JP2005006926A

JP2005006926A - 眼科画像撮影装置

Info

Publication number: JP2005006926A
Application number: JP2003174914A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kato; 好雄加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】撮影制御部に撮影の可否および撮影間隔を適切に制御することにより、検者は限られたメモリー容量で撮影時間の短縮と効率的な撮影を行うことができ、使い勝手の良い眼科画像撮影装置を提供することが出来る。
【解決手段】記憶手段の空き容量を監視する空き容量監視手段と，次に撮像され生成される画像データのデータサイズを算出するデータサイズ算出手段と，前記空き容量監視手段の出力と前記画像サイズ算出手段の出力を元に前記撮影系の撮像動作の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等にて用いられる眼科画像撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、眼科の画像診断には種種の装置が使われているが、ここではその代表例として、眼底カメラを例にとり説明する。網膜の毛細血管の血流状態や微小出血斑の検査、診断等には、眼底カメラを用いた蛍光造影撮影が行われ、１枚／秒の連続撮影が行われている。この撮影では、３５ｍｍフィルムに記録する方式が一般的に行われているが、最近では眼底カメラにＣＣＤカメラを接続して、撮像した画像をＡ／Ｄ変換してデジタル画像として記憶する方式も行われている。
【０００３】
図６は従来例の眼底カメラのブロック構成図を示す。光学ヘッド１１に接続されたＣＣＤカメラ１２の出力は、Ａ／Ｄ変換器１３を介して眼底画像を一時記憶する画像メモリ１３０に接続され、更にＤ／Ａ変換器１５を介してテレビモニタ１６に接続されている。また、撮影制御部１２９は撮影動作を制御する。更に、画像メモリ４の出力はデジタルインタフェイス１３４を介して大容量データ記録装置２１が内臓されたＰＣ２に接続されている。眼底撮影を行うと、ＣＣＤカメラ１２に結像した画像は光電変換されて、Ａ／Ｄ変換器１３に送られ画像メモリ１３０内に記憶される。同時に、Ｄ／Ａ変換器１５でアナログ信号に変換されてテレビモニタ１６上に表示される。
【０００４】
そして、画像メモリ１３０に記憶された眼底画像は、デジタルインタフェイス１３４を介して大容量データ記録装置２１に格納される。蛍光造影撮影を行う場合には、経過時間と共に撮影された眼底画像が変化するために、特に変化の大きい初期画像を中心にした連続撮影を行う必要があるので、画像メモリ１３０にはアクセス速度の早いＤＲＡＭ等の揮発性メモリを使用し、撮影された画像を大容量データ記録装置２１等の記憶媒体に格納する必要がある。しかし、大容量データ記録装置２１への画像の転送を汎用のデジタルインタフェイスを介して行うと蛍光造影撮影時の連続撮影動作の撮影間隔内に画像の転送を完了することは難しい。
【０００５】
従って、連続撮影中に画像メモリ１３０に画像を蓄積できるように、画像メモリ１３０の記憶容量と入力画像サイズ及び大容量データ記録装置２１への転送画像サイズとから、常にメモリ残容量を算出しなければならないという問題が生ずる。
【０００６】
そこで、特開平９−１９２１０４号公報には、上述した問題点を解決するために、画像記憶手段のメモリ使用状況を画像出力手段の出力結果に基づいて画像表示手段に表示するメモリ使用状況表示手段を設けることにより、検者が画像メモリの使用状況を容易に確認できる眼科用画像記録装置が開示されている。
【０００７】
【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、検者に画像記憶手段のメモリ使用状況を表示する手段を設けても、撮影動作と画像の記録および画像処理が互いに協調的でない独立的な処理を行っている為に、撮影後の画像メモリの使用状況に応じた適切な撮影動作にフィードバックされず、例えば、連続撮影後に画像メモリーの容量不足に陥った際には、正常な撮影および画像記録操作を継続することが出来ないという問題が生ずる。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、撮影後の画像メモリの使用状況に応じた適切な撮影が可能となる眼底カメラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
被検眼の所定部位を撮影する撮影系と，該撮影系に設けられた電子撮像素子と，該電子撮像素子によって撮像された少なくとも一枚以上の画像データを一時記憶する記憶手段と，該一時記憶手段より逐次転送される画像データを保存する画像保存手段とを有する眼科画像撮影装置において，
前記記憶手段の空き容量を監視する空き容量監視手段と，次に撮像され生成される画像データのデータサイズを算出するデータサイズ算出手段と，前記空き容量監視手段の出力と前記画像サイズ算出手段の出力を元に前記撮影系の撮像動作の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、撮影の許可を与えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記画像データサイズ算出手段は，過去に転送された直前の画像を含む少なくと一枚以上の画像のデータサイズを元にデータサイズを推定又は決定することを特徴とする。
【００１２】
また、前記転送される画像の解像力を選択する解像力選択手段と、圧縮率を選択する圧縮率選択手段とを有し、前記画像出サイズ算出手段は前記解像力と圧縮を元にデータサイズを推定又は決定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図８に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図１は眼底カメラヘッドの構造断面図であり，光学ヘッド１１は、以下の如く構成される。被検眼１０１からハロゲンランプ等の観察用光源１０２に向かう光路Ａには対物レンズ１０３，前眼／眼底切り替えレンズユニット１０４，中心開口を有する孔あきミラー１０５，角膜バッフル１０６，リレーレンズ１０７，水晶体バッフル１０８，紫外線カットフィルター１０９，可視蛍光撮影用エキサイタ１１０，ＩＣＧ蛍光撮影用エキサイタ１１１，小瞳孔径に対応するために複数配置された，円環状開口部を有するリングスリットユニット１１２，第１コンデンサーレンズ１１３，ストロボ発光するキセノンランプ等の眼底撮影用光源１１４，第２コンデンサーレンズ１１５，前眼観察用光源１０２の背面には凹面反射鏡１１６が順次に配列されている．孔あきミラー１０５の背後の光路Ｂ上には，可視蛍光撮影用バリアフィルタ１１７，フォーカスレンズ１１８，撮影レンズ１１９，第一の可倒ミラー１２０，そしてＣＣＤ等の電子撮像素子１２１で眼底像を撮影するためのカラーカメラ１２２が配置され、カラーカメラ１２２の撮影画像出力は，撮影制御部１２９へ送られる．また，第一の可倒ミラー１２０により切り替えられる光軸Ｃ上には，第二の可倒ミラー１２３，接眼レンズ１２４を有するファインダーがある．さらに，第二の可倒ミラー１２３により切り替えられる光軸Ｄ上には，ミラー１２５，ＩＣＧ撮影用バリアフィルタ１２６，近外赤外域に感度有するＣＣＤ等の電子撮像素子１２７で前眼部を観察するための近赤外カメラ１２８が配置される。近赤外カメラ１２８の画像出力は，撮影制御部１２９へ送られる。
【００１４】
撮影制御部１２９には，カラーカメラ１２２，近赤外カメラ１２８の他，該カラーカメラ１２２で撮影された画像記録用メモリ１３０，表示装置１３１，操作部１３２に設けられた撮影釦１３３，コントロール用ＰＣとのインターフェース装置１３４，そして眼底撮影用光源１１４の発光光量制御装置１３５が接続されている。また、インターフェース装置１３４に接続されるコントロール用ＰＣ２には撮像された画像を保管する画像保管用の大容量データ記録装置２１が内臓されている。図２に以上の構成ブロック図を示しておく。
【００１５】
このように撮影された眼底画像は表示装置１３１に表示されるとともに、画像記憶メモリ１３０からインターフェース１３４を介してコントロールＰＣ２内の大容量データ記録装置２１へ逐次転送される。また、この画像データは、コントロールＰＣ（２）の装置の機体ナンバー、右目左眼の区別、撮影画角、撮影時刻など眼底カメラヘッドの撮影情報とともに転送される。
【００１６】
以上の構成からなる眼底カメラヘッドの実際の動作は，撮影者が下記撮影種別（１）〜（４）を選択することで決定される。
【００１７】
（１）ＣＯＬＯＲ
可視光を用いたフルカラー撮影．観察用光源１０２からの観察像光束は，リングスリットユニット１１２にて円環状光束となり，孔あきミラー１０５で反射され，対物レンズ１０３を通り，被検眼１０１の眼底を照明する．眼底からの反射像は対物レンズ１０３，孔あきミラー１０５の孔部，フォーカスレンズ１１８，撮像レンズ１１９，第一の可倒ミラー１２０，第二の可倒ミラー１２３，接眼レンズ１２４を通ったファインダー画像となる。
【００１８】
さらに，撮影者はピント合わせ，撮影部位の確認，フレアの有無を確認しながら撮影釦１３３を押すと，第一可倒ミラー１２０は光路Ｂ外へ退避し，眼底撮影用光源１１４が発光し，その光束は観察時と同様に被検眼１０１を照明し，眼底像は対物レンズ１０３，孔空きミラー１０５の開口部，フォーカスレンズ１１８，撮影レンズ１１９を通って眼底撮影装置１２２の電子撮像素子１２１上に静止画像として結像し，画像メモリ１３０へ記録される。
【００１９】
画像メモリ１３０へ記録された眼底像は，表示装置１３１へ表示される。
【００２０】
（２）ＦＡ（連写モード）
可視光を用いた蛍光撮影．被検者に可視波長域の発光色素を静注後，照明系光学経路にエキサイタ，撮影系光学経路にバリアフィルタを挿入し，眼底血管の血管造形像を最大１枚／秒に相当する連写を行う撮影法。
【００２１】
観察用光源１０２からの観察像光束は，リングスリットユニット１１２にて円環状光束とされた後，可視蛍光撮影用エキサイタ１１０により励起用の特定波長光が選択され，孔あきミラー１０５で反射され，対物レンズ１０３を通り，被検眼１０１の眼底を照明する．該照明光により励起された発色色素は励起波長域により長波長側にシフトした蛍光を発生し，血管を造像する。この血管像は対物レンズ１０３，孔あきミラー１０５の孔部を通過後，蛍光波長域のみを透過する可視蛍光撮影用バリアフィルタ１１７にて蛍光のみが選択された後，フォーカスレンズ１１８，撮像レンズ１１９，第一の可倒ミラー１２０，第二の可倒ミラー１２３，接眼レンズ１２４を通ったファインダー画像となる。
【００２２】
さらに，撮影者はファインダー像を観察しながらピント合わせ，撮影部位の確認，フレアの有無確認を行い，撮影釦１３３を押すと，第一可倒ミラー１２０は光路Ｃ外へ退避し，眼底撮影用光源１１４が発光し，その光束は観察時と同様に被検眼１０１を照明し，眼底像は対物レンズ１０３，孔空きミラー１０５の開口部，可視蛍光撮影用バリアフィルタ１１７，フォーカスレンズ１１８，撮影レンズ１１９を通ってカラーカメラ１２２の電子撮像素子１２１上に結像し，画像メモリ１３０へ記録される。この記録は最大１フレーム／秒での繰り返しが可能である。撮影された眼底像は静止画像フレーム毎に表示装置１３１に表示される。
【００２３】
（３）ＩＣＧ
近赤外線を用いた蛍光撮影．被検者に近赤外波長域の発光色素を静注後，照明系光学経路にエキサイタ，撮影系光学経路にバリアフィルタを挿入し，眼底血管の血管造形像を最大１枚／秒に相当する連写を行う撮影法。
【００２４】
観察用光源１０２からの観察像光束は，リングスリットユニット１１２にて円環状光束となり，ＩＣＧ蛍光撮影用エキサイタ１１１により励起用の特定波長光が選択され，孔あきミラー１０５で反射され，対物レンズ１０３を通り，被検眼１０１の眼底を照明する。該照明光により励起された発色色素は励起波長域により長波長側にシフトした蛍光を発生し，血管を造像する。この血管像は対物レンズ１０３，孔あきミラー１０５の孔部，フォーカスレンズ１１８，撮像レンズ１１９，第一の可倒ミラー１２０を通る。ＩＣＧ動画像観察時には，第二の可倒ミラー１２３が破線部へ退避することで，観察像光源は光軸Ｄを通り，ミラー１２５，ＩＣＧ撮影用バリアフィルタ１２６を通って近赤外カメラ１２８の電子撮像素子１２７上に結像する．該結像した眼底像は表示装置１３１へ表示される。
【００２５】
さらに，撮影者は表示装置１３１に映された眼底像を観察しながらピント合わせ，撮影部位の確認，フレアの有無確認を行い，撮影釦１３３を押すと，眼底撮影用光源１１４が発光し，その光束は観察時と同様に被検眼１０１を照明し，眼底像は対物レンズ１０３，孔空きミラー１０５の開口部，フォーカスレンズ１１８，撮影レンズ１１９，第一の可倒ミラー１２０，ミラー１２５，ＩＣＧ撮影用バリアフィルタ１２６を通って，近赤外カメラ２８の電子撮像素子１２７上に結像した眼底像が，画像メモリ１３０へ，静止画像として記録される。画像メモリ１３０へ記録された該静止画像は，表示装置１３１に表示される。この記録は、（２）ＦＡとほぼ同様に１フレーム／秒程度が可能とされる。
【００２６】
尚，撮影種別が選択されると，選択した撮影種別に従った撮像パラメータは，コントロール用ＰＣ（２）から読み出され，カラーカメラ１２２，近赤外カメラ２８，画像メモリ１３０，および発光光量制御装置１３５へ設定される。
【００２７】
以下に上述の４つの撮影種別をどのように決定するかとその後の共通処理について説明する．図３は上流システムにて管理される検査情報がコントロールＰＣ２上に，検査一覧として表示されたウィンドウであり，検査一覧テーブルには，被検者である患者ＩＤと（３０２），撮影管理情報（３０３），撮影対象眼〔左／右〕（３０４）が表示されている。従って，検査依頼に既に撮影種別が指定されている場合においては，この検査一覧から次に行う検査（３０５）を選択することにより，検査種別が自動的に選択され，コントロール用ＰＣ（３０２）から眼底カメラへ撮影種別およびこれに従属する撮影パラメータが転送されることになる。
【００２８】
撮影種別の選択が行われた後，検者は前述の操作を行い各種の撮影を行うことになるが，コントロール用ＰＣで管理される撮影種別の設定により定義された撮影パラメータのほか，眼底カメラヘッド側で管理・制御される光路の切り替えや，各種フィルターの挿脱，撮影装置の切り替え，発光量の調節も同時に行われる。図５はコントロール用ＰＣ（２）が管理する眼底カメラの撮像パラメータを変更するウィンドウを示す．撮影パラメータ５０１は撮影種別（ＣＯＬＯＲ／ＦＡ１／ＦＡ２／ＩＣＧ）に従属するグループとして構成されているが，ここで各パラメータについて簡単に説明しておく。
【００２９】
・ＩＳＯ
撮像素子の感度を設定する．ここでは１００／２００．４００．８００／１０００から選択する。
・ＣＯＮＴＲＡＳＴ
コントラストの強さを設定する。
・ＳＨＡＲＰＮＥＳＳ
エッジ強調処理の強さを設定する。
・ＤＡＲＫＮＥＳＳ
明るさの微補正量を設定する。
・ＨＵＥ
色合いを設定する。
・ＷＨＩＴＥ・ＢＡＬＬＡＮＣＥ
ホワイトバランスを設定する。２０００Ｋ〜１００００Ｋの範囲で設定する。また，『Ｂ／Ｗ』を選択すると，撮像素子がカラー画像を撮像した場合でも，モノクロ変換し，モノクロ画像として記録する。
・ＥＸＰＯＳＵＲＥ
露出の補正値を，−２／−１．５／−１／−０．５／０／＋０．５／＋１／＋１．５／＋２から選択する。
・ＩＭＡＧＥ・ＳＩＺＥ
撮影画像の解像度をＬＡＲＧＥ／ＭＩＤＤＬＥ／ＳＭＡＬＬから選択する。
・ＱＵＡＬＩＴＹ
画像を記録する際の圧縮率を，ＦＩＮＥ／ＮＯＲＭＡＬ／ＲＡＷから選択する。
・最小撮影間隔
ＩＭＡＧＥ・ＳＩＺＥとＱＵＡＬＩＴＹから決定，または推測される画像ファイルサイズと，コントロール用ＰＣ〜眼底カメラ間のファイル転送速度から決定される最小の撮影間隔を自動的に計算して表示する。
・ＬＥＶＥＬ
発光光量の補正値を−１０〜＋１０の範囲で設定する。
【００３０】
画像メモリ１３０から大容量データ記録装置２１への転送速度が有限であることから、画像メモリ１３０には連続撮影時に転送しきれない画像データを記録できる記憶空き領域が用意されている。しかし、どのような撮影条件においても十分なメモリ容量を備えることは経済的に不利なため、これを最小限に抑える必要がある。
【００３１】
（第一の実施例）
そこで本発明のシステムでは、メモリ制御管理部１９に画像メモリの１３０の空き領域容量を監視する空き容量監視部１９ａと次に撮影された撮影画像容量を算出する撮影画像容量算出部１９ｂが用意されている。メモリ制御管理部１９は、画像メモリの１３０の空き領域容量と撮影された画像容量とを比較した後、操作部１３２に対して撮影の許可、禁止を撮影制御部１２９を介して制御する。上述の動作の流れをフローチャートを図４に示す。
【００３２】
（第二の実施例）
また、第二の実施例は、メモリ管理部１９は、メモリー使用状況を監視し、空き領域に応じてタイマーデータ管理部１７の撮影間隔時間を変更する。例えば、メモリーの空き領域が不足すると判断した場合には、撮影間隔時間を短くするように撮影制御部２２を介してタイマーデータ管理部１７のデーターを書き換え、画像メモリの空き領域を確保する。上述の動作の流れをフローチャートを図５に示す。
【００３３】
このように、メモリ管理部１１は画像メモリ１３０上で使用しているメモリ量、画像が格納されている実アドレス情報、記憶されている画像枚数等と共に、画像メモリ１３０に記憶された眼底画像が大容量ディスク２１に転送されたかどうかを管理し、メモリー使用状況に応じて撮影を制御する。
【００３４】
また、画像メモリ１３０に空き領域がなくなり、撮影が制限された状態や撮影間隔時間が変更された時には、撮影者に対して適切な情報提示を表示装置１３１に表示させるようにしてもよい。
【００３５】
なお、画像メモリ１３０は眼底カメラ本体に内蔵された構成でも、眼底カメラの外部に接続されるデジタルカメラに内蔵された構成でもどちらでも良い。
【００３６】
（第３の実施例）
図７のブロック図に沿って説明する。
【００３７】
同じ機能のブロックには同じ番号が付けられているので、説明は省略する。
【００３８】
解像力選択手段１４０は画像の解像力（解像度）を操作部１３２に設けられた解像力選択スイッチによる操作結果、又は、撮影モードにより、撮影画像の解像力を変更する。
【００３９】
たとえば、解像力は図８に示すように［高解像力］、［中解像力］、［低解像力］の３種類から選択する。
【００４０】
６００万画素程度の撮像素子を用いた場合は、横×縦の画素数として高解像力として３０００×２０００、中解像力として２０００×１４００、低解像力として１５００×１０００の解像力が選択できる。
【００４１】
圧縮率選択手段１４１は操作部１３２に設けられた解像力選択スイッチによる操作結果、又は、撮影モードにより、解像力選択手段からの入力画像を所定の圧縮率で圧縮した画像ファイルを生成する。たとえば、圧縮率は図８に示すように［非圧縮］、［低圧縮］、［高圧縮］の３種類から選択可能とする。非圧縮では、画像サイズに変更はない。低圧縮ではたとえば、１／５に圧縮される。高圧縮では１／１０に圧縮される。本提案では圧縮方法は限定しないが、一般に木用いられているＪＰＥＧ圧縮方法に依れば、圧縮テーブルのパラメータを変更することにより、任意の圧縮率で画像の圧縮処理可能である。但し、圧縮された画像のサイズは画像の図柄の影響を受けるため、一定の値にはならない。
【００４２】
一般に、カラー撮影の場合は、中解像力、非圧縮の画像、
可視蛍光撮影（ＦＡＧ）の場合は、高解像力、低圧縮の画像、
赤外蛍光撮影（ＩＣＧ）の場合は、低解像力、高圧縮の画像が適している。
【００４３】
画像データサイズ算出手段１４２は選択された解像力及び圧縮率により画像データサイズを算出する。
【００４４】
算出されるデータサイズの例を上記の解像力、及び圧縮率に従った算出を表１に示す。
【００４５】
【表１】

表１．解像力、圧縮率別画像データサイズ
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼科画像撮影装置は、画像記憶手段のメモリ使用状況を画像出力手段の出力結果に基づいて撮影制御部に撮影の可否および撮影間隔を適切に制御することにより、検者は限られたメモリー容量で撮影時間の短縮と効率的な撮影を行うことができ、使い勝手の良い眼科画像撮影装置を提供することが出来る。
【００４７】
なお、本発明は、特に、画像メモリーの領域が複数枚分あるシステムの蛍光撮影の制御方法として特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】本発明の実施例のブロック図である。
【図３】本発明の表示ウィンドウの図である。
【図４】本発明の第一の実施例のフローチャート図である。
【図５】本発明の第二の実施例のフローチャート図である。
【図６】従来の実施例の眼底カメラのブロック図である。
【図７】本発明の第三の実施例のブロック図である。
【図８】本発明の第三の実施例の選択図である。
【符号の説明】
１１眼底カメラ光学ヘッド
１２２／１２８カメラ
１３０画像メモリ
１９メモリ管理部
１９ａ空き容量監視部
１９ｂ撮影画像容量算出部
１３４デジタルインターフェース
２１大容量ディスク
１２９撮影制御部
１３２操作部
１４０解像力選択手段
１４１圧縮率選択手段
１４２画像データサイズ算出手段

Claims

被検眼の所定部位を撮影する撮影系と，該撮影系に設けられた電子撮像素子と，該電子撮像素子によって撮像された少なくとも一枚以上の画像データを一時記憶する記憶手段と，該一時記憶手段より逐次転送される画像データを保存する画像保存手段とを有する眼科画像撮影装置において，
前記記憶手段の空き容量を監視する空き容量監視手段と，次に撮像され生成される画像データのデータサイズを算出するデータサイズ算出手段と，前記空き容量監視手段の出力と前記画像サイズ算出手段の出力を元に前記撮影系の撮像動作の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする眼科画像撮影装置。
前記制御手段は、撮影の許可を与えることを特徴とする第一項記載の装置。
前記画像データサイズ算出手段は，過去に転送された直前の画像を含む少なくとも一枚以上の画像のデータサイズを元にデータサイズを推定又は決定することを特徴とする第一項記載の装置。
前記転送される画像の解像力を選択する解像力選択手段と、圧縮率を選択する圧縮率選択手段とを有し、前記画像出サイズ算出手段は前記解像力と圧縮を元にデータサイズを推定又は決定することを特徴とする第一項記載の装置。