JP2003010131A - 眼科用画像処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過去画像との比較を容易にかつ確実に行う。 【解決手段】 入力された眼底像と比較対照する過去画
像は、ハードディスクドライブ内に記録されており、任
意の画像検索方法により該当する過去画像をメモリに内
の眼底カメラから入力された画像とは別の領域に記憶さ
れる（ステップ１）。入力された画像について、低周波
成分のみの画像を生成する（ステップ２）。生成された
低周波成分画像について、それぞれの画素値の最大値、
最小値を算出する（ステップ３）。算出された最大値、
最小値から濃度差を算出し、濃度差が最小の低周波成分
画像を選択し教師画像とする（ステップ４）。教師画像
を用いて復元した非教師画像と教師画像の原画像は、不
要光の影響を受けることなく、単純にモニタで比較する
ことが可能となる（ステップ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼画像の画質
改善を行う眼科用画像処理方法及び記憶媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、眼底カメラを用いて撮影された眼
底像は３５ｍｍフィルムやインスタントフィルムに記録
される方法が一般的に行われている。

【０００３】最近では、ＣＣＤの高感度特性や画像保存
の容易性などから、眼科臨床現場においても眼底カメラ
に接続されたＣＣＤカメラにより撮像した画像を、Ａ／
Ｄ変換してディジタル画像に変換し、コンピュータ等に
おいて画像を読影管理するような方法も行われつつあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、眼科医院等の臨床現場では日々外来の
多くの患者を診察する必要があり、患者一人当りの診察
時間も限られている。しかし、このような状況下におい
ても正確な診断が要求されており、特に眼底病変の場合
には微細な変化をいかに早く正確に読影できるかが問わ
れている。

【０００５】ただ、現実には図７に示すように、眼底画
像毎に撮影条件の違いや撮影者の習熟度の差などから照
明むらが生ずることがあり、このような照明むらが以前
に撮影された画像との経時変化を確認する際の障害とな
っている。図７において、（ａ）は以前撮影された照明
むらを有する眼底画像であり、（ｂ）は今回撮影された
眼底画像である。この例では照明むらが過去画像に入っ
ているため再撮影を行えず、このまま比較を行うしかな
いため、病変部の診断に支障が生じている。

【０００６】本発明の目的は、上述の課題を解決し、過
去の画像との比較を容易にかつ確実に行うことができる
眼科用画像処理方法及び記憶媒体を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る眼科用画像処理方法は、２以上の被検
眼画像においてそれぞれ所定領域を設定するステップ
と、前記所定領域の大きさに応じて平滑化フィルタのサ
イズを設定するステップと、前記設定した各画像に対応
する平滑化フィルタにより前記２以上の被検眼画像の低
周波成分画像をそれぞれ生成するステップと、前記生成
された低周波成分画像の内の何れか１つの画像と前記２
以上の被検眼画像間において画像間演算を行うステップ
とを有することを特徴とする。

【０００８】本発明に係る記憶媒体は、２以上の被検眼
画像においてそれぞれ所定領域を設定するステップと、
前記所定領域の大きさに応じて平滑化フィルタのサイズ
を設定するステップと、前記設定した各画像に対応する
平滑化フィルタにより前記２以上の被検眼画像の低周波
成分画像をそれぞれ生成するステップと、前記生成され
た低周波成分画像の内の何れか１つの画像と前記２以上
の被検眼画像間において画像間演算を行うステップとを
有する画像処理プログラムをコンピュータから読み取り
可能な状態に記憶したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図６に図示の実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本実施の形態
の装置構成図を示し、１は眼底カメラ、２は眼底カメラ
１に付設したＣＣＤカメラ、３は画像演算処理部、４は
モニタ、５はハードディスクドライブ、６は本システム
の動作手順のプログラムが記憶されているフロッピディ
スクや光磁気ディスク等で構成される記憶媒体である。

【００１０】図２は動作を説明するためのフローチャー
ト図である。眼底カメラ１を用いて被検眼の眼底を撮影
すると、撮影された画像はＣＣＤカメラ２で光電変換さ
れた後に、画像演算処理部３内の図示しないＡ／Ｄ変換
部でデジタル画像信号に変換された後に、図示しないメ
モリに記憶される。ここで、入力された被検眼眼底像と
比較対照する過去画像は、ハードディスクドライブ５内
に記録されており、任意の画像検索方法により該当する
過去画像をメモリに内の眼底カメラ１から入力された画
像とは別の領域に記憶される（ステップ１）。

【００１１】ここでは、比較対照画像は一方は眼底カメ
ラ１で撮影された画像とし、他方はハードディスクドラ
イブ５内の画像としたが、これに限ることなく、双方共
に眼底カメラ１で撮影された画像としてもよいし、また
双方共にハードディスクドライブ５内の画像としてもよ
い。

【００１２】次に、入力された画像のそれぞれについ
て、照明むらなどに起因するシェーディング成分を主に
抽出する目的で、低周波成分のみの画像を生成する（ス
テップ２）。

【００１３】この際に、デジタルフィルタ処理を施すこ
とにより低周波画像を生成することとし、そのフィルタ
サイズは次のようにして設定する。図３に示すように、
被検眼の黄斑部を中心に撮影された眼底画像において
は、一般に視神経乳頭部が写し込まれている。視神経乳
頭部は他の部位（網膜、血管等）に比べて、反射率が圧
倒的に大きく、通常の眼底画像においては白色を呈して
いる。また、糖尿病性網膜症などの眼底疾患により発生
する軟性、硬性白斑も同様に白色を呈しており、その大
きさも様々である。

【００１４】これらの視神経乳頭、軟性白斑、硬性白斑
等の情報成分は診断上重要な意味を持つので、シェーデ
ィング成分で或る低周波成分画像に反映させないように
するため、デジタルフィルタサイズは情報成分の内の面
積が最大のものをピックアップしてその外接正方形以上
のサイズとする。

【００１５】例えば、図４の場合には白斑が最大面積で
ある場合を示し、この白斑の外接正方形の一辺をＸとし
た場合に、図５に示される低周波成分画像生成用のデジ
タルフィルタサイズ（Ｘｆ・Ｘｆ）との関係は、次式と
なる。

【００１６】Ｘｆ≧Ｘ …（１） ここで、情報成分の内の面積が最大のものを抽出するに
は、画像中から操作者が図示しないマウス等の入力部か
ら指定するようにする方法、又は所定画素値以上の値を
持つ画素で構成される閉領域の中で、最大のものを抽出
する処理を施すことにより達成される。

【００１７】デジタルフィルタのパラメータは、全ての
値が１／（Ｘｆ）^２ の平滑化フィルタとし、上記入力
画像に対してデジタルフィルタ処理を行い低周波成分画
像を生成する。図６はＸｆ＝３の場合の例を示してい
る。

【００１８】また、式（１）の条件を満たしていない場
合でも、デジタルフィルタ処理を複数回実行することに
より、同様の効果を得ることができる。

【００１９】入力画像がカラー画像の場合には、以下の
式を用いて濃度画像に変化した後に、デジタルフィルタ
処理を行う。

【００２０】 Ｉ（Ｘ，Ｙ）＝｛Ｒ（Ｘ，Ｙ）・０．３｝ ＋｛Ｇ（Ｘ，Ｙ）×０．６｝＋｛Ｂ（Ｘ，Ｙ）・０．１｝ …（２） なお、Ｉ（Ｘ，Ｙ）、Ｒ（Ｘ，Ｙ）、Ｇ（Ｘ，Ｙ）、Ｂ
（Ｘ，Ｙ）は、それぞれ座標（Ｘ，Ｙ）での画素値を示
している。

【００２１】次に、ステップ２で生成された低周波成分
画像について、それぞれの画素値の最大値、最小値を算
出する（ステップ３）。

【００２２】ステップ３で算出された最大値、最小値か
ら、 濃度差＝｜最大値−最小値｜ …（３） を算出し、濃度差が最小の低周波成分画像を選択する
（ステップ４）。

【００２３】通常では、照度むらは大きな値の変化とし
て現れるため、低周波成分画像において濃度差の大きい
画像は何らかの不要光が入り込んでいる画像であると考
えられる。従って、濃度差の小さい画像は不要光の影響
が最小であり、この画像の情報は被検眼本来の状態を反
映したものであると云えるため、この濃度差の小さい画
像を教師画像として採用し、双方の画像を単純比較でき
るように、他方（濃度差の大きい）の画像（非教師画
像）のシェーディング補正画像作成時に使用する。

【００２４】なお、ここで云う教師画像とは、画像比較
を行う際に不要光等による影響がなく行えるように、そ
れぞれの画像で統一した低周波数成分画像を指してい
る。

【００２５】従って、教師画像の低周波成分画像をＰｔ
（Ｘ，Ｙ）、非教師画像の低周波成分画像をＰ（Ｘ，
Ｙ）とすると、先ず双方の画像について画素値の最大値
を１で正規化した画像をそれぞれＰｔ'（Ｘ，Ｙ）、Ｐ'
（Ｘ，Ｙ）と作成しておき、これらの画像から非教師画
像の次のシェーディング補正画像Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）を作成
する。

【００２６】 Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）＝Ｐ（Ｘ，Ｙ）／Ｐｔ（Ｘ，Ｙ） …（４） 式（４）では、画像Ｐ（Ｘ，Ｙ）と画像Ｐｔ（Ｘ，Ｙ）
の画像間演算を実行することを示している。従って、求
める非教師画像Ｐｄ（Ｘ，Ｙ）は、次式となる。

【００２７】 Ｐｄ（Ｘ，Ｙ）＝Ｏ（Ｘ，Ｙ）／Ｐｍ（Ｘ，Ｙ） …（５） 式（５）において、Ｏ（Ｘ，Ｙ）は非教師画像の原画像
を示す（ステップ５）。

【００２８】以上のようにして求められた非教師画像Ｐ
ｄ（Ｘ，Ｙ）と教師画像の原画像は、不要光の影響を受
けることなく、単純にモニタ４で比較することが可能と
なる（ステップ６）。

【００２９】なお、ここではステップ４において、濃度
差（画素値）が最小の画像を教師画像として処理するよ
うに説明したが、第２の実施の形態として、低周波成分
画像のうち、画素値の平均値が最小の画像を教師画像と
することもできる。

【００３０】更には、第３の実施の形態として低周波成
分画像のうち、画素値の最大値が最小の画像を教師画像
としても同様の効果が得られる。

【００３１】上記の説明では、２画像間における画像比
較の場合を例に挙げて説明したが、３画像以上の画像に
おいても同様の効果が得られる。更に、ここでは眼底画
像による実施の形態で説明したが、これに限ることなく
スリットランプ（細隙灯顕微鏡）等の機器により、撮影
された被検眼前眼部の画像を用いても同様の効果が得ら
れる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科用
画像処理方法及び記憶媒体は、比較対照画像間におい
て、低周波成分を合わせる処理を施すように構成したた
め、画像に不要光が混入している画像においても、その
影響を受けることなく、迅速かつ正確な画像比較を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の構成図である。

【図２】フローチャート図である。

【図３】眼底画像の説明図である。

【図４】白斑のサイズの説明図である。

【図５】デジタルフィルタのサイズの説明図である。

【図６】平滑化フィルタの説明図である。

【図７】画像比較画面の説明図である。

【符号の説明】

１ 眼底カメラ ２ ＣＣＤカメラ ３ 画像演算処理部 ４ モニタ ５ ハードディスクドライブ ６ 記憶媒体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の被検眼画像においてそれぞれ所
   定領域を設定するステップと、前記所定領域の大きさに
   応じて平滑化フィルタのサイズを設定するステップと、
   前記設定した各画像に対応する平滑化フィルタにより前
   記２以上の被検眼画像の低周波成分画像をそれぞれ生成
   するステップと、前記生成された低周波成分画像の内の
   何れか１つの画像と前記２以上の被検眼画像間において
   画像間演算を行うステップとを有することを特徴とする
   眼科用画像処理方法。
2. 【請求項２】 前記所定領域は視神経乳頭部位であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の眼科用画像処理方法。
3. 【請求項３】 前記所定領域は被検眼眼底部に出現する
   軟性又は硬性の白斑であることを特徴とする請求項１に
   記載の眼科用画像処理方法。
4. 【請求項４】 前記画像間演算処理の対象画像である前
   記低周波成分画像は、画素値の最大値と最小値の差が最
   小であるものとすることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の画像処理方法。
5. 【請求項５】 前記画像間演算処理の対象画像である前
   記低周波成分画像は、画素値の平均値が最小であるもの
   とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方
   法。
6. 【請求項６】 ２以上の被検眼画像においてそれぞれ所
   定領域を設定するステップと、前記所定領域の大きさに
   応じて平滑化フィルタのサイズを設定するステップと、
   前記設定した各画像に対応する平滑化フィルタにより前
   記２以上の被検眼画像の低周波成分画像をそれぞれ生成
   するステップと、前記生成された低周波成分画像の内の
   何れか１つの画像と前記２以上の被検眼画像間において
   画像間演算を行うステップとを有する画像処理プログラ
   ムをコンピュータから読み取り可能な状態に記憶したこ
   とを特徴とする記憶媒体。