JP2000197608A

JP2000197608A - 眼科撮影装置

Info

Publication number: JP2000197608A
Application number: JP10377632A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Ogawa; 哲司小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】左右眼の識別を行って関心領域からの情報を
有効に処理可能とし、短時間で安定した画像を得る。【解決部】撮影スイッチが押されて撮影操作が開始さ
れ、検知した全ての画像情報が画像メモリに入力され
る。次に、被検眼Ｅに対する光学系の位置を検出して左
右眼の判別を行い、予め設定した関心領域に対し輝度情
報を検出する。例えば、左眼を撮影した眼底画像から黄
班部を含むエリアＱ及び乳頭部を含むエリアＰを関心領
域として設定し、設定された関心領域に関して、各領域
内の全て又は一部の部位の輝度レベルを検出する。ここ
で、エリアＰ内の輝度がエリアＱ内の輝度よりも高い場
合には、左眼であることが判定可能となり、エリアＰか
ら最高輝度、エリアＱから最低輝度の検出が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼像を撮像可
能な撮像素子を有する眼科撮影装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の銀塩フィルムに代り、撮像素子等
を使用して被検眼像を電子画像として得る眼科撮影装置
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例において、被検眼像を電子画像として取り込む場合
には、従来の銀塩フィルムに対してラチチュードが狭く
なるために、例えば眼底画像を取り込む際に、多くの情
報を含む高輝度な乳頭部と、低輝度な網膜特に黄班部と
から、効率良く情報を得ることは非常に難しい。更に、
眼底の反射率には個人差が大きく、この反射率に対して
不適切な光量で撮影した場合には、準備されたダイナミ
ックレンジに対して有効な情報を含む領域が少ない非効
率的な画像となる。

【０００４】また、被検眼像を撮影する際に、角膜の曲
率の大きさや撮影ミスによって、画像周辺に白くフレア
が入ることがあり、その場合も不要な高輝度部の情報用
に準備したダイナミックレンジに割り付けることになる
ために、同様に非効率的な画像となり、画像周辺の黒い
アパーチャ部も同様に非効率的な画像を発生する要因と
なる。

【０００５】更に、電子画像全般において、画像のデー
タ量が多いと保存スペースが多く必要となり、その後の
再生等の処理が遅くなる。また、眼科撮影装置によって
は、非常に短い間隔で連続的に撮影する手法もあるが、
その場合には画像１枚当たりの処理速度を可成り短縮し
なければならないという問題点が生ずる。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
左右眼の識別を行って関心領域からの情報を有効に処理
可能として、短時間で安定した画像を得る眼科撮影装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科撮影装置は、被検眼像を電気信号に
変換する撮像手段と、被検眼に対し固視を促す固視目標
と、該固視目標の位置に応じた関心領域を設定する関心
領域設定手段と、該関心領域設定手段により設定した情
報に基づいて前記撮像手段から得た被検眼画像情報の特
定部に対して輝度情報を検出する情報検出手段と、該情
報検出手段の出力に応じて少なくとも前記被検眼画像情
報に対して処理を施す画像処理手段とを有することを特
徴とする。

【０００８】また、本発明に係る眼科撮影装置は、被検
眼像を電気信号に変換する撮像手段と、被検眼が右眼で
あるか左眼であるかの情報を発生する左右眼情報発生手
段と、該左右眼情報発生手段の出力に応じて決定した情
報に基づいて前記撮像手段から得た被検眼画像情報の特
定部に対して輝度情報を検出する情報検出手段と、該情
報検出手段の出力に応じて少なくとも前記被検眼画像情
報に対して処理を施す画像処理手段とを有することを特
徴とする。

【０００９】更に、本発明に係る眼科撮影装置は、被検
眼像を電気信号に変換する撮像手段と、被検眼に対し固
視を促す固視目標と、該固視目標の位置情報を検出する
固視位置検出手段と、該固視位置検出手段の出力に応じ
て決定した情報に基づいて前記撮像手段から得る被検眼
画像情報の特定部に対して輝度情報を検出する情報検出
手段と、該情報検出手段の出力に応じて少なくとも前記
被検眼画像情報に対して処理を施す画像処理手段とを有
することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例の眼底カメラの構
成図を示し、観察用光源１から被検眼Ｅに対向する対物
レンズ２に至る光路上には、コンデンサレンズ３、撮影
用光源４、ミラー５、リレ−レンズ６、孔あきミラー７
が順次に配列されており、孔あきミラー７の後方の光路
上には、フォーカスレンズ８、撮影レンズ９、ハーフミ
ラー１０、撮像手段１１が配列され、ハーフミラー１０
の入射方向には固視目標１２が配置されている。

【００１１】撮像手段１１の出力は、Ａ／Ｄ変換部１３
を介して画像メモリ１４と画像処理部１５に接続され、
画像メモリ１４と画像処理部１５の出力は、Ｄ／Ａ変換
部１６を介してテレビモニタ１７に接続されている。ま
た、画像処理部１５の出力は、撮影操作制御部１８、関
心領域設定部１９に接続され、撮影操作制御部１８には
撮影スイッチ１９の出力が接続され、撮影操作制御部１
８の出力は撮影用光源４に接続されている。

【００１２】観察用光源１を出射した光束は、コンデン
サレンズ３、ミラー５、リレーレンズ６を通り、孔あき
ミラー７の周辺で反射され、対物レンズ２、被検眼Ｅの
瞳孔Ｅｐを通り眼底Ｅｒを照明する。照明された眼底像
は、瞳孔Ｅｐ、対物レンズ２、孔あきミラー７の孔を通
り、フォーカスレンズ８、撮影レンズ９、ハーフミラー
１０を通過し、撮像手段１１上に結像する。また、被検
者はハーフミラー１０を反射する光路によって、固視目
標１２を見ることが可能であり、これにより被検眼Ｅの
位置が固定される。

【００１３】撮像手段１１に結像した画像は、Ａ／Ｄ変
換部１３、画像メモリ１４、Ｄ／Ａ変換手段１６を介し
て連続的にテレビモニタ１７に映出され、操作者はこの
映像を見ながら位置合わせを行う。

【００１４】位置合わせが終了した時点で撮影スイッチ
２０を押すと、それを撮影操作制御手段１８が検出し
て、予め設定した発光エネルギにより撮影用光源４が発
光する。この撮影光はミラー５以降の観察光と同様の光
路を辿り、撮像手段１１に被検眼Ｅの眼底像を結像す
る。得られた映像信号はＡ／Ｄ変換部１３により、例え
ば各画素１０ビットの階調でデジタル情報に変換され
て、画像メモリ１４に記録され、画像処理部１５は画像
処理を開始する。

【００１５】図２は画像処理のフローチャート図を示
し、先ず撮影スイッチ２０が押されたことにより撮影操
作が開始され、これを検知して画像メモリ１４に全ての
画像情報が入力される。次に、図示しない左右眼検出手
段により、被検眼Ｅに対する光学系の位置を検出して左
右眼の判別を行い、この左右眼検出手段の出力に応じ
て、予め設定した関心領域に対し輝度情報を検出する。

【００１６】図３、図４は固視目標１２を呈示して眼底
Ｅｒの後極部を画像中心とすることにより得られる眼底
像を示し、関心領域設定手段１９は予め関心領域として
Ｐ及びＱを選択するように設定されている。図３は左眼
を撮影した場合の画像であり、図４は右眼を撮影した場
合の画像を示している。なお、これらの画像は右眼用、
左眼用に色の異なる２つの光源を準備して、操作者が被
検者に対し何れの固視目標１２を見るか指示を促して撮
影してもよいし、操作者が左右を選択して、この選択に
応じて２つの光源を切換えるようにしてもよい。

【００１７】例えば図３に示すように、黄班部がエリア
Ｑに含まれ、乳頭部がエリアＰに含まれ、これらのエリ
アＰ及びＱが関心領域として設定され、この設定された
関心領域に関して、各領域内の全て又は一部の部位の輝
度レベルを検出する。エリアＰ内の輝度がエリアＱ内の
輝度よりも高い場合には、被検眼は左眼であることが判
定可能となり、エリアＰから最高輝度、エリアＱから最
低輝度の検出を行う。

【００１８】図５は眼底像全体の輝度のヒストグラム図
を示し、横軸は輝度、縦軸は頻度を示している。各山は
輝度の低い側からアパーチャ部Ａ、網膜部Ｂ、乳頭部
Ｃ、撮影ミス等により発生するフレアＤを表している。
また、点線で示す領域は左眼の場合にエリアＰ及びＱか
ら検出された輝度情報を示し、画像全体について検出作
業を行うことなく、眼底画像の最低輝度部Ｍと最高輝度
部Ｎを検出することが可能となる。また、これらの最低
輝度部Ｍと最高輝度部Ｎから有用なダイナミックレンジ
エリアＨを算出することができ、エリアＧ及びＩに対し
ては圧縮率を高く、エリアＨに対しては圧縮率を低く設
定して、例えば８ビットのデータにダイナミックレンジ
圧縮を施すために、図６に示すような変換テーブルを作
成する。図６のＭ、Ｎはそれぞれ図４のＭ、Ｎに相当
し、この変換テーブルを使用して圧縮処理を実行した後
に、再び画像メモリ１４に保存する。

【００１９】このようにして、全ての画像情報に対して
調査を行うことなく、短時間で効率の良い検出を行うこ
とが可能となり、少ないデータ量で有効な情報を生成す
ることができる。なお、ダイナミックレンジ圧縮の方法
は、圧縮率をエリアＧ及びＩに対して圧縮率を高く設定
したが、エリアＧにある情報を最低輝度値にシフトし、
エリアＩにある情報を最高輝度値にシフトして圧縮を行
ってもよい。また、エリアＨにある情報は圧縮を行わな
くてもよい。

【００２０】本実施例では、Ａ／Ｄ変換部１３において
１０ビットの分解能で量子化し、画像処理部１５で８ビ
ットデータに変換したが、入出力を共に８ビットとし、
エリアＧ及びＩに関して圧縮処理を施し、エリアＨにあ
る情報は伸張処理を施してもよい。また、初めに関心領
域を設定する場合に、最低輝度は黄班部を含むエリアＱ
から検出したが、眼底Ｅｒの光学系の収差等によって、
画像の周辺部の方が輝度レベルが低い場合には、そのエ
リアを設定してもよい。

【００２１】図７は撮影光量の設定ミス又は眼底Ｅｒの
個人差により、得られた画像が暗過ぎる場合のヒストグ
ラム図を示し、図５と同様に、輝度の低い側からアパー
チャ部Ａ、網膜部Ｂ、乳頭部Ｃ、撮影ミス等によって発
生するフレアＤ等を示している。この場合も、同様にエ
リアＰ及びＱを検出することにより最高輝度部Ｎと最低
輝度部Ｍを検出し、図８に示すように最低輝度部Ｍから
最高輝度部ＮまでのエリアＨを、圧縮率が低くなるよう
に変換テーブルを作成することによって、撮影光量の設
定ミス又は眼底Ｅｒの個人差に左右されることなく、効
率良く画像を作成することが可能となる。

【００２２】なお、逆に撮影光量の設定ミス又は眼底Ｅ
ｒの個人差によって、明かる過ぎる画像を得てしまった
場合も、同様に修正することが可能である。なお、関心
領域として乳頭部及び黄斑部又は周辺部を設定したが、
操作者が特に注目したい部位を設定する関心領域変更手
段を準備し、その部位を左右眼検出手段の出力から算出
して求めてもよい。例えば、操作者が特に乳頭部に注目
したい場合には、図５の乳頭部Ｃの山を圧縮率を特に低
く設定するようにすれば達成することができる。

【００２３】図９は第２の実施例の構成図を示し、第１
の実施例において関心領域設定手段１９を除去し、左右
眼検出手段２１を追加した構成とされている。そして、
画像処理部１５に左右眼検出手段２１の出力が接続され
ている。

【００２４】第１の実施例と同様な光路により、被検者
は光軸中心に位置する固視目標１２を見て、観察用光源
１による眼底像が図１０、図１１に示すように撮像され
る。この画像が得られたことを検知した画像処理部１５
は、図１２のフローチャートに示す処理を開始する。先
ず、撮影スイッチが押されて撮影操作が開始されたこと
が検出され、画像にメモリ１４に全ての画像情報が入力
され、次に左右眼検出手段２１は検者に対する光学系の
位置を検出して左右眼を判定し、その出力に応じて、予
め設定された関心領域に対して輝度情報が検出される。
なお、操作者により左右眼検出手段２１の左右眼入力を
行ってもよい。

【００２５】図１０は本装置を使用して左眼を撮影した
場合の画像を示し、左右眼検出手段２１の出力に基づ
き、黄班部を含む関心領域Ｒと乳頭部を含む関心領域Ｓ
が設定される。また、図１１は右眼を撮影した場合の画
像を示し、同様に関心領域Ｒと関心領域Ｔが設定され
る。設定された関心領域を選択し、各領域内の全て又は
一部の部位に対して輝度レベルを検出する。例えば、操
作者が左右眼検出手段２１により左眼を入力した場合に
は、エリアＳから最高輝度、エリアＲから最低輝度を検
出することが可能となり、得られた特定の輝度情報から
被検眼画像の有用なダイナミックレンジを算出する。次
に、第１の実施例と同様にして圧縮率を設定して圧縮処
理を実行する。このようにして、全ての画像情報に対し
て検出を行うことなく、短時間で効率の良い検出を行う
ことができ、少ないデータ量で有効な情報を生成するこ
とが可能となる。

【００２６】図１３は第３の実施例の構成図を示し、第
１の実施例において固視目標１２を移動可能とし、固視
位置検出部２２を追加した構成とされている。そして、
固視位置検出部２２の出力は画像処理部１５と固視目標
１２の駆動手段１２’に接続されている。

【００２７】第１の実施例と同様に被検者は固視目標１
２を見るが、この固視目標１２は自在に位置を変えるこ
とができるので、例えば図１４に示すような画像を得る
ことができる。このような画像を得たことを検知した画
像処理部１５は、固視位置検出部２２の出力から、光学
系の倍率と移動距離を考慮して、図１４に示すエリアＵ
のほぼ中央に黄斑部が位置することを算出する。この黄
斑部の位置に基づき、乳頭部はエリアＶ又はＶ’にくる
ことが予想されるが、この場合にＶ’は画像エリア外と
なるので、乳頭位置はエリアＶと確定することができ
る。なお、固視目標１２の位置によってはエリアＶ又は
Ｖ’の両方について検出してもよいし、第２の実施例と
同様に左右眼検出手段２１を設ければ、両方の情報から
乳頭部位置を確定することができる。

【００２８】以後は、第１の実施例と同様に、設定され
た関心領域から最高輝度と最低輝度を算出し、ダイナミ
ックレンジを求めてダイナミックレンジ圧縮を実行す
る。このような手順により、固視目標を自在に移動可能
な装置においても、全ての画像情報に対して検出を行う
ことなく、短時間で効率の良い検出を行って、少ないデ
ータ量から有効な情報を生成することが可能となる。

【００２９】なお、関心領域として乳頭部及び黄斑部を
設定したが、操作者が特に注目したい部位を設定する関
心領域変更手段を準備して、その部位を固視位置検出部
２２の出力から算出し求めてもよい。

【００３０】図１５は第４の実施例の関心領域を示し、
第２の実施例又は第３の実施例の構成を使用して、得ら
れた眼底像に対して関心領域Ｗを設定し、その領域Ｗ内
の輝度情報を求めてヒストグラムを作成する。図１６は
全ての領域に対してヒストグラムを作成したものである
が、領域Ｗ内を検出することによって、網膜部Ｂと乳頭
部Ｃの山の概略の形状を抽出することができ、これらの
山を予め設定した基準値に基づきエリアＪ、Ｋ、Ｌに分
割する。

【００３１】図１７は情報を多く含むエリアＪとエリア
Ｌに対して圧縮率を低く設定した変換テーブルである。
このように、眼底Ｅｒの情報をほぼ３つのエリアに分割
し、異なる増幅率を設定して被検眼画像情報に処理を施
すことにより、被検眼Ｅの個人差又は撮影光量の設定ミ
ス等に左右されずに、効率良く必要な情報を有効に生成
することが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科撮
影装置は、関心領域を設定してその輝度情報を検出し、
その情報を基に短時間で効率的に処理内容を決定して、
効率良く有効な情報を含んだ被検眼像を生成することが
でき、被検眼の個人差や撮影ミス等に左右されずに安定
して有効な画像を生成することが可能となる。

【００３３】また、本発明に係る眼科撮影装置は、左右
眼情報発生手段の出力情報に基づいて特定部の輝度情報
を検出し、被検眼画像情報に処理を施すことにより、関
心領域又は左右眼情報を検出する機構がなくても、画像
情報から左右の識別を簡便に行うことが可能となる。

【００３４】更に、本発明に係る眼科撮影装置は、固視
目標の位置情報に基づいて特定部の輝度情報を検出し、
被検眼画像情報に処理を施すことにより、操作者の設定
に応じて特に注目したい部分の情報を多く含む有効な画
像を生成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】画像処理のフローチャート図である。

【図３】眼底像の説明図である。

【図４】眼底像の説明図である。

【図５】眼底像のヒストグラムのグラフ図である。

【図６】ダイナミックレンジ圧縮の変換テーブルのグラ
フ図である。

【図７】眼底像のヒストグラムのグラフ図である。

【図８】ダイナミックレンジ圧縮の変換テーブルのグラ
フ図である。

【図９】第２の実施例の構成図である。

【図１０】眼底像の説明図である。

【図１１】眼底像の説明図である。

【図１２】画像処理のフローチャート図である。

【図１３】第３の実施例の構成図である。

【図１４】眼底像の説明図である。

【図１５】眼底像の説明図である。

【図１６】眼底像のヒストグラムのグラフ図である。

【図１７】ダイナミックレンジ圧縮の変換テーブルのグ
ラフ図である。

【符号の説明】

１観察用光源４撮影用光源７孔あきミラー１０ハーフミラー１１撮像手段１２固視目標１４画像メモリ１５画像処理部１７テレビモニタ１８撮影操作制御部１９関心領域設定部２１左右眼検出手段２２固視位置検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼像を電気信号に変換する撮像手段
と、被検眼に対し固視を促す固視目標と、該固視目標の
位置に応じた関心領域を設定する関心領域設定手段と、
該関心領域設定手段により設定した情報に基づいて前記
撮像手段から得た被検眼画像情報の特定部に対して輝度
情報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段の出力
に応じて少なくとも前記被検眼画像情報に対して処理を
施す画像処理手段とを有することを特徴とする眼科撮影
装置。
【請求項２】前記情報検出手段の検出結果に応じて、
被検眼が右眼であるか左眼であるかを判定する左右眼判
定手段を有する請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項３】前記画像処理手段は前記被検眼画像情報
の一部に対して、少なくともダイナミックレンジ圧縮を
施すダイナミックレンジ圧縮手段を有する請求項１に記
載の眼科撮影装置。
【請求項４】前記画像処理手段は前記情報検出手段が
検出する前記関心領域を変更する関心領域変更手段を有
する請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項５】前記画像処理手段は前記情報検出手段の
出力に応じてヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに
応じて前記圧縮手段の圧縮率を設定する圧縮率演算手段
を有する請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項６】前記圧縮率演算手段は、前記情報検出手
段が検出した略高輝度部と略低輝度部の圧縮率を他の領
域の圧縮率より低く設定する請求項１に記載の眼科撮影
装置。
【請求項７】被検眼像を電気信号に変換する撮像手段
と、被検眼が右眼であるか左眼であるかの情報を発生す
る左右眼情報発生手段と、該左右眼情報発生手段の出力
に応じて決定した情報に基づいて前記撮像手段から得た
被検眼画像情報の特定部に対して輝度情報を検出する情
報検出手段と、該情報検出手段の出力に応じて少なくと
も前記被検眼画像情報に対して処理を施す画像処理手段
とを有することを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項８】前記画像処理手段は前記被検眼画像情報
の一部に対して少なくともダイナミックレンジ圧縮を施
すダイナミックレンジ圧縮手段を有する請求項７に記載
の眼科撮影装置。
【請求項９】前記画像処理手段は前記情報検出手段の
出力に応じてヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに
応じて前記圧縮手段の圧縮率を設定する圧縮率演算手段
を有する請求項７に記載の眼科撮影装置。
【請求項１０】前記圧縮率演算手段は、前記情報検出
手段が検出した略高輝度部と略低輝度部の圧縮率を他の
領域の圧縮率より低く設定する請求項９に記載の眼科撮
影装置。
【請求項１１】被検眼像を電気信号に変換する撮像手
段と、被検眼に対し固視を促す固視目標と、該固視目標
の位置情報を検出する固視位置検出手段と、該固視位置
検出手段の出力に応じて決定した情報に基づいて前記撮
像手段から得る被検眼画像情報の特定部に対して輝度情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段の出力に
応じて少なくとも前記被検眼画像情報に対して処理を施
す画像処理手段とを有することを特徴とする眼科撮影装
置。
【請求項１２】前記画像処理手段は前記被検眼画像情報
の一部に対して、少なくともダイナミックレンジ圧縮を
施すダイナミックレンジ圧縮手段を有する請求項１１に
記載の眼科撮影装置。
【請求項１３】前記画像処理手段は前記情報検出手段
の出力に応じてヒストグラムを作成し、該ヒストグラム
に応じて前記圧縮手段の圧縮率を設定する圧縮率演算手
段を有する請求項１１に記載の眼科撮影装置。
【請求項１４】前記圧縮率演算手段は、前記情報検出
手段が検出した略高輝度部と略低輝度部の圧縮率を他の
領域の圧縮率より低く設定する請求項１３に記載の眼科
撮影装置。