JP2010179043A - 光構造観察装置及びその構造情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理部22は、光構造情報検出部220、深さ断面画像抽出部223、境界層エッジ要素抽出部224、欠落領域判定部225、補間ライン生成部226、補間候補ライン生成部227、探索領域設定部228、探索領域エッジ要素抽出部229、エッジ要素確度判定部230、確度格納部231、エッジライン画像生成部232、基準深さ断面画像抽出部234、補間ライン補正部235、表示制御部236及びI/F部237を備えて構成される。
【選択図】図5
Description
図1は本発明の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図である。
[内視鏡]
内視鏡100の先端部144には、観察光学系150、照明光学系152、及びCCD(不図示)が配設されている。
光源装置300は、可視光を図示しないライトガイドに入射させる。ライトガイドの一端はLGコネクタ120を介して光源装置300に接続され、ライトガイドの他端は照明光学系152に対面している。光源装置300から発せられた光は、ライトガイドを経由して照明光学系152から出射され、観察光学系150の視野範囲を照明する。
内視鏡プロセッサ200には、CCDから出力される画像信号が電気コネクタ110を介して入力される。このアナログの画像信号は、内視鏡プロセッサ200内においてデジタルの画像信号に変換され、モニタ装置500の画面に表示するための必要な処理が施される。
図2は図1のOCTプロセッサの内部構成を示すブロック図である。
図2に示すOCTプロセッサ400及びOCTプローブ600は、光干渉断層(OCT:Optical Coherence Tomography)計測法による測定対象Sの光断層画像を取得するためのもので、測定のための光Laを射出する第1の光源(第1の光源ユニット)12と、第1の光源12から射出された光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2に分岐するとともに、被検体である測定対象Sからの戻り光L3と参照光L2を合波して干渉光L4を生成する光ファイバカプラ(分岐合波部)14と、光ファイバカプラ14で分岐された測定光L1を測定対象まで導波するとともに測定対象Sからの戻り光L3を導波する回転側光ファイバFB1を備えるOCTプローブ600と、測定光L1を回転側光ファイバFB1まで導波するとともに回転側光ファイバFB1によって導波された戻り光L3を導波する固定側光ファイバFB2と、回転側光ファイバFB1を固定側光ファイバFB2に対して回転可能に接続し、測定光L1および戻り光L3を伝送する光コネクタ18と、光ファイバカプラ14で生成された干渉光L4を干渉信号として検出する干渉光検出部20と、この干渉光検出部20によって検出された干渉信号を処理して光構造情報を取得し、処理部22を有する。また、処理部22で取得された光構造情報に基づいて生成された画像はモニタ装置500に表示される。
図3は図2のOCTプローブの断面図である。
図5は図2の処理部の構成を示すブロック図である。図5に示すように、処理部22は、光構造情報検出部220、深さ断面画像抽出手段としての深さ断面画像抽出部223、特定境界層エッジ要素抽出手段としての境界層エッジ要素抽出部224、エッジ要素欠落判定手段としての欠落領域判定部225、補間ライン生成手段としての補間ライン生成部226、補間候補ライン生成手段としての補間候補ライン生成部227、探索領域設定手段としての探索領域設定部228、探索領域エッジ要素抽出手段としての探索領域エッジ要素抽出部229、確度判定手段としてのエッジ要素確度判定部230、確度格納部231、エッジライン画像生成手段としてのエッジライン画像生成部232、基準深さ断面画像抽出手段としての基準深さ断面画像抽出部234、エッジライン補正部235、画像重畳手段としての表示制御部236及びI/F部237を備えて構成される。
深さ断面画像抽出部223は、前記光立体構造画像の深さ断面画像を抽出するものである。
探索領域設定部228は、前記補間ライン及び前記補間候補ラインのそれぞれのラインを中心とする、前記深さ断面画像上に所定の幅の複数の探索領域を設定するものである。
(1)方向別微分フィルタ(Fkフィルタ)出力の最大値max( dk(i,j) )の2次元分布から極大点を求め、これを出発点xとする。(k=1〜4)。
なお、第2の検出基準Th2は第1の検出基準Th1より緩くし、弱い信号でも拾うようにする。
Claims (14)
- 低干渉光を用いて層構造を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測対象の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造画像を構築する光構造観察装置において、
前記光立体構造画像の前記第1の方向を有する深さ断面画像上の特定境界層のエッジラインのエッジ要素を抽出する特定境界層エッジ要素抽出手段と、
前記特定境界層エッジ要素抽出手段にて抽出した前記エッジ要素が所定領域以上連続して欠落した欠落領域の有無を判定するエッジ要素欠落判定手段と、
前記エッジ要素欠落判定手段にて前記欠落領域があると判定した場合、所定のライン補間処理により前記欠落領域を補間する補間ラインを生成する補間ライン生成手段と、
前記補間ラインの所定間隔毎の構成点位置を前記深さ断面画像上において所定範囲内にてランダムに位置ずれさせて、前記所定のライン補間処理により補間候補ラインを生成する補間候補ライン生成手段と、
前記補間ライン及び前記補間候補ラインのそれぞれのラインを中心とする、前記深さ断面画像上に所定の幅の複数の探索領域を設定する探索領域設定手段と、
前記探索領域内において前記エッジ要素を抽出する探索領域エッジ要素抽出手段と、
前記特定境界層エッジ要素抽出手段及び前記探索領域エッジ要素抽出手段により抽出された前記エッジ要素に基づき、前記欠落領域のエッジライン画像を生成するエッジライン画像生成手段と、
前記エッジライン画像を前記深さ断面画像上に重畳する画像重畳手段と、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置。 - 前記エッジ要素欠落判定手段にて前記所定領域以上連続して欠落した前記欠落領域がないと判定した場合、前記エッジライン画像生成手段は所定のライン補間処理により補間して前記エッジライン画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光構造観察装置。 - 前記特定境界層エッジ要素抽出手段は、所定の第1の閾値に基づき前記エッジ要素を抽出し、
前記探索領域エッジ要素抽出手段は、前記所定の第1の閾値より小さな値の所定の第2の閾値に基づき前記エッジ要素を抽出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光構造観察装置。 - 前記エッジ画素欠落判定手段は、さらに前記探索領域エッジ要素抽出手段にて抽出した前記エッジ要素が所定領域以上連続して欠落した前記探索領域内の欠落領域の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 前記探索領域エッジ要素抽出手段は、前記探索領域内の欠落領域内において、前記所定の第2の閾値より小さな値の所定の第3の閾値に基づき前記エッジ要素を抽出する
ことを特徴とする請求項4に記載の光構造観察装置。 - 前記特定境界層エッジ要素抽出手段及び前記探索領域エッジ要素抽出手段にて抽出した前記エッジ要素の確度を所定パラメータにより判定する確度判定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 前記補間候補ライン生成手段は、異なる複数の前記補間候補ラインを生成する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 前記特定境界層エッジ要素抽出手段及び前記探索領域エッジ要素抽出手段にて抽出した前記エッジ要素の確度を所定パラメータにより判定する確度判定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載の光構造観察装置。 - 前記エッジライン画像生成手段は、前記確度判定手段にて判定された前記エッジ要素の前記確度に基づく異なる画素属性の複数の前記エッジライン画像を生成し、
前記画像重畳手段は、前記複数のエッジライン画像を選択的に前記深さ断面画像上に重畳する
ことを特徴とする請求項8に記載の光構造観察装置。 - 前記確度判定手段にて判定した確度が最大である前記エッジ要素からなる前記エッジライン画像を有する前記深さ断面画像を基準深さ断面画像として抽出する基準深さ断面画像抽出手段をさらに備え、
前記補間ライン生成手段は、前記基準深さ断面画像に隣接する隣接深さ断面画像において前記欠落領域があると判定された場合、前記基準深さ断面画像の前記エッジライン画像を前記補間ラインとして生成する
ことを特徴とする請求項6、8、9のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 前記確度は、前記エッジ要素の連続性に基づく、長さ情報、曲率情報、フラクタル次元情報、空間周波数分布情報の少なくともいずれか1つに基づく情報パラメータにより判定される
ことを特徴とする請求項6、8、9、10のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 前記長さ情報の情報パラメータは、前記エッジ要素における、部分的連続長さの単純合計値、部分的連続長さに関連付けた重み付け合計値、あるいは部分的連続長さの最大値の少なくともいずれか1つにおける前記欠落領域に対する比率情報である
ことを特徴とする請求項11に記載の光構造観察装置。 - 前記画像重畳手段は、前記深さ断面画像上に、前記探索領域エッジ要素抽出手段にて前記探索領域内において連続した所定以上の確度の前記エッジ要素が抽出できた場合には前記所定以上の確度の情報を告知する確度情報画像を、前記所定以上の確度の前記エッジ要素が抽出できない場合はエラーを告知するエラー画像を、それぞれ重畳する
ことをさらに備えたことを特徴とする請求項6、8、9、10、11、12のいずれか1つに記載の光構造観察装置。 - 低干渉光を用いて層構造を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測対象の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造画像を構築する光構造観察装置の構造情報処理方法において、
前記光立体構造画像の前記第1の方向を有する深さ断面画像上の特定境界層のエッジラインのエッジ要素を抽出する特定境界層エッジ要素抽出ステップと、
前記特定境界層エッジ要素抽出ステップにて抽出した前記エッジ要素が所定領域以上連続して欠落した欠落領域の有無を判定するエッジ要素欠落判定ステップと、
前記エッジ要素欠落判定ステップにて前記欠落領域があると判定した場合、所定のライン補間処理により前記欠落領域を補間する補間ラインを生成する補間ライン生成ステップと、
前記補間ラインの所定間隔毎の構成点位置を前記深さ断面画像上において所定範囲内にてランダムに位置ずれさせて、前記所定のライン補間処理により補間候補ラインを生成する補間候補ライン生成ステップと、
前記補間ライン及び前記補間候補ラインのそれぞれのラインを中心とする、前記深さ断面画像上に所定の幅の複数の探索領域を設定する探索領域設定ステップと、
前記探索領域内において前記エッジ要素を抽出する探索領域エッジ要素抽出ステップと、
前記特定境界層エッジ要素抽出ステップ及び前記探索領域エッジ要素抽出ステップにより抽出された前記エッジ要素に基づき、前記欠落領域のエッジライン画像を生成するエッジライン画像生成ステップと、
前記エッジライン画像を前記深さ断面画像上に重畳する画像重畳ステップと、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置の構造情報処理方法。
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