JP6184231B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Description
被検眼の複数の偏光断層画像における偏光解消領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出された偏光解消領域に基づいて、前記被検眼の動きを検出する検出手段と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数の偏光断層画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う手段と、を有する。
被検眼の複数の偏光断層画像における偏光解消領域を抽出する工程と、
前記抽出された偏光解消領域に基づいて、前記被検眼の動きを検出する工程と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数の偏光断層画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う工程と、を有する。
図1は、本実施形態における眼科撮影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。
PS−OCT100の構成について説明する。
PS−SLO140の構成について説明する。
前眼部撮像部160について説明する。
内部固視灯170について説明する。
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。
次に、信号処理部190を構成する画像生成部193における画像生成について説明する。
画像生成部193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。
画像生成部193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。
画像生成部193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。
画像生成部193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。
画像生成部193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。
次に、本撮影装置及び本画像処理装置による処理動作について、図3を用いて説明する。なお、図3は、本撮影装置及び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。
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。
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。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の撮像範囲を示す枠412が重畳表示されている。
λ/4偏光板113の調整について説明する。
ステップS102〜S103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、画像生成部193で、前述の通り各画像を生成する。なお、本実施の形態においては、Xスキャナ110およびYスキャナ107を制御することによって、M本のAスキャンから構成されるN枚のBスキャン画像が生成されることとする。MおよびNは撮影に要する時間および診断上必要となる領域の大きさから設定できるが、例えば黄斑を中心とした8mm×6mm程度の領域に対してM=1024、N=250程度の値に設定すればよい。
健常眼の断層画像と比べて疾病眼の断層画像では、病気の影響により断層画像の輝度値が暗くなってしまう場合があり、その影響で網膜層の見落としや誤検出をしてしまう。そのため、ステップS104においては、画像解析部194は、ステップS103で画像生成部193が計算した偏光状態を解消する箇所(領域)の情報を用いて網膜の各層を検出する。
次に、ステップS104においてN枚のDOPU画像の抽出を行った後、ステップS105においてDOPU画像を用いた断層画像間の位置合わせを行う場合を考える。本実施形態において、位置合わせを行う断層画像は、輝度画像であるが、断層画像は必要に応じて選んでもよい。位置合わせは、例えば図5において、基準となる第一のDOPU画像501に対して第二のDOPU画像503のパターンマッチングを行って実施され、眼球運動を検出する。パターンマッチングとは、基準となる画像に対して類似度が最も高くなる領域を探索する技術である。本実施形態では取得したDOPU画像全体501を用いてパターンマッチングを実施するが、これに限定されるものではない。基準となる第一のDOPU画像から特徴のある部分を抽出し、第二のDOPU画像に対してパターンマッチングを行って一致する箇所を探索し、その座標から画像取得間における眼球運動を検出してもよい。例えば、DOPU画像中の濃度の淡い層502のみを用いてパターンマッチングすることも可能である。
ステップS105において抽出されたDOPU画像すべてに対して位置合わせが終了すると、ステップS106において、信号処理部190内の画像生成部193で断層画像の重ね合わせを行い、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。断層画像の重ね合わせはステップS105において、記憶された変位量を基に基準となる第一の断層画像に対してN−1枚の断層画像それぞれの位置を合わせて合成することで実施される。重ね合わせの手法については一般的に実施されている技術であるため、ここで詳細な説明は省略する。
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 (12)
- 被検眼の複数の偏光断層画像における偏光解消領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出された偏光解消領域に基づいて、前記被検眼の動きを検出する検出手段と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数の偏光断層画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記複数の偏光断層画像は、複数のDOPU画像であり、
前記抽出手段は、前記複数のDOPU画像におけるRPEを前記偏光解消領域として抽出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記検出手段は、前記複数の偏光断層画像における平行移動、伸縮、回転のうち少なくとも一つを前記動きとして検出することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記複数の偏光断層画像は、測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と、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、生成された断層画像であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記互いに異なる偏光の光を検出する検出手段を有する眼科撮影装置と通信可能に接続され、
前記複数の偏光断層画像は、前記検出された互いに異なる偏光の光に基づいて生成されることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 被検眼の複数のリターデーション画像におけるRNFLを抽出する抽出手段と、
前記抽出されたRNFLに基づいて、前記被検眼の動きを検出する検出手段と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数のリターデーション画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記位置合わせが行われた複数の断層輝度画像を重ね合わせる手段と、
前記重ね合わせて得た画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 被検眼の複数の偏光断層画像における偏光解消領域を抽出する工程と、
前記抽出された偏光解消領域に基づいて、前記被検眼の動きを検出する工程と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数の偏光断層画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記複数の偏光断層画像は、複数のDOPU画像であり、
前記抽出する工程において、前記複数のDOPU画像からRPEを前記偏光解消領域として抽出することを特徴とする請求項8に記載の画像処理方法。 - 被検眼の複数のリターデーション画像におけるRNFLを抽出する工程と、
前記抽出されたRNFLに基づいて、前記被検眼の動きを検出する工程と、
前記検出された動きに基づいて、前記複数のリターデーション画像に対応する複数の断層輝度画像の位置合わせを行う工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記位置合わせが行われた複数の断層輝度画像を重ね合わせる工程と、
前記重ね合わせて得た画像を表示手段に表示させる工程と、
を更に有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 請求項8乃至11のいずれか1項に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。
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