画像を得ることができる。

図１３では、更に、リターデーション画像１２２１上の興味領域をカーソル１２２２により指定すると、指定した部分に対応するＰＳ−ＳＬＯ眼底画像１２１１上の部分１２１２に変化が生じる。なお、図１３においては眼底像１２１１上にリターデーションマップ１２１３が重畳表示されている。

上述した眼底画像の代わりに、複数の断層画像で構成された三次元画像から眼底画像を作成した眼底画像でも同様の効果が得られる。例えば、ＰＳ−ＯＣＴ１００によって得られる複数のＤＯＰＵ画像または複数のリターデーション画像から信号処理部１９０が三次元画像を生成する。そして、信号処理部１９０はこの三次元画像から被検眼の偏光状態を示す眼底画像を生成する。又は、ＰＳ−ＯＣＴ１００により得られた複数の断層輝度画像から信号処理部１９０が三次元画像を生成し、この三次元画像から眼底画像を生成する。また、信号処理部１９０は、ＰＳ−ＯＣＴ１００によって得られる被検眼の偏光状態を示す断層画像から上記（２）式に基づいて断層輝度画像を取得し、複数の断層輝度画像に基づいて生成された三次元画像から眼底画像を生成することもできる。すなわち、信号処理部１９０は、断層画像取得手段によって取得された複数の偏光状態を示す断層画像に基づいて平面画像を取得する。

このようにすれば、ＰＳ−ＳＬＯ１４０や眼底カメラを備えなくともＰＳ−ＯＣＴ１００単体で眼底画像および断層画像を生成することが可能となる。

さらに、上記実施例における眼底画像１０１１、１１１１、１２１１は眼底表面のＤＯＰＵ画像またはリターデーション画像であってもよい。この場合、ＰＳ−ＳＬＯ１００は、眼底表面のＤＯＰＵ画像や眼底表面のリターデーション画像を取得する。すなわち、ＰＳ−ＳＬＯ１００は、光を照射した被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、被検体の偏光状態を示す平面画像を取得する。そして、表示制御部１９１は、表示部１９２に眼底表面のＤＯＰＵ画像または眼底表面のリターデーション画像と、断層のＤＯＰＵ画像または断層のリターデーション画像とを表示させる。すなわち、表示部１９１は偏光状態を示す平面画像と偏光状態を示す断層画像とを並べて表示手段に表示させる。この場合、例えば、表示制御部１９１は、カーソル１０２２により指定された断層のＤＯＰＵ画像１０２１の位置に対応する眼底のＤＯＰＵ画像上の位置にサークルを表示させる。すなわち、表示制御部１９１は、表示手段に表示された偏光状態を示す断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を表示手段に表示された被検体の偏光状態を示す平面画像上に表示させる。

また、λ／４偏光板１１３を光路から抜くことでＰＳ−ＯＣＴ１００を通常のＯＣＴ同様に機能させる場合、断層画像取得手段の一例であるＰＳ−ＯＣＴ１００は、測定光を照射した被検体からの戻り光と、測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、被検体の断層画像を取得する。また、λ／４偏光板１１３を光路から抜くことでＰＳ−ＯＣＴ１００を通常のＯＣＴ同様に機能させる場合、表示制御部１９１は、表示部１９２に眼底表面のＤＯＰＵ画像または眼底表面のリターデーション画像と断層画像とを並べて表示することができる。すなわち、表示制御部１９１は偏光状態を示す平面画像と断層画像とを表示手段に並べて表示させる。この場合、例えば、表示制御部１９１は、カーソル１０２２により指定された断層輝度画像の位置に対応する眼底のＤＯＰＵ画像上の位置にサークルを表示させる。すなわち、表示制御部１９１は、表示手段に表示された断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を表示手段に表示された偏光状態を示す平面画像上に表示させる。

以上の様に、断層画像の興味領域に対応した箇所が、２次元の眼底画像上に表示される事で操作者に対応箇所が容易に認識できる。

以上説明のように本実施形態によれば、ユーザが偏光状態を示す画像を効率的に確認できるように画像を提示することができる。

また、操作者が必要とする画像を簡単な操作で選択することができる。特に、予め疾病名と表示する画像を対応付けておくことで更に操作が簡単となる。

更に、測定光の偏光調整を容易に行うことができる。

なお、これらの画像を表示させる表示領域の位置は、本実施形態に限定されず、例えば、眼底画像を表示画面の左側の表示領域に表示させても良い。また、表示させる画像の数も本実施形態に限定されず、例えば、調整時には眼底画像と断層画像との合計２つを表示画面に並べて表示し、撮影後には表示方式を変更し、眼底画像の他に、それぞれ異なる偏光状態を示す複数の断層画像を表示画面に並べて表示させても良い。また、ボタン５２２〜５２５が並ぶ順番や位置等も本実施形態に限らない。

（その他の実施例）
本件は上記の実施形態に限定されるものではなく、本件の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。例えば、眼底画像５１１として眼底輝度画像が用いられる場合について述べているが、これに限定されるものではなく、例えば、眼底画像５１１に代えて眼底平面方向のリターデーション画像または眼底平面方向のＤＯＰＵ画像を用いることとしてもよい。

さらに、表示制御部１９１は、上述した各種画像の代わりに、リターデーションマップや複屈折マップを表示部１９２の各表示領域のいずれかに表示させても良い。また、表示制御部１９１は、リターデーションマップや複屈折マップを眼底輝度画像５１１に重ねて表示させても良い。このとき、リターデーションマップや複屈折マップを枠５１２で示される領域に重ねて表示させることが好ましい。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (28)

1. 被検体の平面画像を取得する平面画像取得手段と、
   測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、該被検体の偏光状態を示す断層画像を取得する断層画像取得手段と、
   表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記平面画像上に表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記表示制御手段は、前記平面画像と前記偏光状態を示す断層画像とを並べて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記表示制御手段は、前記指定手段により前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された場合、前記指定手段により指定された複数の部分に対応する複数の前記位置情報を前記平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記表示制御手段は、前記偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された順序に応じて、前記複数の位置情報を異なる形態で表示させることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記表示制御手段は、前記指定手段により前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の複数の部分が指定された場合、前記指定手段により指定された複数の部分に対応する複数の前記位置情報のうち、前記指定手段により指定された複数の部分のうち最後に指定された部分に対応する前記位置情報のみを前記平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記平面画像取得手段は、前記断層画像取得手段によって取得された複数の前記偏光状態を示す断層画像に基づいて前記平面画像を取得することを特徴とする請求項１〜５のいいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記平面画像取得手段は、光を照射した前記被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、前記被検体の偏光状態を示す平面画像を取得し、
   前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が前記指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記被検体の偏光状態を示す平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
8. 前記断層画像取得手段は、前記被検体の偏光状態を示す３次元の断層画像を取得し、前記平面画像取得手段は、前記偏光状態を示す３次元の断層画像に基づいて、前記被検体の偏光状態を示す平面画像を取得し、
   前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が前記指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
9. 前記表示制御手段は、前記偏光状態を示す平面画像と前記偏光状態を示す断層画像とを前記表示手段に並べて表示させることを特徴とする請求項７または８記載の画像処理装置。
10. 前記平面画像取得手段は、光を照射した前記被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、前記被検体の偏光状態を示す平面画像を取得し
    前記断層画像取得手段は、測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、前記被検体の断層輝度画像を取得し、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された前記断層輝度画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
11. 前記表示制御手段は、前記偏光状態を示す平面画像と前記断層輝度画像とを前記表示手段に並べて表示させることを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
12. 前記偏光状態を示す断層画像が、リターデーション画像、ＤＯＰＵ画像を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記偏光状態を示す平面画像が、リターデーション画像、ＤＯＰＵ画像を含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
14. 前記平面画像取得手段は、光を照射した前記被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、前記被検体の平面輝度画像を取得し、
    前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が前記指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記平面輝度画像上に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
15. 前記表示制御手段は、前記平面輝度画像と前記偏光状態を示す断層画像とを前記表示手段に並べて表示させることを特徴とする請求項１４記載の画像処理装置。
16. 前記互いに異なる偏光の光を検出する検出手段を備えた撮影装置と通信可能に接続され、
    前記断層画像取得手段は、前記検出手段により検出された前記互いに異なる偏光の光に対応する複数の断層信号に基づいて、前記偏光状態を示す断層画像を取得することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 前記表示制御手段は、前記指定手段により指定された前記部分に対応する位置に存在する層の連続する長さに応じて異なるサイズの前記位置情報を、前記平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
18. 前記表示制御手段は、前記指定手段により前記部分が指定された前記偏光状態を示す断層画像の偏光特性に応じて異なる種類の前記位置情報を、前記平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
19. 被検体の偏光状態を示す平面画像を取得する平面画像取得手段と、
    測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、前記被検体の断層輝度画像を取得する断層画像取得手段と、
    表示手段に表示された前記断層輝度画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す平面画像上に表示させる表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とする画像処理装置。
20. 前記表示制御手段は、前記偏光状態を示す平面画像と前記断層輝度画像とを前記表示手段に並べて表示させることを特徴とする請求項１９記載の画像処理装置。
21. 前記平面画像取得手段は、光を照射した前記被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、前記被検体の偏光状態を示す平面画像を取得することを特徴とする請求項１９記載の画像処理装置。
22. 前記断層画像取得手段は、前記測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、前記断層輝度画像及び前記被検体の偏光状態を示す３次元の断層画像を取得し、
    前記平面画像取得手段は、前記偏光状態を示す３次元の断層画像に基づいて、前記被検体の偏光状態を示す平面画像を取得することを特徴とする請求項１９記載の画像処理装置。
23. 前記互いに異なる偏光の光を検出する検出手段を備えた撮影装置と通信可能に接続され、
    前記断層画像取得手段は、前記検出手段により検出された前記互いに異なる偏光の光に対応する複数の断層信号に基づいて、前記断層輝度画像及び前記偏光状態を示す３次元の断層画像を取得することを特徴とする請求項２２記載の画像処理装置。
24. 前記表示制御手段は、前記指定手段により指定された前記部分に対応する位置に存在する層の連続する長さに応じて異なるサイズの前記位置情報を、前記偏光状態を示す平面画像上に表示させることを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
25. 前記被検体は、被検眼であることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
26. 被検体の平面画像を取得する平面画像取得工程と、
    測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づいて、該被検体の偏光状態を示す断層画像を取得する断層画像取得工程と、
    前記平面画像と前記偏光状態を示す断層画像とを表示手段に並べて表示させるとともに、前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す断層画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する前記偏光状態を示す断層画像上の位置を示す位置情報を前記平面画像上に表示させる表示制御工程と、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
27. 被検体の偏光状態を示す平面画像を取得する平面画像取得工程と、
    測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、前記被検体の断層輝度画像を取得する断層画像取得工程と、
    表示手段に表示された前記断層輝度画像上の一部分が指定手段により指定された場合に前記指定手段により指定された部分に対応する位置を示す位置情報を前記表示手段に表示された前記偏光状態を示す平面画像上に表示させる表示制御工程と、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
28. 請求項２６または２７記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。