JP2008237840A - Image analysis system and image analysis program - Google Patents

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Hiroshi Fujita
廣志 藤田
Toshiaki Nakagawa
俊明 中川
Yoshinori Hayashi
佳典 林
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Gifu University NUC
Tak Co Ltd
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Gifu University NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image analysis system capable of producing a highly accurate depth map by specifying the noise region included in an object to be photographed with roundedly changing unevenness and correcting the depth information. <P>SOLUTION: An image analysis computer 2 constituting the image analysis system 1 includes profile curve computing means 21, depth map creating means 22, center point determining means 23, contour part specifying means 25, noise area specifying means 28, noise area eliminating means 29, curve correcting means 30 with spline curve computing means 27, eliminated depth information computing means 32, and corrected map output means 33. The depth information 13 is corrected based on a depth curve 8a to create an accurate depth map, and the created map can be displayed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像解析システム、及び画像解析プログラムに関するものであり、特に、緑内障等の眼科系疾患の診断に有用な情報を医師等に提供可能な画像解析システム、及び画像解析プログラムに関するものである。   The present invention relates to an image analysis system and an image analysis program, and more particularly to an image analysis system and an image analysis program that can provide doctors with information useful for diagnosis of ophthalmic diseases such as glaucoma. .

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を利用して撮像した眼底写真を医療記録として残すことも行われている。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。ここで、眼底の観察は、被験者(患者)に対して肉体的な負担を強いることがなく、また、比較的簡易な構成の装置によって得ることができるため、医療機関においてごく一般的に行われている検査手法の一つである。   Conventionally, the eyeball is irradiated with light from the outside, and the state of the fundus is observed through the eyeball. In addition, a fundus photograph obtained by imaging the state of the fundus using an optical device such as a camera is left as a medical record. By examining this fundus photograph in detail, a doctor can make a diagnosis of various diseases. Here, observation of the fundus is not generally imposed on a subject (patient) and can be obtained by a device with a relatively simple configuration, and thus is generally performed in a medical institution. It is one of the inspection methods.

さらに、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。加えて、この眼底写真は、緑内障等の眼科系の疾患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行われている。   In addition, blood vessels taken by fundus photography are a part of the cerebral blood vessels in the brain located in the back of the eyeball, and are the only method that can directly observe the inside of the brain from outside the body. Therefore, very useful information can be provided to doctors and the like. In addition, this fundus photograph is 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部(Optic nerve head)が観察される。この視神経乳頭部は、解剖学的には、視神経円板(Optic disc)と呼ばれることもあり、眼底部分と視神経乳頭部との境界は、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、視神経乳頭部の中央付近には、円形状を呈する視神経乳頭陥凹部または生理的陥凹部(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 nerve head is anatomically called an optic disc, and the boundary between the fundus portion and the optic nerve head is more clearly observed on the ear side than on the nose side. Is. In the vicinity of the center of the optic nerve head, an area called a optic nerve crevice or a physiologic cup having a circular shape is observed.

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部及び視神経乳頭陥凹部(陥凹部)の径の比、すなわち、略円形状の視神経乳頭部(D:Disc)に対する視神経乳頭陥凹部(C:Cup)の径比(以下、「C/D比」と称す)の値が求められる。C/D比の中でもとりわけ垂直方向のC/D比(垂直C/D比)が緑内障性変化有無の判定により有用であるとされ、一つの基準としては、垂直C/D比が0.7以上の場合や左右の眼底におけるそれぞれの垂直C/D比の差が0.2以上ある場合は、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、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 diagnosing glaucoma using fundus photographs, as one of the criteria for diagnosis, the ratio of the diameters of the optic nerve head and the optic nerve crevice (depression) described above, that is, the substantially circular optic nerve. The value of the diameter ratio (hereinafter referred to as “C / D ratio”) of the optic disc depression (C: Cup) to the nipple (D: Disc) is obtained. Among the C / D ratios, the C / D ratio in the vertical direction (vertical C / D ratio) is particularly useful for determining the presence or absence of glaucomatous changes. As one criterion, the vertical C / D ratio is 0.7. Glaucoma is suspected in the above cases or when the difference in the vertical C / D ratio between the right and left fundus is 0.2 or more. Diagnosis of glaucoma is not made only by the value of the C / D ratio, but is made in combination by other examinations, doctor's findings, etc. The value of the C / D ratio is determined by the diagnosis. This value is not one of the most useful information for glaucoma.

ここで、眼底の構造について、さらに詳細に説明すると、眼球の一部である眼底は、三次元の曲面(球面)で立体的に構成されている。しかしながら、上述の眼底写真は、実際には三次元の構造であっても、それを二次元的(平面的)に変換して構成されるものである。そのため、眼底写真を利用して、種々の疾患等の診断を行う場合には、二次元化された眼底写真を頭の中で三次元的なものにイメージし、それに基づいて視神経乳頭陥凹の肥大等を判断することがあった。したがって、診断経験に乏しい眼科医等は正確な診断を下せない可能性があった。そこで、三次元的な情報を付加し、C/D比の精度を高くして、正確な診断を可能とするための試みが行われている。   Here, the structure of the fundus will be described in more detail. The fundus, which is a part of the eyeball, is three-dimensionally configured with a three-dimensional curved surface (spherical surface). However, the above-described fundus photograph is actually configured by converting it into a two-dimensional (planar) form even if it has a three-dimensional structure. Therefore, when diagnosing various diseases using the fundus photograph, the two-dimensional fundus photograph is imaged in a three-dimensional manner in the head, and the optic disc depression is based on it. Judgment of hypertrophy, etc. was sometimes made. Therefore, there is a possibility that an ophthalmologist who has little diagnostic experience cannot make an accurate diagnosis. Therefore, attempts have been made to add three-dimensional information and increase the accuracy of the C / D ratio to enable accurate diagnosis.

例えば、撮影された眼底画像に含まれる血管領域を抽出し、血管領域が除去されたデータ欠落部をその周囲のデータに基づいて補間し、これを利用して眼底の深さ情報を得るものが知られている。   For example, a blood vessel region included in a photographed fundus image is extracted, a data missing portion from which the blood vessel region has been removed is interpolated based on the surrounding data, and the fundus depth information is obtained using this. Are known.

特開平04−276232号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-276232

しかしながら、上記に示した眼底画像に対する画像処理方法では、下記に掲げるような問題を生じることがあった。すなわち、上述した眼底画像には、複数の血管(血管部)が複雑に走行しており、当該血管部の認識及びその除去が比較的困難であった。さらに、血管部が凝集していることは、補間のために用いられる周囲のデータとの間の距離が離れすぎているため、補間によって得られた眼底の立体情報の精度が著しく低下することがあった。加えて、眼底画像の中には、眼底を走行する血管領域以外にも、深さ情報の正確な取得を阻害するノイズ(撮影ノイズ等)が含まれていることがあり、これらの画像処理方法では血管以外のノイズの占める領域を補間することができなかった。   However, the image processing method for the fundus image shown above may cause the following problems. That is, in the above-described fundus image, a plurality of blood vessels (blood vessel portions) travels in a complicated manner, and recognition and removal of the blood vessel portions are relatively difficult. Furthermore, the fact that the blood vessel part is agglomerated may cause the accuracy of the three-dimensional information of the fundus obtained by the interpolation to be significantly reduced because the distance from the surrounding data used for the interpolation is too far. there were. In addition, the fundus image may include noise (such as imaging noise) that hinders accurate acquisition of depth information in addition to the blood vessel region that travels in the fundus. These image processing methods However, it was not possible to interpolate the area occupied by noise other than blood vessels.

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、曲線的に変化する凹凸を有する撮影対象に含まれるノイズ領域を特定し、深さ情報を補正し、高精度の深さマップを作成可能とすることを課題とし、特に、眼底画像の視神経乳頭陥凹領域に含まれる血管領域及び血管以外のノイズを特定し、補正によって正確な深さマップを作成することが可能な画像解析システム、及び画像解析プログラムの提供を課題とするものである。   Therefore, in view of the above situation, the present invention specifies a noise region included in a subject to be photographed having curved irregularities, corrects depth information, and makes it possible to create a highly accurate depth map. In particular, an image analysis system and an image analysis program capable of identifying a blood vessel region and noise other than blood vessels included in the optic disc concavity region of the fundus image and creating an accurate depth map by correction Providing is an issue.

上記の課題を解決するため、本発明の画像解析システムは、「画像解析コンピュータを利用し、曲線的に変化する凹形状または凸形状の対象物の画像データから算出された深さ情報を補正する画像解析システムであって、前記画像解析コンピュータは、前記画像データから前記深さ情報を取得する情報データ取得手段と、取得した前記深さ情報に基づいて、前記対象物の深さを一次元的な分布で表現した深さプロファイル曲線を算出するプロファイル曲線算出手段と、前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の中心点を決定する中心点決定手段と、前記対象物の輪郭部を特定する輪郭部特定手段と、特定された前記輪郭部の位置に相当する前記深さプロファイル曲線の曲線上の点を起点とし、前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化に基づいて前記深さプロファイル曲線のノイズ領域を特定するノイズ領域特定手段と、特定された前記ノイズ領域に対応する前記深さプロファイル曲線を周囲の前記深さプロファイル曲線の変化に基づいて補正する曲線補正手段と、補正された前記深さプロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する深さ情報補正手段と」を主に具備して構成されている。   In order to solve the above-described problems, the image analysis system of the present invention corrects depth information calculated from image data of a concave or convex object that changes in a curve using an image analysis computer. An image analysis system, wherein the image analysis computer is configured to obtain one-dimensionally the depth of the object based on information data acquisition means for acquiring the depth information from the image data and the acquired depth information. A profile curve calculating means for calculating a depth profile curve expressed by a simple distribution, a center point determining means for determining a center point of the object based on at least one of the image data and the depth information; An outline specifying means for specifying the outline of the object, and a point on the curve of the depth profile curve corresponding to the position of the specified outline as a starting point, Noise area specifying means for specifying a noise area of the depth profile curve based on a gradient change in the depth direction of the depth profile curve from the starting point toward the center point, and the depth corresponding to the specified noise area A curve correction unit that corrects the depth profile curve based on a change in the surrounding depth profile curve, and a depth information correction unit that corrects the depth information based on the corrected depth profile curve. Mainly configured.

ここで、画像データとは、曲線的に変化する凹形状または凸形状の対象物、例えば、航空写真として山地の地形を上空から撮影した地形図、或いは略球形状を呈する眼球の一部を構成し、眼底を撮影した眼底画像を電子データとして取得したものであり、深さ情報とは、当該眼底の湾曲状態を数値として表示可能なものである。画像データから取得される深さ情報には、三次元の位置情報が付与されている。そして、この深さ情報によって、眼底を三次元的に表示する三次元眼底画像を構築することができるものである。   Here, the image data constitutes a concave or convex object that changes in a curve, for example, a topographic map of a mountainous terrain taken from the sky as an aerial photograph, or a part of an eyeball that exhibits a substantially spherical shape The fundus image obtained by photographing the fundus is obtained as electronic data, and the depth information can display the curved state of the fundus as a numerical value. Three-dimensional position information is given to the depth information acquired from the image data. Based on this depth information, it is possible to construct a three-dimensional fundus image that displays the fundus in three dimensions.

眼底画像等の画像データから深さ情報を取得するものとしては、周知の技法を用いることが可能であり、例えば、立体撮影可能なステレオ眼底カメラ等の撮影機器を利用して撮影し、これに基づいて深さ情報を含んだ画像データを得るものや、或いは眼底を撮影する撮影位置をずらしてそれぞれ撮影した二次元的に表示される二枚の眼底画像から視差を求め、これに基づいて眼球の立体構造を構築し、三次元眼底画像として取得するものが例示される。   As a method for acquiring depth information from image data such as a fundus image, a known technique can be used. For example, an image can be taken using a photographing device such as a stereo fundus camera capable of stereoscopic shooting. Based on this, parallax is obtained from two fundus images displayed two-dimensionally obtained by shifting the photographing position for photographing the fundus, and obtaining image data including depth information based on the image data. The three-dimensional structure is constructed and acquired as a three-dimensional fundus image.

情報データ取得手段とは、画像解析コンピュータに内蔵された記憶手段(ハードディスクドライブ等)に予め格納された上記画像データをキーボード等の操作によって適宜読込むもの、或いはCD−R等の記憶媒体に記憶された該画像データを読み込むもの、或いは通信ネットワークを介して係る画像データを取得するものなどを挙げることができる。すなわち、画像解析コンピュータで解析可能な形式で保存されたデータを適宜読込み可能とするものであればよい。さらに、上述のステレオ眼底カメラと本発明の画像解析システムとを結合し、撮影された深さ情報を含む画像データをそのまま解析処理に用いることも可能である。   The information data acquisition means is a means for appropriately reading the image data stored in advance in a storage means (hard disk drive or the like) built in the image analysis computer by operating a keyboard or the like, or storing it in a storage medium such as a CD-R. One that reads the image data that has been read, or one that acquires the image data via a communication network. That is, any data can be used as long as data stored in a format that can be analyzed by the image analysis computer can be read as appropriate. Furthermore, it is also possible to combine the above-described stereo fundus camera and the image analysis system of the present invention, and use the image data including the captured depth information as it is for the analysis processing.

プロファイル曲線算出手段とは、取得した画像データに含まれる深さ情報に基づいて、対象物の深さを一次元的な分布で表示可能な深さプロファイル曲線を算出するものである。例えば、対象物が眼底の場合、眼底の略中心点(視神経乳頭陥凹領域に相当)を通過する仮想成分(ほぼ、視神経乳頭領域の直径に相当)を想定し、これを横軸に配し、眼底の深さに相当する値を縦軸に順次プロットする。その結果、眼底の深さ方向に対する曲線的な変化を深さプロファイル曲線によって示すことが可能となる。   The profile curve calculation means calculates a depth profile curve capable of displaying the depth of the object in a one-dimensional distribution based on depth information included in the acquired image data. For example, when the object is the fundus, assume a virtual component (approximately equivalent to the diameter of the optic disc region) that passes through the approximate center of the fundus (corresponding to the optic disc region) and place this on the horizontal axis. The value corresponding to the depth of the fundus is sequentially plotted on the vertical axis. As a result, a curvilinear change with respect to the depth direction of the fundus can be indicated by the depth profile curve.

中心点決定手段とは、画像データ及び/または深さ情報(画像データまたは深さ情報の少なくともいずれか一方)に基づいて、対象物の中心点を決定するものであり、該画像データ及び/または深さ情報から直接決定するものであっても、或いは、画像データ及び/または深さ情報に基づいて深さプロファイル曲線を導出し、その後に深さプロファイル曲線を利用して決定するものであってもよい。換言すれば、画像データ及び/または深さ情報から間接的に導き出すものであってもよい。   The center point determining means determines the center point of the object based on image data and / or depth information (at least one of image data and depth information), and the image data and / or Even if it is determined directly from the depth information, or a depth profile curve is derived based on image data and / or depth information, and then determined using the depth profile curve. Also good. In other words, it may be derived indirectly from image data and / or depth information.

輪郭部特定手段とは、取得した画像データから、画素値の違いを利用して、基準位置(深さプロファイル曲線における起点)を特定するものである。例えば、対象物が眼底の場合、眼底領域とそれ以外の部分とはその明暗が著しく異なることがあり、比較的暗色で表示される眼底領域と、乳白色等の明色で表示される視神経乳頭領域等との境界部分を輪郭部として特定することができる。   The contour portion specifying means specifies a reference position (starting point in the depth profile curve) from the acquired image data using the difference in pixel value. For example, when the object is a fundus, the fundus region may be significantly different from the rest of the fundus region, and the fundus region displayed in a relatively dark color and the optic nerve head region displayed in a light color such as milky white And the like can be specified as a contour portion.

ノイズ領域特定手段とは、特定された輪郭部に相当する深さプロファイル曲線の曲線上の点を起点とし、当該起点から先に決定された中心点に向かう深さ方向の勾配変化に基づいてノイズ領域を特定するものである。すなわち、対象物が眼底のような場合、該眼底は眼底中心に向かって理論的には滑らかな曲線によって変化されるものである。そのため、これらの曲線変化において、その変化率が著しく変化する場合、本来の眼底の形状を示すものではない、所謂ノイズが含まれていると想定することが陥凹である。そのため、それらの曲線変化率が大きく変化する箇所を認識し、当該箇所(領域)をノイズ領域として特定する。   The noise region specifying means starts from a point on the curve of the depth profile curve corresponding to the specified contour portion, and noise is determined based on the gradient change in the depth direction from the start point to the previously determined center point. The area is specified. That is, when the object is a fundus, the fundus is theoretically changed by a smooth curve toward the fundus center. Therefore, in these curve changes, when the rate of change changes significantly, it is a depression to assume that so-called noise that does not indicate the original fundus shape is included. Therefore, a place where the curve change rate changes greatly is identified, and the place (area) is specified as a noise area.

したがって、本発明の画像解析システムによれば、深さ情報に基づいて対象物の深さプロファイル曲線を求め、さらに特定された輪郭部に相当する深さプロファイル曲線の位置から、決定された中心点に向かう深さ方向の勾配変化を検出する。そして、係る深さ勾配の変化が著しく変化する範囲をノイズ領域として特定し、特定されたノイズ領域に対応する深さプロファイル曲線を周囲の深さプロファイル曲線の変化に基づいて補正し、さらに、該深さプロファイル曲線に基づいて、深さ情報を補正し、その結果を深さ情報に反映させて表示することが行われる。これにより、対象物を眼底とした場合、当該眼底に含まれる血管やその他のノイズについての領域が、上記ノイズ領域として特定され、係る部分を消去した状態で深さ情報が構築される。その結果、精度の高い三次元画像情報を得ることが可能となる。これにより、対象物が凹形状に湾曲した曲面から構成される視神経乳頭領域の場合、緑内障の診断に特に有益な診断手法とすることが可能となる。ここで、曲線の中には一次曲線、すなわち、“直線”を含んでいる。   Therefore, according to the image analysis system of the present invention, the depth profile curve of the object is obtained based on the depth information, and the center point determined from the position of the depth profile curve corresponding to the specified contour portion The gradient change in the depth direction toward is detected. Then, a range in which the change in the depth gradient is remarkably changed is specified as a noise region, a depth profile curve corresponding to the specified noise region is corrected based on a change in the surrounding depth profile curve, and the Based on the depth profile curve, the depth information is corrected, and the result is reflected in the depth information and displayed. Thereby, when the object is the fundus, the blood vessel and other noise regions included in the fundus are specified as the noise region, and the depth information is constructed in a state in which the portion is erased. As a result, highly accurate three-dimensional image information can be obtained. Thereby, in the case of an optic nerve head region constituted by a curved surface curved in a concave shape, it is possible to provide a diagnostic method particularly useful for diagnosing glaucoma. Here, the curve includes a linear curve, that is, a “straight line”.

さらに、本発明の画像解析システムは、上記構成に加え、「前記画像解析コンピュータは、特定された前記ノイズ領域を前記深さプロファイル曲線から消去するノイズ領域消去手段をさらに具備し、前記曲線補正手段は、前記ノイズ領域の消去された後に残存する前記深さプロファイル曲線の変化率に略一致する補正プロファイル曲線を算出し、前記深さ情報補正手段は、算出された前記補正プロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正すること」ものであっても構わない。   Further, the image analysis system according to the present invention has, in addition to the above configuration, “the image analysis computer further includes a noise region erasing unit that erases the identified noise region from the depth profile curve, and the curve correcting unit. Calculates a correction profile curve that substantially matches the rate of change of the depth profile curve remaining after the noise region is erased, and the depth information correction means is based on the calculated correction profile curve, It may be “correcting the depth information”.

ここで、ノイズ領域消去手段とは、特定されたノイズ領域の端から端までに相当する深さプロファイル曲線の位置、すなわち、上述した仮想線分上でノイズ領域が示す範囲(ノイズプロファイル曲線)を特定し、当該範囲の曲線を深さプロファイル曲線から消去するものである。これにより、一本の深さプロファイル曲線として一次元的に表現される深さプロファイル曲線は、複数本、少なくとも二本以上に分断されることとなる。   Here, the noise area erasing means refers to the position of the depth profile curve corresponding to the end of the specified noise area, that is, the range indicated by the noise area on the imaginary line segment (noise profile curve). The curve in the range is identified and deleted from the depth profile curve. Thereby, the depth profile curve expressed one-dimensionally as one depth profile curve is divided into a plurality, at least two or more.

さらに、本発明における曲線補正手段とは、複数本に分断され、残存する深さプロファイル曲線に基づいて、消去されたノイズ領域プロファイル曲線の箇所を補正する補正プロファイル曲線を算出するものである。係る曲線の算出は、例えば、分断された互いに隣り合う深さプロファイル曲線の端部同士を連結する曲線を算出するものである。このとき、補正プロファイル曲線は、接続する二つの深さプロファイル曲線の変化率に基づいて、端部同士が滑らかな曲線で接続されるようなものが算出される。これにより、補正プロファイル曲線によって分断された深さプロファイル曲線が滑らかな曲線によって再び一次元的に表現されることとなる。その結果に基づいて、撮影対象の深さ情報の補正が行われる。これにより、起点から中心点に向かう深さの勾配変化が滑らかなものとなる。そして、算出された補正プロファイル曲線を利用して深さ情報が深さ情報手段によって補正される。曲線補正手段による補正プロファイル曲線の補正とは、特異領域部分の補正プロフィル曲線を修正することにより補正しても良いし、特異領域部分の補正プロファイル曲線を削除し、その間を補間することにより補正する何れの方法であっても良い。   Furthermore, the curve correction means in the present invention calculates a correction profile curve that corrects the location of the erased noise region profile curve based on the remaining depth profile curve that is divided into a plurality of lines. The calculation of the curve is, for example, to calculate a curve that connects the ends of the divided depth profile curves adjacent to each other. At this time, the correction profile curve is calculated such that the ends are connected with a smooth curve based on the change rate of the two depth profile curves to be connected. As a result, the depth profile curve divided by the correction profile curve is again one-dimensionally expressed by a smooth curve. Based on the result, the depth information of the imaging target is corrected. Thereby, the gradient change of the depth which goes to the center point from the starting point becomes smooth. Then, the depth information is corrected by the depth information means using the calculated correction profile curve. Correction of the correction profile curve by the curve correction means may be performed by correcting the correction profile curve of the singular region portion, or by correcting the correction profile curve of the singular region portion and interpolating between them. Any method may be used.

さらに、本発明の画像解析システムは、上記構成に加え、「取得した前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の深さの分布の表示に用いる深さマップを作成する深さマップ作成手段と、前記深さ情報補正手段によって得られた情報に基づいて前記深さマップを補正する深さマップ補正手段と、前記深さマップ補正手段によって補正された前記深さマップを表示する深さマップ表示手段と」を具備するものであっても構わない。また、「前記深さ情報補正手段は、深さ情報に代えて、深さマップを補正する」ものであっても構わない。   Furthermore, the image analysis system according to the present invention has a depth map used for displaying the distribution of the depth of the object based on at least one of the acquired image data and the depth information. A depth map creating means for creating the depth map, a depth map correcting means for correcting the depth map based on the information obtained by the depth information correcting means, and the depth corrected by the depth map correcting means. And a depth map display means for displaying a depth map ”. Further, “the depth information correcting unit may correct the depth map instead of the depth information” may be used.

深さマップ作成手段とは、取得した画像データまたはこれに対応する深さ情報に基づいて、対象物(例えば、眼底等)における深さの分布を視覚的に認識することが可能なように表示(表現)したものである。さらに、具体的に説明すると、例えば、視神経乳頭領域が撮影された眼底画像において、最も深い位置に存在する視神経乳頭陥凹領域を濃色(例えば、黒色)で表現し、その周囲を徐々に段階的に淡色(例えば、白色)に変化させて表現するものが例示される。その結果、黒色で表現された視神経乳頭陥凹領域の周囲に濃色がやや薄れた薄暮色(グレー色)の視神経乳頭領域、さらにその周囲に淡色(白色)で表現された眼底領域等のように所謂「グレースケール」で段階的に表現されることとなる。なお、深さマップの表現手法は、先に述べたグレースケールのように単一色の濃淡によって分布を表現するものに限定されるものではなく、複数色を利用し、例えば、寒色系の色(青、緑、紫等)で深い部分を表現し、暖色系(赤、黄、橙等)で浅い部分を表現するものなど、観察者に深さに係る分布が明確に示されるものであれば構わない。   Depth map creation means displays so that the depth distribution in the object (for example, the fundus) can be visually recognized based on the acquired image data or depth information corresponding thereto. (Expression). More specifically, for example, in the fundus image in which the optic disc region is photographed, the optic disc concavity region present at the deepest position is expressed in dark color (for example, black), and the periphery is gradually stepped. For example, a light color (for example, white) is used. As a result, the optic disc area of the dusk color (gray color) slightly darkened around the optic disc depression area expressed in black, and the fundus area expressed in light color (white) around it In other words, it is expressed step by step in so-called “grayscale”. Note that the depth map expression method is not limited to the one that expresses the distribution by the shade of a single color as in the gray scale described above, and uses a plurality of colors, for example, a cold color ( If the distribution of depth is clearly shown to the observer, such as those expressing deep parts in blue, green, purple, etc., and expressing shallow parts in warm colors (red, yellow, orange, etc.) I do not care.

したがって、本発明の画像解析システムによれば、深さマップの補正が、深さ情報補正手段によって得られた情報に基づいて行われ、これによって得られた深さマップが表示される。この深さマップ表示手段は、深さの分布を一〜三次元的に表示するものである。ここで、深さプロファイル曲線の導出は、画像データ及び深さ情報から直接決定するものであっても、或いは、画像データ及び深さ情報に基づいて深さマップ及び/又は深さプロファイル曲線を導出し、その後に係る深さマップ及び/又は深さプロファイル曲線を利用して導出するものであってもよい。換言すれば、画像データ及び/または深さ情報から間接的に導き出すものであってもよい。   Therefore, according to the image analysis system of the present invention, the depth map is corrected based on the information obtained by the depth information correcting means, and the depth map obtained thereby is displayed. The depth map display means displays the depth distribution in one to three dimensions. Here, the derivation of the depth profile curve may be determined directly from the image data and the depth information, or the depth map and / or the depth profile curve is derived based on the image data and the depth information. However, it may be derived using a depth map and / or a depth profile curve. In other words, it may be derived indirectly from image data and / or depth information.

さらに、本発明の画像解析システムは、上記構成に加え、「前記ノイズ領域特定手段は、前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化が予め設定した変化率よりも大、及び、前記勾配変化が逆方向に変化する少なくともいずれか一方の前記深さプロファイル曲線上のノイズプロファイル曲線に対応する箇所を前記ノイズ領域として特定する」ものであっても構わない。   Furthermore, in addition to the above configuration, the image analysis system of the present invention may be configured so that “the noise region specifying means has a change in gradient in the depth direction of the depth profile curve from the starting point toward the center point based on a preset change rate. And a portion corresponding to a noise profile curve on at least one of the depth profile curves where the gradient change changes in the opposite direction may be specified as the noise region.

したがって、本発明の画像解析システムによれば、ノイズ領域の特定が、深さ方向に対する勾配変化が予め設定した変化率よりも大きくなった、或いは深さ方向の変化が逆方向に変化した場合に当該ノイズ領域として特定される。係る箇所は、深さ情報を取得する際の処理において発生したノイズ等が想定される。   Therefore, according to the image analysis system of the present invention, when the noise region is specified when the gradient change in the depth direction becomes larger than the preset change rate or the change in the depth direction changes in the reverse direction. It is specified as the noise region. Such a location is assumed to be noise or the like generated in the processing when acquiring depth information.

さらに、本発明の画像解析システムは、上記構成に加え、「前記曲線補正手段は、スプライン曲線を前記補正プロファイル曲線として算出するスプライン曲線算出手段を」具備するものであっても構わない。   Furthermore, in addition to the above configuration, the image analysis system of the present invention may include “the curve correction unit includes a spline curve calculation unit that calculates a spline curve as the correction profile curve”.

したがって、本発明の画像解析システムによれば、補正プロファイル曲線がスプライン曲線として算出される。ここで、スプライン曲線は、二点(深さプロファイル曲線の端部に相当)を結ぶ曲線的に変化するものであり、該スプライン曲線を求める手法について既に周知のものである。そのため、補正プロファイル曲線として形成されるスプライン曲線は、その前後の深さプロファイル曲線の曲線変化率に略近似させることが可能となる。その結果、例えば、対象物を眼底とした場合、眼底の曲線変化率にほぼ合致するような補正プロファイル曲線で補正を行うことが可能となり、得られる深さ情報の精度が向上することとなる。   Therefore, according to the image analysis system of the present invention, the correction profile curve is calculated as a spline curve. Here, the spline curve changes in a curve connecting two points (corresponding to the end of the depth profile curve), and a method for obtaining the spline curve is already well known. Therefore, the spline curve formed as the correction profile curve can be approximately approximated to the curve change rate of the depth profile curve before and after the correction profile curve. As a result, for example, when the object is the fundus, correction can be performed with a correction profile curve that substantially matches the curve change rate of the fundus, and the accuracy of the depth information obtained is improved.

さらに、本発明の画像解析システムは、上記構成に加え、「前記画像データは、眼底画像撮影装置を用い、視神経乳頭陥凹領域を撮影対象として取得された眼底画像が利用される」ものであっても構わない。さらに、「前記ノイズ領域消去手段は、眼底の視神経乳頭陥凹領域を走行する複数の血管領域、前記眼底の撮影の際に生じる撮影ノイズ、及び前記深さ情報を取得するための深さ情報処理の際に生じる処理ノイズを前記ノイズ領域として特定し、消去する」ものであっても構わない。   Furthermore, the image analysis system of the present invention has the above-described configuration, and “the image data uses a fundus image acquired by using a fundus image capturing apparatus and imaging the optic disc depression region”. It doesn't matter. Further, “the noise region erasing means includes a plurality of blood vessel regions that travel in the optic disc depression region of the fundus, imaging noise that occurs during imaging of the fundus, and depth information processing for acquiring the depth information. The processing noise generated at the time may be specified as the noise region and erased ”.

したがって、本発明の画像解析システムによれば、撮影対象(対象物に相当)として眼底の一部である視神経乳頭陥凹領域が選択され、眼底画像の当該領域に対する深さ情報を補正し、その精度を高めることが可能となる。その結果、眼底の視神経乳頭陥凹領域を走行する複数の血管によって深さ情報に誤差が生じることがなく、補正後の深さ情報及び深さマップを利用することにより、眼底の視神経乳頭陥凹領域の三次元化画像を精度よく構築することが可能となる。これにより、緑内障等の診断に利用可能なC/D比の算出精度が向上し、医師等による診断の際の有益な情報を提供することが可能となる。   Therefore, according to the image analysis system of the present invention, the optic disc recessed area that is a part of the fundus is selected as the imaging target (corresponding to the object), the depth information for the area of the fundus image is corrected, and The accuracy can be increased. As a result, there is no error in the depth information due to a plurality of blood vessels running in the optic disc concavity region of the fundus, and by using the corrected depth information and depth map, the optic disc concavity of the fundus is used. It becomes possible to construct a three-dimensional image of a region with high accuracy. Thereby, the calculation accuracy of the C / D ratio that can be used for diagnosis of glaucoma and the like is improved, and it is possible to provide useful information for diagnosis by a doctor or the like.

一方、本発明の画像解析プログラムは、「曲線的に変化する凹形状または凸形状の対象物の画像データから算出された深さ情報を取得する情報データ取得手段、取得した前記深さ情報に基づいて、前記対象物の深さを一次元的な分布で表現した深さプロファイル曲線を算出するプロファイル曲線算出手段、前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の中心点を決定する中心点決定手段、前記対象物の輪郭部を特定する輪郭部特定手段、特定された前記輪郭部の位置に相当する前記深さプロファイル曲線の曲線上の点を起点とし、前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化に基づいて前記深さプロファイル曲線のノイズ領域を特定するノイズ領域特定手段、特定された前記ノイズ領域に対応する前記深さプロファイル曲線を周囲の前記深さプロファイル曲線の変化に基づいて補正する曲線補正手段、並びに補正された前記深さプロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する深さ情報補正手段として、画像解析コンピュータを機能させる」もの、「特定された前記ノイズ領域を前記深さプロファイル曲線から消去するノイズ領域消去手段、前記ノイズ領域の消去された後に残存する前記深さプロファイル曲線の変化率に略一致する補正プロファイル曲線を算出する前記曲線補正手段、並びに算出された前記補正プロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する前記深さ情報補正手段として、前記画像解析コンピュータをさらに機能させる」もの、或いは「取得した前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の深さの分布の表示に用いる深さマップを作成する深さマップ作成手段、前記深さ情報補正手段によって得られた情報に基づいて前記深さマップを補正する深さマップ補正手段、並びに前記深さマップ補正手段によって補正された前記深さマップを表示する深さマップ表示手段として、前記画像解析コンピュータをさらに機能させる」ものであっても構わない。さらに、本発明の画像解析プログラムは、「前記深さ情報補正手段は、深さ情報に代えて、深さマップを補正する」もの、或いは「前記画像データは、眼底画像撮影装置を用い、視神経乳頭陥凹領域を撮影対象として取得された眼底画像が利用される」ものであっても構わない。   On the other hand, the image analysis program of the present invention is based on “the information data acquisition means for acquiring the depth information calculated from the image data of the concave or convex object that changes in a curve, based on the acquired depth information. A profile curve calculating means for calculating a depth profile curve expressing the depth of the object in a one-dimensional distribution, based on at least one of the image data and the depth information. Center point determination means for determining a center point, contour part specifying means for specifying the contour part of the object, starting from a point on the curve of the depth profile curve corresponding to the position of the specified contour part, A noise region specifying means for specifying a noise region of the depth profile curve based on a gradient change in the depth direction of the depth profile curve from the starting point toward the center point; The depth profile curve corresponding to the corrected noise region is corrected based on a change in the surrounding depth profile curve, and the depth information is calculated based on the corrected depth profile curve. As the depth information correcting means for correcting, an image analysis computer is allowed to function "," noise area erasing means for erasing the identified noise area from the depth profile curve, and the noise area remaining after being erased " The curve correction unit that calculates a correction profile curve that substantially matches the rate of change of the depth profile curve, and the depth information correction unit that corrects the depth information based on the calculated correction profile curve. "A further function of the image analysis computer" or "the acquired image data or Based on at least one of the depth information, a depth map creating means for creating a depth map used for displaying the distribution of the depth of the object, based on information obtained by the depth information correcting means The image analysis computer further functions as a depth map correction unit that corrects the depth map and a depth map display unit that displays the depth map corrected by the depth map correction unit. It does not matter. Further, the image analysis program according to the present invention is “the depth information correcting unit corrects a depth map instead of depth information” or “the image data uses a fundus image photographing device, The fundus image acquired using the nipple depression region as an imaging target may be used. "

したがって、本発明の画像解析プログラムを実行することにより、画像解析コンピュータに上述した優れた作用効果を奏させることが可能となる。   Therefore, by executing the image analysis program of the present invention, it is possible to cause the image analysis computer to exhibit the above-described excellent operational effects.

本発明の効果として、深さ情報を含む画像データから一次元的な深さプロファイル曲線を算出し、眼底等が深さプロファイル曲線上の起点から中心点に向かう深さ方向の勾配変化が滑らかなものであることを仮定することにより、ノイズ領域を特定し、該ノイズ領域を消去して補正した精度の高い深さマップを作成し、これを表示することができる。その結果、これらの画像データを利用した眼底等の診断を行う場合、信頼性の高い有益な情報を提供することができる。   As an effect of the present invention, a one-dimensional depth profile curve is calculated from image data including depth information, and the gradient change in the depth direction from the origin of the fundus etc. to the center point on the depth profile curve is smooth. By assuming that the noise region is one, it is possible to identify a noise region, create a highly accurate depth map corrected by deleting the noise region, and display it. As a result, when performing diagnosis of the fundus etc. using these image data, it is possible to provide highly reliable and useful information.

以下、本発明の一実施形態である画像解析システム1、及び画像解析プログラムについて、図1乃至図8に基づいて説明する。ここで、図1は本実施形態の画像解析システム1における画像解析コンピュータ2の機能的構成を示すブロック図であり、図2は視神経乳頭領域3及び視神経乳頭陥凹領域4を含む眼底5を撮影した眼底画像データ6の一例を示す眼底写真であり、図3(a)は抽出領域7の断面を示す模式図、(b)抽出領域7の深さプロファイル曲線8aの一例を示す曲線図、及び(c)抽出領域7の深さマップ9aの一例を示すマップ図であり、図4は(a)抽出領域7の断面を示す模式図、(b)特定されたノイズプロファイル曲線11の一例を示す曲線図、及び(c)ノイズ領域10の除去された深さマップ9bの一例を示すマップ図であり、図5は(a)ノイズプロファイル曲線11の除去された深さプロファイル曲線8bの一例を示す曲線図、(b)補正プロファイル曲線12によって接続された深さプロファイル曲線8cの一例を示す曲線図、及び(c)補正された深さマップ9cの一例を示すマップ図であり、図6及び図7は深さマップ9aの補正に係る画像解析コンピュータ2の処理の流れを示すフローチャートであり、図8は(a)深さプロファイル曲線8aの補正の別例を示す曲線図、(b)補正された深さファイル曲線8dを示す曲線図である。ここで、以降の本明細書中においては、深さプロファイル曲線8a,8b,8c,8dは、「深さ曲線8a,8b,8c,8d」、ノイズプロファイル曲線11は、「ノイズ曲線11」、及び補正プロファイル曲線12は、「補正曲線12」とそれぞれ称するものとする。   Hereinafter, an image analysis system 1 and an image analysis program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the image analysis computer 2 in the image analysis system 1 of the present embodiment, and FIG. 2 images the fundus 5 including the optic disc area 3 and the optic disc depression area 4. FIG. 3A is a schematic diagram showing a cross section of the extraction region 7, FIG. 3B is a curve diagram showing an example of the depth profile curve 8a of the extraction region 7, and FIG. FIG. 4C is a map diagram showing an example of the depth map 9a of the extraction region 7. FIG. 4A is a schematic diagram showing a cross section of the extraction region 7. FIG. 4B shows an example of the identified noise profile curve 11. FIG. 5 is a map diagram illustrating an example of a depth map 9b from which a noise region 10 has been removed, and FIG. 5 illustrates an example of a depth profile curve 8b from which the noise profile curve 11 has been removed. Curve diagram, b) a curve diagram showing an example of a depth profile curve 8c connected by the correction profile curve 12, and (c) a map diagram showing an example of a corrected depth map 9c. FIG. 6 and FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing of the image analysis computer 2 related to the correction of the map 9a. FIG. 8A is a curve diagram showing another example of the correction of the depth profile curve 8a, and FIG. 8B is a corrected depth file. It is a curve figure which shows the curve 8d. Here, in the following specification, the depth profile curves 8a, 8b, 8c, 8d are “depth curves 8a, 8b, 8c, 8d”, and the noise profile curve 11 is “noise curve 11”. The correction profile curve 12 is referred to as a “correction curve 12”.

本実施形態の画像解析システム1は、図1乃至図7に示されるように、撮影された視神経乳頭領域3及び視神経乳頭陥凹領域4を含む眼底5を撮影対象(本発明における対象物に相当)とするものである。そして、取得された眼底画像データ6に含まれる深さ情報13及びこれに基づいて作成される深さマップ9a,9b、深さ曲線8aにおいて、眼底領域14と視神経乳頭領域3との境界に相当する輪郭部15から、視神経乳頭陥凹領域4の最深部(後述する中心点Cに相当)に至るまでの変化が、滑らかな凹上の曲線によって示されるものとして仮定し、これに基づいて深さ情報13及び深さマップ9aの補正を行うものである。これにより、視神経乳頭陥凹領域4の輪郭を示すカップラインを精度良く決定し、視神経乳頭陥凹領域4/視神経乳頭領域3の比(C/D比)の正確な値を眼科医等に提供し、緑内障等の眼科系疾患の診断を支援することが可能な画像解析コンピュータ2によって主に構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 7, the image analysis system 1 according to the present embodiment captures a fundus 5 including a photographed optic disc region 3 and a optic disc recessed region 4 (corresponding to an object in the present invention). ). The depth information 13 included in the acquired fundus image data 6 and the depth maps 9a and 9b and the depth curve 8a created based on the depth information 13 correspond to the boundary between the fundus region 14 and the optic disc region 3. It is assumed that a change from the contour portion 15 to the deepest portion (corresponding to a center point C described later) of the optic disc recessed region 4 is indicated by a smooth concave curve, and based on this The depth information 13 and the depth map 9a are corrected. As a result, a cupline indicating the outline of the optic disc recessed region 4 is accurately determined, and an accurate value of the ratio (C / D ratio) of the optic disc recessed region 4 / optic disc region 3 is provided to an ophthalmologist or the like. However, the image analysis computer 2 can mainly support diagnosis of ophthalmic diseases such as glaucoma.

ここで、画像解析コンピュータ2は、汎用のパーソナルコンピュータを利用することが可能であり、眼底5を撮影し、三次元化して表示するための深さ情報13を含む眼底画像データ6を取得可能なステレオ眼底カメラ16と、取得した眼底画像データ6に対する各種処理の結果及び解析結果を表示するための表示手段としての液晶ディスプレイ17と、画像解析コンピュータ2に対して各種指令及びデータ等の入力を受付けるキーボード及びマウス等(図示しない)からなる操作入力機器18とそれぞれ接続されている。なお、ステレオ眼底カメラ16等によって取得または作成した各種データ及び情報等は、画像解析コンピュータ2に内蔵されているデータ記憶手段19に記憶されている。なお、これらのデータ等を画像解析コンピュータ2と接続された外部記憶装置(例えば、HDD等:図示しない)等に記憶したものを随時読込んだり、或いはネットワーク接続されたデータサーバ(図示しない)に蓄積し、これをLANやインターネットを通じて読込んで取得するものであっても構わない。   Here, the image analysis computer 2 can use a general-purpose personal computer, and can acquire fundus image data 6 including depth information 13 for photographing the fundus 5 and displaying it in three dimensions. The stereo fundus camera 16, the liquid crystal display 17 as a display means for displaying the results of various processes and analysis results for the acquired fundus image data 6, and various commands and data are input to the image analysis computer 2. These are connected to operation input devices 18 such as a keyboard and a mouse (not shown). Various data and information acquired or created by the stereo fundus camera 16 and the like are stored in the data storage means 19 built in the image analysis computer 2. The data stored in an external storage device (for example, HDD or the like: not shown) connected to the image analysis computer 2 is read at any time, or is read into a data server (not shown) connected to the network. You may accumulate | store and acquire this by reading via LAN or the internet.

次に、画像解析コンピュータ2の機能的構成について説明すると、図1に主として示すように、ステレオ眼底カメラ16によって撮影され、深さ情報13を含む眼底画像データ6が記憶されたデータ記憶手段19と、記憶された眼底画像データ6をデータ記憶手段19から読込み、眼底画像データ6及び眼底画像データ6の撮影対象となる眼底5の深さに関する深さ情報13を取得する情報データ取得手段20と、取得した深さ情報13に基づいて、眼底5の深さを一次元的な分布で表現した深さ曲線8aを算出するプロファイル曲線算出手段21と、取得した眼底画像データ6及び深さ情報13に基づいて、視神経乳頭領域3の深さ分布の表示に用いる深さマップ9aを作成する深さマップ作成手段22と、算出された深さ曲線8a及び作成された深さマップ9aから、眼底5の中心点Cを決定する中心点決定手段23と、視神経乳頭領域3の輪郭部15を画素値の違いを利用して特定する輪郭部特定手段25と、特定された輪郭部15の中の深さ曲線8aの曲線上の点を起点S1,S2とし、該起点S1,S2から決定された中心点Cに向かう深さ曲線8aの深さ方向の勾配変化が予め設定した変化率よりも大、または勾配変化が逆方向に変化する深さ曲線8a上の範囲をノイズ曲線11として決定し、当該ノイズ曲線11に対応するノイズ領域10を特定するノイズ領域特定手段28と、特定されたノイズ曲線11を深さ曲線8aから消去し、さらに特定されたノイズ領域10を深さマップ9aから消去するノイズ領域消去手段29と、ノイズ曲線11の消去された跡に残存する少なくとも二本以上の複数本に分断された深さ曲線8bの変化率に略一致するスプライン曲線として表される補正曲線12を算出するスプライン曲線算出手段27を有する曲線補正手段30と、算出された補正曲線12に基づいて分断された深さ曲線8bを接続して補正し、ノイズ領域10が除去された深さマップ8bの消去領域26の深さ情報13を補正された深さ曲線8c及び当該消去領域26の周囲の深さマップ8bにおける深さ情報13に基づいて推定し、除去深さ情報31として算出する除去深さ情報算出手段32と、算出された除去深さ情報31に基づいて、深さマップ8bを補正し、消去領域26が補正された深さマップ8cを作成し、これを出力する補正マップ出力手段33とを具備して主に構成されている。ここで、眼底画像データ6に含まれるノイズ領域10は、主に眼底5に沿って複数走行する血管領域、或いは例えばステレオ眼底カメラ16を利用して二次元の眼底画像から三次元化して表示するための深さ情報13等を取得する際に発生した画像処理におけるノイズ等が想定される。ここで、本実施形態の眼底画像データ6が本発明の画像データに相当する。   Next, the functional configuration of the image analysis computer 2 will be described. As mainly shown in FIG. 1, a data storage means 19 that is photographed by a stereo fundus camera 16 and stores fundus image data 6 including depth information 13 is stored. Information data acquisition means 20 for reading the stored fundus image data 6 from the data storage means 19 and acquiring depth information 13 relating to the fundus image data 6 and the depth of the fundus 5 to be imaged of the fundus image data 6; Based on the acquired depth information 13, profile curve calculation means 21 that calculates a depth curve 8 a expressing the depth of the fundus 5 in a one-dimensional distribution, and acquired fundus image data 6 and depth information 13 Based on the depth map creating means 22 for creating the depth map 9a used for displaying the depth distribution of the optic disc region 3, the calculated depth curve 8a, Center point determination means 23 for determining the center point C of the fundus 5 from the depth map 9a, and contour part specifying means 25 for specifying the contour part 15 of the optic nerve head region 3 using the difference in pixel values; The points on the curve of the depth curve 8a in the specified contour portion 15 are set as starting points S1 and S2, and the gradient change in the depth direction of the depth curve 8a toward the center point C determined from the starting points S1 and S2 Is determined as a noise curve 11 and a noise region 10 corresponding to the noise curve 11 is specified. Means 28, a noise area erasing means 29 for erasing the identified noise curve 11 from the depth curve 8a, and further erasing the identified noise area 10 from the depth map 9a; Remaining A curve correction means 30 having a spline curve calculation means 27 for calculating a correction curve 12 represented as a spline curve substantially matching the rate of change of the depth curve 8b divided into at least two or more. The depth curve 8b divided based on the corrected curve 12 is connected and corrected, and the depth information 13 of the erased region 26 of the depth map 8b from which the noise region 10 is removed is corrected. Based on the depth information 13 in the depth map 8b around the erasing region 26 and based on the calculated removal depth information 31, the removal depth information calculation means 32 calculates the removal depth information 31. A correction map output means 33 for correcting the depth map 8b, generating a depth map 8c in which the erase region 26 is corrected, and outputting the depth map 8c is mainly configured. Here, the noise region 10 included in the fundus image data 6 is displayed in a three-dimensional manner from a two-dimensional fundus image mainly using a blood vessel region that travels along the fundus 5 or a stereo fundus camera 16, for example. Therefore, noise or the like in image processing that occurs when acquiring the depth information 13 or the like for this purpose is assumed. Here, the fundus image data 6 of the present embodiment corresponds to the image data of the present invention.

また、画像解析コンピュータ2のその他構成として、取得した眼底画像データ6及び算出した深さ曲線8a等、深さマップ9a等を視覚を通じて認識可能なように上記液晶ディスプレイ17の表示手段に表示するための信号制御を行う表示制御手段34、及び画像解析コンピュータ2に対し、データ等の入力を行ったり、解析処理に係る指示を入力するために操作される操作入力機器18から送出される信号を受け付ける操作制御手段35を有している。また、視神経乳頭陥凹領域4を含んで抽出した抽出領域7に係る抽出領域データ36及び特定されたノイズ領域10に係るノイズ領域データ37は、データ記憶手段19に記憶されている。また、プロファイル曲線算出手段21によって算出された深さ曲線8a等に係る深さ曲線データ38、ノイズ領域特定手段28によって特定されたノイズ曲線11に係るノイズ曲線データ39、及び曲線補正手段30によって算出された補正曲線12に係る補正曲線データ40は、データ記憶手段19の中のプロファイルデータ41にまとめて格納し、記憶されている。さらに、作成され、補正された深さマップ9a等に係るマップデータ42も当該データ記憶手段19に記憶されている。さらに、決定された中心点Cに係る中心点データ24a及び特定された輪郭部15に係る輪郭部データ24b、推定された除去深さ情報31、補正後の補正マップデータ45もデータ記憶手段19に記憶される。なお、データ等は、下記に示す図6及び図7のフローチャートのそれぞれのステップにおいて適宜記憶されるものであり、説明を簡略するために、特に断りのない限り、これらに関する記憶・保存処理についての記載を省略する。また、図3乃至図5に示した各処理における途中経過については、表示制御手段34等を通じて適宜表示可能としている。   As another configuration of the image analysis computer 2, the acquired fundus image data 6 and the calculated depth curve 8a and the like, such as the depth map 9a, are displayed on the display means of the liquid crystal display 17 so that they can be visually recognized. A signal sent from the operation input device 18 that is operated to input data or the like to the display control means 34 that controls the signal and the image analysis computer 2 or to input an instruction related to the analysis processing is received. Operation control means 35 is provided. In addition, the extraction area data 36 relating to the extraction area 7 extracted including the optic disc recessed area 4 and the noise area data 37 relating to the identified noise area 10 are stored in the data storage means 19. Further, the depth curve data 38 related to the depth curve 8 a calculated by the profile curve calculation means 21, the noise curve data 39 related to the noise curve 11 specified by the noise region specifying means 28, and the curve correction means 30 are calculated. The correction curve data 40 related to the corrected curve 12 is stored and stored together in the profile data 41 in the data storage means 19. Further, map data 42 relating to the created and corrected depth map 9 a and the like is also stored in the data storage means 19. Furthermore, the center point data 24a relating to the determined center point C, the contour portion data 24b relating to the identified contour portion 15, the estimated removal depth information 31, and the corrected correction map data 45 are also stored in the data storage means 19. Remembered. The data and the like are appropriately stored in the respective steps of the flowcharts shown in FIGS. 6 and 7 shown below. For the sake of simplification of description, unless otherwise specified, the storage / storing processing related to these is described. Description is omitted. Further, the progress in each process shown in FIGS. 3 to 5 can be appropriately displayed through the display control means 34 or the like.

次に、本実施形態の画像解析システム1における画像解析コンピュータ2の処理の流れについて、特に、図6及び図7のフローチャートに基づいて説明する。ここで、画像解析コンピュータ2は、眼底5を立体的に表示可能な深さ情報13を含む眼底画像データ6が既に周知の技術によって取得され、データ記憶手段19に予め記憶するものとする。ここで、図6及び図7のステップS1乃至ステップS18が本発明の画像解析プログラムに相当する。   Next, the flow of processing of the image analysis computer 2 in the image analysis system 1 of the present embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS. 6 and 7 in particular. Here, it is assumed that the image analysis computer 2 acquires the fundus image data 6 including the depth information 13 that can display the fundus 5 in a three-dimensional manner by a known technique and stores it in the data storage unit 19 in advance. Here, Steps S1 to S18 in FIGS. 6 and 7 correspond to the image analysis program of the present invention.

始めに、画像解析コンピュータ2は、解析処理を行う眼底画像データ6を前述したデータ記憶手段19から読出し、これを取得する(ステップS1、図2参照)。そして、読出した眼底画像データ6から、眼底画像を構成する各画素の画素値の違いを利用して視神経乳頭部に相当する視神経乳頭領域3及びその内側に存在する視神経乳頭陥凹部に相当する視神経乳頭陥凹領域4を抽出する(ステップS2)。ここで、視神経乳頭領域3及び視神経乳頭陥凹領域4を含む抽出領域7の抽出処理は、周知の画像処理技術を使用することによって行われるためその詳細については説明を省略し、また本実施形態の情報データ取得手段20に当該抽出機能が含まれているものとする。   First, the image analysis computer 2 reads the fundus image data 6 to be analyzed from the data storage unit 19 described above and acquires it (step S1, see FIG. 2). Then, from the read fundus image data 6, the optic nerve area 3 corresponding to the optic nerve head and the optic nerve cavity corresponding to the optic nerve crevice recess inside the optic nerve head are utilized by using the difference in pixel value of each pixel constituting the fundus image. The nipple depression region 4 is extracted (step S2). Here, the extraction process of the extraction area 7 including the optic disc area 3 and the optic disc depression area 4 is performed by using a well-known image processing technique. It is assumed that the information data acquisition means 20 includes the extraction function.

そして、抽出された視神経乳頭領域3及び視神経乳頭陥凹領域4を含む抽出領域7について、眼底画像データ6の深さ情報13に基づいて、眼底5の深さを一次元的な分布で表現した深さ曲線8aを算出する(ステップS3:図3(b)参照))。   Then, the depth of the fundus 5 is expressed in a one-dimensional distribution based on the depth information 13 of the fundus image data 6 for the extracted region 7 including the extracted optic disc region 3 and the optic disc recessed region 4. A depth curve 8a is calculated (step S3: see FIG. 3B)).

ここで、深さ曲線8aの算出について詳述すると、ほぼ視神経乳頭領域3の直径に相当する仮想線分L(図2参照)を横軸に配し、当該仮想線分L上の各点の深さの値を縦軸にプロットする。そして、このプロットされた複数の点を結ぶことにより、曲線的に変化する深さ曲線8aが算出される。ここで、図3(a)は当該抽出領域7を側方から見た模式断面図である。   Here, the calculation of the depth curve 8a will be described in detail. A virtual line segment L (see FIG. 2) substantially corresponding to the diameter of the optic disc region 3 is arranged on the horizontal axis, and each point on the virtual line segment L is arranged. The depth value is plotted on the vertical axis. A depth curve 8a that changes in a curved manner is calculated by connecting the plurality of plotted points. Here, FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the extraction region 7 viewed from the side.

さらに、取得した眼底画像データ6及びこれに含まれる深さ情報13に基づいて、眼底5における深さの分布の表示に用いる深さマップ9aを作成する(ステップS4:図3(c)参照)。ここで、深さマップ9aは、深さの分布を色の濃淡或いは複数の異なる色等によって視覚的に表示するものである。なお、本実施形態では、図3(c)に示すように、眼底5において深い部分を濃色系の色で表現し、一方、浅い部分を淡色系の色で表現し、その中間を濃色から淡色へ段階的に変化するように表現したものを例示している。   Furthermore, based on the acquired fundus image data 6 and the depth information 13 included in the acquired fundus image data 6, a depth map 9a used to display the depth distribution in the fundus 5 is created (step S4: see FIG. 3C). . Here, the depth map 9a visually displays the distribution of the depth by color shading or a plurality of different colors. In the present embodiment, as shown in FIG. 3C, the deep portion of the fundus 5 is expressed by a dark color, while the shallow portion is expressed by a light color, and the middle is dark. The example is expressed so as to change gradually from light to light color.

そして、作成された深さマップ9a及び深さ情報13に基づいて、抽出された抽出領域7の中心点Cの決定を行う(ステップS5)。ここで、中心点Cは作成された深さマップ9aにおいて最も濃色で表現されている一点を決定するものである。視神経乳頭領域3は、凹状に湾曲する曲面から構成されるものであり、さらに、上述の視神経乳頭陥凹領域4は、当該眼底5の最深部に存するものである。そのため、決定された中心点Cは視神経乳頭陥凹領域4内に存在していることになる。なお、中心点Cは、上記深さ情報13のみに基づいて行うものではなく、作成された深さ曲線8aにおいて最も深さの値が小さい点に係る情報を統合的に勘案して決定するものであってもよい。   Then, based on the created depth map 9a and depth information 13, the center point C of the extracted extraction region 7 is determined (step S5). Here, the center point C determines one point that is most darkly expressed in the created depth map 9a. The optic papilla region 3 is composed of a curved surface that curves in a concave shape, and the above-described optic papilla depressed region 4 exists in the deepest part of the fundus 5. Therefore, the determined center point C exists in the optic disc recessed region 4. The center point C is not determined based solely on the depth information 13, but is determined by comprehensively considering information relating to the point having the smallest depth value in the created depth curve 8a. It may be.

さらに、視神経乳頭領域3の輪郭部15を特定する(ステップS6)。そして、特定された輪郭部15に含まれる深さ曲線8a上の点を起点S1,S2と設定する(図4(b)参照)。   Further, the contour portion 15 of the optic nerve head region 3 is specified (step S6). Then, the points on the depth curve 8a included in the specified contour portion 15 are set as the starting points S1 and S2 (see FIG. 4B).

そして、この起点S1,S2から決定した中心点Cに向かう深さ曲線8aの深さ方向の勾配変化(図4(b)の矢印参照)を検出する(ステップS7)。ここで、視神経乳頭領域3は凹状に湾曲して形成されているため、抽出領域7における勾配変化も起点S1,S2から中心点Cに向かって、通常は斜め下方に向かって滑らかな曲線状に変化するはずである。しかしながら、眼底5を走行する血管等の血管領域43や深さ情報13の取得時に発生したノイズに起因する部位44によって深さ曲線8aが上述のように滑らかに変化しない箇所が存在する可能性がある(図3(c))。そこで、上記のように勾配変化の検出を行う。   Then, the gradient change in the depth direction of the depth curve 8a toward the center point C determined from the starting points S1 and S2 (see the arrow in FIG. 4B) is detected (step S7). Here, since the optic disc region 3 is formed to be concavely curved, the gradient change in the extraction region 7 also has a smooth curved shape from the starting points S1 and S2 toward the center point C, usually obliquely downward. Should change. However, there is a possibility that there is a portion where the depth curve 8a does not change smoothly as described above due to a blood vessel region 43 such as a blood vessel traveling on the fundus 5 or a portion 44 caused by noise generated when the depth information 13 is acquired. Yes (FIG. 3C). Therefore, the gradient change is detected as described above.

ここで、起点S1,S2から中心点Cに向かう深さ曲線8aの勾配変化が予め設定した基準となる変化率よりも大、または、勾配変化が逆方向(図3(b)における勾配変化点E1,E2参照)に変化する場合(ステップS8においてYES)、該当する勾配変化が開始する変化始点T1及び勾配変化が再び元の変化率に戻る変化終点T2の深さ曲線8a上の範囲をノイズ曲線11として特定する(ステップS9:図4(b)参照))。そして、特定されたノイズ曲線11に対応する深さマップ9a上の領域がノイズ領域10とされ、深さ曲線8aからノイズ曲線11が消去され(図5(a)参照)、深さマップ9aからノイズ領域10を消去する(ステップS10:図4(c)参照)。一方、急激な勾配変化等が確認されない場合(ステップS8においてNO)、ステップS9及びステップS10に係る処理がキャンセルされる。   Here, the gradient change of the depth curve 8a from the starting points S1 and S2 toward the center point C is larger than the reference change rate set in advance, or the gradient change is in the reverse direction (the gradient change point in FIG. 3B). (Refer to E1 and E2) (YES in step S8), noise is detected in the range on the depth curve 8a of the change start point T1 at which the corresponding gradient change starts and the change end point T2 at which the gradient change returns to the original change rate again. It is specified as the curve 11 (step S9: see FIG. 4B)). Then, the area on the depth map 9a corresponding to the specified noise curve 11 is set as the noise area 10, the noise curve 11 is deleted from the depth curve 8a (see FIG. 5A), and from the depth map 9a. The noise region 10 is erased (step S10: see FIG. 4C). On the other hand, when a sudden gradient change or the like is not confirmed (NO in step S8), the processes related to step S9 and step S10 are cancelled.

その後、起点S1,S2から開始された勾配変化の検出が中心点Cまで完了したか否かを判定し(ステップS11)、中心点Cに到達するまでの検出が完了していない場合(ステップS11においてNO)、ステップS7の処理に戻り、深さ曲線8aにおける勾配変化の検出を継続する。   Thereafter, it is determined whether or not the detection of the gradient change started from the starting points S1 and S2 is completed up to the center point C (step S11), and the detection until reaching the center point C is not completed (step S11). NO), the process returns to step S7, and the detection of the gradient change in the depth curve 8a is continued.

一方、中心点Cまでの勾配変化の検出が完了した場合(ステップS11においてYES)、ノイズ曲線11が消去され、複数に分断された深さ曲線8b(図5(a)参照)のそれぞれの端P1,P1’及びP2,P2’同士を連結し、かつ残存する深さ曲線8bの曲線変化に略一致する補正曲線12の算出を行う(ステップS12)。ここで、算出する補正曲線12は、一方の深さ曲線8bの一端P1(またはP2)と、他方の深さ曲線8bの他端P1’(またはP2’)とを通過する曲線を周知のスプライン曲線を求めることによって算出される。そして、算出した補正曲線12によって、分断された深さ曲線8bを互いに連結する(ステップS13:図5(b)参照)。その結果、深さ曲線8bの曲線の変化率に応じて変化する滑らかな補正曲線12によって、再び一本の曲線で示される深さ曲線8cが求められる。これにより、深さ曲線8aの補正が行われ、中心点Cに向かって勾配変化が著しく異なる曲線(ノイズ曲線11)が除去され、凹状に曲線的に変化する視神経乳頭領域3について示される深さ曲線8cが得られる。   On the other hand, when the detection of the gradient change up to the center point C is completed (YES in step S11), the noise curve 11 is deleted and each end of the depth curve 8b divided into a plurality (see FIG. 5A). A correction curve 12 is calculated which connects P1, P1 ′ and P2, P2 ′ and substantially matches the curve change of the remaining depth curve 8b (step S12). Here, the calculated correction curve 12 is a known spline that passes through one end P1 (or P2) of one depth curve 8b and the other end P1 ′ (or P2 ′) of the other depth curve 8b. Calculated by obtaining a curve. Then, the divided depth curves 8b are connected to each other by the calculated correction curve 12 (see step S13: FIG. 5B). As a result, the depth curve 8c indicated by a single curve is obtained again by the smooth correction curve 12 that changes in accordance with the rate of change of the depth curve 8b. As a result, the depth curve 8a is corrected, a curve (noise curve 11) whose gradient change is remarkably different toward the center point C is removed, and the depth shown for the optic nerve head region 3 that changes in a concave curve. Curve 8c is obtained.

さらに、補正された深さ曲線8cを利用して、深さ情報13の補正を行う(ステップS14)。その後、仮想線分Lが中心点Cを基準位置として全方位に対して設定され、それぞれの深さ曲線8aの補正が完了したか否かを判断する(ステップS15)。ここで、全方位に対する深さ曲線8aの補正が完了している場合(ステップS15においてYES)、すなわち、仮想線分Lが中心点Cを基準位置として0°から180°の範囲で予め定められた所定角度(例えば、1°)毎に変角し、それぞれに対して補正された深さ曲線データ38等の角度毎のプロファイルデータ41が取得されている場合、深さマップ9bを補正し、再構築をする(ステップS16)。一方、全方位に対する深さ曲線8aの補正が完了していない場合(ステップS15においてNO)、予め設定した所定角度だけ仮想線分Lを中心点Cを基準として変角し(ステップS17)、ステップS3の処理に戻る。これにより、当該角度における深さ曲線8aの補正が上記同様の操作によって行われる。その結果、消去領域26は補正された深さ曲線8c及び消去領域26の周囲の深さ情報13に基づいて補正され、血管領域43等が除外された深さマップ9cが得られる(図5(c)参照)。そして、係る深さマップ9cが表示される(ステップS18)。   Further, the depth information 13 is corrected using the corrected depth curve 8c (step S14). Thereafter, the virtual line segment L is set for all directions with the center point C as the reference position, and it is determined whether or not the correction of each depth curve 8a has been completed (step S15). Here, when the correction of the depth curve 8a for all directions has been completed (YES in step S15), that is, the imaginary line segment L is predetermined in the range of 0 ° to 180 ° with the center point C as the reference position. When the profile data 41 for each angle such as the depth curve data 38 that has been changed every predetermined angle (for example, 1 °) and corrected for each angle is acquired, the depth map 9b is corrected, Reconstruction is performed (step S16). On the other hand, if the correction of the depth curve 8a for all directions has not been completed (NO in step S15), the virtual line segment L is changed with reference to the center point C by a predetermined angle (step S17), and step The process returns to S3. Thereby, the correction of the depth curve 8a at the angle is performed by the same operation as described above. As a result, the erased region 26 is corrected based on the corrected depth curve 8c and the depth information 13 around the erased region 26, and a depth map 9c excluding the blood vessel region 43 and the like is obtained (FIG. 5 ( c)). Then, the depth map 9c is displayed (step S18).

これにより、起点S1,S2から中心点Cに向かう深さ曲線8aの勾配変化に基づいて、深さ曲線8aを補正し、全方位に対して得られた補正後の深さ曲線8cに基づいて深さマップ9cを再構築することができる。   Accordingly, the depth curve 8a is corrected based on the gradient change of the depth curve 8a from the starting points S1 and S2 toward the center point C, and based on the corrected depth curve 8c obtained for all directions. The depth map 9c can be reconstructed.

したがって、緑内障等の疾患を診断するための有益な情報を医師等に提供することができる。特に、視神経乳頭領域3及び視神経乳頭陥凹領域4に重複するように存在する血管領域43等を消去して、視神経乳頭陥凹領域4の境界に係るカップラインを正確に決定することができるため、C/D比の算出精度が著しく向上し、その結果、医師等による診断の精度も向上することとなる。さらに、補正された深さ情報13を利用することにより、眼底画像データ6を三次元化して表示する際においても、実際の眼底5と得られる立体画像との間の精度が高くなる。   Therefore, useful information for diagnosing diseases such as glaucoma can be provided to doctors and the like. In particular, since the blood vessel region 43 and the like existing so as to overlap the optic disc region 3 and the optic disc recess region 4 can be erased, the cup line relating to the boundary of the optic disc recess region 4 can be accurately determined. Thus, the calculation accuracy of the C / D ratio is remarkably improved, and as a result, the accuracy of diagnosis by a doctor or the like is also improved. Furthermore, by using the corrected depth information 13, the accuracy between the actual fundus 5 and the obtained stereoscopic image is increased even when the fundus image data 6 is displayed in three dimensions.

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、本実施形態の画像解析システム1において、視神経乳頭陥凹領域4の略中心位置(中心点Cに相当)を基準位置として、当該仮想線分Lを所定角度ずつ(例えば、1度ずつ)変角し、それぞれの角度における深さ曲線8aを補正するものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、抽出領域7を水平方向に横切る仮想線分を想定し、当該仮想線分を抽出領域7の上端から下端まで順次水平方向に走査し、それぞれの走査位置における深さ曲線8aを補正するものであっても構わない。さらに、上記全方位による補正及び水平方向の走査による補正を組合わせるものであってもよい。これにより、撮影対象となる眼底を撮影した眼底画像データ6の全領域に対して高い精度で深さ情報13を補正することが可能となり、C/D比算出の精度をさらに上げることができる。   That is, in the image analysis system 1 of the present embodiment, the virtual line segment L is set by a predetermined angle (for example, 1 degree) with the approximate center position (corresponding to the center point C) of the optic disc recessed area 4 as a reference position. Although the example in which the angle is changed and the depth curve 8a at each angle is corrected is illustrated, the present invention is not limited to this. For example, assuming the virtual line segment that crosses the extraction region 7 in the horizontal direction, the virtual line Minutes may be sequentially scanned in the horizontal direction from the upper end to the lower end of the extraction region 7 to correct the depth curve 8a at each scanning position. Further, the correction by all directions and the correction by scanning in the horizontal direction may be combined. Thereby, it becomes possible to correct the depth information 13 with high accuracy for the entire region of the fundus image data 6 obtained by photographing the fundus to be imaged, and the accuracy of C / D ratio calculation can be further improved.

さらに、深さ曲線7aを補正する曲線補正手段30の一例として、従来から周知のスプライン曲線を用いるもの示したが、これに限定されるものではなく、深さ曲線8aを補正する技術はその他のものであっても構わない。例えば、算出された深さ曲線8aにおいて、勾配変化が著しく変化したり、或いは勾配の傾きが逆方向(例えば、凹状の一部が突出するような方向)に変化する箇所が存在する場合、図8(a)に示すように、深さ曲線8a上の勾配変化の開始点X1(またはX2)から略水平方向に線分を伸ばし、さらに、深さ曲線8aと交差する勾配変化の終点Y1(またはX2)を特定する。そして、この開始点X1(X2)及び終点Y1(Y2)で結んだ一次曲線からなる線分Q1,Q2(すなわち、直線)によって深さ曲線8aを補正するものであってもよい。すなわち、補正後の深さ曲線8dは、図8(b)に示すように、その一部が階段状に変化しているものであっても構わない。これにより、上記のようにスプライン曲線を算出するものに比べ、曲線補正に係る処理を簡略化することができる。さらに、勾配変化によってノイズ曲線11及びノイズ領域10を特定し、その直後に深さ曲線8a及び深さマップ9aからこれらを消去するものについて示したが、勾配変化による検出を起点S1,S2から中心点Cまで連続的に行い、その後に、これらのノイズ曲線11等をまとめて消去するものであっても構わない。   Further, as an example of the curve correction means 30 for correcting the depth curve 7a, a conventionally known spline curve has been shown. However, the present invention is not limited to this, and other techniques for correcting the depth curve 8a are available. It doesn't matter. For example, in the calculated depth curve 8a, when there is a portion where the gradient change changes significantly or the gradient slope changes in the opposite direction (for example, the direction in which the concave part protrudes), As shown in FIG. 8 (a), a line segment is extended in a substantially horizontal direction from the starting point X1 (or X2) of the gradient change on the depth curve 8a, and further, the end point Y1 of the gradient change intersecting the depth curve 8a ( Or specify X2). Then, the depth curve 8a may be corrected by line segments Q1 and Q2 (that is, straight lines) composed of linear curves connected by the start point X1 (X2) and the end point Y1 (Y2). That is, as shown in FIG. 8B, the corrected depth curve 8d may partially change in a step shape. Thereby, compared with what calculates a spline curve as mentioned above, the process which concerns on curve correction can be simplified. Further, the noise curve 11 and the noise region 10 are specified by the gradient change, and immediately after that, the depth curve 8a and the depth map 9a are deleted, but the detection by the gradient change is centered from the starting points S1 and S2. The process may be performed continuously up to point C, and thereafter, the noise curve 11 and the like may be erased collectively.

また、深さ情報13を補正する対象として、主に眼底5を想定したものを示したがこれに限定されるものではなく、例えば、飛行機から撮影した航空写真に基づいて山脈等を三次元化して表示する立体地図を作成する場合等の種々の状況に応じて利用することも可能である。   Moreover, although the thing which mainly assumed the fundus 5 was shown as a target for correcting the depth information 13, it is not limited to this. For example, a mountain range or the like is made three-dimensional based on an aerial photograph taken from an airplane. It can also be used in accordance with various situations such as creating a 3D map to be displayed.

本実施形態の画像解析システムにおける画像解析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 functional structure of the image analysis computer in the image analysis system of this embodiment. 視神経乳頭領域及び視神経乳頭陥凹領域を含む眼底を撮影した眼底画像データの一例を示す眼底写真である。It is a fundus photograph showing an example of fundus image data obtained by photographing the fundus including the optic disc area and the optic disc depression area. (a)抽出領域の断面を示す模式図、(b)抽出領域の深さプロファイル曲線の一例を示す曲線図、及び(c)抽出領域の深さマップの一例を示すマップ図である。(A) A schematic diagram showing a section of an extraction region, (b) a curve diagram showing an example of a depth profile curve of the extraction region, and (c) a map diagram showing an example of a depth map of the extraction region. (a)抽出領域の断面を示す模式図、(b)特定されたノイズプロファイル曲線の一例を示す曲線図、及び(c)ノイズ領域の除去された深さマップの一例を示すマップ図である。(A) A schematic diagram showing a section of an extraction region, (b) a curve diagram showing an example of an identified noise profile curve, and (c) a map diagram showing an example of a depth map from which the noise region has been removed. (a)ノイズプロファイル曲線の除去された深さプロファイル曲線の一例を示す曲線図、(b)補正プロファイル曲線によって接続された深さプロファイル曲線の一例を示す曲線図、及び(c)補正された深さマップの一例を示すマップ図である。(A) a curve diagram showing an example of a depth profile curve from which a noise profile curve has been removed, (b) a curve diagram showing an example of a depth profile curve connected by a correction profile curve, and (c) a corrected depth It is a map figure which shows an example of a thickness map. 深さマップの補正に係る画像解析コンピュータの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 a process of the image analysis computer which concerns on correction | amendment of a depth map. 深さマップの補正に係る画像解析コンピュータの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 a process of the image analysis computer which concerns on correction | amendment of a depth map. (a)深さプロファイル曲線の補正の別例を示す曲線図、(b)補正された深さファイル曲線を示す曲線図である。(A) Curve diagram showing another example of correction of depth profile curve, (b) Curve diagram showing corrected depth file curve.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像解析システム
2 画像解析コンピュータ
3 視神経乳頭領域
4 視神経乳頭陥凹領域
5 眼底(撮影対象、対象物)
6 眼底画像データ(画像データ)
7 抽出領域
8a,8b,8c,8d 深さ曲線(深さプロファイル曲線)
9a,9b,9c 深さマップ
10 ノイズ領域
11 ノイズ曲線(ノイズプロファイル曲線)
12 補正曲線(補正プロファイル曲線)
13 深さ情報
15 輪郭部
19 データ記憶手段
20 情報データ取得手段
21 プロファイル曲線算出手段
22 深さマップ作成手段
23 中心点決定手段
25 輪郭部特定手段
26 消去領域
27 スプライン曲線算出手段
28 ノイズ領域特定手段
29 ノイズ領域消去手段
30 曲線補正手段
31 除去深さ情報
32 除去深さ情報算出手段
33 補正マップ出力手段
43 血管領域
C 中心点
E1,E2 勾配変化点
L 仮想線分
S1,S2 起点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image analysis system 2 Image analysis computer 3 Optic nerve head area | region 4 Optic nerve disk depression area | region 5 Fundus (imaging object, target object)
6 Fundus image data (image data)
7 Extraction region 8a, 8b, 8c, 8d Depth curve (depth profile curve)
9a, 9b, 9c Depth map 10 Noise region 11 Noise curve (noise profile curve)
12 Correction curve (correction profile curve)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Depth information 15 Contour part 19 Data storage means 20 Information data acquisition means 21 Profile curve calculation means 22 Depth map creation means 23 Center point determination means 25 Contour part specification means 26 Erase area 27 Spline curve calculation means 28 Noise area specification means 28 29 Noise area elimination means 30 Curve correction means 31 Removal depth information 32 Removal depth information calculation means 33 Correction map output means 43 Blood vessel area C Center point E1, E2 Gradient change point L Virtual line segment S1, S2 Starting point

Claims (9)

画像解析コンピュータを利用し、曲線的に変化する凹形状または凸形状の対象物の画像データから算出された深さ情報を補正する画像解析システムであって、
前記画像解析コンピュータは、
前記画像データから前記深さ情報を取得する情報データ取得手段と、
取得した前記深さ情報に基づいて、前記対象物の深さを一次元的な分布で表現した深さプロファイル曲線を算出するプロファイル曲線算出手段と、
前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の中心点を決定する中心点決定手段と、
前記対象物の輪郭部を特定する輪郭部特定手段と、
特定された前記輪郭部の位置に相当する前記深さプロファイル曲線の曲線上の点を起点とし、前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化に基づいて前記深さプロファイル曲線のノイズ領域を特定するノイズ領域特定手段と、
特定された前記ノイズ領域に対応する前記深さプロファイル曲線を周囲の前記深さプロファイル曲線の変化に基づいて補正する曲線補正手段と、
補正された前記深さプロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する深さ情報補正手段と
を具備することを特徴とする画像解析システム。
An image analysis system that uses an image analysis computer to correct depth information calculated from image data of a concave or convex object that changes in a curve,
The image analysis computer
Information data acquisition means for acquiring the depth information from the image data;
Profile curve calculation means for calculating a depth profile curve expressing the depth of the object in a one-dimensional distribution based on the acquired depth information;
Center point determining means for determining a center point of the object based on at least one of the image data and the depth information;
Contour portion specifying means for specifying the contour portion of the object;
A point on the curve of the depth profile curve corresponding to the identified position of the contour portion is set as a starting point, and the depth is determined based on a gradient change in the depth direction of the depth profile curve from the starting point toward the center point. Noise area specifying means for specifying the noise area of the height profile curve;
Curve correcting means for correcting the depth profile curve corresponding to the identified noise region based on a change in the surrounding depth profile curve;
An image analysis system comprising: depth information correction means for correcting the depth information based on the corrected depth profile curve.
前記画像解析コンピュータは、
特定された前記ノイズ領域を前記深さプロファイル曲線から消去するノイズ領域消去手段をさらに具備し、
前記曲線補正手段は、
前記ノイズ領域の消去された後に残存する前記深さプロファイル曲線の変化率に略一致する補正プロファイル曲線を算出し、
前記深さ情報補正手段は、
算出された前記補正プロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像解析システム。
The image analysis computer
Noise region erasing means for erasing the identified noise region from the depth profile curve,
The curve correcting means includes
Calculating a correction profile curve that substantially matches the rate of change of the depth profile curve remaining after the noise region is erased;
The depth information correcting means includes
The image analysis system according to claim 1, wherein the depth information is corrected based on the calculated correction profile curve.
取得した前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の深さの分布の表示に用いる深さマップを作成する深さマップ作成手段と、
前記深さ情報補正手段によって得られた情報に基づいて前記深さマップを補正する深さマップ補正手段と、
前記深さマップ補正手段によって補正された前記深さマップを表示する深さマップ表示手段と
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に記載の画像解析システム。
A depth map creating means for creating a depth map used for displaying the distribution of the depth of the object based on at least one of the acquired image data and the depth information;
Depth map correction means for correcting the depth map based on information obtained by the depth information correction means;
The image analysis system according to claim 1, further comprising a depth map display unit that displays the depth map corrected by the depth map correction unit.
前記ノイズ領域特定手段は、
前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化が予め設定した変化率よりも大、及び、前記勾配変化が逆方向に変化する少なくともいずれか一方の前記深さプロファイル曲線上のノイズプロファイル曲線に対応する箇所を前記ノイズ領域として特定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の画像解析システム。
The noise region specifying means includes
At least one of the depth profiles in which the gradient change in the depth direction of the depth profile curve from the starting point toward the center point is larger than a preset change rate, and the gradient change changes in the opposite direction. The image analysis system according to claim 1, wherein a portion corresponding to a noise profile curve on a curve is specified as the noise region.
前記曲線補正手段は、
スプライン曲線を前記補正プロファイル曲線として算出するスプライン曲線算出手段をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の画像解析システム。
The curve correcting means includes
5. The image analysis system according to claim 1, further comprising spline curve calculation means for calculating a spline curve as the correction profile curve.
前記画像データは、
眼底画像撮影装置を用い、視神経乳頭陥凹領域を撮影対象として取得された眼底画像が利用されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載の画像解析システム。
The image data is
The image analysis system according to any one of claims 1 to 5, wherein a fundus image acquired by using a fundus image capturing apparatus and capturing an image of the optic disc depression region is used.
曲線的に変化する凹形状または凸形状の対象物の画像データから算出された深さ情報を取得する情報データ取得手段、取得した前記深さ情報に基づいて、前記対象物の深さを一次元的な分布で表現した深さプロファイル曲線を算出するプロファイル曲線算出手段、前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の中心点を決定する中心点決定手段、前記対象物の輪郭部を特定する輪郭部特定手段、特定された前記輪郭部の位置に相当する前記深さプロファイル曲線の曲線上の点を起点とし、前記起点から前記中心点に向かう前記深さプロファイル曲線の深さ方向の勾配変化に基づいて前記深さプロファイル曲線のノイズ領域を特定するノイズ領域特定手段、特定された前記ノイズ領域に対応する前記深さプロファイル曲線を周囲の前記深さプロファイル曲線の変化に基づいて補正する曲線補正手段、並びに補正された前記深さプロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する深さ情報補正手段として、画像解析コンピュータを機能させることを特徴とする画像解析プログラム。   Information data acquisition means for acquiring depth information calculated from image data of a concave or convex object that changes in a curve, and based on the acquired depth information, the depth of the object is one-dimensional A profile curve calculating means for calculating a depth profile curve expressed by a general distribution, a center point determining means for determining a center point of the object based on at least one of the image data and the depth information, Contour part specifying means for specifying the contour part of the object, the depth profile starting from a point on the curve of the depth profile curve corresponding to the position of the specified contour part, and going from the start point to the center point A noise region specifying means for specifying a noise region of the depth profile curve based on a gradient change in a depth direction of the curve, the depth corresponding to the specified noise region; Image analysis as a curve correction unit that corrects a profile curve based on changes in the surrounding depth profile curve, and a depth information correction unit that corrects the depth information based on the corrected depth profile curve An image analysis program characterized by causing a computer to function. 特定された前記ノイズ領域を前記深さプロファイル曲線から消去するノイズ領域消去手段、前記ノイズ領域の消去された後に残存する前記深さプロファイル曲線の変化率に略一致する補正プロファイル曲線を算出する前記曲線補正手段、並びに算出された前記補正プロファイル曲線に基づいて、前記深さ情報を補正する前記深さ情報補正手段として、前記画像解析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7に記載の画像解析プログラム。   Noise area erasing means for erasing the identified noise area from the depth profile curve, the curve for calculating a correction profile curve that substantially matches the rate of change of the depth profile curve remaining after the noise area is erased 8. The image according to claim 7, wherein the image analysis computer further functions as a correction unit and the depth information correction unit that corrects the depth information based on the calculated correction profile curve. Analysis program. 取得した前記画像データまたは前記深さ情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記対象物の深さの分布の表示に用いる深さマップを作成する深さマップ作成手段、前記深さ情報補正手段によって得られた情報に基づいて前記深さマップを補正する深さマップ補正手段、並びに前記深さマップ補正手段によって補正された前記深さマップを表示する深さマップ表示手段として、前記画像解析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7または請求項8に記載の画像解析プログラム。   Based on at least one of the acquired image data and depth information, a depth map creating means for creating a depth map used for displaying the distribution of the depth of the object, and the depth information correcting means The image analysis computer is used as a depth map correction unit that corrects the depth map based on the obtained information, and a depth map display unit that displays the depth map corrected by the depth map correction unit. The image analysis program according to claim 7 or 8, further comprising a function.
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