JP2006263127A - Ocular fundus diagnostic imaging support system and ocular fundus diagnostic imaging support program - Google Patents

Ocular fundus diagnostic imaging support system and ocular fundus diagnostic imaging support program Download PDF

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Hiroshi Fujita
廣志 藤田
Yuji Hatanaka
裕司 畑中
Yoshinori Hayashi
佳典 林
Takahisa Ota
貴久 太田
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Gifu University NUC
Institute of National Colleges of Technologies Japan
Tak Co Ltd
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Gifu University NUC
Institute of National Colleges of Technologies Japan
Tak Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ocular fundus diagnostic imaging support system which can support diagnosis of a disease such as glaucoma by analyzing an ocular fundus photograph and providing a value of a C/D ratio calculated objectively to a medical doctor. <P>SOLUTION: The ocular fundus diagnostic imaging support system 1 uses an ocular fundus diagnostic imaging support computer 2, extracts a diagnostic candidate area from ocular fundus image data concerning the ocular fundus photograph obtained by photographing the ocular fundus of a patient, detects a teat sector and a recessus sector, and respectively calculates a teat approximate circle and a recess approximate circle approximate to the teat sector and the recessus sector. By calculating a ratio of the radius of the teat approximate circle to the calculated recess approximate circle, information of the C/D ratio profitable for diagnosing ophthalmic diseases such as glaucoma is provided to the medical doctor to support the diagnosis. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、眼底画像診断支援システム、及び眼底画像診断支援プログラムに関するものであり、特に、被験者の眼底を撮影した眼底写真を利用し、主に緑内障等の眼科系疾患の診断に関する有益な情報を医師に対して提供し、当該診断を支援することが可能な眼底画像診断支援システム、及び眼底画像診断支援プログラムに関するものである。   The present invention relates to a fundus image diagnosis support system and a fundus image diagnosis support program, and in particular, uses fundus photographs obtained by photographing the fundus of a subject, and mainly provides useful information related to diagnosis of ophthalmic diseases such as glaucoma. The present invention relates to a fundus image diagnosis support system and a fundus image diagnosis support program that can be provided to a doctor and support the diagnosis.

従来から、眼球に対して外部から光を照射し、眼球を通して眼底の状態を観察することが行われている。また、その眼底の状態をカメラ等の光学機器によって撮像し、眼底写真として医療記録に残すことが行われている。この眼底写真を詳細に検討することによって、種々の疾患の診断を医師は下すことができる。この眼底の観察は、非侵襲的な診断手法であり、検査を受ける患者(被験者)は肉体的な負担を強いることがなく、また比較的簡易な装置によって得ることができるため、現在の医療機関では一般的に行われている検査手法の一つである。また、眼底写真によって撮影される血管は、眼球の奥に位置する脳の脳血管の一部が直接分岐したものであり、身体の外部から脳内の状態を直接観察することができる唯一の手法であり、非常に有益な情報を医師等に対して提供することができるものである。加えて、この眼底写真は、緑内障等の眼科系の疾患の診断の診断以外にも糖尿病等の生活習慣病の診断にも利用することができる。   Conventionally, the eyeball is irradiated with light from the outside, and the state of the fundus is observed through the eyeball. In addition, the state of the fundus is imaged by an optical device such as a camera, and the fundus photograph is left in medical records. By examining this fundus photograph in detail, a doctor can make a diagnosis of various diseases. This observation of the fundus is a non-invasive diagnostic technique, and the patient (subject) undergoing the examination does not have a physical burden and can be obtained with a relatively simple device. This is one of the commonly used inspection methods. In addition, blood vessels photographed by fundus photographs are a part of the brain's cerebral blood vessels located in the back of the eyeball, and are the only method that allows direct observation of the state of the brain from outside the body. Therefore, it is possible to provide very useful information to doctors and the like. In addition, this fundus photograph can be used not only for diagnosis of ophthalmic diseases such as glaucoma but also for diagnosis of lifestyle-related diseases such as diabetes.

ここで、健康な被験者の眼底写真では、眼底全体が黄赤褐色を呈し、被験者の視線の約15度外方向(耳側方向)の位置に、1.2mm〜1.7mmの円形または卵円形で視神経乳頭(Optic nerve head)が観察される。この視神経乳頭は、解剖学的には、視神経円板(Optic disk)と呼ばれることもあり、眼底部分と視神経乳頭との境界は、鼻側よりも耳側が明瞭に観察されることが一般的である。そして、視神経乳頭の中央付近には、円形状を呈する視神経乳頭陥凹または生理的陥凹(Physiologic cup)と呼ばれる領域が観察される。   Here, in the fundus photograph of a healthy subject, the entire fundus is yellowish reddish brown, and is a circle or oval of 1.2 mm to 1.7 mm at a position about 15 degrees outward (ear side direction) of the subject's line of sight. An optic nerve head is observed. This optic disc is anatomically called an optic disc, and the boundary between the fundus and the optic disc is generally clearly observed on the ear side rather than the nose side. is there. In the vicinity of the center of the optic nerve head, an area called a optic nerve head depression or a physiological depression having a circular shape is observed.

そして、眼底写真を利用して緑内障の診断をする場合、診断のための判断基準の一つとして、前述した視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹の直径または半径のそれぞれの比が求められる。すなわち、略円形状の視神経乳頭(D)に対する視神経乳頭陥凹(C)の径比(以下、「C/D比」と称す)の値が、0.6以上の場合、換言すれば、視神経乳頭陥凹の領域が正常時に比べて拡大している場合は視神経乳頭陥凹の所見となり、一般的に緑内障の症状が疑われる。一方、C/D比が0.6よりも小さい場合、乳頭陥凹の所見は見られず、健康な状態であると判定されている。さらに、左右のC/D比の差が0.2以上ある場合は、同様に緑内障が疑われる。なお、緑内障の診断は、該C/D比の値のみでなされるものではなく、その他の検査や医師の所見等によって複合的に行われるものであり、その他疑わしい症状、1)眼圧値が常に25mmHgを常に越えている、2)”眼が重い感じがする”など高眼圧による症状がある、3)経過とともに視神経乳頭所見が変化する、4)経過とともに網膜神経線維層欠損が拡大する、等の場合も治療の対象となっている。すなわち、C/D比の値はその診断のための有益な情報の一つであり、この値のみで緑内障が直裁されるわけではない。   When glaucoma is diagnosed using fundus photographs, the ratios of the diameter or radius of the optic disc and the optic disc recess described above are obtained as one of the criteria for diagnosis. That is, when the value of the diameter ratio of the optic disc depression (C) to the substantially circular optic disc (D) (hereinafter referred to as “C / D ratio”) is 0.6 or more, in other words, the optic nerve If the area of the nipple depression is larger than normal, it is a finding of optic nerve head depression, and generally symptoms of glaucoma are suspected. On the other hand, when the C / D ratio is smaller than 0.6, no nipple depression is found, and it is determined that the patient is in a healthy state. Further, when the difference between the left and right C / D ratio is 0.2 or more, glaucoma is similarly suspected. Diagnosis of glaucoma is not made only with the value of the C / D ratio, but is made in combination with other examinations and doctors' findings, and other suspicious symptoms. Always over 25 mmHg 2) Symptoms due to high intraocular pressure such as “I feel heavy” 3) The optic disc findings change over time 4) The retinal nerve fiber layer defect expands over time , Etc. are also subject to treatment. That is, the value of the C / D ratio is one of useful information for the diagnosis, and glaucoma is not directly judged only by this value.

このとき、判定を行うために視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹のそれぞれの径を測定する手法は、現像された眼底写真の上に定規等のスケールを直接当て、実際に医師等が定規の目盛りを読むことによって測定されている。なお、これらの測定及びC/D比の算出を容易とするための緑内障判定用の専用スケールが開発されている(例えば、特許文献1参照)。   At this time, the method of measuring the diameters of the optic disc and the optic disc concavity in order to make a determination is to apply a scale such as a ruler directly on the developed fundus photograph, and the doctors actually set the scale of the ruler. Measured by reading. In addition, a dedicated scale for glaucoma determination for facilitating the measurement and calculation of the C / D ratio has been developed (see, for example, Patent Document 1).

一方、撮影された眼底写真をスキャナ等の画像入力機器を利用して電子データ化し、画像情報としてコンピュータに入力し、これを利用するものもある。すなわち、入力された眼底写真の画像情報をコンピュータディスプレイ上に表示し、医師等がマウス等のポインティングデバイスを使用し、眼底領域、視神経乳頭領域、及び視神経乳頭陥凹領域のそれぞれの境界を、医師の判断によって指定して各々の領域を決定するものがある。そして、決定された領域にしたがって、コンピュータによってC/D比の算出が行われている。   On the other hand, some fundus photographs taken are converted into electronic data using an image input device such as a scanner, and are input to a computer as image information and used. That is, the image information of the fundus photograph input is displayed on a computer display, and a doctor or the like uses a pointing device such as a mouse, and the boundaries of the fundus region, the optic nerve head region, and the optic nerve head depression region are There are some which determine each area by designating the above. And according to the determined area | region, calculation of C / D ratio is performed by the computer.

特開2004−49259号公報JP 2004-49259 A

しかしながら、上述した定規や緑内障判定用の専用スケールを利用する場合、医師等が各領域を肉眼でこれまでの経験に従って特定し、さらに手作業でスケールの目盛りを読取る作業が必要であった。そのため、医師等の測定者毎の主観によって各領域の判定にバラツキを生じることがあり、測定誤差が大きくなることがあった。その結果、緑内障の診断結果の客観性に疑問を生じることがあった。特に、前述した緑内障と診断されるか否かの基準となるC/D比が0.6の境界付近に該当する被験者の場合、この測定誤差によって緑内障と診断されるケースと、緑内障と診断されず治療不要となるケースがあった。   However, when using the ruler or the dedicated scale for glaucoma determination described above, it is necessary for a doctor or the like to identify each region with the naked eye according to previous experience, and to manually read the scale on the scale. Therefore, the determination of each region may vary depending on the subjectivity of each measurer such as a doctor, and the measurement error may increase. As a result, the objectivity of the diagnosis result of glaucoma may be questioned. In particular, in the case of a subject whose C / D ratio, which is a criterion for determining whether or not to diagnose glaucoma as described above, near the boundary of 0.6, a case where glaucoma is diagnosed by this measurement error, and glaucoma are diagnosed. There were cases where treatment was unnecessary.

さらに、人間ドックや集団検診のように、一度に多数の被験者に対して眼底写真を撮影し、緑内障等の疾患を診断するような医療機関の場合、上述した手作業による診断手法では、個々の被験者の診断に要する一人当たりの作業時間が長くなり、診断全体に要する時間が長時間化する傾向が強かった。そのため、医師等の測定者に多大な労力の負担を強いることがあった。   Furthermore, in the case of a medical institution that takes fundus photographs for a large number of subjects at one time and diagnoses diseases such as glaucoma, such as a medical checkup or a mass screening, in the above-mentioned manual diagnosis method, individual subjects The work time per person required for the diagnosis became longer, and the time required for the entire diagnosis tended to be longer. For this reason, a doctor or other measurer may be burdened with great effort.

一方、撮影された眼底写真をスキャナ等を利用し、電子データ化した眼底写真の画像情報をディスプレイ上に表示し、C/D比を算出するものが既に知られている。これによると、画面上に表示された眼底写真の眼底画像に対し、医師等が各領域(視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹の領域)の境界をマウスやタブレット等のポインティングデバイスによって個々に指示し、指示後にコンピュータによってC/D比を自動的に計算することができる。ところが、各領域指定後の作業は簡略化されるものの、視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹の領域を指定するものは、医師等の手によるものであり、診断結果の客観性等の問題、及び各領域の指定に要する労力の負担の軽減効果はそれほど大きなものではなかった。   On the other hand, there is already known a method for calculating a C / D ratio by using a scanner or the like to display captured image information of a fundus photograph on a display. According to this, for the fundus image of the fundus photograph displayed on the screen, doctors etc. individually indicate the boundary of each region (region of optic nerve head and optic nerve head depression) with a pointing device such as a mouse or tablet, The C / D ratio can be automatically calculated by the computer after the instruction. However, although the work after designation of each area is simplified, what designates the area of the optic nerve head and the depression of the optic nerve head is performed manually by a doctor, etc. The effect of reducing the labor burden required to specify the area was not so great.

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、眼底写真を解析し、視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹の各領域を簡易にかつ客観性を保って指定し、C/D比の算出を行うとともに、算出されたC/D比の値を医師等に提示することにより、医師による緑内障等の疾患の診断に有益な情報を提供し、診断を支援することが可能な眼底画像診断支援システム、及び眼底画像診断支援プログラムに関するものである。   Therefore, in view of the above circumstances, the present invention analyzes fundus photographs, specifies each area of the optic nerve head and the optic nerve head depression easily and objectively, calculates the C / D ratio, and calculates A fundus image diagnosis support system capable of providing information useful for diagnosis of a disease such as glaucoma by the doctor by presenting the C / D ratio value obtained to the doctor or the like, and a fundus image It relates to a diagnostic support program.

上記課題を解決するため、本発明にかかる眼底画像診断支援システムは、「被験者の眼底を撮影した眼底写真を、眼底画像診断支援コンピュータを利用して解析し、医師の診断を支援する情報を提供可能な眼底画像診断支援システムであって、前記眼底画像診断支援コンピュータは、前記眼底写真から作成された眼底画像データの入力を受付ける眼底画像データ入力受付手段と、受付けた前記眼底画像データから視神経乳頭を含む診断候補領域を前記眼底画像データから抽出する候補領域抽出手段と、抽出された前記診断候補領域を示す候補画像データから前記視神経乳頭に相当する略円形状の乳頭領域を検出する乳頭領域検出手段と、検出された前記乳頭領域及び前記眼底領域の境界を示す乳頭輪郭の形状に近似する乳頭近似円を算出する乳頭近似円算出手段と、前記候補画像データから視神経乳頭陥凹に相当する略円形状の陥凹領域を検出する陥凹領域検出手段と、検出された前記陥凹領域及び前記乳頭領域の境界を示す陥凹輪郭の形状に近似する陥凹近似円を算出する陥凹近似円算出手段と、算出された前記陥凹近似円に対する前記乳頭近似円の半径または直径のいずれか一方の比を示すC/D比を求めるC/D比算出手段と」を具備して主に構成されている。   In order to solve the above-described problem, the fundus image diagnosis support system according to the present invention provides “information for supporting a doctor's diagnosis by analyzing a fundus image obtained by photographing the fundus of a subject using a fundus image diagnosis support computer” A fundus image diagnosis support system capable of the fundus image diagnosis support, wherein the fundus image diagnosis support computer receives fundus image data input receiving means for receiving fundus image data created from the fundus photograph, and the optic disc from the received fundus image data. A candidate area extracting means for extracting a diagnostic candidate area including the diagnostic fundus image data from the fundus image data, and a papillary area detection for detecting a substantially circular papillary area corresponding to the optic disc from the extracted candidate image data indicating the diagnostic candidate area A nipple approximate circle that approximates the shape of the nipple contour indicating the boundary between the means and the detected nipple region and fundus region A head approximate circle calculating means; a recessed area detecting means for detecting a substantially circular recessed area corresponding to an optic disc depression from the candidate image data; and a boundary between the detected recessed area and the nipple area. A recessed approximate circle calculating means for calculating a recessed approximate circle that approximates the shape of the recessed contour shown, and C indicating a ratio of either the radius or diameter of the approximated nipple circle to the calculated recessed approximate circle C / D ratio calculating means for obtaining the / D ratio ”and the like.

ここで、眼底画像データとは、被験者の眼底を撮影した眼底写真を電子データ化し、作成したものであり、例えば、通常の銀塩カメラで撮影され、焼付けされた眼底写真或いはそのポジ(ネガ)フィルムをスキャナ等の画像入力機器を利用して電子情報に変換したものや、近年において普及の著しいデジタルカメラによって撮影したデータをそのまま眼底画像データとして直接利用するものであってもよい。そして、変換された眼底画像データが眼底画像診断支援コンピュータに眼底画像データ入力受付手段を通じて入力される。ここで、眼底画像データ入力受付手段は、上述した眼底画像データの入力が可能なものであればよく、例えば、スキャナやフィルムスキャナ等の画像入力機器を利用し、眼底画像診断支援コンピュータに取込むもの、眼底画像データをフレキシブルディスクやCD−R等の記憶媒体に記憶し、該記憶媒体の読取装置を通じて取込むものなどが挙げられる。また、デジタルカメラによって撮影されたデータの場合は、デジタルカメラと眼底画像診断支援コンピュータとをUSBケーブルなどで接続し、対象の眼底画像データを直接取り込むものであってもよい。   Here, the fundus image data is created by converting the fundus photograph of the subject's fundus into electronic data, and is, for example, a fundus photograph taken with an ordinary silver salt camera and printed, or its positive (negative) Data obtained by converting a film into electronic information using an image input device such as a scanner, or data taken by a digital camera that has recently become widely used may be directly used as fundus image data. Then, the converted fundus image data is input to the fundus image diagnosis support computer through the fundus image data input receiving unit. Here, the fundus image data input accepting unit is not limited as long as it can input the fundus image data described above. For example, the fundus image data input accepting unit takes in the fundus image diagnosis support computer using an image input device such as a scanner or a film scanner. And fundus image data stored in a storage medium such as a flexible disk or a CD-R and taken in through a reader of the storage medium. In the case of data photographed by a digital camera, the digital fundus image diagnosis support computer may be connected with a USB cable or the like, and target fundus image data may be directly captured.

また、候補領域抽出手段とは、後述するC/D比を算出するための視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹を含む候補診断領域を特定するものであり、眼底写真の最も明るく撮影される最明部の座標位置を中心とし、例えば、眼底カメラの画角を45度に設定し、600ピクセル×600ピクセルで記録した場合、240ピクセル×240ピクセルの範囲が抽出される。ここで、視神経乳頭及び視神経乳頭陥凹に係る領域は、周囲の眼底領域及びその他の領域に対して明度が明るく撮影されることが一般的であり、眼底画像データに含まれる最明部は概ね視神経乳頭陥凹のほぼ中心に相当している。そのため、最明部を中心とした診断候補領域の抽出によってC/D比を算出するための測定対象となる視神経乳頭を含んだ候補画像データを得ることが可能となる。なお、一般成人の視神経乳頭陥凹の平均的な直径のサイズは、約80ピクセルであることが経験的に知られており、上述の候補画像データとして指定された範囲は、視神経乳頭全体を含むことができる。   Further, the candidate area extracting means specifies a candidate diagnosis area including an optic disc and a optic disc depression for calculating a C / D ratio, which will be described later, and is the brightest part of the fundus photograph that is captured most brightly. When the angle of view of the fundus camera is set to 45 degrees and recording is performed with 600 pixels × 600 pixels, for example, a range of 240 pixels × 240 pixels is extracted. Here, the optic disc and the region related to the optic disc depression are generally photographed brighter than the surrounding fundus region and other regions, and the brightest part included in the fundus image data is generally It corresponds to the approximate center of the optic disc depression. Therefore, it is possible to obtain candidate image data including the optic disc that is the measurement target for calculating the C / D ratio by extracting the diagnostic candidate region centering on the brightest part. In addition, it is empirically known that the average diameter size of the general adult optic disc recess is about 80 pixels, and the range specified as the candidate image data includes the entire optic disc. be able to.

さらに、眼底画像データからの最明部の座標位置の特定は、カラー撮影された眼底写真をモノクロ化し、画像解析の一般的な手法として認知される輝度信号Yを下記の数式(数1参照)にしたがって求めることによって行われる。ここで、Gは緑成分、Bは青成分、Rは赤成分のそれぞれの色成分の値を示している。   Further, the coordinate position of the brightest part from the fundus image data is determined by converting the color-funded fundus photograph into a monochrome image, and the luminance signal Y recognized as a general method of image analysis is expressed by the following equation (see Equation 1). Is done by asking. Here, G represents the value of each of the green component, B represents the blue component, and R represents the red component.

Figure 2006263127
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さらに、乳頭領域抽出手段または陥凹領域抽出手段は、いずれもその周囲との画素値の差異を利用してそれぞれの各領域を検出するものである。すなわち、乳頭領域とその周囲に存在する眼底領域とでは、眼底領域に対して乳頭領域の方が明度が高く、一方、陥凹領域とその周囲に存在する乳頭領域とでは、乳頭領域に対して陥凹領域の方が明度が高くなる。したがって、候補画像データの画素値をそれぞれ測定し、互いに隣り合う画素の画素値が大きく異なるような画素値の差が認識される箇所を境界とすることにより、それぞれの領域が抽出される。なお、抽出される乳頭領域及び陥凹領域は、その生理的特徴から略円形状を呈している。   Furthermore, each of the nipple region extracting means or the recessed region extracting means detects each region by utilizing a difference in pixel value from the surrounding area. That is, in the nipple area and the fundus area existing around the nipple area, the nipple area has higher brightness than the fundus area, while in the recessed area and the nipple area existing therearound, the nipple area The lightness is higher in the recessed area. Accordingly, the pixel values of the candidate image data are measured, and each region is extracted by using as a boundary a position where a difference in pixel values such that the pixel values of adjacent pixels are greatly different from each other is recognized. The extracted nipple region and the recessed region have a substantially circular shape due to their physiological characteristics.

したがって、本発明の眼底画像診断支援システムによれば、入力を受付けた眼底画像データから輝度信号にしたがって候補診断領域に係る候補診断画像データが抽出される。これにより、後述のC/D比を算出する測定範囲が狭小に制限される。そして、乳頭領域及び陥凹領域がそれぞれの周囲の領域との画素値の違いによって認識される。その後、抽出された領域の輪郭(乳頭輪郭または陥凹輪郭)に略一致する近似円が算出される。さらに、算出された陥凹近似円に対する乳頭近似円の径比(例えば、直径の比)を求めることにより、緑内障等の疾患の判断に利用されるC/D比が計算される。これにより、乳頭領域及び陥凹領域の指定及びC/D比の算出が眼底画像診断支援コンピュータによって行うことが可能となり、従来の医師等が手作業で行っていた作業を大幅に簡略化することが可能となる。さらに、眼底画像診断支援コンピュータによって予め設定された基準にしたがって各領域の指定がなされるため、医師の主観や個人差による診断結果のバラツキを抑え、医師は客観的なデータにしたがって提供されたC/D比の値を参照し、被験者の診断を行うことができる。なお、各領域の画素値の違いをより明確に認識するために、カラー画像の候補画像データに対し、各色成分(R成分、G成分、B成分)毎に設定された所定の閾値で二値化処理を施し、その後、各領域の検出を行うことも可能である。   Therefore, according to the fundus image diagnosis support system of the present invention, candidate diagnosis image data related to the candidate diagnosis region is extracted from the fundus image data that has received the input according to the luminance signal. As a result, the measurement range for calculating the C / D ratio described later is limited to be narrow. Then, the nipple region and the recessed region are recognized by the difference in pixel values from the surrounding regions. Thereafter, an approximate circle that substantially matches the contour of the extracted region (papill contour or recessed contour) is calculated. Further, the C / D ratio used for determining a disease such as glaucoma is calculated by obtaining the diameter ratio (for example, the ratio of the diameter) of the nipple approximate circle to the calculated recess approximate circle. As a result, the specification of the nipple region and the recessed region and the calculation of the C / D ratio can be performed by the fundus image diagnosis support computer, which greatly simplifies the work manually performed by a conventional doctor or the like. Is possible. Furthermore, since each region is designated according to a standard set in advance by the fundus image diagnosis support computer, variations in the diagnosis result due to the subjectivity of the doctor and individual differences are suppressed, and the doctor provides C according to objective data. The subject can be diagnosed with reference to the value of the / D ratio. In order to more clearly recognize the difference in pixel value in each region, the binary image is binary with a predetermined threshold set for each color component (R component, G component, B component) for candidate image data of a color image. It is also possible to perform the process, and then detect each region.

さらに、本発明にかかる眼底画像診断支援システムは、上記構成に加え、「前記乳頭近似円算出手段及び前記陥凹近似円算出手段の少なくともいずれか一方は、前記乳頭輪郭または前記陥凹輪郭に近似する候補円を選定する候補円選定手段と、選定された前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する一致領域から、前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と非重畳の余剰領域及び前記候補円の外円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する欠損領域を減じた候補円一致度を算出する一致度算出手段と、前記候補円選定手段によって選定された複数の候補円から、前記候補円一致度が最大値を示す一致候補円を前記乳頭近似円または前記陥凹近似円に決定する近似円決定手段と」を具備するものであっても構わない。   Further, the fundus image diagnosis support system according to the present invention includes, in addition to the above configuration, “at least one of the nipple approximate circle calculating means and the recessed approximate circle calculating means approximates the nipple contour or the recessed contour. A candidate circle selecting means for selecting candidate circles to be positioned, and located on the inner circle side of the selected candidate circle, and located on the inner circle side of the candidate circle from a matching region that overlaps the papillary region or the recessed region In addition, the candidate circle coincidence degree is calculated by subtracting the non-overlapping surplus area and the outer circle side of the candidate circle that is not overlapped with the nipple area or the recessed area, and subtracting the missing area overlapping the nipple area or the recessed area And an approximation for determining a matching candidate circle having a maximum candidate circle matching degree as the nipple approximate circle or the recessed approximate circle from a plurality of candidate circles selected by the candidate circle selecting means and the candidate circle selecting means Yen decisive factor It may be those having a when. "

したがって、本発明の眼底画像診断支援システムによれば、乳頭領域に一致する乳頭近似円を算出する場合、まず、算出する対象のそれぞれの領域に近似する候補円を選定し、候補画像データ上で仮想的に重ね合わせる。このとき、候補円の内円側に位置し、かつ対象の領域に重畳する該当部分を一致領域Bとし、さらに該候補円の内円側に位置し、かつ対象領域に非重畳の部分を余剰領域A(換言すれば、候補円から一致領域Bを除いた領域)とし、候補円の外円側に位置し、かつ対象の領域に重畳する該当部分を欠損領域Cとする。そして、下記の式によって候補円一致度Eを算出し、その最大値を示す一致候補円を乳頭近似円または陥凹近似円に決定する(数2参照)。ここで、数2において、x,yは各々の円の中心座標を示し、rは円の半径を示している。このとき、候補円一致度Eが最大となるのは、余剰領域A及び欠損領域Cがほぼゼロに近く、かつ一致領域Bが最大となる場合である。なお、陥凹領域に一致する陥凹近似円を算出する場合も上述と同様の処理が行われる。   Therefore, according to the fundus image diagnosis support system of the present invention, when calculating the nipple approximate circle that matches the nipple region, first, candidate circles that approximate the respective regions to be calculated are selected, and the candidate image data is selected. Virtually overlap. At this time, the corresponding portion that is located on the inner circle side of the candidate circle and is superimposed on the target region is set as the matching region B, and the portion that is located on the inner circle side of the candidate circle and is not superimposed on the target region is redundant. A region A (in other words, a region obtained by removing the matching region B from the candidate circle) is defined as a missing region C that is located on the outer circle side of the candidate circle and overlaps the target region. Then, the candidate circle coincidence degree E is calculated by the following equation, and the coincidence candidate circle indicating the maximum value is determined as a nipple approximate circle or a recessed approximate circle (see Formula 2). Here, in Equation 2, x and y indicate the center coordinates of each circle, and r indicates the radius of the circle. At this time, the candidate circle coincidence degree E is maximized when the surplus area A and the missing area C are nearly zero and the coincidence area B is maximized. Note that the same processing as described above is performed when calculating a concave approximate circle that matches the concave region.

Figure 2006263127
Figure 2006263127

さらに、本発明にかかる眼底画像診断支援システムは、上記構成に加え、「前記候補画像データに含まれ、前記乳頭領域及び前記陥凹領域の少なくともいずれか一方に重畳して撮影された血管に相当する血管領域を検出する血管領域検出手段と、検出された前記血管領域に基づいて、前記乳頭近似円及び前記陥凹近似円の少なくともいずれか一方を補正して算出する血管領域補正手段と」を具備するものであっても構わない。   Further, the fundus image diagnosis support system according to the present invention is, in addition to the above configuration, “corresponding to a blood vessel included in the candidate image data and photographed while being superimposed on at least one of the papillary region and the recessed region. A blood vessel region detecting means for detecting a blood vessel region to perform, and a blood vessel region correcting means for correcting and calculating at least one of the approximated nipple circle and the approximated recess circle based on the detected blood vessel region. It may be provided.

したがって、本発明の眼底画像診断支援システムによれば、乳頭領域及び陥凹領域に重畳し、正確なC/D比の算出を阻害する要因となる血管に係る血管領域を予め検出し、その血管領域を補正して乳頭近似円及び陥凹近似円が算出される。これにより、血管の重畳によってC/D比の算出が困難となる状況を解消し、正確なC/D比による客観的な診断を行うことが可能となる。   Therefore, according to the fundus image diagnosis support system of the present invention, a blood vessel region that is superimposed on the papillary region and the recessed region and becomes a factor that hinders accurate C / D ratio calculation is detected in advance, and the blood vessel The nipple approximate circle and the recessed approximate circle are calculated by correcting the region. This eliminates the situation in which it is difficult to calculate the C / D ratio due to the superposition of blood vessels, and makes it possible to perform an objective diagnosis with an accurate C / D ratio.

なお、血管領域の補正は、下記の式にしたがって候補円一致度E’を算出し、血管領域によって阻害された乳頭領域または陥凹領域の形状を正確なものとして認識可能にするものである。ここで、一致領域B内に重畳する血管の占める領域を一致血管領域Vb、余剰領域Aに重畳する血管の占める領域を余剰血管領域Va、及び欠損領域Cに重畳する血管の占める領域を欠損血管領域Vcと定義する。   In the correction of the blood vessel region, the candidate circle coincidence degree E ′ is calculated according to the following formula, and the shape of the nipple region or the recessed region obstructed by the blood vessel region can be recognized as accurate. Here, the region occupied by the blood vessel superimposed in the coincidence region B is the matching blood vessel region Vb, the region occupied by the blood vessel superimposed on the surplus region A is the surplus blood vessel region Va, and the region occupied by the blood vessel superimposed on the defect region C is the defective blood vessel. This is defined as a region Vc.

Figure 2006263127
Figure 2006263127

一方、本発明にかかる眼底画像診断支援プログラムは、「被験者の眼底を撮影した眼底写真から作成された眼底画像データの入力を受付ける眼底画像データ入力受付手段、受付けた前記眼底画像データから視神経乳頭を含む診断候補領域を前記眼底画像データから抽出する候補領域抽出手段、抽出された前記診断候補領域を示す候補画像データから前記視神経乳頭に相当する略円形状の乳頭領域を検出する乳頭領域検出手段、検出された前記乳頭領域及び前記眼底領域の境界を示す乳頭輪郭の形状に近似する乳頭近似円を算出する乳頭近似円算出手段、前記候補画像データから視神経乳頭陥凹に相当する略円形状の陥凹領域を検出する陥凹領域検出手段、検出された前記陥凹領域及び前記乳頭領域の境界を示す陥凹輪郭の形状に近似する陥凹近似円を算出する陥凹近似円算出手段、及び算出された前記陥凹近似円に対する前記乳頭近似円の半径または直径のいずれか一方の比を示すC/D比を求めるC/D比算出手段として、眼底画像診断支援コンピュータを」機能させるものから主に構成されている。   On the other hand, the fundus image diagnosis support program according to the present invention provides a “fundus image data input receiving unit that receives an input of fundus image data created from a fundus image obtained by photographing a fundus of a subject, and an optic disc from the received fundus image data. Candidate area extracting means for extracting a diagnostic candidate area including the fundus image data, a papillary area detecting means for detecting a substantially circular papillary area corresponding to the optic disc from candidate image data indicating the extracted diagnostic candidate area; A nipple approximate circle calculating means for calculating a nipple approximate circle that approximates the shape of the nipple contour indicating the boundary between the detected nipple region and the fundus region, and a substantially circular recess corresponding to an optic disc recess from the candidate image data A recessed area detecting means for detecting a recessed area, a recessed area that approximates the shape of a recessed contour that indicates a boundary between the detected recessed area and the nipple area. A recessed approximate circle calculating means for calculating a similar circle, and a C / D ratio calculating means for obtaining a C / D ratio indicating a ratio of either the radius or diameter of the approximated nipple circle to the calculated recessed approximate circle As described above, it is mainly composed of what makes the fundus image diagnosis support computer function.

さらに、本発明にかかる眼底画像診断支援プログラムは、上記構成に加え、「前記乳頭輪郭または前記陥凹輪郭に近似する候補円を選定する候補円選定手段、選定された前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する一致領域から、前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と非重畳の余剰領域及び前記候補円の外円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する欠損領域を減じた候補円一致度を算出する一致度算出手段、及び前記候補円選定手段によって選定された複数の候補円から、前記候補円一致度が最大値を示す一致候補円を前記乳頭近似円または前記陥凹近似円に決定する近似円決定手段として、前記眼底画像診断支援コンピュータを」機能させるものであっても構わない。   Furthermore, the fundus image diagnosis support program according to the present invention includes, in addition to the above configuration, “candidate circle selecting means for selecting a candidate circle that approximates the nipple contour or the recessed contour, the inner circle side of the selected candidate circle Is located on the inner circle side of the candidate circle from a matching region overlapping with the nipple region or the recessed region, and is located outside the nipple region or the recessed region and a non-overlapping surplus region and the candidate circle. From the plurality of candidate circles selected by the candidate circle selection means, the degree of coincidence calculation means for calculating the candidate circle coincidence, which is located on the circle side and subtracts the defective area overlapping the nipple area or the recessed area, The fundus image diagnosis support computer may be caused to function as an approximate circle determining unit that determines a match candidate circle having the maximum candidate circle match degree as the nipple approximate circle or the recessed approximate circle. There.

さらに、本発明にかかる眼底画像診断支援プログラムは、上記構成に加え、「前記候補画像データに含まれ、前記乳頭領域及び前記陥凹領域の少なくともいずれか一方に重畳して撮影された血管に相当する血管領域を検出する血管領域検出手段、及び検出された前記血管領域に基づいて、前記乳頭近似円及び前記陥凹近似円の少なくともいずれか一方を補正して算出する血管領域補正手段として、前記眼底画像診断支援コンピュータを」機能させるものであっても構わない。   Further, the fundus image diagnosis support program according to the present invention, in addition to the above configuration, “corresponds to a blood vessel included in the candidate image data and photographed while being superimposed on at least one of the papillary region and the recessed region. A blood vessel region detecting means for detecting a blood vessel region to be performed, and a blood vessel region correcting means for correcting and calculating at least one of the nipple approximate circle and the recessed approximate circle based on the detected blood vessel region, The fundus image diagnosis support computer may function.

したがって、本発明の眼底画像診断支援プログラムによれば、プログラムを実行することにより、眼底画像診断支援コンピュータは、緑内障等の疾患の診断に必要なC/D比を客観的なデータとして算出し、医師等に対して供与することが可能となる。   Therefore, according to the fundus image diagnosis support program of the present invention, by executing the program, the fundus image diagnosis support computer calculates a C / D ratio necessary for diagnosis of a disease such as glaucoma as objective data, It can be provided to doctors.

本発明の効果として、眼底画像診断支援システム及び眼底画像診断支援プログラムは、入力された眼底画像データからC/D比の算出に必要な略円形状の乳頭領域及び陥凹領域を画素値の違いを利用して検出し、さらに乳頭領域及び陥凹領域の各々の領域の輪郭と略一致する近似円を求めることにより、C/D比を求めることができる。さらに、二値化処理、耳側領域及び鼻側領域の分割処理、及び血管領域の補正処理等を行うことにより、乳頭領域及び陥凹領域を正しく検出し、客観性を高めることができる。その結果、医師等の作業の労力負担を軽減化し、客観的な事実に基づいて医師が疾患の診断を行えるようになる。   As an effect of the present invention, the fundus image diagnosis support system and the fundus image diagnosis support program use a difference in pixel value between a substantially circular papillary region and a recessed region necessary for calculating a C / D ratio from input fundus image data. The C / D ratio can be obtained by obtaining an approximate circle that is detected using the above and further approximately matches the contour of each of the nipple region and the recessed region. Furthermore, by performing binarization processing, division processing of the ear side region and nose side region, correction processing of the blood vessel region, and the like, the nipple region and the recessed region can be correctly detected, and the objectivity can be improved. As a result, the burden on the work of the doctor or the like is reduced, and the doctor can diagnose the disease based on objective facts.

以下、本発明の一実施形態である眼底画像診断支援システム1(以下、単に「支援システム1」と称す)及び眼底画像診断支援プログラム(以下、単に「支援プログラム」と称す)について、図1乃至図8に基づいて説明する。ここで、図1は本実施形態の支援システム1の概略構成及び眼底画像診断支援コンピュータ2(以下、単に「コンピュータ2」と称す)の機能的構成を示すブロック図であり、図2は(a)受付けた眼底画像データ3及び(b)候補画像データ16の抽出の一例を示す説明図であり、図3は検出された血管領域6の一例を示す説明図であり、図4は検出された乳頭領域4の一例を示す説明図であり、図5は(a)乳頭近似円5または陥凹近似円33の決定及び(b)血管領域6の検出の一例を模式的に示す説明図であり、図6は検出された陥凹領域26の一例を示す説明図であり、図7及び図8はコンピュータ2によるC/D比の算出処理の流れを示すフローチャートである。   Hereinafter, a fundus image diagnosis support system 1 (hereinafter simply referred to as “support system 1”) and a fundus image diagnosis support program (hereinafter simply referred to as “support program”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the support system 1 of the present embodiment and a functional configuration of a fundus image diagnosis support computer 2 (hereinafter simply referred to as “computer 2”), and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of extraction of received fundus image data 3 and (b) candidate image data 16, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a detected blood vessel region 6, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the nipple region 4, and FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an example of (a) determination of the nipple approximate circle 5 or the recessed approximate circle 33 and (b) detection of the blood vessel region 6. 6 is an explanatory diagram showing an example of the detected recessed area 26, and FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the flow of the calculation process of the C / D ratio by the computer 2.

本実施形態の支援システム1は、図1に示されるように、撮影された眼底写真を電子データに変換した眼底画像データ3の入力を受付け、視神経乳頭に相当する部位及び視神経乳頭陥凹に相当する部位の半径の比を示すC/D比の値を算出し、医師に対して提供することにより、緑内障の診断を支援することが可能なコンピュータ2によって主に構成されている。さらに、具体的に説明すると、本実施形態の支援システム1は、コンピュータ2と、コンピュータ2に接続され、画像入力手段として眼底画像データ3を得るためのデジタルカメラ機能を有する眼底カメラ7と、取得した眼底画像データ3等の各種データの表示を行う液晶ディスプレイ8と、コンピュータ2に対する種々の命令及びデータ等の入力を受付けるキーボード9及びマウス10を含む操作入力機器11とによって主に構成されている。ここで、本実施形態の支援システム1に使用されるコンピュータ2は、市販の汎用コンピュータが利用されている。   As shown in FIG. 1, the support system 1 according to the present embodiment receives input of fundus image data 3 obtained by converting a photographed fundus photograph into electronic data, and corresponds to a portion corresponding to the optic nerve head and a optic nerve head depression. The computer 2 is mainly composed of a computer 2 capable of assisting diagnosis of glaucoma by calculating a value of a C / D ratio indicating a radius ratio of a region to be performed and providing it to a doctor. More specifically, the support system 1 of the present embodiment includes a computer 2, a fundus camera 7 connected to the computer 2 and having a digital camera function for obtaining fundus image data 3 as image input means, and acquisition. The liquid crystal display 8 displays various data such as the fundus image data 3 and the like, and the operation input device 11 including the keyboard 9 and the mouse 10 that receives input of various commands and data to the computer 2 is mainly configured. . Here, as the computer 2 used in the support system 1 of the present embodiment, a commercially available general-purpose computer is used.

さらに、コンピュータ2の機能的構成について、説明すると、眼底カメラ7によって取得されたカラー画像の眼底画像データ3の入力を受付ける眼底画像データ入力受付手段12と、受付けた眼底画像データ3を含む種々の画像データ及び解析されたC/D比の値等の解析データを記憶するハードディスク及び半導体メモリ等の記憶媒体から構成される記憶手段13と、受付けた眼底画像データ3に示される輝度信号に基づいて診断候補領域15を抽出し、候補画像データ16を得る候補領域抽出手段17と、候補画像データ16に基づいて周囲の眼底領域18との画素値の差を利用して乳頭領域4を検出する乳頭領域検出手段19と、検出された乳頭領域4及び眼底領域18の境界を示す乳頭輪郭20の形状に近似する乳頭候補円21を選定する乳頭候補円選定手段22と、選定された乳頭候補円21と乳頭領域4との乳頭一致度E1を算出する乳頭一致度算出手段23と、選定された複数の乳頭候補円21から乳頭一致度E1が最大値を示す乳頭一致候補円24を乳頭近似円5として決定する乳頭近似円決定手段25とを具備している。ここで、乳頭候補円選定手段22が本発明における候補円選定手段に相当し、乳頭一致度算出手段23が本発明における一致度算出手段に相当し、乳頭近似円決定手段25が本発明における近似円決定手段に相当する。また、これらの乳頭候補円選定手段22、乳頭一致度算出手段23、及び乳頭近似円決定手段25が本発明における乳頭近似円算出手段に相当し、乳頭一致度E1が本発明における候補円一致度に相当する。さらに、検出された乳頭領域4に係る乳頭領域情報4aが記憶手段13に記憶される。   Further, the functional configuration of the computer 2 will be described. The fundus image data input receiving means 12 that receives the input of the fundus image data 3 of the color image acquired by the fundus camera 7, and various types including the received fundus image data 3. Based on the storage means 13 composed of a storage medium such as a hard disk and semiconductor memory for storing image data and analysis data such as the analyzed C / D ratio value, and the luminance signal shown in the received fundus image data 3 A nipple that detects the nipple region 4 using the difference in pixel values between the candidate region extraction means 17 that extracts the candidate diagnosis region 15 and obtains candidate image data 16 and the surrounding fundus region 18 based on the candidate image data 16 The region detection means 19 and a nipple candidate circle 21 that approximates the shape of the nipple contour 20 indicating the boundary between the detected nipple region 4 and the fundus region 18 are selected. Nipple candidate circle selecting means 22 for performing the operation, a nipple coincidence calculating means 23 for calculating the nipple coincidence degree E1 between the selected nipple candidate circle 21 and the nipple region 4, and a nipple coincidence degree from a plurality of selected nipple candidate circles 21 There is provided a nipple approximate circle determining means 25 for determining the nipple coincidence candidate circle 24 having the maximum value E1 as the nipple approximate circle 5. Here, the nipple candidate circle selection means 22 corresponds to the candidate circle selection means in the present invention, the nipple matching degree calculation means 23 corresponds to the coincidence degree calculation means in the present invention, and the nipple approximate circle determination means 25 corresponds to the approximation in the present invention. It corresponds to the circle determination means. The nipple candidate circle selection means 22, the nipple coincidence calculating means 23, and the nipple approximate circle determining means 25 correspond to the nipple approximate circle calculating means in the present invention, and the nipple coincidence E1 is the candidate circle coincidence in the present invention. It corresponds to. Further, the nipple area information 4 a related to the detected nipple area 4 is stored in the storage means 13.

さらに、コンピュータ2は、候補画像データ16に基づいて周囲の乳頭領域4の画素値の差を利用して陥凹領域26を検出する陥凹領域検出手段27と、検出された陥凹領域26及び乳頭領域4の境界を示す陥凹輪郭28の形状に近似する陥凹候補円29を選定する陥凹候補円選定手段30と、選定された陥凹候補円29と陥凹領域26との陥凹一致度E2を算出する陥凹一致度算出手段31と、選定された複数の陥凹候補円29から陥凹一致度E2が最大値を示す陥凹一致候補円32を陥凹近似円33として決定する陥凹近似円決定手段34とを具備している。ここで、陥凹候補円選定手段30が本発明における候補円選定手段に相当し、陥凹一致度算出手段31が本発明における一致度算出手段に相当し、陥凹近似円決定手段34が本発明における近似円決定手段に相当する。また、これらの陥凹候補円選定手段30、陥凹一致度算出手段31、及び陥凹近似円決定手段34が本発明における陥凹近似円算出手段に相当し、陥凹一致度E2が本発明における候補円一致度に相当する。さらに、検出された陥凹領域26に係る陥凹領域情報26aが記憶手段13に記憶される。   Further, the computer 2 uses the difference in pixel values of the surrounding nipple area 4 based on the candidate image data 16 to detect the recessed area 26, the detected recessed area 26, A recess candidate circle selecting means 30 for selecting a recess candidate circle 29 that approximates the shape of the recess contour 28 indicating the boundary of the nipple region 4, and a recess between the selected recess candidate circle 29 and the recess region 26. The depression coincidence degree calculating means 31 for calculating the degree of coincidence E2 and the depression coincidence candidate circle 32 having the maximum depression coincidence degree E2 from the selected plurality of depression candidate circles 29 are determined as the depression approximate circle 33. And a recessed approximate circle determining means 34 for performing the above operation. Here, the recessed candidate circle selecting means 30 corresponds to the candidate circle selecting means in the present invention, the recessed matching degree calculating means 31 corresponds to the matching degree calculating means in the present invention, and the recessed approximate circle determining means 34 is the book. This corresponds to the approximate circle determining means in the invention. Further, the recess candidate circle selecting means 30, the recess coincidence degree calculating means 31, and the recess approximate circle determining means 34 correspond to the recess approximate circle calculating means in the present invention, and the recess coincidence degree E2 is the present invention. This corresponds to the candidate circle coincidence degree. Further, the recessed area information 26 a related to the detected recessed area 26 is stored in the storage unit 13.

加えて、コンピュータ2は、候補画像データ16に重畳して撮影された血管領域6を画素値の差を利用して検出する血管領域検出手段35と、検出された血管領域6に基づいて乳頭近似円5及び陥凹近似円33の形状を補正する血管領域補正手段36と、算出された陥凹近似円33に対する乳頭近似円5の半径の比を示すC/D比の値(C/D比データ37a)を求めるC/D比算出手段37と、算出されたC/D比の値を液晶ディスプレイ8上に出力表示し、医師等に対して視覚的認識可能に提示する算出結果出力制御手段38と、操作入力機器11と接続し、種々の命令等の操作信号を受付け、C/D比の算出処理等を行う操作信号入力制御手段39とを具備している。   In addition, the computer 2 uses a difference between pixel values to detect a blood vessel region 6 that is captured by being superimposed on the candidate image data 16, and a nipple approximation based on the detected blood vessel region 6. Blood vessel region correction means 36 for correcting the shapes of the circle 5 and the recessed approximate circle 33, and a C / D ratio value (C / D ratio) indicating the ratio of the radius of the approximated nipple circle 5 to the calculated recessed approximate circle 33 C / D ratio calculation means 37 for obtaining data 37a) and a calculation result output control means for outputting and displaying the calculated C / D ratio value on the liquid crystal display 8 and presenting it to a doctor or the like so as to be visually recognizable. 38, and an operation signal input control means 39 that is connected to the operation input device 11, receives operation signals such as various commands, and performs C / D ratio calculation processing and the like.

次に、本実施形態の支援システム1におけるコンピュータ2の処理の流れについて、主として図7及び図8のフローチャートに基づいて説明する。ここで、図7及び図8におけるステップS1からステップS22が本発明の眼底画像診断支援プログラムに相当する。   Next, the processing flow of the computer 2 in the support system 1 of the present embodiment will be described mainly based on the flowcharts of FIGS. Here, Steps S1 to S22 in FIGS. 7 and 8 correspond to the fundus image diagnosis support program of the present invention.

まず、被験者の眼底をデジタルカメラ機能を有する眼底カメラ7を利用して撮影し、撮影された眼底画像データ3の入力をコンピュータ2は受付ける(ステップS1:図2(a)参照)。そして、受付けた眼底画像データ3を記憶手段13に記憶する(ステップS2)。ここで、眼底画像データ3は、上述した眼底カメラ7を利用するもの以外に、印画紙上に焼付けられた眼底写真をスキャナによってスキャニングしたもの、眼底写真のポジフィルムをフィルムスキャナによって眼底をスキャニングしたものを眼底画像データ3としてコンピュータ2に取込むものであってもよい。   First, the fundus of the subject is photographed using a fundus camera 7 having a digital camera function, and the computer 2 accepts input of the photographed fundus image data 3 (see step S1: FIG. 2A). Then, the received fundus image data 3 is stored in the storage means 13 (step S2). Here, the fundus image data 3 is obtained by scanning a fundus photo printed on a photographic paper with a scanner, or by scanning a fundus photo positive film with a film scanner, in addition to using the fundus camera 7 described above. May be taken into the computer 2 as the fundus image data 3.

それから、眼底画像データ3の各座標位置の輝度信号を輝度信号の算出式(数1参照)に基づいて計算し、眼底画像データ3中で最も輝度信号Yが高い値を示す最明部14の座標位置を中心として240ピクセル×240ピクセルの範囲を眼底画像データ3から切取り、候補画像データ16として抽出及び記憶する(ステップS3,ステップS4)。ここで視神経乳頭陥凹に相当する陥凹領域26は、その周囲の眼底領域18と比較して明度が高い、換言すれば高い画素値で表示されることが示される。そのため、眼底画像データ3中の最明部14の座標位置は、陥凹領域26に該当することが経験的に知られている。そのため、この座標位置を中心とした所定範囲を眼底画像データ3から切取ることにより、抽出された候補画像データ16には、必然的に乳頭領域4及びその内側に存在する陥凹領域26が含まれることとなる(図2(b)参照)。なお、一般成人の乳頭領域4の平均的なサイズは直径が約80ピクセルである。これにより、後述する乳頭領域4及び陥凹領域26等の検出及び各候補円の決定の処理を、限られた範囲に絞って行うことができ、コンピュータ2による処理負担を軽減することができるとともに、処理の際のエラーを軽減することができる。ここで、上記例において候補画像データ16を抽出する際に240ピクセル×240ピクセルの範囲を切取り、乳頭領域4の平均的なサイズを約80ピクセルとして設定するものについて示したが、眼底写真の撮影条件に応じて抽出範囲を適宜変更するものであっても勿論構わない。   Then, the luminance signal at each coordinate position of the fundus image data 3 is calculated based on the luminance signal calculation formula (see Equation 1), and the brightest portion 14 indicating the highest luminance signal Y in the fundus image data 3 is calculated. A range of 240 pixels × 240 pixels around the coordinate position is cut out from the fundus image data 3 and extracted and stored as candidate image data 16 (steps S3 and S4). Here, it is shown that the recessed area 26 corresponding to the optic nerve head recessed area has a higher brightness than the surrounding fundus area 18, in other words, is displayed with a higher pixel value. For this reason, it is empirically known that the coordinate position of the brightest portion 14 in the fundus image data 3 corresponds to the recessed region 26. Therefore, by extracting a predetermined range centering on this coordinate position from the fundus image data 3, the extracted candidate image data 16 necessarily includes the nipple region 4 and the recessed region 26 existing inside thereof. (See FIG. 2B). It should be noted that the average size of the general adult nipple region 4 has a diameter of about 80 pixels. As a result, detection of the nipple area 4 and the recessed area 26 and the process of determining each candidate circle, which will be described later, can be performed in a limited range, and the processing load on the computer 2 can be reduced. , Errors during processing can be reduced. Here, in the above example, when the candidate image data 16 is extracted, the range of 240 pixels × 240 pixels is cut out, and the average size of the nipple region 4 is set to about 80 pixels. Of course, the extraction range may be appropriately changed according to the conditions.

その後、候補画像データ16に含まれる血管に相当する血管領域6を検出する(ステップS5)。ここで、血管領域6は、その周囲に存する乳頭領域4及び陥凹領域26に対して一般に暗く撮影される。そのため、血管領域6とその周囲とでは候補画像データ16内で画素値が大きく異なっている。そこで、画素値の変化が著しく大きい箇所を血管領域6及び乳頭領域4または陥凹領域26との境界と認識することにより、候補画像データ16内の血管領域6の位置が特定される(図3参照)。なお、画素値の差を認識する機能は、一般的に使用される画像解析ソフトウェア等に標準的に搭載されているものを応用することが可能であり、係る機能を利用することにより、本システム1の構築を簡易にかつ低コストで行うことができる。なお、画素値の差異をより明確に認識するために、候補画像データ16に対して、予め設定された閾値に従って二値化処理を行い、血管領域6のみを抽出することを本実施形態では行っている(図3参照)。   Thereafter, the blood vessel region 6 corresponding to the blood vessel included in the candidate image data 16 is detected (step S5). Here, the blood vessel region 6 is generally photographed darkly with respect to the nipple region 4 and the recessed region 26 existing therearound. Therefore, the pixel values in the blood vessel region 6 and the periphery thereof are greatly different in the candidate image data 16. Accordingly, the position of the blood vessel region 6 in the candidate image data 16 is specified by recognizing a portion where the change in the pixel value is remarkably large as a boundary between the blood vessel region 6 and the nipple region 4 or the recessed region 26 (FIG. 3). reference). In addition, as a function for recognizing a difference in pixel values, it is possible to apply a standard function installed in commonly used image analysis software or the like. 1 can be constructed easily and at low cost. In this embodiment, the binarization process is performed on the candidate image data 16 according to a preset threshold value to extract only the blood vessel region 6 in order to recognize the difference in pixel values more clearly. (See FIG. 3).

この場合、血管領域6の周囲に存在する乳頭領域4及び陥凹領域26よりも低い画素値に閾値を設定することにより、当該閾値よりも低い画素値を示す部位が血管領域6として認識され、一方、高い画素値を示す部位が乳頭領域4または陥凹領域26として認識されることになる。なお、この二値化処理は後述する乳頭領域4及び陥凹領域26を検出する場合も、個々に設定された閾値に従って行っている。   In this case, by setting a threshold value to a pixel value lower than the nipple region 4 and the recessed region 26 existing around the blood vessel region 6, a part having a pixel value lower than the threshold value is recognized as the blood vessel region 6. On the other hand, a portion showing a high pixel value is recognized as the nipple region 4 or the recessed region 26. Note that this binarization processing is performed according to individually set thresholds even when a nipple region 4 and a recessed region 26 described later are detected.

そして、検出された血管領域6に係る血管領域情報6aを記憶手段13に記憶する(ステップS6)。このとき、記憶される血管領域情報6aは、血管領域6に相当する部位の座標位置及び二値化された画像データを含んでいる。   Then, the blood vessel region information 6a related to the detected blood vessel region 6 is stored in the storage means 13 (step S6). At this time, the stored blood vessel region information 6a includes a coordinate position of a part corresponding to the blood vessel region 6 and binarized image data.

次に、視神経乳頭の部位に相当する略円形状の乳頭領域4を検出する(ステップS7:図4参照)。ここで、乳頭領域4の検出は、上述した血管領域6の検出の手法と同様に、乳頭領域4のその周囲に存在し、かつ乳頭領域4よりも暗い画素値によって表示される眼底領域18との画素値の違いを利用して行われる。その後、検出された乳頭領域4及び眼底領域18の間の境界に相当する略円形状の乳頭輪郭20と近似する乳頭候補円21が選定される(ステップS8)。このとき、乳頭候補円21の中心座標(x,y)には乳頭領域4内の任意の座標を規定し、乳頭候補円21の半径rには、予め定められた範囲内で任意の値を規定する。その後、乳頭一致度E1を算出する(ステップS9)。ここで、乳頭一致度E1は、既に検出された血管領域6に係る血管領域情報6aを利用し、記述した算出式(数3参照)に従って計算される。   Next, a substantially circular papillary region 4 corresponding to the optic disc portion is detected (step S7: see FIG. 4). Here, the detection of the nipple region 4 is performed in the same manner as the detection method of the blood vessel region 6 described above, with the fundus region 18 that is present around the nipple region 4 and is displayed with pixel values darker than the nipple region 4. This is performed by using the difference in pixel value. Thereafter, a nipple candidate circle 21 that approximates the substantially circular nipple contour 20 corresponding to the boundary between the detected nipple region 4 and the fundus region 18 is selected (step S8). At this time, an arbitrary coordinate in the nipple region 4 is defined as the center coordinate (x, y) of the nipple candidate circle 21, and an arbitrary value within a predetermined range is set as the radius r of the nipple candidate circle 21. Stipulate. Thereafter, the teat coincidence E1 is calculated (step S9). Here, the nipple coincidence E1 is calculated according to the described calculation formula (see Expression 3) using the blood vessel region information 6a related to the blood vessel region 6 that has already been detected.

さらに具体的に説明すると、乳頭一致度E1は、乳頭候補円21の内円側に位置し、かつ乳頭領域4に重畳する該当部分を一致領域B、乳頭候補円21の内円側に位置し、かつ乳頭領域4に非重畳の部分を余剰領域A、乳頭候補円21の外円側に位置し、かつ乳頭領域4に重畳する該当部分を欠損領域Cとして定義される各領域と、一致領域Bに重畳する血管領域6の占める部分を一致血管領域Vb、余剰領域Aに重畳する血管領域6の占める部分を余剰血管領域Va、及び欠損領域Cに重畳する血管領域6の占める部分を欠損血管領域Vcとして定義される各領域によって求められる(図5(b)参照)。ここで、それぞれの領域A,B,C,Va,Vb,Vcの値は、候補画像データ16に占める画素数(換言すれば候補画像データ16中の占有面積に相当)に基づいている。   More specifically, the nipple coincidence E1 is located on the inner circle side of the nipple candidate circle 21 and the corresponding portion superimposed on the nipple region 4 is located on the inner circle side of the matching region B and the nipple candidate circle 21. In addition, each non-overlapping portion of the nipple region 4 is located in the surplus region A, the outer circle side of the nipple candidate circle 21 and the corresponding portion overlapping with the nipple region 4 is defined as a missing region C, and a matching region The portion occupied by the blood vessel region 6 superimposed on B is the coincident blood vessel region Vb, the portion occupied by the blood vessel region 6 superimposed on the excess region A is the excess blood vessel region Va, and the portion occupied by the blood vessel region 6 superimposed on the defect region C is the defective blood vessel. It is calculated | required by each area | region defined as the area | region Vc (refer FIG.5 (b)). Here, the values of the areas A, B, C, Va, Vb, and Vc are based on the number of pixels in the candidate image data 16 (in other words, the area occupied in the candidate image data 16).

なお、ステップS5によって検出される血管領域6がゼロ若しくはゼロに近似する場合、すなわち、候補画像データ16中に血管に相当する部位が撮影されていない場合は、上述の血管領域6の補正のための算出式(数3)の各血管領域Va,Vb,Vcの値をゼロとみなして計算が行われる。つまり、既述した血管領域6の存在を考慮しない候補円一致度の算出式(数2)に基づいて計算が行われる。   When the blood vessel region 6 detected in step S5 is zero or close to zero, that is, when a portion corresponding to a blood vessel is not photographed in the candidate image data 16, the above-described correction of the blood vessel region 6 is performed. The calculation is performed assuming that the values of the blood vessel regions Va, Vb, and Vc in the equation (Equation 3) are zero. That is, the calculation is performed based on the calculation formula (Equation 2) of the candidate circle coincidence not considering the existence of the blood vessel region 6 described above.

ここで、乳頭一致度E1が最大を示すのは、選定された乳頭候補円21と乳頭領域4とがほぼ一致し、余剰領域A及び欠損領域Cがゼロに近くなる状態、すなわち、乳頭候補円21の領域=乳頭領域4に最も近い状態である。   Here, the nipple coincidence E1 shows the maximum value when the selected nipple candidate circle 21 and the nipple region 4 substantially coincide with each other, and the surplus region A and the missing region C are close to zero, that is, the nipple candidate circle. 21 region = a state closest to the nipple region 4.

そして、予め定義された一定範囲の乳頭候補円21のそれぞれの乳頭一致度E1を総当たり的に算出することが完了した場合(ステップS10においてYES)、算出された乳頭一致度E1が最大値を示す乳頭候補円21を乳頭一致候補円24とし、乳頭近似円5を決定する(ステップS11)。一方、未だ乳頭一致度E1を算出する乳頭候補円21が残存している場合、新たな乳頭候補円21の選定が行われ(ステップS12)、ステップS9の処理に移行し、乳頭一致度E1の再計算が行われる。ここで、乳頭候補円21の再選定は、乳頭候補円21の中心座標の変位、或いは半径または直径の値を変更するなどによって行われる。   When the nipple coincidence E1 of the nipple candidate circles 21 within a predetermined range defined in advance is completely calculated (YES in step S10), the calculated nipple coincidence E1 has the maximum value. The indicated nipple candidate circle 21 is set as a nipple matching candidate circle 24, and the approximate nipple circle 5 is determined (step S11). On the other hand, when the nipple candidate circle 21 for calculating the nipple coincidence degree E1 still remains, a new nipple candidate circle 21 is selected (step S12), the process proceeds to step S9, and the nipple coincidence degree E1 is determined. Recalculation is performed. Here, the reselection of the nipple candidate circle 21 is performed by changing the center coordinate of the nipple candidate circle 21 or changing the value of the radius or diameter.

その後、乳頭領域4の内部に存在する陥凹領域26の陥凹輪郭28に近似する陥凹近似円33を決定する(ステップS13乃至ステップS18:図6参照)。ここで、陥凹近似円33の選定及び決定に係る処理は、上述した乳頭近似円5の決定に係る処理と略同一であるため、ここでは詳細な説明は省略するものとする。   Thereafter, a concave approximate circle 33 that approximates the concave contour 28 of the concave region 26 existing inside the nipple region 4 is determined (step S13 to step S18: see FIG. 6). Here, since the process related to the selection and determination of the recessed approximate circle 33 is substantially the same as the process related to the determination of the approximated nipple circle 5 described above, detailed description thereof will be omitted here.

そして、計算された乳頭近似円5及び陥凹近似円33のそれぞれの半径の値に基づいて、視神経乳頭(D)に相当する乳頭近似円5に対する視神経乳頭陥凹(C)に相当する陥凹近似円33の比を示すC/D比の値を計算する(ステップS19)。そして、計算したC/D比の値を液晶ディスプレイ8を通じて、医師等が視認可能なようにその結果を出力表示する(ステップS20)。これにより、医師等が緑内障の診断を下すための有益な情報となるC/D比の値を、眼底画像データ3をコンピュータ2に取り込む簡易な操作によって獲得することができ、係る診断を効率的かつ的確に行う支援をすることができる。このとき、C/D比の値が0.6以上の場合、緑内障の疑いが強いと判断され、それよりも小さい値の場合は健常であるとの診断が下される。   Then, based on the calculated radius values of the approximate nipple 5 and the approximate recess circle 33, the recess corresponding to the optic disc recess (C) with respect to the approximate nipple 5 corresponding to the optic disc (D). A value of the C / D ratio indicating the ratio of the approximate circle 33 is calculated (step S19). Then, the calculated C / D ratio value is output and displayed through the liquid crystal display 8 so that a doctor or the like can visually recognize it (step S20). Thereby, a C / D ratio value that is useful information for a doctor or the like to make a diagnosis of glaucoma can be obtained by a simple operation of importing the fundus image data 3 into the computer 2, and the diagnosis can be performed efficiently. Can provide support that is done accurately and accurately. At this time, if the value of the C / D ratio is 0.6 or more, it is determined that the suspicion of glaucoma is strong, and if the value is smaller than that, a diagnosis of being healthy is made.

特に、従来はほとんど手作業で行っていた乳頭領域4及び陥凹領域26の認識及び半径若しくは直径の値の計測等の作業が、眼底画像データ3の入力の受付後は自動化されているため、健康診断等の医療機関において多くの患者の診断を行う場合等に要する時間を大幅に短縮することができる。また、各領域4,26の計測等に医師の主観や測定誤差を生じる可能性が低くなり、C/D比の値の算出が予め定められた一定の基準に従って行われる。これにより、算出されるC/D比の値の客観性が保持され、診断結果にバラツキが生じることがなく、正確な診断を医師等が下すことができるようになる。加えて、乳頭領域4及び陥凹領域26に重畳して眼底写真に撮影される血管の領域をコンピュータ2が認識し、これを考慮した補正が乳頭近似円5若しくは陥凹近似円33が決定されるため、よりC/D比の算出が正確に行われるようになる。   In particular, since operations such as recognition of the nipple region 4 and the recessed region 26 and measurement of the value of the radius or diameter, which have been performed almost manually in the past, are automated after receiving the input of the fundus image data 3, It is possible to greatly reduce the time required for diagnosis of many patients in a medical institution such as a medical checkup. In addition, the possibility of causing doctor's subjectivity and measurement error in the measurement of each of the areas 4 and 26 is reduced, and the calculation of the value of the C / D ratio is performed according to a predetermined standard. As a result, the objectivity of the calculated C / D ratio value is maintained, and there is no variation in the diagnosis result, so that a doctor or the like can make an accurate diagnosis. In addition, the computer 2 recognizes the region of the blood vessel that is superimposed on the nipple region 4 and the recessed region 26 and is photographed in the fundus photograph, and the nipple approximate circle 5 or the recessed approximate circle 33 is determined in consideration of this. Therefore, the calculation of the C / D ratio is more accurately performed.

その後、システム終了の指示の有無を検出し(ステップS21)、係る指示が有る場合(ステップS21においてYES)、システムを終了する(ステップS22)。一方、指示がない場合(ステップS21においてNO)、ステップS1の処理に復帰し、新たな眼底画像データ3の入力を受付ける。   Thereafter, the presence / absence of an instruction to terminate the system is detected (step S21), and when such an instruction is present (YES in step S21), the system is terminated (step S22). On the other hand, if there is no instruction (NO in step S21), the process returns to step S1 and accepts input of new fundus image data 3.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。   The present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention as described below. And design changes are possible.

すなわち、本実施形態の支援システム1において、算出されたC/D比を利用して緑内障の診断を支援するものを示したが、これに限定されるものではなく、その他の所見を検出して提示することによって診断の支援を行うことも可能である。例えば、視神経乳頭陥凹に相当する部位の一所見である「局所性拡大」を検出することも可能となる。緑内障の疾患では、乳頭領域4に対して陥凹領域26が全体に均一に拡大する症状に対し、一方向に限定して拡大する局所性拡大の症状が見られることがある。そのため、陥凹領域26の中心を示す座標位置から陥凹輪郭28までの半径に相当する距離が一方向のみ大きくなるような異常時には、仮に算出されたC/D比が0.6より小さい値を示した場合でも緑内障としての診断を下すことができる。また、一般に左右の眼球のC/D比の差が0.2以上の場合も緑内障の疑いが持たれている。そのため、算出された左右のC/D比の差を求める左右C/D比差算出手段を設け、医師等に緑内障の診断を支援するための情報を提供するものであっても構わない。   That is, in the support system 1 of the present embodiment, the system that supports the diagnosis of glaucoma using the calculated C / D ratio is shown, but the present invention is not limited to this, and other findings are detected. It is also possible to support diagnosis by presenting it. For example, it is possible to detect “locality expansion”, which is a finding of a portion corresponding to the optic disc depression. In a glaucoma disease, there may be a local enlargement symptom in which the depression region 26 expands uniformly with respect to the papillary region 4 and expands only in one direction. Therefore, when the distance corresponding to the radius from the coordinate position indicating the center of the recessed area 26 to the recessed outline 28 is increased only in one direction, the calculated C / D ratio is a value smaller than 0.6. Can be diagnosed as glaucoma. In general, glaucoma is also suspected when the difference in the C / D ratio between the left and right eyeballs is 0.2 or more. Therefore, a left / right C / D ratio difference calculating means for obtaining a difference between the calculated left / right C / D ratios may be provided to provide information for assisting diagnosis of glaucoma to a doctor or the like.

さらに、本実施形態の支援システム1において、乳頭近似円5及び陥凹近似円33の半径に基づいてC/D比の値を算出するものを示したが、勿論直径に基づいて算出するものであっても構わない。加えて、また、乳頭領域4、陥凹領域26、及び血管領域6を、候補画像データについて二値化処理した後に画素値の差を利用して検出するものを示したが、閾値を設定する色成分をR(赤)成分、緑(G)成分、または青(B)成分のいずれか一つを対象とするものであってもよい。しかしながら、赤(R)成分及び緑(G)成分については、上記領域4,26の検出は比較的容易に可能となるが、青(B)成分は、周囲の眼底領域18よりも低い画素値で表示されることがあり、各領域4,26の検出が困難な場合もある。   Further, in the support system 1 of the present embodiment, the C / D ratio value is calculated based on the radii of the approximated nipple circle 5 and the approximate recessed circle 33. Of course, the value is calculated based on the diameter. It does not matter. In addition, the nipple region 4, the recessed region 26, and the blood vessel region 6 are detected using the difference between pixel values after binarizing the candidate image data, but a threshold is set. The color component may be any one of an R (red) component, a green (G) component, and a blue (B) component. However, for the red (R) component and the green (G) component, the detection of the regions 4 and 26 is relatively easy, but the blue (B) component has a lower pixel value than the surrounding fundus region 18. In some cases, it may be difficult to detect each of the areas 4 and 26.

さらに、本実施形態において、各領域4,26に近似する近似円5,33の決定を一つの領域4,26に対して行うものを示したがこれに限定されるものではなく、例えば、一つの乳頭領域4(または陥凹領域26)を中央から左右に二分割し、耳側領域及び鼻側領域に分けて、個々の近似円を決定するものであっても構わない。すなわち、一般に鼻側に対して耳側の領域が明瞭に撮影されることが経験的に知られているため、それぞれの領域に対して異なる閾値を適用することにより、各領域の検出及び近似円の決定がより正確になされる。   Furthermore, in the present embodiment, an example in which the approximate circles 5 and 33 that approximate the respective regions 4 and 26 are determined for one region 4 and 26 is shown, but the present invention is not limited to this. One nipple region 4 (or the recessed region 26) may be divided into two from the center to the left and right, and divided into an ear side region and a nose side region to determine individual approximate circles. That is, since it is empirically known that generally the region on the ear side is clearly captured with respect to the nose side, each region is detected and approximated by applying a different threshold value to each region. Is determined more accurately.

本実施形態の支援システムの概略構成及び眼底画像診断支援コンピュータの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the assistance system of this embodiment, and the functional structure of a fundus image diagnosis assistance computer. (a)受付けた眼底画像データ及び(b)候補画像データの抽出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of extraction of (a) received fundus image data and (b) candidate image data. 検出された血管領域の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the detected blood vessel area | region. 検出された乳頭領域の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the detected nipple area | region. (a)乳頭近似円または陥凹近似円の決定及び(b)血管領域の検出の一例を模式的に示す説明図である。(A) It is explanatory drawing which shows typically an example of the determination of a nipple approximate circle or a recessed approximate circle, and (b) the detection of a vascular region. 検出された陥凹領域の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the detected recessed area. コンピュータによるC/D比の算出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the calculation process of C / D ratio by a computer. コンピュータによるC/D比の算出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the calculation process of C / D ratio by a computer.

符号の説明Explanation of symbols

1 支援システム(眼底画像診断支援システム)
2 コンピュータ(眼底画像診断支援コンピュータ)
3 眼底画像データ
4 乳頭領域
4a 乳頭領域情報
5 乳頭近似円
6 血管領域
6a 血管領域情報
7 眼底カメラ
8 液晶ディスプレイ
9 キーボード
10 マウス
11 操作入力機器
12 眼底画像データ入力受付手段
13 記憶手段
14 最明部
15 診断候補領域
16 候補画像データ
17 候補領域抽出手段
18 眼底領域
19 乳頭領域検出手段
20 乳頭輪郭
21 乳頭候補円
22 乳頭候補円選定手段
23 乳頭一致度算出手段
24 乳頭一致候補円
25 乳頭近似円決定手段
26 陥凹領域
26a 陥凹領域情報
27 陥凹領域検出手段
28 陥凹輪郭
29 陥凹候補円
30 陥凹候補円選定手段
31 陥凹一致度算出手段
32 陥凹一致候補円
33 陥凹近似円
34 陥凹近似円決定手段
35 血管領域検出手段
36 血管領域補正手段
37 C/D比算出手段
37a C/D比データ
38 算出結果出力制御手段
39 操作信号入力制御手段
E1 乳頭一致度(候補円一致度)
E2 陥凹一致度(候補円一致度)
A 余剰領域
B 一致領域
C 欠損領域
Va 余剰血管領域
Vb 一致血管領域
Vc 欠損血管領域
1 Support system (fundus image diagnosis support system)
2 Computer (fundus image diagnosis support computer)
3 fundus image data 4 nipple area 4a nipple area information 5 nipple approximate circle 6 blood vessel area 6a blood vessel area information 7 fundus camera 8 liquid crystal display 9 keyboard 10 mouse 11 operation input device 12 fundus image data input receiving means 13 storage means 14 brightest part DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Diagnosis candidate area | region 16 Candidate image data 17 Candidate area extraction means 18 Fundus area 19 Nipple area detection means 20 Nipple outline 21 Nipple candidate circle 22 Nipple candidate circle selection means 23 Nipple coincidence degree calculation means 24 Nipple coincidence candidate circle 25 Nipple approximation circle determination Means 26 Recessed area 26a Recessed area information 27 Recessed area detection means 28 Recessed contour 29 Recessed candidate circle 30 Recessed candidate circle selection means 31 Recessed coincidence degree calculating means 32 Recessed coincidence candidate circle 33 Recessed approximate circle 34 Depression approximate circle determining means 35 Blood vessel region detecting means 36 Blood vessel region correcting means 37 C D ratio calculating means 37a C / D ratio data 38 calculated result output control unit 39 an operation signal input control means E1 nipple matching score (candidate circle matching degree)
E2 Depression coincidence (candidate circle coincidence)
A surplus area B coincidence area C deficient area Va surplus blood vessel area Vb coincident blood vessel area Vc deficient blood vessel area

Claims (6)

被験者の眼底を撮影した眼底写真を、眼底画像診断支援コンピュータを利用して解析し、医師の診断を支援する情報を提供可能な眼底画像診断支援システムであって、
前記眼底画像診断支援コンピュータは、
前記眼底写真から作成された眼底画像データの入力を受付ける眼底画像データ入力受付手段と、
受付けた前記眼底画像データから視神経乳頭を含む診断候補領域を前記眼底画像データから抽出する候補領域抽出手段と、
抽出された前記診断候補領域を示す候補画像データから前記視神経乳頭に相当する略円形状の乳頭領域を検出する乳頭領域検出手段と、
検出された前記乳頭領域及び前記眼底領域の境界を示す乳頭輪郭の形状に近似する乳頭近似円を算出する乳頭近似円算出手段と、
前記候補画像データから視神経乳頭陥凹に相当する略円形状の陥凹領域を検出する陥凹領域検出手段と、
検出された前記陥凹領域及び前記乳頭領域の境界を示す陥凹輪郭の形状に近似する陥凹近似円を算出する陥凹近似円算出手段と、
算出された前記陥凹近似円に対する前記乳頭近似円の半径または直径のいずれか一方の比を示すC/D比を求めるC/D比算出手段と
を具備することを特徴とする眼底画像診断支援システム。
A fundus image diagnosis support system capable of analyzing a fundus photograph of a fundus image of a subject using a fundus image diagnosis support computer and providing information supporting a doctor's diagnosis,
The fundus image diagnosis support computer includes:
Fundus image data input receiving means for receiving fundus image data input created from the fundus photograph;
Candidate region extraction means for extracting from the fundus image data a diagnostic candidate region including the optic disc from the received fundus image data;
A papillary region detecting means for detecting a substantially circular papillary region corresponding to the optic disc from candidate image data indicating the extracted diagnostic candidate region;
A nipple approximate circle calculating means for calculating a nipple approximate circle that approximates the shape of the nipple contour indicating the boundary between the detected nipple region and the fundus region;
A recessed area detecting means for detecting a substantially circular recessed area corresponding to an optic disc depression from the candidate image data;
A recessed approximate circle calculating means for calculating a recessed approximate circle that approximates a shape of a recessed contour indicating a boundary between the detected recessed region and the nipple region;
Fundus image diagnosis support, comprising: C / D ratio calculating means for obtaining a C / D ratio indicating a ratio of either a radius or a diameter of the approximated nipple circle with respect to the calculated approximate circle for depression. system.
前記乳頭近似円算出手段及び前記陥凹近似円算出手段の少なくともいずれか一方は、
前記乳頭輪郭または前記陥凹輪郭に近似する候補円を選定する候補円選定手段と、
選定された前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する一致領域から、前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と非重畳の余剰領域及び前記候補円の外円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する欠損領域を減じた候補円一致度を算出する一致度算出手段と、
前記候補円選定手段によって選定された複数の候補円から、前記候補円一致度が最大値を示す一致候補円を前記乳頭近似円または前記陥凹近似円に決定する近似円決定手段と
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の眼底画像診断支援システム。
At least one of the nipple approximate circle calculating means and the recessed approximate circle calculating means is:
Candidate circle selecting means for selecting a candidate circle that approximates the nipple contour or the recessed contour;
It is located on the inner circle side of the selected candidate circle and is located on the inner circle side of the candidate circle from the coincidence region overlapping the nipple region or the recessed region, and is not located on the nipple region or the recessed region. A degree of coincidence calculating means for calculating a candidate circle coincidence degree, which is located on the outer circle side of the surplus area of the superimposition and the candidate circle and subtracts the defect area overlapping the nipple area or the recessed area;
Approximate circle determination means for determining, from the plurality of candidate circles selected by the candidate circle selection means, a matching candidate circle having the maximum candidate circle matching degree as the nipple approximate circle or the recessed approximate circle. The fundus image diagnosis support system according to claim 1.
前記候補画像データに含まれ、前記乳頭領域及び前記陥凹領域の少なくともいずれか一方に重畳して撮影された血管に相当する血管領域を検出する血管領域検出手段と、
検出された前記血管領域に基づいて、前記乳頭近似円及び前記陥凹近似円の少なくともいずれか一方を補正して算出する血管領域補正手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の眼底画像診断支援システム。
A blood vessel region detection means for detecting a blood vessel region included in the candidate image data and corresponding to a blood vessel imaged superimposed on at least one of the nipple region and the recessed region;
The blood vessel region correcting means for correcting and calculating at least one of the approximated nipple circle and the approximated recess circle based on the detected blood vessel region. Item 3. A fundus image diagnosis support system according to Item 2.
被験者の眼底を撮影した眼底写真から作成された眼底画像データの入力を受付ける眼底画像データ入力受付手段、受付けた前記眼底画像データから視神経乳頭を含む診断候補領域を前記眼底画像データから抽出する候補領域抽出手段、抽出された前記診断候補領域を示す候補画像データから前記視神経乳頭に相当する略円形状の乳頭領域を検出する乳頭領域検出手段、検出された前記乳頭領域及び前記眼底領域の境界を示す乳頭輪郭の形状に近似する乳頭近似円を算出する乳頭近似円算出手段、前記候補画像データから視神経乳頭陥凹に相当する略円形状の陥凹領域を検出する陥凹領域検出手段、検出された前記陥凹領域及び前記乳頭領域の境界を示す陥凹輪郭の形状に近似する陥凹近似円を算出する陥凹近似円算出手段、及び算出された前記陥凹近似円に対する前記乳頭近似円の半径または直径のいずれか一方の比を示すC/D比を求めるC/D比算出手段として、眼底画像診断支援コンピュータを機能させることを特徴とする眼底画像診断支援プログラム。   A fundus image data input receiving unit that receives an input of fundus image data created from a fundus image obtained by photographing the fundus of the subject, a candidate region that extracts a diagnostic candidate region including the optic nerve head from the received fundus image data from the fundus image data An extraction means, a papillary area detection means for detecting a substantially circular papillary area corresponding to the optic disc from the extracted candidate image data indicating the diagnostic candidate area, and a boundary between the detected papillary area and the fundus area A nipple approximate circle calculating means for calculating a nipple approximate circle that approximates the shape of the nipple contour, a recessed area detecting means for detecting a substantially circular recessed area corresponding to an optic disc recess from the candidate image data, A recessed approximate circle calculating means for calculating a recessed approximate circle that approximates the shape of a recessed contour indicating a boundary between the recessed region and the nipple region, and the calculated previous A fundus image diagnostic computer that causes a fundus image diagnosis support computer to function as C / D ratio calculation means for obtaining a C / D ratio indicating a ratio of either a radius or a diameter of the nipple approximate circle to a recessed approximate circle Diagnosis support program. 前記乳頭輪郭または前記陥凹輪郭に近似する候補円を選定する候補円選定手段、選定された前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する一致領域から、前記候補円の内円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と非重畳の余剰領域及び前記候補円の外円側に位置し、前記乳頭領域または前記陥凹領域と重畳する欠損領域を減じた候補円一致度を算出する一致度算出手段、及び前記候補円選定手段によって選定された複数の候補円から、前記候補円一致度が最大値を示す一致候補円を前記乳頭近似円または前記陥凹近似円に決定する近似円決定手段として、前記眼底画像診断支援コンピュータをさらに機能させることを特徴とする請求項4に記載の眼底画像診断支援プログラム。   Candidate circle selecting means for selecting a candidate circle that approximates the nipple contour or the recessed contour, located on the inner circle side of the selected candidate circle, and from a matching region that overlaps the nipple region or the recessed region, A surplus area that is located on the inner circle side of the candidate circle and is not superimposed on the nipple area or the recessed area, and a missing area that is located on the outer circle side of the candidate circle and overlaps the nipple area or the recessed area. A matching degree calculation means for calculating a candidate circle matching degree obtained by subtracting a candidate circle and a plurality of candidate circles selected by the candidate circle selection means, a matching candidate circle having a maximum candidate circle matching degree is determined as the nipple approximate circle or The fundus image diagnosis support program according to claim 4, further causing the fundus image diagnosis support computer to function as an approximate circle determination unit that determines the approximate circle for the depression. 前記候補画像データに含まれ、前記乳頭領域及び前記陥凹領域の少なくともいずれか一方に重畳して撮影された血管に相当する血管領域を検出する血管領域検出手段、及び検出された前記血管領域に基づいて、前記乳頭近似円及び前記陥凹近似円の少なくともいずれか一方を補正して算出する血管領域補正手段として、前記眼底画像診断支援コンピュータをさらに機能させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の眼底画像診断支援プログラム。   A blood vessel region detecting means for detecting a blood vessel region corresponding to a blood vessel included in the candidate image data and superimposed on at least one of the papillary region and the recessed region; and the detected blood vessel region The fundus image diagnosis support computer is further caused to function as a blood vessel region correction unit that calculates and corrects at least one of the nipple approximate circle and the concave approximate circle based on the circle. Item 6. A fundus image diagnosis support program according to Item 5.
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