JP2006102096A - 眼科用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像として不必要な部分を電子的にマスクし、従来から用いられている眼底写真と同様に、読影が容易な眼科画像を得る。
【解決手段】（ａ）の眼底像Ｅｒ’には対物レンズ１のエッジ１’が写し込まれ、ＣＲＴディスプレイで観測できる。画像処理部の対物レンズ位置検出部において（ｂ）の眼底像Ｅｒ’中のエッジ１’を検出する。電子マスク基準位置演算部において（ｃ）のように眼底像Ｅｒ’中のマスクの位置、大きさをエッジ１’を覆うように決定する。電子マスク生成部では（ｄ）の電子マスク画像Ｍが作成され、画像合成部で（ｅ）の眼底画像Ｅｒ’を電子マスク画像Ｍにより囲んだ合成画像が作成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、被検眼像を表示する機能を有する眼科用画像処理装置に関するものである。

従来、被検眼の眼底を観察、撮影する眼底カメラや、前眼部を観察、撮影するスリットランプ（細隙灯顕微鏡）等の眼科機器では、３５ｍｍフィルムやインスタントカメラが記録部材として用いられている。このとき、眼底カメラの光学特性により、眼底像はフィルムの中心から通常円形をした部分が写真の対象になるため、フィルム上の不必要な部分を除去する方法として、光学マスクが写し込まれるようになっている。この光学マスクには、眼底写真を読影し易くする効果がある。

また、近年ではＣＣＤカメラを接続及び内蔵して、撮像した被検眼像を画面上に表示し、更に光磁気ディスクやビデオプリンタ等の記録装置へ出力するシステムが採用されている。このような画像の電子化が進んでくると、画像の回転・コントラストや明暗の調整などが容易にできるため、従来の光学マスクに代って、電子マスクを採用する装置が使用されるようになっている。この電子マスクを使用する装置では、従来の光学マスクという光学部材が不要になることに加え、画像を電子化して圧縮する際のノイズが少ないという効果もある。

例えば、特許文献１による装置は、マスクのある画像からマスク部分を抽出してマスク形状を記憶し、記憶した電子マスクをマスクのない画像に合成して読影容易な眼底像を表示できるようにしている。

特開平７−１２４１２１号公報

このように最近では、撮影された被検眼像に電子マスクを貼り付けることにより、従来から行われている光学マスクと同様の効果を得られるようになっている。

しかしながら、装置にはそれぞれ固有のずれ量が存在し、眼底カメラも同様で、例えば眼底カメラ自体の上下左右の光学的な位置ずれがある。このため、撮影されたマスクのない眼底像に電子マスクを貼り付ける際に、貼付位置を固定にすると電子マスクを貼り付ける位置が装置ごとに微妙にずれてしまう。このため、使用する眼底カメラが異なると、この位置ずれによって画像の見え方が異なってしまうという問題点がある。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、画像の適切な位置に電子マスクを付加することができる眼科用画像処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る眼科用画像処理装置の技術的特徴は、被検眼を照明する照明手段と、該照明手段により照明した領域を対物レンズを介して撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像した被検眼画像データを記憶する画像記憶手段と、前記被検眼画像データから前記対物レンズの画像中の位置を検出する対物レンズ位置検出手段と、前記対物レンズ位置に応じて前記被検眼画像データに電子マスクを付加する電子マスク付加手段とを有することにある。

本発明に係る眼科用画像処理装置によれば、画像として不必要な部分をマスクできるようにしているため、従来から用いられている眼底写真と同様に、読影が容易な被検眼画像データが得られ、かつ光学的に写し込むマスクが不要になるので、構成が簡略化できる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は無散瞳型眼底カメラに適用した場合の構成図である。被検眼Ｅの前方には対物レンズ１が配置され、その後方の光路上には孔あきミラー２、フォーカスのために移動可能な撮影レンズ３、結像レンズ４、可動ミラー５、着脱自在なカメラ６内の高解像度の静止画像を撮像するための静止画撮像手段７が配列されている。可動ミラー５の反射方向にはハーフミラー８、眼底Ｅｒと共役に固視標９が配列され、ハーフミラー８の反射方向にリレーレンズ１０、赤外波長領域に感度を有するテレビカメラ１１が配列されている。

また、孔あきミラー２への照明光の入射方向には、ハロゲンランプ等から成り可視光を発する観察光源１２側から、コンデンサレンズ１３、可視カットフィルタ１４、可視光の閃光を発するストロボ光源１５、リング状開口を有する絞り１６、リレーレンズ１７が配列されている。

テレビカメラ１１の出力はテレビモニタ２１に接続され、静止画撮像手段７の出力は画像保存部２２を介して画像処理部２３、ＣＲＴディスプレイ２４に接続されている。また、システム制御部２５はカメラ６、固視標９、情報入力手段２６に接続されている。

なお、図示の都合上、システム制御部２５からの接続の図示を省略している部分が存在し、システム制御部２５は後述するように可動ミラー５やストロボ光源１５の制御などを行うようにされている。

このように、対物レンズ１、撮影レンズ３、結像レンズ４により、眼底観察撮影光学系が構成され、静止画撮像手段７と共に被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮像する眼底撮像光学系が構成されている。更に、可動ミラー５、ハーフミラー８、フィールドレンズ１０、テレビカメラ１１、テレビモニタ２１により、撮影者に眼底像を提示する観察光学系が構成されている。更に、観察光源１２から孔あきミラー２への光路によって照明光学系が構成されている。

撮影に際しては、撮影者は被検者の患者ＩＤの入力を行う。患者ＩＤが登録されていない場合は、氏名、生年月目、性別等の患者情報、及び撮影画像を出力する際のファイルフォーマットを情報入力手段２６からシステム制御部２５に入力する。患者ＩＤが既に登録済みの場合は、氏名、生年月目、性別等の患者情報、及び撮影画像を出力する際のファイルフォーマットなどが前回と同じである場合には、情報入力手段２６からの入力は必要としない。

撮影者は対物レンズ１の正面に被検眼Ｅを位置させ、眼底撮影のためのアライメントを行う。観察光源１２を点灯すると、その光はコンデンサレンズ１３により集光され、可視カットフィルタ１４により赤外光の観察光となり、ストロボ光源１５、絞り１６、リレーレンズ１７を通り、孔あきミラー２により左方に反射され、対物レンズ１を通り被検眼Ｅの瞳Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。

観察光により照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、孔あきミラー２の孔を通過し、撮影レンズ３、結像レンズ４を通り可動ミラー５により上方に反射され、更にハーフミラー８により左方に反射され、リレーレンズ１０を通りテレビカメラ１１に達する。赤外光に感度を有するテレビカメラ１１は、受光した眼底像をテレビ信号に変換してテレビモニタ２１に出力する。

撮影者はテレビモニタ２１上の眼底像を見ながら、被検眼Ｅと眼底カメラとの精密な位置合わせ、ピント合わせ及び撮影範囲の確認を行う。撮影者は撮影範囲、位置、ピント合わせが良好であることを確認した後に、図示しない撮影スイッチを操作し静止画撮影を行う。撮影スイッチの入力を検知したシステム制御部２５は、可動ミラー５を跳ね上げて光路外に退避させると共に、ストロボ光源１５を発光する。ストロボ光源１５を発した光束は、観察光と同様に絞り１６のリング状開口を通過しリレーレンズ１７を通り、孔あきミラー２の周辺のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１を介して眼底Ｅｒを照明する。

このように照明された眼底像は、再び対物レンズ１、孔あきミラー２の孔を通過し、撮影レンズ３、結像レンズ４を通り、静止画撮像手段７の撮像面に結像し、静止画撮像手段７は得られた画像を画像保存部２２に出力する。

システム制御部２５はカメラ６にストロボ光源１５の同期信号を送信し、画像保存部２２は撮像された画像をメモリカードなどの記録媒体を用いて、一時的に電子ファイルとして保存する。

カメラ６においても、この一時的に保存された電子画像を表示することができるが、装置の物理的な制約のため、液晶等を用いた小さな画面での表示となる。従って、通常ではこれらの電子画像は、撮影の合間の時間を使って画像処理部２３に転送され、画像処理部２３で画像処理が行われ、ＣＲＴディスプレイ２４などの大きな画面で見ることが多い。

図２は画像処理部２３の内部の構成図を示し、画像処理部２３は対物レンズ位置検出部２３ａ、電子マスク基準位置演算部２３ｂ、電子マスク生成部２３ｃ、画像合成部２３ｄから構成されている。

図３は画像処理のフローチャート図を示し、対物レンズ位置検出部２３ａは、ステップＳ１で画像保存部２２から送られてきた画像を解析し、ステップＳ２で対物レンズ１の位置を検出する。対物レンズ位置の検出が終了すると、ステップＳ３で電子マスク基準位置演算部２３ｂにより、電子マスクによってマスクの必要がある領域とマスクが不要な領域に分割する。

ステップＳ４において、電子マスク生成部２３ｃでは画像に合成される電子マスクの形状を生成する。ステップＳ５で、画像合成部２３ｄによって電子マスク生成部２３ｃで生成した電子マスクを、電子マスク基準位置演算部２３ｂによってマスクの必要な位置に対して画像合成を行うことで、読影に最適な眼底像を得ることができる。

図４は図３のフローチャート図に伴って画像処理が行われてゆく様子を示し、（ａ）は画像保存部２２に保存されている眼底像Ｅｒ’、（ｂ）は画像処理部２３の対物レンズ位置検出部２３ａによる眼底像Ｅｒ’、（ｃ）は電子マスク基準位置演算部２３ｂによる眼底像Ｅｒ’、（ｄ）は電子マスク生成部２３ｃによるマスク画像、（ｅ）は画像合成部２３ｄによる合成画像を示している。

（ａ）の眼底像Ｅｒ’には対物レンズ１のエッジ１’が写し込まれ、ＣＲＴディスプレイ２４で観測できる。従って、対物レンズ位置検出部２３ａにおいて、図３のステップＳ２の処理が行われ、（ｂ）の眼底像Ｅｒ’中のエッジ１’を検出できる。電子マスク基準位置演算部２３ｂにおいてステップＳ３の処理が行われ、（ｃ）の眼底像Ｅｒ’中の電子マスク画像Ｍの遮光部がエッジ１’を覆うように位置、大きさを決定する。ステップＳ４の処理として、電子マスク生成部２３ｃでは（ｄ）の電子マスク画像Ｍが作成され、ステップＳ５の処理として、画像合成部２３ｄで（ｅ）の電子マスク画像Ｍにより囲まれた合成画像が作成される。

図５は電子マスク画像Ｍを合成しない構成とした場合に、ＣＲＴディスプレイ２４に表示される眼底像Ｅｒ’を示し、図６は本実施例のように画像処理部２３により得られた電子マスク画像Ｍを合成した眼底像Ｅｒ’を示している。

図５に示すように、電子マスク画像Ｍを合成しない構成とした場合には、従来から行われている光学マスクが読影の不必要な部分に写し込まれた画像に比べて、診断すべき部分が明確になっていない。従って、読影医が画像を読影する時間が従来以上に必要になる。また、対物レンズ１のエッジ１’の外側には、ぼやけた血管像、フレア、本体内部の部材などが写るため、画像そのものの見栄えも良くない。

これに対して図６で示す眼底像Ｅｒ’は、従来から行われている光学マスクが読影の不必要な部分に写し込まれた画像と比べても、全く違和感がなくなり、読影医が画像を読影する時間も従来と変りはない。

無散瞳型眼底カメラに適用した実施例の構成図である。 画像処理部の内部構成図である。 画像処理部の処理のフローチャート図である。 画像処理を実行する過程の説明図である。 電子マスクを合成しない場合の眼底像の説明図である。 電子マスクを合成した場合の眼底像の説明図である。

符号の説明

１ 対物レンズ
７ 静止画撮像手段
１１ テレビカメラ
１２ 観察光源
１５ ストロボ光源
２１ テレビモニタ
２２ 画像保存部
２３ 画像処理部
２３ａ 対物レンズ位置検出部
２３ｂ 電子マスク基準位置演算部
２３ｃ 電子マスク生成部
２３ｄ 画像合成部
２４ ＣＲＴディスプレイ
２５ システム制御部
２６ 情報入力手段

Claims (4)

1. 対物レンズと、被検眼の所定領域を該対物レンズを介して撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された被検眼の画像データを記憶する画像記憶手段と、前記画像データから前記対物レンズの前記画像データ中の位置を検出する対物レンズ位置検出手段と、前記対物レンズ位置に応じて前記画像データに電子マスクを付加する電子マスク付加手段とを有することを特徴とする眼科用画像処理装置。
2. 前記対物レンズ位置検出手段は前記対物レンズのエッジを検出する請求項１に記載の眼科用画像処理装置。
3. 前記電子マスク付加手段は前記エッジを基準にして前記電子マスクを付加することを特徴とする請求項２に記載の眼科用画像処理装置。
4. 前記電子マスク付加手段は前記エッジを覆うように前記電子マスクを付加することを特徴とする請求項３に記載の眼科用画像処理装置。

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