CN1286428C - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种眼科装置，它具有：在动画摄影观察时，用红外光对被检眼的眼底进行照明的观察照明单元；在静止画面摄影时，对上述被检眼的眼底进行照明的摄影照明单元；将上述被检眼的眼底像变换成图像信号的摄像单元；将上述图像信号变换成数字数据的变换单元；在动画摄影时设定第1查询表，在静止画面摄影时设定第2查询表的设定部；和使用由上述设定部设定的查询表对上述数字数据进行灰度等级变换的灰度等级变换单元；其中，上述第1查询表强调根据从上述数字数据计算出来的直方图而生成的视网膜上的血管区域。可通过对应于观察·摄影动作改写LUT或者从多个LUT中选择合适的LUT来切换对应被数字化了的图像信号的放大率。

Description

眼科装置

技术领域

本发明涉及在眼科诊疗所等使用的眼科装置。

背景技术

近年来，开发出了多种使用了摄像元件的装置。在眼科摄像装置方面也开发出了用于进行电子文件归档、远程诊断、利用计算机的诊断支援等的取代以往的银盐胶片而使用摄像元件将被检眼图像作为电子图像获取的眼科装置。

在这样的眼科装置中，例如，对无散瞳眼底照相机的情况，在进行观察时，使用红外光通过黑白照相机进行合焦或者匹配调整，而在进行摄像时则同步于闪光灯使用另外的彩色照相机进行静止画面摄影。

但是，近年来则不再象以往那样分别使用红外线观察用、摄取彩色的静止图像用的专用的摄像元件，而是开始使用通用化了摄像元件的眼底照相机。

在通用化了观察以及摄影所使用的摄像元件的情况中，在使用红外光进行观察时和利用闪光灯进行彩色静止画面摄影时，由于分别使用了不同的光源，故为了得到适合于观察以及摄影的图像，需要分别设定不同的增益。

例如，众所周知的有特开平4-38582号公报所开示的那样，采用在进行低照度的观察时，通过提高照相机的增益来提高图像的对比度，在进行高照度的摄影时，则通过降低照相机的增益来提高摄影时的图像的信噪比(S/N)的方法。

这样，在上述的以往例中，是通过调整观察用照相机的增益或观察用光源的光通量来提高观察图像的对比度。但是，由于在单纯地只是变更增益或者光通量的过程中增强了也包含光圈部分的图像整体的对比度，故不能单一地增强作为在进行合焦或者匹配调整时的指标的血管等所关心区域的对比度。因此，在只进行增益或者光通量的调整中不能得到足够的对比度而存在难以进行合焦或者匹配调整的情况。

图4是观察时的图像整体的灰度直方图，横轴表示亮度，纵轴表示频率。在该图4中，光圈部的亮度水平分布在区域A，眼底整体的亮度水平分布于区域B，对焦或者匹配的调整所使用的视神经触头部附近的血管的亮度水平分布于区域C。

在作为观察光使用红外光时，由于不是来自视网膜而是来自脉络膜的反射占支配地位，故视网膜上的关心区域的图像数据分布的范围如图4所示的那样极其狭小。因此，利用只对照相机的增益或者观察光通量的调整之类的线性校正几乎不能提高所关心区域的对比度。

另一方面，由于在使用了闪光灯闪光的静止图像摄影时，希望有不同于监视器用的伽马校正或者线性的增益校正之类的观察时的校正的校正方法，故为了提高观察图像的对比度，需要如特开平5-199998号公报所开示那样地在观察用方面有专用的校正电路，从而导致了电路的大型化、复杂化以及成本上升。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供可以在观察用方面不使用专用的校正电路就可以提高观察时的血管关心区域的对比度的眼科装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种眼科装置，它具有：

在动画摄影观察时，用红外光对被检眼的眼底进行照明的观察照明单元；

在静止画面摄影时，对上述被检眼的眼底进行照明的摄影照明单元；

将上述被检眼的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元；

将上述图像信号变换成数字数据的变换单元；

在动画摄影时设定第1查询表，在静止画面摄影时设定第2查询表的设定部；和

使用由上述设定部设定的查询表对上述数字数据进行灰度等级变换的灰度等级变换单元；

其中，上述第1查询表根据从上述数字数据计算出来的直方图而生成以强调视网膜上的血管区域。

更好是，所述眼科装置具有用于显示上述灰度等级变换之后的数字数据的监视器。

另外，本发明还提供一种眼科装置，它具有：

在动画摄影观察时，用红外光对被检眼的眼底进行照明的观察照明单元；

在静止画面摄影时，对上述被检眼的眼底进行照明的摄影照明单元；

将上述被检眼的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元；

将上述图像信号变换成数字数据的变换单元；

在动画摄影时设定第1查询表，在静止画面摄影时设定第2查询表的设定部；和

使用由上述设定部设定的查询表对上述数字数据进行灰度等级变换的灰度等级变换单元；

其中，上述第1查询表在动画摄影时根据由上述数字数据计算出来的直方图而生成以强调视网膜上的血管区域，并根据上述摄像单元的增益或上述观察照明单元的光通量来决定。

另外，涉及本发明的眼科单元具有：在观察时照明被检眼的眼底的观察照明单元、在摄影时照明眼底的摄影照明单元、将通过该两照明单元得到的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元、将通过该摄像单元得到的图像信号变换成数字值的变换单元、用于保存上述图像信号的数字值数据的帧存储器、可改写的查询表和同步于上述观察以及摄影动作改写上述查询表的单元。

此外，涉及本发明的眼科单元具有：在观察时照明被检眼的眼底的观察照明单元、在摄影时照明眼底的摄影照明单元、将通过该两照明单元得到的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元、将通过该摄像单元得到的图像信号变换成数字值的变换单元、保存用于校正上述图像信号的数字值的不同的数据的上述多个查询表和对应于上述观察以及摄影动作从上述多个查询表中选择预定的查询表的选择单元。

附图说明

图1是眼底照相机的构成图；

图2是观察时的LUT的曲线图；

图3是摄影时的LUT的曲线图；

图4是红外观察时的图像数据的直方图。

具体实施方式

下面，基于图示的实施形态详细说明本发明。

图1所示是第1实施形态中的眼底照相机的构成图。

作为眼底观察摄影光学系统，在被检眼E的前方配置有物镜1，在其后方的光路上顺次地排列着孔部具有摄影光阑2的开孔反射镜3、为进行聚焦而可以沿着光路移动其一部分的摄影透镜4、半反半透反射镜5、电视摄像机等摄像装置6。

在半反半透反射镜5的反射方向配置有与眼底Er共轭的定视灯7，以便为被检眼E提示定视目标。定视灯7可以利用如点阵状地排列的LED阵列或者LED等的背投光和点阵的液晶光阀构成，通过透过/不透过地控制二维的任意位置的点，可以相对于被检眼E，在任意的位置处提示定视目标。这里，独立于摄影光学系统将外部定视灯作为定视灯使用。

此外，作为照明光学系统，在朝向开孔反射镜3的入射侧，自卤素灯等发出可见光的观察光源10侧起，顺次地排列有聚光透镜11、截止可见光的可见光截止滤光片12、发出可见光的闪光的闪光灯光源13、具有环状开口的光阑14、截止红外光的红外滤光片15、透镜16。

另外，摄影装置6的输出经由A/D变换部20连接在帧存储器21以及LUT(查询表)22上。帧存储器21连接着LUT设定部23以及LUT22，LUT22、LUT设定部23的输出连接在图像控制部24上。

再有，图像控制部24连接于D/A变换部25、记录介质26、信息输入装置27、控制电路28。此外，D/A变换部25的输出连接于监视器29。进而，控制电路28经由左右眼选择开关30、闪光灯闪光控制电路31连接在闪光灯光源13上。

在进行摄影前，摄影者首先经由信息输入装置27将被检查者的ID序号、姓名、出生年月日、性别等患者信息以及输出摄影图像时的文件格式输入到图像控制部24。接着，在被检眼E的正面配置物镜1，点亮用于进行眼底观察的观察光源10。从观察光源10发出的光被聚光透镜11聚光，经由可见光截止滤光片12截止可见光，作为红外光的观察光将通过闪光灯光源13、光阑14、物镜16，由开孔反射镜3的反射镜部反射到左方，通过物镜1并经由被检眼E的瞳孔Ep照亮眼底Er。

此时，红外截止滤光片15通过没有图示的机构退避到光路外。进而，被观察光照明了的眼底像再次通过物镜1、开孔反射镜3的摄影光阑2、摄影透镜4，透过半反半透反射镜5成像在摄影装置6上。

对红外光以及可见光具有灵敏度的摄像装置6在将感光了的眼底像变换成了视频信号后，将得到的视频信号输出到A/D变换部20。输入到A/D变换部20的视频信号被从模拟数据变换成了数字数据，变换成了数字数据的被检眼像的1帧左右的观察图像数据将保存在帧存储器21中。

然后，LUT设定部23从保存在帧存储器21中的图像数据中提取直方图，作成增强图4所示的区域B以及C的视网膜上的血管等的图像区域的部分这样的观察用的LUT，例如作成图2所示那样的LUT并设定为LUT22。

此外，将从A/D变换部20输出的图像数据输入LUT22，在通过上述这样设定的LUT22进行了灰度等级变换后，将之输出到D/A变换部25。在D/A变换部25将输入了的数字数据变换成了模拟信号后，输出给监视器29。

由此，在监视器29上将提示增强了血管像等所关心区域的对比度的观察图像。摄影者可边观察监视器29所提示的眼底像，边精确地重合被检眼E和摄像装置的位置，进行合焦以及摄影范围的确认。摄影者在确认了摄影范围、位置、合焦均为良好后，操作没有图示的摄影开关进行静止图像摄影。

检测到了摄影开关的输入的控制电路28在将红外光截止滤光片15插入到光路上的同时，在向图像控制部24输出了摄影开始信号之后，等待来自图像控制部24的对闪光灯光源13的发光时序信号。

控制电路28一旦接收到闪光灯光源13的发光时序信号，便不延迟地将发光信号传送给闪光灯发光控制电路31，从闪光灯光源13将发出光束。从闪光灯光源13发出的光束与观察光同样地经由物镜1通过被检眼E照明眼底Er。眼底像成像在摄像装置6的摄像面上并将视频信号输出到A/D变换部20。

图像控制部24将摄像装置6输出的1帧左右的视频信号与闪光灯闪光取得同步，并在经A/D变换部20变换成数字数据后，取入帧存储器21。然后，在LUT设定部23作成静止图像摄影用的LUT，例如图3所示那样的用于校正监视器29的伽马特性的LUT并设定为LUT22。

接着，读出保存在帧存储器21中的眼底图像数据，在利用LUT22进行了灰度等级变换后，进一步将之变换成BMP等图像格式或者按所设定的压缩率进行压缩变换成JPEG等图像格式，保存在MO、硬盘等记录介质26中。

此外，图像控制部24也可以对应于需要读出帧存储器21的图像数据，并在经由LUT22进行了灰度等级变换后，将之输入到D/A变换部25并通过进而输出到监视器29，由摄影者进行图像确认。

另外，通过如本实施形态这样地构成A/D变换部20、帧存储器21以及LUT22，可以实现在摄影后设定图像校正用的LUT，缩短从摄影到取得图像的时间。

这里，在本实施形态中，在作成观察时的LUT时，是使用观察图像的直方图数据直线地增强了所关心的区域，但本发明并非只限于该例，也可以不使用光圈部的直方图数据地进行直方图平滑化等。此外，在可以根据照相机的或者观察光通量等预测观察时的关心区域的水平时，也可以使用预先规定的LUT。

再有，虽然作为静止图像摄影用的LUT使用了监视器29的伽马特性校正用的LUT，但也可以不只限定于此地使用线性LUT、增强黄斑区或者视神经触头部这样的LUT等。进而，在光源的特性不同时，也可以对应于光源的特性使用其他的LUT等。另外，还可以变更写入的数据。或者LUT也可以分别具有写入了观察用和摄影用的不同的数据的多个LUT。

这里，在以往例中，虽然是将AD变换后的数据保存在帧存储器中并在LUT进行了灰度等级变换，但也可以在AD变换后用LUT进行灰度等级变换再保存到帧存储器中。

将保存了涉及本实施形态的程序的记录介质提供给其他的系统或者装置，由其系统或者装置的计算机读出保存在记录介质中的程序代码，也可以运行上述的步骤。

如以上所说明过的这样，利用本发明所涉及的眼科装置，可以不使用观察用专用的校正电路地在观察以及摄影中容易地得到最佳的图像。

Claims (3)

1.一种眼科装置，其特征在于，具有：

在动画摄影观察时，用红外光对被检眼的眼底进行照明的观察照明单元；

在静止画面摄影时，对上述被检眼的眼底进行照明的摄影照明单元；

将上述被检眼的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元；

将上述图像信号变换成数字数据的变换单元；

在动画摄影时设定第1查询表，在静止画面摄影时设定第2查询表的设定部；和

使用由上述设定部设定的查询表对上述数字数据进行灰度等级变换的灰度等级变换单元；

其中，上述第1查询表根据从上述数字数据计算出来的直方图而生成以强调视网膜上的血管区域。

2.根据权利要求1所述的眼科装置，其特征在于，具有用于显示上述灰度等级变换之后的数字数据的监视器。

3.一种眼科装置，其特征在于，具有：

在动画摄影观察时，用红外光对被检眼的眼底进行照明的观察照明单元；

在静止画面摄影时，对上述被检眼的眼底进行照明的摄影照明单元；

将上述被检眼的眼底像变换成电气的图像信号的摄像单元；

将上述图像信号变换成数字数据的变换单元；

在动画摄影时设定第1查询表，在静止画面摄影时设定第2查询表的设定部；和

使用由上述设定部设定的查询表对上述数字数据进行灰度等级变换的灰度等级变换单元；

其中，上述第1查询表在动画摄影时根据由上述数字数据计算出来的直方图而生成以强调视网膜上的血管区域，并根据上述摄像单元的增益或上述观察照明单元的光通量来决定。

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