CN105877693A - 摄像装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置及其控制方法。所述摄像装置能够拍摄共焦图像和非共焦图像，在该摄像装置中，容易且快速地提供被检者预期的图像。所述摄像装置包括：获取单元，其被构造为获取被检眼的共焦图像和非共焦图像；显示单元，其被构造为显示所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像中的至少一者；分析单元，其被构造为分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像；以及显示控制单元，其被构造为根据由所述分析单元获得的分析结果，改变在所述显示单元上显示的显示形式。

Description

摄像装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及摄像装置及摄像装置的控制方法，更具体地涉及要用于眼科诊断和治疗等的摄像装置及摄像装置的控制方法。

背景技术

为了在早期诊断和治疗与生活方式相关的疾病以及作为失明的主要原因的疾病的目的，已广泛进行眼部的检查。作为用于眼部的检查装置中的一种，已知作为使用共焦激光显微镜的原理的眼科装置的扫描激光检眼镜(SLO)。SLO是被构造为利用作为测量光的激光对眼底进行光栅扫描，并且基于测量光的返回光的强度来以高速获取具有高分辨率的眼底的平面图像的装置。通过仅检测穿过小孔的光，SLO能够仅拍摄特定深度位置处的返回光，从而获取与眼底照相机等的图像相比具有高对比度的图像。

这种被构造为获取平面图像的装置在下文中被称为SLO装置，并且该平面图像在下文中被称为SLO图像。

在SLO装置中，能够通过增大测量光的光束直径，来获取具有改进的横向分辨率的视网膜的SLO图像。然而，随着测量光的光束直径的增大，由于当获取SLO图像时被检眼的像差，出现了S/N比以及视网膜的SLO图像的分辨率降低的问题。

为了解决这个问题，开发了包括自适应光学系统的自适应光学SLO装置，在该自适应光学SLO装置中，由波前传感器实时测量被检眼的像差，并且由波前补偿设备对被检眼中发生的测量光与其返回光的像差进行补偿。利用这种自适应光学SLO装置，能够获取高横向分辨率的SLO图像。

此外，高横向分辨率的SLO图像能够被获取作为运动图像，并且使得例如能够非侵入观察血流动力学。因此，通过从各个帧提取视网膜血管，来测量毛细血管等中的血球的移动速度。还能够观察感光细胞，在这种情况下，聚焦位置被设置为视网膜外层附近，由此获取SLO图像。

然而，在通过获取视网膜内层而获得的共焦图像中，在某些情况下，噪声信号由于光从神经纤维层反射的影响而变强，因此难以观察血管壁并且检测壁边界。鉴于上述情况，近年来，已使用如下的方法，该方法涉及通过改变在光接收单元前布置的小孔的直径、形状和位置来获得散射光，并且观察由此获得的非共焦图像(Sulai,Dubra et al.；"Visualizationof retinal vascular structure and perfusion with a nonconfocal adaptive opticsscanning light ophthalmoscope",J.Opt.Soc.Am.A,Vol.31,No.3,pp.569-579,2014)。在非共焦图像中，焦深(focus depth)大，因此能够容易地观察到在深度方向上具有凹凸的物体(例如血管)。此外，从神经纤维层反射的光不易被直接接收，因此能够降低噪声。

此外，已发现以下内容。即使在观察视网膜外层中的感光细胞的情况下，到目前为止，感光细胞外段主要被成像在共焦图像中，而感光细胞内段的凹凸被成像在非共焦图像中(Scoles,Dubra et al.；"In VivoImaging of Human Cone Photoreceptor Inner Segments",IOVS,Vol.55,No.7,pp.4244-4251,2014)。在感光细胞病症的初期阶段中，感光细胞外段消失，但感光细胞内段存在的细胞被观察如下：在共焦图像中，能够观察到细胞以黑色消失，而在非共焦图像中，能够观察到细胞为具有高亮度的区域。

如上所述，在“Sulai,Dubra et al.；"Visualization of retinal vascularstructure and perfusion with a nonconfocal adaptive optics scanning lightophthalmoscope",J.Opt.Soc.Am.A,Vol.31,No.3,pp.569-579,2014”中，存在如下技术的公开，即，通过使用自适应光学SLO装置，来获取视网膜血管的非共焦图像。此外，在“Scoles,Dubra et al.；"In Vivo Imaging ofHuman Cone Photoreceptor Inner Segments",IOVS,Vol.55,No.7,pp.4244-4251,2014”中，存在如下技术的公开，即，通过使用自适应光学SLO装置，同时获取共焦图像和非共焦图像。

在能够获取共焦图像和非共焦图像两者的SLO装置中，共焦信号的信号强度要大得多。因此，在显示获取的眼底图像的情况下，通常显示共焦图像。然而，在观察感光细胞密度等的情况下，在某些情况下，通过使用非共焦图像，能够更准确地观察感光细胞的状态。因此，在被构造为获取共焦图像和非共焦图像两者的装置中，考虑到被检者预期获取的信息，有必要在共焦图像与非共焦图像之间适当地切换。然而，有必要通过将这些图像比较，来选择预期的图像，这在实际检查中是烦琐的。

发明内容

鉴于上述的情况做出本发明，本发明提供一种摄像装置以及摄像装置的控制方法，所述摄像装置被构造为在显示获取的被检者的图像时，通过在共焦图像与非共焦图像之间适当地切换，容易且快速地提供被检者预期的图像。

为了解决上述问题，根据本发明的一个实施例，提供了一种摄像装置，所述摄像装置包括：

获取单元，其被构造为获取被检眼的共焦图像和非共焦图像；

显示单元，其被构造为显示所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像中的至少一者；

分析单元，其被构造为分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像；以及

显示控制单元，其被构造为根据由所述分析单元获得的分析结果，改变在所述显示单元上显示的显示形式。

根据本发明的该一个实施例，在显示获取的被检者的眼底图像时，通过改变显示形式，例如根据需要在共焦图像与非共焦图像之间切换，可以提供被检者预期的图像。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1A和图1B是各自用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的整体构造的示意图，其中，图1A是SLO装置的平面图，图1B是其侧视图。

图2A是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的光学系统的示意构造的图。

图2B是用于示意性例示被构造为控制SLO装置的控制系统的构造的图。

图3是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的光接收单元的构造的图。

图4是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的第二分支部的构造的图。

图5是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的第一分支部的构造的图。

图6是用于例示根据本发明的实施例的固视标(fixation target)的图。

图7是用于示出根据本发明的实施例的SLO装置的、引导到被检眼的各个光束(诸如测量光)的波长分布的曲线图。

图8是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的摄像过程的流程图。

图9是用于例示根据本发明的实施例的SLO装置的图像浏览器的画面的构造的图。

图10A、图10B、图10C和图10D是各自用于例示根据本发明的第一实施例的AO-SLO显示器上显示的AO-SLO图像的图。

图11是用于例示根据本发明的第三实施例的AO-SLO显示器上显示的AO-SLO图像的图。

具体实施方式

现在，将通过下面的实施例，参照附图描述本发明的实施方式。注意，下述的实施例不限制如所附权利要求中所述的本发明，并且并非实施例中描述的特征的所有组合均是本发明的解决方案所必不可少的。

[第一实施例]

在本发明的第一实施例中，应用了本发明的自适应光学扫描激光检眼镜(AO-SLO)装置，被描述为光学图像获取装置。AO-SLO装置包括自适应光学系统，并且是被构造为获取具有高的横向分辨率的眼底的平面图像(AO-SLO图像)的装置。此外，为了辅助AO-SLO像的获取的目的，关联有以下的装置：被构造为获取具有宽视场角的平面图像(WF-SLO像)的宽视场扫描激光检眼镜(WF-SLO)装置，被构造为掌握测量光的入射位置的眼前段观察设备(anterior ocular segmentobservation device)，以及被构造为引导视线以调整获取位置的固视标显示设备。

在本实施例中，AO-SLO装置被构造为通过使用空间光调制器补偿被检眼的光学像差，来获取平面图像。利用AO-SLO装置，能够获取良好的平面图像，而与被检眼的屈光度和光学像差无关。

注意，在本实施例中，为了获取具有高的横向分辨率的平面图像，装置包括自适应光学系统。然而，可以不包括自适应光学系统，只要光学系统的构造能够实现高分辨率即可。

<装置的整体构造>

首先，将参照图1A和图1B，具体描述根据本实施例的AO-SLO装置101的示意构造。

AO-SLO装置101粗略包括头单元102、台单元103、面部承载(facereceiving)单元104、显示单元105以及控制单元106。AO-SLO装置101中的主光学系统内置在头单元102中。台单元103在水平和垂直方向上移动头单元102。面部接收单元104调整用于放置被检者的面部的位置。显示单元105在本实施例中由液晶显示器形成，并且显示操作画面。由个人计算机(PC)形成的控制单元106，控制整个AO-SLO装置101。

头单元102被安装在台单元103上，并且能够通过使同样布置在台单元103上的操纵杆107倾斜来在水平方向上移动，以及通过使操纵杆107旋转来在垂直方向上移动。面部接收单元104包括被构造为承载(receive)下巴的下巴保持器108，以及被构造为利用电动台移动下巴保持器108的下巴保持器驱动单元109。

<光学系统的构造>

接下来，参照图2A和图2B，具体描述头单元102中内置的光学系统。如图2A所例示，在头单元102中，AO-SLO单元被构造为获取AO-SLO像，WF-SLO单元被构造为获取WF-SLO像，信标单元被构造为测量AO-SLO的波前像差，眼前段观察单元被构造为获取眼前段观察图像，以及作为光学系统的固视标单元被构造为提示被检眼注视。在该实施例中，AO-SLO单元形成获取单元，该获取单元被构造为获取被检眼的共焦图像和非共焦图像。

在该实施例中，整个光学系统主要由使用透镜的折射光学系统构成。然而，也能够通过使用利用球面镜代替透镜的反射光学系统，来构成光学系统。

另外，在该实施例中，反射型空间光调制器被用作像差补偿设备，但是也能够使用透射型空间光调制器或可变形镜。

<AO-SLO单元的光源>

接下来，描述光源201-1的详情。作为光源201-1，使用用作典型的低相干光源的超级发光二极管(SLD)。由SLD获取的光具有840nm的波长和50nm的带宽。在这种情况下，为了获取具有斑点噪声少的平面图像，选择低相干光源。此外，虽然在该实施例中选择SLD作为光源，但是可以使用任何类型的光源，只要该光源能够发射低相干光即可。例如，可以使用放大自发发射(ASE)光源。

鉴于对眼睛的测量，合适的波长是近红外光的波长。波长影响获取的平面图像的横向分辨率，因此期望波长尽可能短。因此，在本实施例中，将波长设置为840nm。根据观察目标的测量区域，可以选择其他波长。

从光源201-1发射的光通过单模光纤230-1被引导到光学耦合器231，并且以90:10的比例被分离成参照光205和测量光206-1。

<AO-SLO单元的参照光光路>

接下来，描述参照光205的光路。

由光学耦合器231分离的参照光205通过光纤230-2进入光强测量装置264。光强测量装置264用于测量参照光205的光强，以监视测量光206-1的光强。偏振控制器253-2布置在光纤230-2上，并且控制参照光205的偏振。

<AO-SLO单元的测量光光路>

接下来，描述测量光206-1的光路。

由光学耦合器231分离的测量光206-1通过单模光纤230-4被引导到透镜235-1，并且被调整为光束直径为4mm的的准直光束。偏振控制器253-4布置在单模光纤230-4上，并且控制测量光206-1的偏振。在测量光206-1的光路中，从透镜235-1起，依次布置有第三分束器258-3、第一分束器258-1、空间光调制器259、AO-SLO XY扫描器219-1、AO-SLO聚焦透镜235-10以及第一分色镜270-1。此外，多个透镜235-5至235-9各自适当地布置在这些光学元件之间。

通过透镜235-1被形成为准直光束的测量光206-1，通过第三分束器258-3、第一分束器258-1以及透镜235-5和235-6，并进入空间光调制器259。

在这种情况下，由控制单元106经由驱动器单元281中包括的空间光调制器驱动器288，来控制空间光调制器259。图2B是用于示意性示出在控制单元106和驱动器单元281中内置的关联的模块单元的框图。

接下来，测量光206-1被空间光调制器259调制，通过透镜235-7和235-8，并进入AO-SLO XY扫描器219-1的镜。为简化说明，AO-SLO XY扫描器219-1被例示为单个镜。然而，在实际情况下，两个镜，即，X扫描器和Y扫描器，被设置为彼此接近，以在垂直于光轴的方向上光栅扫描视网膜227。调整测量光206-1的中心，以与AO-SLO XY扫描器219-1的镜的各个旋转中心对准。

X扫描器是被构造为在平行于图纸的方向上扫描测量光206-1的扫描器，并且在此，共振型扫描器用于X扫描器。驱动频率约为7.9kHz。此外，Y扫描器是被构造为在垂直于图纸的方向上扫描测量光206-1的扫描器，并且在此，振镜扫描器(galvano scanner)用于Y扫描器。驱动波形是锯齿波，频率为32Hz，并且占空比为84％。Y扫描器的驱动频率是用于确定AO-SLO图像获取的帧速率的重要参数。由控制单元106经由驱动器单元281中包括的光学扫描器驱动器282，来控制AO-SLO XY扫描器219-1。

透镜235-9和AO-SLO聚焦透镜235-10对应于被构造为在深度方向上扫描视网膜227的光学系统，并且用来以在被检眼207的瞳孔的中心上枢转的方式，利用测量光206-1扫描视网膜227。注意，在该实施例中，测量光206-1的光束直径为4mm，但是为了获取具有更高分辨率的光学图像，光束直径可以大于4mm。

此外，支撑AO-SLO聚焦透镜235-10的AO-SLO电动台217-1，能够在由箭头指示的方向上移动，以移动AO-SLO聚焦透镜235-10的位置，从而进行聚焦调整。由控制单元106通过驱动器单元281中包括的电动台驱动器283，来控制AO-SLO电动台217-1。

可以调整AO-SLO聚焦透镜235-10的位置，从而将测量光206-1聚焦到被检眼207的视网膜227的预定层，以观察该层。另外，能够支持被检眼207具有屈光不正的情况。

测量光206-1进入被检眼207，并被视网膜227反射和散射，以作为进入光接收单元700的返回光208。光接收单元700具有如后所述的图3中例示的构造。已进入光接收单元700的返回光208被分支部分离，并且分离后的光束分别到达检测器704-1至704-5。作为检测器704-1至704-5，例如，使用作为具有高灵敏度的高速传感器的雪崩光电二极管(APD)或光电倍增管(PMT)。

<AO-SLO单元的光接收单元>

接下来，参照图3描述光接收单元700的示意构造。光接收单元700包括上述的检测器704-1至704-5(参见图5)、遮光部711、四角锥棱镜706以及用于会聚光的多个透镜。参照图4描述遮光部711。遮光部711包括4个透过区域712、遮光区域713以及反射区域714，并且遮光部711的中心被布置为位于返回光208的光轴的中心。遮光部711具有椭圆图案，当在遮光部711相对于返回光208的光轴对角布置的情况下、从光轴方向观察时，该椭圆图案形成为圆。

返回光208首先进入布置在成像面上的遮光部711。要在共焦点处会聚的入射光的一部分被反射区域714中的反射而分离，并且在被会聚后进入检测器704-1。在这种情况下，在遮光部711中分离的光708通过布置在成像面上的形状可变小孔707，进入检测器704-1。

已通过遮光部711的透过区域712的光709被布置在成像面上的四角锥棱镜706分离，并且如图5中例示，分离后的光束分别进入检测器704-2、704-3、704-4及704-5。检测器704-2和704-3与在由AO-SLO扫描器219-1扫描测量光期间的X方向同轴地布置。此外，检测器704-4和704-5与在由AO-SLO扫描器219-1扫描测量光期间的Y方向同轴地布置。

由各个检测器根据入射光的强度而获得的电压信号，被控制单元106中包括的AD板276-1转换成数字值，并被输入到控制单元106。

<整个WF-SLO单元>

接下来，描述WF-SLO单元。

WF-SLO单元基本上具有与AO-SLO单元相同的构造。相同部分的重复描述被省略。

WF-SLO单元包括作为主要组件的WF-SLO光源201-2、第二分束器258-2、WF-SLO XY扫描器219-2、WF-SLO聚焦透镜235-14以及WF-SLO检测器238-2。此外，多个透镜235-2和235-11至235-14各自适当地布置在这些光学元件之间。

从WF-SLO光源201-2输出的光通过上述的光学元件，并通过分色镜270-1至270-3等进一步被引导到作为观察对象的被检眼207。类似于AO-SLO单元，WF-SLO光源201-2也是SLD。要获得的光具有920nm的波长和20nm的带宽。

<WF-SLO单元的测量光光路>

接下来，描述测量光206-2的光路。

从WF-SLO光源201-2发射的测量光206-2，通过透镜235-2和235-11至235-14、WF-SLO XY扫描器219-2、分色镜270-1等，被引导到作为观察对象的被检眼207。

作为WF-SLO XY扫描器219-2的组件的X扫描器，是被构造为使测量光206-2在平行于图纸的方向上进行扫描的扫描器，并且在此，共振型扫描器用于X扫描器。驱动频率为约3.9kHz。此外，Y扫描器是被构造为使测量光206-2在垂直于图纸的方向上进行扫描的扫描器，并且在此，振镜扫描器用于Y扫描器。驱动波形是锯齿波，频率为15Hz，并且占空比为84％。Y扫描器的驱动频率是用于确定WF-SLO图像的帧速率的重要参数。测量光206-2的光束直径为1mm，但是为了获取具有更高分辨率的光学图像，也可以大于1mm。

测量光206-2进入被检眼207，并被视网膜227反射或散射，以作为返回光208，返回光208以与测量光206-2相反的方式，通过分色镜270-1至270-3、透镜235-13、WF-SLO聚焦透镜235-14、透镜235-2至235-4、WF-SLO XY扫描器219-2等，到达第二分束器258-2。返回光208-2被分束器258-2从测量光206-2的光路分支，并到达WF-SLO检测器238-2。WF-SLO聚焦透镜235-14由WF-SLO电动台217-2支撑，并且在光轴方向上移动，以使测量光206-2能够聚焦到视网膜227上。

<信标单元的描述>

接下来，描述被构造为测量被检眼207中生成的像差的信标单元。

从光源201-3输出的测量光206-3，通过透镜235-15、信标聚焦透镜235-16、第四分色镜270-4等，被引导到作为观察对象的被检眼207。在这种情况下，测量光206-3在从被检眼207的中心偏心的状态下，进入被检眼207，以避免被从角膜226反射。信标聚焦透镜235-16被用于信标217-3的电动台支撑，并且在光轴方向上移动，以使测量光206-3能够聚焦到视网膜227上。

来自被检眼207的返回光的一部分，作为返回光208，在相反的方向上通过AO-SLO单元的测量光206-1的光路，并到达第一分束器258-1。由第一分束器258-1从测量光光路分支的返回光208，通过小孔298进入波前传感器255。在波前传感器255中，测量被检眼207中生成的返回光208的像差。在这种情况下，安装小孔298，用于屏蔽除返回光208之外的不需要的光。波前传感器255电连接到控制单元106。

波前传感器255是哈特曼-夏克(Shack-Hartmann)波前传感器，并且其测量范围被设置为从-10D至+5D。通过使用泽尼克(Zernike)多项式来表达获得的像差，并且获得的像差表示被检眼207的像差。Zernike多项式包括以下术语：倾斜(tilt)、离焦(defocus)、散光(astigmatism)、彗差(coma)、三叶形(trefoil)等。注意，光源201-3具有760nm的中心波长和20nm的波长宽度。

在这种情况下，透镜235-5至235-10等被布置为使得角膜226、AO-SLO XY扫描器219-1、波前传感器255以及空间光调制器259彼此光学共轭。因此，波前传感器255能够测量被检眼207的像差。此外，空间光调制器259能够基于关于从波前传感器255发送到控制单元106的像差的信息，根据来自控制单元106的指令，补偿被检眼207的像差。

<固视标单元>

固视标256由发光显示模块形成，并且在XY平面上具有显示面(27mm×27mm，128像素×128像素)。在这种情况下，能够使用液晶、有机EL、LED阵列等。当被检眼207从固视标256观看光柱(flux)257时，提示被检眼207注视或旋转。在固视标256的显示面上，例如，显示十字形图案，以在如图6中例示的任何照明位置265处闪烁。

来自固视标256的光柱257，通过透镜235-17、用于固视标的聚焦透镜235-18以及第一分色镜至第三分色镜270-1至270-3，被引导到视网膜227。此外，用于固视标的聚焦透镜235-18和透镜235-17被布置为使得固视标256的显示面与视网膜227彼此光学共轭。用于固视标的聚焦透镜235-18被用于固视标的电动台217-4支撑，并且在光轴方向上移动，以使清晰的图像能够被呈现给被检眼207。此外，由控制单元106经由驱动器单元281中包括的固视标驱动器284，来控制固视标256。

<眼前段观察单元>

接下来，描述眼前段观察单元。

从眼前段照明光源201-4输出的光照明被检眼207。从被检眼207反射的光，通过第一分色镜270-1、第二分色镜270-2、第四分色镜270-4以及透镜235-19和235-20，进入CCD照相机260。眼前段照明光源201-4是具有740nm的中心波长的LED。

<聚焦、快门和散光矫正>

如上所述，在头单元102中内置的光学系统包括AO-SLO单元、WF-SLO单元、信标单元、固视标单元以及眼前段观察单元。在这些单元中，AO-SLO单元、WF-SLO单元、信标单元和固视标单元具有分别地和单独地用于上述聚焦的电动台217-1至217-4，并且通过这4个电动台217-1至217-4的协调运动，调整由电动台217-1至217-4中的各个支撑的聚焦透镜的聚焦。注意，在旨在单独调整聚焦位置的情况下，也能够单独移动电动台。

此外，AO-SLO单元、WF-SLO单元和信标单元各自包括快门(未示出)，并且通过打开或关闭快门，能够控制是否使测量光进入被检眼207。注意，在此使用快门，但是也能够通过直接接通/断开光源201-1至201-3，来控制是否使测量光进入被检眼207。类似地，也能够通过接通/断开光源201-4和固视标256，来控制眼前段观察单元和固视标单元。

此外，能够替换AO-SLO聚焦透镜235-10，并且可以根据被检眼207的像差(屈光不正)来使用球面透镜或柱面透镜。此外，透镜的数量不限于一个，可以组合和安装多个透镜。

<波长>

图7示出了从AO-SLO单元、WF-SLO单元、信标单元、固视标单元以及眼前段观察单元中使用的光源发射的光束的波长分布。为了由分色镜270-1至270-4分开光束，光束被设置为具有不同的波长带。注意，图7示出了各光束的波长的差异，其中未限定强度和频谱形状。

<成像>

接下来，描述获取的图像的形成方法。

已进入检测器704-1至704-5的光，在检测器704-1至704-5中的各个中经受光电转换，并且被控制单元106中包括的AD板276-1转换成数字值。在控制单元106中，数字值进一步经受与AO-SLO XY扫描器219-1的操作和驱动频率同步的数据处理，从而形成AO-SLO图像。

基于已进入检测器704-1的光而形成的AO-SLO图像，即，从与小孔对应的遮光部711中的反射区域714反射的光，为共焦图像。同时，基于已进入检测器704-2至704-5的光而形成的AO-SLO图像，即，已通过与小孔对应的遮光部711中的反射区域714周围的透过区域712的散射光，为非共焦图像。

在光束进入检测器704-2、704-3、704-4及704-5的特定时刻从各个光束获得的数字值，分别被定义为Ia、Ib、Ic及Id。然后，基于以下表达式，能够确定在X方向和Y方向上的微分值I’和I”。

I’＝(Ia–Ib)/(Ia+Ib)

I”＝(Ic-Id)/(Ic+Id)

通过使用利用在X方向和Y方向上的微分值I’和I”生成的图像，能够获取强调轮廓的图像。此外，作为光接收单元的构造，描述如下的构造，其中，检测器的数量被设置为4，以获取数字值Ia、Ib、Ic及Id。然而，也可以考虑其他构造。例如，可以采用如下的构造，其中，2个检测器被布置为相对于四角锥棱镜的分支点线对称，并且相对于四角锥棱镜的分支方向和这2个检测器，配设了被构造为围绕分支点旋转的驱动单元。在这种结构的情况下，当四角锥棱镜和检测器被围绕光709的光轴旋转时，能够获取关于微分值I′和旋转角的信息。

类似地，在WF-SLO单元中，在WF-SLO检测器238-2中获得的电压信号，被控制单元106中包括的AD板276-2转换成数字值，从而形成WF-SLO图像。

<摄像过程>

接下来，参照图8、图9以及图10A至图10D，描述根据本实施例的AO-SLO装置101中的摄像过程。

图8是用于例示摄像过程的流程图。下面，详细描述各个步骤。

(步骤S801)启动AO-SLO装置101，并确认AO-SLO装置101的设置状态。

检查者接通控制单元106和AO-SLO装置101的电源。然后，当起动用于测量的控制软件时，在显示单元105上显示图9中例示的控制软件画面。此时，敦促被检者将脸放置在面部接收单元104上。

(步骤S802)获取眼前段的图像。

当控制软件画面上的执行按钮501被按下时，眼前段的图像被显示在眼前段显示器512上。在瞳孔的中心未正确地显示在显示器的中央的情况下，通过使用操纵杆107，首先将头单元102移动到基本上正确的位置。在需要进一步调整的情况下，按下控制软件画面上的电动台按钮503，以稍微移动下巴保持器驱动单元109。

(步骤S803)获取WF-SLO像。

在该步骤中，调整WF-SLO XY扫描器219-2的扫描宽度，并且利用8mm×6mm的尺寸对被检者的眼底进行摄像。在以基本上正确的状态显示眼前段的图像的情况下，在WF-SLO显示器515上显示WF-SLO像。固视标256被设置在固视标位置显示器513的中央位置，以将被检眼207的视线引导到中心。

接下来，检查者调整聚焦调整按钮504，以在观看WF-SLO强度显示器516的同时增大WF-SLO强度。在WF-SLO强度显示器516上，横轴为时间并且纵轴为信号强度，以时间序列显示由WF-SLO单元检测到的信号强度。然后，通过聚焦调整按钮504的调整，聚焦透镜235-10、235-14、235-16及235-18的位置被同时调整。

在清晰地显示WF-SLO像的情况下，按下WF-SLO摄像按钮505以获取WF-SLO像。在获取的WF-SLO图像中没有问题的情况下，按下WF-SLO记录按钮517以保存关于WF-SLO像的WF-SLO数据。

(步骤S804)确定用于获取AO-SLO图像的位置。

确认显示的WF-SLO像，并且通过使用后述的方法来确定旨在获取AO-SLO像的位置。接下来，引导被检眼207的视线，使得用于获取AO-SLO像的位置位于WF-SLO显示器515的中央。

存在确定用于获取AO-SLO像的位置的两种方法。一种方法是涉及指定固视标256在固视标位置显示器513中的位置的方法，而另一种方法是涉及在WF-SLO显示器515上的预期位置点击的方法。WF-SLO显示器515上的像素与固视标256的位置相关联，使得固视标256的位置能够自动移动，以将视线引导到预期位置。

在确认旨在获取AO-SLO像的位置已经移动到WF-SLO显示器515的中央之后，流程转变到随后的步骤。

(步骤S805)补偿像差。

当像差测量按钮506被按下时，用作WF-SLO测量光的测量光206-2被阻挡，并且信标单元的快门(未示出)被打开，其结果是，用作信标光的测量光206-3被照射到被检眼207。由波前传感器255检测到的哈特曼图像被显示在波前传感器显示器514上。基于哈特曼图像而计算出的像差被显示在像差补偿显示器511上。像差被显示为被分开成离焦分量(单位：μm)和整个像差量(单位：μmRMS)。在这种情况下，在步骤S803中调整用于AO-SLO测量光的AO-SLO聚焦透镜235-10和用于信标光的信标聚焦透镜235-16的位置，因此在步骤S805中准备好了要进行像差测量。具体而言，相对于测量光206-3的返回光208，通过小孔298而不被阻挡，并且处于到达波前传感器255的状态。

在这种情况下，当自动聚焦按钮521被按下时，透镜235-10、235-14、235-16及235-18的位置被自动调整，使得离焦的值减小。

接下来，当像差补偿按钮522被按下时，空间光调制器259被自动调整，使得像差量减少，并且实时显示像差量的值。在这种情况下，当像差量的值达到预先确定的阈值(0.03μmRMS)或更小时，AO-SLO测量按钮507被自动按下，并且流程转变到随后的步骤。能够任意设置像差量的阈值。此外，在像差量的值未达到阈值或更小的情况下，按下像差补偿暂停按钮508以停止像差补偿。之后，按下AO-SLO测量按钮507，以使流程转变到随后的步骤。

在这种情况下，调整WF-SLO XY扫描器219-2的扫描宽度，并且利用200μm×200μm的尺寸和400像素×400像素的分辨率，对被摄体的眼底进行摄像。

(步骤S806)获取AO-SLO像。

当AO-SLO测量按钮507被按下时，用作信标光的测量光206-3被阻挡，并且AO-SLO测量光206-1的快门被打开，其结果是，测量光206-1被照射到被检眼207。像差已被补偿的AO-SLO像被显示在AO-SLO显示器518上。由此显示的AO-SLO像是后述的AO-SLO共焦图像。此外，类似于WF-SLO强度显示器516，在AO-SLO强度显示器519上，以时间序列显示由AO-SLO单元检测到的信号强度。

在信号强度不足的情况下，检查者在观看AO-SLO强度显示器519的同时，调整聚焦和下巴保持位置，使得信号强度增大。

此外，能够通过摄像条件设定按钮523指定摄像视场角、帧速率以及摄像时间。

此外，通过深度调整按钮524的调整，能够移动AO-SLO聚焦透镜235-10，以在被检眼207的深度方向上调整摄像范围。具体而言，能够获取诸如感光细胞层、神经纤维层或色素上皮层等的预期层的像。

在清晰地显示AO-SLO像的情况下，按下AO-SLO记录按钮520以保存AO-SLO数据。然后，测量光206-1被阻挡。在此，在控制单元106中，基于已进入检测器704-1的光形成AO-SLO共焦图像，基于已进入检测器704-2至704-5的光形成AO-SLO非共焦图像。在这种情况下，通过使用在成像项目中描述的在X方向上的微分值I'，来形成AO-SLO非共焦图像。在图9中例示的控制软件画面上，不显示所形成的非共焦图像。

图10A至图10D是各自用于例示所形成的AO-SLO图像的图。图10A是AO-SLO共焦图像111的例示，图10B是AO-SLO非共焦图像112的例示。AO-SLO共焦图像111和AO-SLO非共焦图像112在X方向和Y方向上，分别被等分成例如A至C和1至3，并且各自包括9个区域。

(步骤S807)分析AO-SLO图像中的感光细胞的状态。

接下来，当感光细胞分析按钮525被按下时，针对AO-SLO共焦图像111和AO-SLO非共焦图像112，基于已知的图像处理(例如在US2014/0185889号中描述的方法)，来检测感光细胞。通过布置在AD板276-1上的用作分析单元的模块，来进行在随后的步骤S808中的感光细胞的检测以及感光细胞密度的比较，分析单元被构造为分析共焦图像和非共焦图像。

注意，分析单元还包括用作图像分割单元的模块，该图像分割单元被构造为在分析的执行期间将图像分割成多个区域。此外，在该实施例中，感光细胞密度是多个预定的检查或在眼底的检查期间考虑的评价项目中的一者，并且感光细胞密度的计算对应于其评价值的计算。由分析单元中包括的评价值计算单元进行感光细胞密度的计算。

(步骤S808)将感光细胞密度相互比较。

接下来，针对通过将AO-SLO共焦图像111和AO-SLO非共焦图像112分割成9个而获得的各个区域，将检测到的感光细胞的密度相互比较。此时，检测如下的区域X，在区域X中，在AO-SLO非共焦图像112中检测到的感光细胞密度比在AO-SLO共焦图像111中检测到的感光细胞密度，大预定值或者更多。在这种情况下，区域2-A、3-A、3-B及3-C被检测为区域X。如图10C中例示，检测到的区域X显示有围绕加粗的区域X的框线，以向检查者通知如下的事实，即，相比于在AO-SLO显示器518上显示的AO-SLO共焦图像111，在AO-SLO非共焦图像112中更容易观察到感光细胞。由显示控制单元根据分析结果，经由各种通知形式(例如插入字母和插入框等)，进行这种通知，显示控制单元被构造为改变要在显示单元105上显示的图像的显示形式。显示控制单元由用作控制单元106中包括的AD板276-1中的显示控制单元的模块形成。

(步骤S809)显示AO-SLO非共焦图像。

接下来，按下共焦图像/非共焦图像开关按钮526，以在AO-SLO显示器518的区域2-A、3-A、3-B及3-C中显示AO-SLO非共焦图像112，并且观察感光细胞。共焦图像/非共焦图像开关按钮526通过被按下，而在共焦图像与非共焦图像之间切换(图10C和图10D被切换)，因此检查者能够显示预期的AO-SLO图像。注意，上面描述了切换整个区域X的示例。然而，可以采用针对各个区域切换区域X的构造，并且在由指示装置(例如鼠标)给出指令的情况下，可以显示非共焦图像。

具体而言，根据上述的评价值的比较结果，来改变要在AO-SLO显示器518上显示的图像。由用作上述的显示控制单元的模块，进行根据作为分析结果的比较结果的在显示形式上的改变。

(步骤S810)针对切换，确认是否考虑了整个区域。

关于显示将共焦图像切换到非共焦图像的必要性或非必要性，是否考虑了所显示的整个分割区域。当考虑了整个区域时，一系列操作被最终完成。当未考虑整个区域时，流程转换到步骤S808，以考虑尚未考虑的区域是否需要被切换。

通过上述步骤的执行，能够容易且迅速地获取适于诊断的眼底的AO-SLO图像，并且能够提供由检查者预期的图像。注意，在上述实施例中，显示单元105旨在显示共焦图像，但是显示单元105能够足以显示共焦图像和非共焦图像中的至少一者。可以显示共焦图像和非共焦图像中的一者，并且根据分析结果而替换为另一图像。

[第二实施例]

在第一实施例中，描述了涉及通过按下共焦图像/非共焦图像开关按钮526在AO-SLO显示器518上连续地显示AO-SLO共焦图像111和AO-SLO非共焦图像112的方法。然而，在分割区域中的各个对应区域中，仅区域X可以通过被AO-SLO非共焦图像112替换而被显示，在区域X中，AO-SLO非共图像112的感光细胞密度比AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度大预定值或者更多。图10D是相对于AO-SLO共焦图像111，AO-SLO非共焦图像112适合被检测为区域X的区域2-A、3-A、3-B及3-C中的图。

[第三实施例]

在第一实施例中，描述了涉及针对9个分割区域中的各个将AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度与AO-SLO非共焦图像112的感光细胞密度进行比较，并显示比较结果的方法。在本发明的第三实施例中，描述了涉及将AO-SLO图像分割成更多数量的区域，将AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度与AO-SLO非共焦图像112的感光细胞密度进行比较，并显示比较结果的方法。

在第三实施例中，在第一实施例的步骤S808中，针对各个微小区域(例如15μm×15μm的区域)，将AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度和AO-SLO非共焦图像112的感光细胞密度相互比较。计算AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度C与AO-SLO非共焦图像112的感光细胞密度S之间的比T，使得比较结果能够被分割成例如4个阶段。在这种情况下，获得AO-SLO非共焦图像的感光细胞密度S与AO-SLO共焦图像的感光细胞密度C的比T。此外，根据以下比T的计算结果，基于4种排序，来分割AO-SLO共焦图像111。

A：3≤T

B：2≤T<3

C：1≤T<2

D：T<1

图11是显示图像使得根据针对AO-SLO共焦图像111而计算出的比T的区域叠加在AO-SLO共焦图像111上的例示。在图11中，例示了如下的状态，即，被分割成4个区域的AO-SLO共焦图像111包括区域A(1101)、区域B(1102)、区域C(1103)以及其他区域D。检查者通过观察图11中例示的AO-SLO共焦图像111，能够掌握AO-SLO非共焦图像112的感光细胞密度S与AO-SLO共焦图像111的感光细胞密度C的比T为大的区域。

由此，检查者能够根据需要，通过按下共焦图像/非共焦图像切换按钮526以在AO-SLO显示器518上显示AO-SLO非共焦图像112，来观察感光细胞。

此外，为了显示区域A至C，代替如图11中例示的通过粗框线来显示区域A至C，例如可以使用如下的方法，该方法涉及使用彩色框，或者通过根据感光细胞密度的比T的值而改变透过率，来显示半透明图像。即，在该实施例中，根据AO-SLO共焦图像111与AO-SLO非共焦图像112的对应位置之间的评价值的差，来对这些位置或者区域进行排序，并且根据该排序，改变用于替换图像的模式。

此外，在第二实施例中，描述了涉及针对各个微小区域计算感光细胞密度的比T的方法。然而，涉及针对相邻的微小区域(例如3×3区域)计算感光细胞密度的比T的方法也是有效的。

(其他实施例)

在上述实施例中，描述了获得关于感光细胞的图像信息的情况，但是本发明针对的图像信息不限于此。例如，上述的分析方法也能够适用于能够被分析为各种图像的各种结构，所述各种图像能够通过图像从眼底(诸如视网膜血管)收集。

此外，本发明并不限于上述的实施例，而能够在不脱离本发明的精神的情况下进行各种改变和变型。例如，尽管在上述实施例中被检查物是眼睛，但是本发明能够应用到除眼睛之外的被测定物(例如皮肤或器官)。在这种情况下，除眼科装置之外，本发明包括医疗设备(例如内窥镜)的方面。因此，期望本发明被理解为示例为用于眼科诊断和治疗的装置的摄像装置，并且被检眼被理解为被检查物的一个方面。

还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由系统或装置的计算机例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存装置以及存储卡等中的一个或更多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种摄像装置，所述摄像装置包括：

获取单元，其被构造为获取被检眼的共焦图像和非共焦图像；

显示单元，其被构造为显示所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像中的至少一者；

分析单元，其被构造为分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像；以及

显示控制单元，其被构造为根据由所述分析单元获得的分析结果，改变在所述显示单元上显示的显示形式。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，

其中，所述分析单元包括图像分割单元，所述图像分割单元被构造为将所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像分割成多个区域，并且

其中，所述分析单元被构造为针对所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像的所述多个分割区域中的各个区域，分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述显示控制单元被构造为使所述显示单元显示向被检者通知所述分析结果的通知形式。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，

其中，所述分析单元包括评价值计算单元，所述评价值计算单元被构造为计算关于预定的评价项目的、在所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像中的评价值，并且

其中，所述显示控制单元被构造为根据所获取的共焦图像中和所获取的非共焦图像中的对应的评价值的比较结果，来改变所述显示形式。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，所述显示控制单元被构造为当将所述评价值相互比较时，在所述非共焦图像的评价值比所述共焦图像的评价值大预定值或更多的情况下，以所述非共焦图像替换所述共焦图像。

6.根据权利要求4所述的摄像装置，

其中，所述分析单元被构造为当将所述评价值相互比较时，根据所述非共焦图像的评价值与所述共焦图像的评价值的差，来排序，并且

其中，所述显示控制单元被构造为根据所述排序，来改变以所述非共焦图像替换所述共焦图像的模式。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中，所述分析单元被构造为分析所述被检眼的感光细胞的状态。

8.一种摄像装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

获取被检眼的共焦图像和非共焦图像；

在显示单元上显示所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像中的至少一者；

分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像；以及

根据在分析所获取的共焦图像和所获取的非共焦图像的步骤中获得的分析结果，改变在所述显示单元上显示的显示形式。