JP6375760B2

JP6375760B2 - 光コヒーレンストモグラフィー装置、および眼底画像処理プログラム

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Publication number: JP6375760B2
Application number: JP2014157181A
Authority: JP
Inventors: 涼介柴; 徹哉加納; 倫全佐竹
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: US20160029886A1; JP2016032608A

Description

本開示は、被検体の断層画像を取得するための光コヒーレンストモグラフィー装置、および眼底画像処理プログラムに関する。

被検体の断層画像を取得するための光コヒーレンストモグラフィー装置（Optical Coherence Tomography：ＯＣＴ）が知られている。このような装置は、例えば、眼、皮膚などの生体の断層画像を得るために使用される。例えば、眼科医療分野においては、ＯＣＴによって得られた眼組織（例えば、網膜、前眼部）の断層画像に基づいて、被検眼の診断が行われている。

また、近年では、Ｂスキャン画像だけでなく、生体組織の少なくとも一部を正面方向から見た正面画像（いわゆる、En face画像）を取得するための技術が提案されている。例えば、正面画像は、深さ方向の少なくとも一部の領域に関して、３次元ＯＣＴデータを積算することによって画像化される（特許文献１参照）。この場合、予め選択された特定の領域に関するＡスキャン信号全体の輝度値が積算される。

米国特許登録第７３０１６４４号明細書

しかしながら、従来手法の場合、画質、組織の見え方の点で、不十分な場合があった。また、疾患等による異常が、他の信号によって埋没してしまい、疾患を把握しづらい可能性があった。

本開示は、従来技術の少なくとも一つを解決可能な光コヒーレンストモグラフィー装置、および眼底画像処理プログラムを提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるＡスキャン信号を検出するためのＯＣＴ光学系と、各走査位置でのＡスキャン信号が二次元的に配列された３次元ＯＣＴデータを取得し、取得された３次元ＯＣＴデータを処理してＯＣＴ正面画像を生成するための画像処理手段と、を備える光コヒーレンストモグラフィー装置であって、前記画像処理手段は、各走査位置での前記Ａスキャン信号のヒストグラムを取得し、取得された前記ヒストグラムに基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成させることを特徴とする。
（２）被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるＡスキャン信号を検出するためのＯＣＴ光学系と、各走査位置でのＡスキャン信号が二次元的に配列された３次元ＯＣＴデータを取得し、取得された３次元ＯＣＴデータを処理してＯＣＴ正面画像を生成するための画像処理手段と、を備える光コヒーレンストモグラフィー装置において実行される眼底画像処理プログラムであって、前記光コヒーレンストモグラフィー装置のプロセッサによって実行されることで、前記画像処理手段によって、各走査位置での前記Ａスキャン信号のヒストグラムを取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得された前記ヒストグラムに基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成させる画像形成ステップと、を前記光コヒーレンストモグラフィー装置に実行させることを特徴とする。

本実施形態に係る光コヒーレンストモグラフィー装置の構成について説明するためのブロック図である。ＯＣＴ光学系について説明するための概略図である。取得された正面画像と断層像を示す模式図である。Ａスキャン信号に基づいてヒストグラムを取得した場合の一例を示す図である。正面画像を得るための設定画面、及び設定処理を経て取得された正面画像を示す図である。ヒストグラムを用いた正面画像を得る際の一例を示すフローチャートである。ヒストグラムを取得する深さ領域の設定について説明するための図である。病変部を含む深さ領域を示す図である。病変部を含む深さ領域のＡスキャン信号から得られたヒストグラムを示す図である。病変部を含む眼底の正面画像を示す図である。ビン幅の設定方法の一例について説明するための図である。正面画像の生成に用いる代表輝度値の選定方法の一例を示す図である。正面画像の生成に用いる代表輝度値の選定方法の一例を示す図である。

以下、典型的な実施形態の１つについて、図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る光コヒーレンストモグラフィー装置（以下、本装置と呼ぶ場合もある）１０の構成について説明するブロック図である。本装置１０は、一例として、被検眼の眼底の断層像を取得する眼底撮影装置への適用例を示す。

図１に示すＯＣＴデバイス１は、ＯＣＴ光学系１００によって取得された検出信号を処理する。ＯＣＴデバイス１は、制御部７０を有する。ＯＣＴ光学系１００は、例えば、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの断層像を撮影する。ＯＣＴ光学系１００は、例えば、制御部７０と接続されている。

次いで、ＯＣＴ光学系１００を図２に基づいて説明する。ＯＣＴ光学系１００は、眼底に測定光を照射する。ＯＣＴ光学系１００は、眼底から反射された測定光と参照光との干渉状態を受光素子（検出器１２０）によって検出する。ＯＣＴ光学系１００は眼底Ｅｆ上の撮像位置を変更するため、眼底Ｅｆ上における測定光の照射位置を変更する照射位置変更ユニット（例えば、光スキャナ１０８、固視標投影ユニット３００）を備える。制御部７０は、設定された撮像位置情報に基づいて照射位置変更ユニットの動作を制御し、検出器１２０からの受光信号に基づいて断層像を取得する。

＜ＯＣＴ光学系＞
ＯＣＴ光学系１００は、いわゆる眼科用光断層干渉計（ＯＣＴ：Optical coherence tomography）の装置構成を持ち、眼Ｅの断層画像を撮像する。ＯＣＴ光学系１００は、測定光源１０２から出射された光をカップラー（光分割器）１０４によって測定光（試料光）と参照光に分割する。ＯＣＴ光学系１００は、測定光学系１０６によって測定光を眼Ｅの眼底Ｅｆに導き、また、参照光を参照光学系１１０に導く。ＯＣＴ光学系１００は、眼底Ｅｆによって反射された測定光と、参照光との合成による干渉光を検出器（受光素子）１２０に受光させる。

検出器１２０は、測定光と参照光との干渉信号を検出する。フーリエドメインＯＣＴの場合では、干渉光のスペクトル強度（スペクトル干渉信号）が検出器１２０によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって複素ＯＣＴ信号が取得される。例えば、複素ＯＣＴ信号における振幅の絶対値を算出することによって、Ａスキャン信号（深さプロファイル）が取得される。光スキャナ１０８によって走査された測定光の各走査位置における深さ方向のＡスキャン信号を並べることによって、ＯＣＴデータ（断層画像データ）が取得される。このように光スキャナ１０８は走査手段として機能する。

なお、測定光を２次元的に走査することによって３次元ＯＣＴデータが取得され、３次元ＯＣＴデータから、ＯＣＴ正面画像（Ｅｎｆａｃｅ画像）が取得される。この場合、制御部７０は、３次元ＯＣＴデータからＯＣＴ正面画像を生成するための画像処理手段として機能する。

なお、ＯＣＴ光学系１００には、スペクトラル・ドメイン型のＯＣＴ光学系が用いられてもよいし、出射する光の波長を変化させる波長可変光源を用いて干渉光のスペクトルを検出するスウェプト・ソース型（ＳＳ−ＯＣＴ）を用いられてもよい。もちろんタイム・ドメインＯＣＴであってもよい。

ＳＤ−ＯＣＴの場合、光源１０２として低コヒーレント光源（広帯域光源）が用いられ、検出器１２０には、干渉光を各周波数成分（各波長成分）に分光する分光光学系（スペクトルメータ）が設けられる。スペクトロメータは、例えば、回折格子とラインセンサからなる。

ＳＳ−ＯＣＴの場合、光源１０２として出射波長を時間的に高速で変化させる波長走査型光源（波長可変光源）が用いられ、検出器１２０として、例えば、単一の受光素子が設けられる。光源１０２は、例えば、光源、ファイバーリング共振器、及び波長選択フィルタによって構成される。そして、波長選択フィルタとして、例えば、回折格子とポリゴンミラーの組み合わせ、ファブリー・ペローエタロンを用いたものが挙げられる。

光源１０２から出射された光は、カップラー１０４によって測定光束と参照光束に分割される。そして、測定光束は、光ファイバーを通過した後、空気中へ出射される。その光束は、光スキャナ１０８、及び測定光学系１０６の他の光学部材を介して眼底Ｅｆに集光される。そして、眼底Ｅｆで反射された光は、同様の光路を経て光ファイバーに戻される。

光スキャナ１０８は、眼底上で二次元的に（ＸＹ方向（横断方向））に測定光を走査させる。光スキャナ１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。光スキャナ１０８は、例えば、２つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構５０によって任意に調整される。

これによって、光源１０２から出射された光束はその反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。これにより、眼底Ｅｆ上における撮像位置が変更される。光スキャナ１０８としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

参照光学系１１０は、眼底Ｅｆでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系１１０は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系１１０は、例えば、反射光学系（例えば、参照ミラー）によって形成され、カップラー１０４からの光を反射光学系により反射することにより再度カップラー１０４に戻し、検出器１２０に導く。他の例としては、参照光学系１１０は、透過光学系（例えば、光ファイバー）によって形成され、カップラー１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。

参照光学系１１０は、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を変更する構成を有する。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系１０６の測定光路中に配置されてもよい。

＜正面観察光学系＞
正面観察光学系２００は、眼底Ｅｆの正面画像を得るために設けられている。観察光学系２００は、例えば、光源から発せられた測定光（例えば、赤外光）を眼底上で二次元的に走査させる光スキャナと、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口を介して眼底反射光を受光する第２の受光素子と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）の装置構成を持つ。

なお、観察光学系２００の構成としては、いわゆる眼底カメラタイプの構成であってもよい。また、ＯＣＴ光学系１００は、観察光学系２００を兼用してもよい。

＜固視標投影ユニット＞
固視標投影ユニット３００は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系を有する。固視標投影ユニット３００は、眼Ｅに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Ｅを誘導できる。

＜制御部＞
制御部７０は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える。制御部７０のＣＰＵは、各構成の各部材など、装置全体（ＯＣＴデバイス１、ＯＣＴ光学系１００）の制御を司る。ＲＡＭは、各種情報を一時的に記憶する。制御部７０のＲＯＭには、装置全体の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。なお、制御部７０は、複数の制御部（つまり、複数のプロセッサ）によって構成されてもよい。

制御部７０には、不揮発性メモリ（記憶手段）７２、操作部（コントロール部）７６、および表示部（モニタ）７５等が電気的に接続されている。不揮発性メモリ（メモリ）７２は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、ＯＣＴデバイス１、及び、ＯＣＴ光学系１００に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ等を不揮発性メモリ７２として使用することができる。メモリ７２には、ＯＣＴ光学系１００による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。また、メモリ７２には、ＯＣＴデバイス１によって得られたＯＣＴ信号を信号処理することを可能にする信号処理プログラムが記憶されている。また、メモリ７２には、走査ラインにおける断層像（ＯＣＴデータ）、３次元断層像（３次元ＯＣＴデータ）、眼底正面像、断層像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶される。操作部７６には、検者による各種操作指示が入力される。

操作部７６は、入力された操作指示に応じた信号を制御部７０に出力する。操作部７４には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかを用いればよい。

モニタ７５は、装置本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）のディスプレイを用いてもよい。複数のディスプレイが併用されてもよい。また、モニタ７５は、タッチパネルであってもよい。なお、モニタ７５がタッチパネルである場合に、モニタ７５が操作部として機能する。モニタ７５には、ＯＣＴ光学系１００によって撮影された断層画像および正面画像を含む各種画像が表示される。

以上のような構成を備える装置において、その動作の概要について説明する。制御部７０は、検出器１２０によって検出されたスペクトルデータを処理し、画像処理により眼底断層像及び正面像を形成させる。断層像と正面像は、同時に取得されてもよいし、交互に取得されてもよいし、順次取得されてもよい。すなわち、スペクトルデータは、断層像及び正面像の少なくともいずれかの取得に用いられてもよい。

断層画像を得る場合、制御部７０は、駆動機構５１を用いて測定光を眼底Ｅｆ上で横断方向に走査させる。そして、制御部７０は、検出器１２０から出力されるスペクトルデータを眼底上の各走査位置（Ｘ、Ｙ）に関して検出し、検出されたスペクトルデータに含まれる干渉信号をＡスキャン信号に変換処理し、各Ａスキャン信号を走査方向に並べて眼底断層画像を形成させる（図３（ａ）参照）。ここで、Ａスキャン信号とは、例えば、深さ方向に関する被検体の干渉強度分布を示す信号であり、深さ方向における輝度値の列を形成する。

スペクトルデータは、ノイズ除去処理によって干渉信号が抽出され、干渉信号の周波数（波数）毎の振幅レベルが解析されることによってＡスキャン信号に変換される。周波数解析には、フーリエ変換が代表的である。なお、測定光の走査パターンには、例えば、ライン、クロスライン、ラスター、サークル、ラジアル、などが考えられる。また、測定光が２次元的に走査されることにより、３次元ＯＣＴデータが取得される。

正面画像を得る場合、制御部７０は、駆動機構５１を用いて測定光を眼底Ｅｆ上でＸＹ方向に二次元走査させる。これによって、各走査位置でのＡスキャン信号が二次元的に配列された３次元ＯＣＴデータを取得される。制御部７０は、各走査位置（Ｘ、Ｙ）でのＡスキャン信号のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムに基づいて被検体のＸ−Ｙ方向に関する正面画像（図３（ｂ）参照）を得る。例えば、制御部７０は、ヒストグラムの分布、またはヒストグラムの変化に基づいて、各走査位置（Ｘ，Ｙ）での輝度値を取得してもよい。本実施形態によって得られるヒストグラムは、Ａスキャン信号を形成する輝度値の度数（出現頻度）に関するヒストグラムである。

図４は、Ａスキャン信号に基づいてヒストグラムを取得した場合の一例を示す図である。上図は、Ｚ方向に関するＡスキャンの信号強度分布の一例を示すグラフである（横軸：Ｚ方向、縦軸：信号強度）。下図は、上図の信号強度分布のヒストグラムを求めた場合のグラフである（横軸：輝度範囲、縦軸：度数（頻度））。

以下、Ａスキャン信号のヒストグラムに基づいて正面画像を取得する方法について詳細に説明する。図５は、正面画像を得るための設定画面、及び設定処理を経て取得された正面画像を示す図である。設定画面では、正面画像を得る際の基準層、正面画像を得るために設定される深さ領域の厚み、正面画像を得るために設定される深さ領域の基準層に対する距離、セグメンテーションによるＯＣＴ分断線の有無等が、検者によって任意に設定可能である。つまり、本実施形態では、特定の層に基づく正面画像の取得が可能である。

なお、図５では、複数の正面画像（例えば、４つ）が表示されているが、各正面画像に関して設定画面上で検者による設定が可能であり、各正面画像に関する深さ領域の変更が可能である。なお、予め設定された複数の深さ領域に関する正面画像がそれぞれ表示可能であってもよく、さらに、予め設定された深さ領域が、設定画面によって変更されてもよい。

なお、正面画像を取得する深さ領域として、３次元ＯＣＴデータを形成する深さ領域全体（Ａスキャン信号全体）が設定されてもよいし、３次元ＯＣＴデータを形成する深さ領域の一部（Ａスキャン信号の一部）が設定されてもよい。

図５の設定画面では、基準層として、網膜色素上皮層（ＲＰＥ層）とブルッフ膜（ＢＭ膜）との層境界が設定され、深さ領域の厚みとして１０ピクセルが設定され、基準層に対する距離として−１０ピクセルが設定されている。もちろん、あくまでも一例に過ぎない。

図６は、ヒストグラムを用いた正面画像を得る際の一例を示すフローチャートである。制御部７０は、前述のように設定された設定条件に基づいて、Ａスキャン信号においてヒストグラムを取得する深さ領域を設定する。図６は、図５の設定条件に基づいてヒストグラムを求める場合の例を示している。

以下の説明では、Ａスキャン信号における特定の深さ領域でのヒストグラムを求めることによって、特定の深さ領域に関する正面画像を生成する場合について説明する。例えば、制御部７０は、Ａスキャン信号に対してセグメンテーション処理を行うことによって、眼底の層境界を検出する。この場合、制御部７０は、特定の層（例えば、神経線維層（nerve fiber layer: NFL）、神経節細胞層（ganglion cell layer: GCL）、網膜色素上皮（retinal pigment epithelium: RPE）等）に対応する層境界をセグメンテーション処理によって検出してもよい。なお、特定の層に対応する層境界を検出する場合、解剖学見地に基づく特定の層の位置、層の順序、Ａスキャン信号内における輝度レベル等に基づいて、検出手法が設定される。なお、セグメンテーションには、例えば、エッジ検出等が利用される。

特定の層に対応する層境界が検出された後、図７に示すように、制御部７０は、検出された層境界ＢからＰ１離れた位置を始点Ｓ、始点Ｓから厚みＴＨを加えた位置を終点Ｅとする、深さ領域ＥＲを設定する。なお、層境界から離れた深さ領域に関するＡスキャン信号を用いることによって、層境界検出においてバラツキが生じた場合であっても、良好な正面画像を取得できる。もちろん、深さ領域ＥＲとして、第１の層境界から第２の層境界までの深さ領域が設定されてもよい。

制御部７０は、Ａスキャン上に設定された深さ領域ＥＲに関してヒストグラムを求める。例えば、制御部７０は、深さ領域ＥＲにおけるＡスキャン信号の輝度分布に関して、輝度範囲を一定数の区間（以下、ビン）に分割し、各ビンに対応する輝度値の度数（出現頻度）を計測する。制御部７０は、その計測結果に基づいて、輝度値に関するヒストグラムを生成する（図４参照）。

なお、ビンの幅を大きくするほど、ノイズの影響を軽減できる一方、ビンの幅が大きいと、細かい情報が失われ、生成される画像の階調が小さくなる。ビン幅は、これらの事情及び実験結果等を踏まえ、適当な大きさに設定される。なお、図４では、ビン幅として３２が設定されているが、これに限定されない。

次に、制御部７０は、生成されたヒストグラムに基づいて、Ａスキャン信号の代表輝度値を求める。例えば、制御部７０は、生成したヒストグラムから、最も出現頻度の多いビンの中央値を、そのＡスキャンの代表輝度値として、正面画像の輝度値とする。制御部７０は、上記のような手法によって、各走査位置（Ｘ，Ｙ）に関して代表輝度値をそれぞれ求める。制御部７０は、求められた各代表輝度値を、正面画像の各画素の輝度値として用いることによって、図３（ｂ）のような正面画像を生成する。より詳細には、制御部７０は、各走査位置（Ｘ，Ｙ）に関して求めた代表輝度値に基づいて、正面画像におけるＸ及びＹ位置での各輝度値を変化させる。

以上に示したように、ヒストグラムの頻度において上位を占める輝度値の変化に基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成する各画素の輝度値を変化させることによって、Ａスキャン信号において支配的な輝度情報に基づいて正面画像が形成される。これによって、ノイズの影響が軽減された良好な正面画像を取得できる。
なお、ＯＣＴによって取得された輝度値列は多数のノイズを含む。このノイズは、輝度値列においてランダムな輝度値として現れるため、ノイズによって特定の輝度値の出現頻度が多くなる可能性は低い。

上記のように取得されるヒストグラムは、正面画像を取得するために設定された深さ領域ＥＲに対応する眼底領域を形成する物体に応じて変化する。

例えば、図８に示すように、網膜に浮腫等の病変部ＬＰを含む深さ領域ＥＲにおいて、正面画像を生成する場合を考える。この場合、病変部にあたるＡスキャン信号のヒストグラムは、図９のようになる。したがって、最も出現頻度の多いビンは、病変部の輝度を示すビンＴ１であるが、２番目に出現頻度の多いビンは、病変部周辺の網膜の輝度を示すビンＴ２であったとする。上記のような手法の場合、正面画像の輝度として用いられるのは、最も出現頻度の多いビンＴ１の中央値であり、２番目に出現頻度の多いビンＴ２には影響を受けない。つまり、正面画像には、病変部の輝度が用いられ、病変部周辺の網膜の輝度は加味されない。これによって、深さ領域ＥＲにおける正面画像は、病変部が鮮明に観察できる画像となる。仮に、深さ領域ＥＲにおいてＡスキャン信号の輝度値を積算した場合、病変部周辺の網膜の輝度値も積算されるため、病変部の輝度値が埋没してしまう可能性がある。これに対し、上記のヒストグラムを用いる手法によれば、深さ領域ＥＲを占める病変部の輝度値が正面画像の各代表輝度値に用いられるため、病変部の輝度値が埋没することが抑制される。したがって、このようなヒストグラムに基づいて正面画像の輝度値を変化させることによって、被検眼Ｅに発生した病変部（網膜の欠損、剥離、浮腫、老廃物、新生血管など）ＬＰ等の画像化が良好に行える（図１０参照）。

また、屈折率の変化する部分に関して局所的な異常反射が存在する場合であっても、ヒストグラムを用いることによって、出現頻度の低い輝度による影響を軽減できるので、異常反射によって正面画像の一部が異常に明るくなることを低減できる。

＜ビン幅の設定＞
なお、ヒストグラムの取得において、ビン幅は、Ａスキャン信号の輝度レベルに応じて任意に変更されてもよい。例えば、Ａスキャン信号の輝度レベルに応じて自動的に適したビン幅に調整されてもよい。例えば、制御部７０は、深さ領域ＥＲにおけるＡスキャン信号の最大輝度と最小輝度の差を用いて、Ａスキャン毎にビンの幅を計算してもよい。例えば、最大輝度と最小輝度の差が大きい場合は、輝度値のブレが大きいと考えられるため、ビン幅を大きくしてビンの優劣を付けやすくしてもよい。一方、最大輝度値と最小輝度値の差が小さい場合、出現頻度のブレが少なく、ビンの優劣を付けやすいと考えられるため、ビン幅を小さくすることで、生成する画像の階調を上げてもよい。

また、制御部７０は、深さ領域ＥＲにおけるＡスキャン信号の平均輝度値と標準偏差（または分散）を用いて、Ａスキャン毎にビンの幅を計算してもよい。例えば、図１１に示すように、制御部７０は、深さ領域ＥＲにおけるＡスキャン信号の輝度平均値μおよび標準偏差σを算出し、平均値を基準に標準偏差σの２倍の幅をビン幅に設定してもよい。

以上のように、制御部７０は、各Ａスキャン信号に応じたビン幅を設定することで、より良好な正面画像を取得することができる。

なお、前述の手法によって取得される代表輝度値は、ビン内の中央値を代表値としている。したがって、生成される正面画像の階調がビン幅に依存してしまう。そこで、制御部７０は、ヒストグラムを用いて代表値の調整を行い、生成される画像の階調を上げるようにしてもよい。

より詳細には、図１２のように、制御部７０は、代表値よりも小さい輝度値の出現回数ａ、代表値よりも大きい輝度値の出現回数ｂを計算する。そして、制御部７０は、例えばａとｂの比からビン幅の範囲内で代表値を変化させる。ここで、代表値を含むビンの最小値をｎ、ビン幅をｋとしたとき、調整後の輝度値ｘは、下記の式（１）により求められる。

なお、前述の手法によって取得される代表輝度値は、輝度値の最頻値に基づく。よって、２番目以降に出現回数が多い輝度値は考慮されない。制御部７０は、出現頻度が２番目以降の輝度値を考慮してもよい。これにより、潜在的に、ヒストグラムの微妙な変化が適切に検出され、より良好な正面画像を取得できる。

より詳細には、制御部７０は、図４で作成したヒストグラムから、例えば、出現頻度の多い上位ビンを数ビン選択し、その代表値の平均をとる。これによって、２番目以降に出現回数が多い輝度値の情報が加味され、より良好な正面画像を取得することができる。なお、上位ビンをいくつ選択するかは、任意に選択できるものとする。例えば、最頻値のビンの出現頻度の５０％以上のビンを選択してもよい。

さらに、制御部７０は、代表値に出現頻度による重みを付けて平均を取ることで、より鮮明な正面画像を取得できる。例えば、図１３に例示すように、ヒストグラムの出現頻度の上位３ビンを選択したとする。この場合、ｎｉをｉ番目に出現頻度の高いビンの代表値、ｆｉをｉ番目に出現頻度の高いビンの出現頻度とすると、出現頻度上位３ビンによる重み付き平均値ｘは下記の式（２）で計算される。

なお、光コヒーレンストモグラフィー装置１は、被検眼Ｅの眼底における３次元ＯＣＴデータだけでなく、前眼部における３次元ＯＣＴデータから上記のヒストグラムを取得し、正面画像を生成してもよい。もちろん、眼以外の部位における３次元ＯＣＴデータから上記のヒストグラムを取得し、正面画像を生成してもよい。

１ＯＣＴデバイス
１０光コヒーレンストモグラフィー装置
７０制御部
１００ＯＣＴ光学系
１０８光スキャナ
１２０検出器
３００固視標投影ユニット

Claims

被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるＡスキャン信号を検出するためのＯＣＴ光学系と、
各走査位置でのＡスキャン信号が二次元的に配列された３次元ＯＣＴデータを取得し、取得された３次元ＯＣＴデータを処理してＯＣＴ正面画像を生成するための画像処理手段と、を備える光コヒーレンストモグラフィー装置であって、
前記画像処理手段は、
各走査位置での前記Ａスキャン信号のヒストグラムを取得し、
取得された前記ヒストグラムに基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成させることを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。
前記画像処理手段は、
各走査位置での前記Ａスキャン信号のヒストグラムを取得し、
ヒストグラムの頻度において上位を占める輝度値に基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成する各画素の輝度値を設定することを特徴とする請求項１の光コヒーレンストモグラフィー装置。
前記被検体は、被検眼である請求項１〜２のいずれかの光コヒーレンストモグラフィー装置。
前記画像処理手段は、
前記Ａスキャン信号における特定の深さ領域でのヒストグラムを取得し、
取得された前記ヒストグラムに基づいて、被検体の特定の深さ領域に関するＯＣＴ正面画像を生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの光コヒーレンストモグラフィー装置。
被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるＡスキャン信号を検出するためのＯＣＴ光学系と、
各走査位置でのＡスキャン信号が二次元的に配列された３次元ＯＣＴデータを取得し、取得された３次元ＯＣＴデータを処理してＯＣＴ正面画像を生成するための画像処理手段と、を備える光コヒーレンストモグラフィー装置において実行される眼底画像処理プログラムであって、
前記光コヒーレンストモグラフィー装置のプロセッサによって実行されることで、
前記画像処理手段によって、各走査位置での前記Ａスキャン信号のヒストグラムを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された前記ヒストグラムに基づいて、ＯＣＴ正面画像を形成させる画像形成ステップと、
を前記光コヒーレンストモグラフィー装置に実行させることを特徴とする眼底画像処理プログラム。