JP2012010798A - Ophthalmologic device - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image of a subject's eye from which a bright-point image has been removed, regarding an ophthalmologic device for inspecting and measuring the subject's eye.SOLUTION: The ophthalmologic device includes: a light projection optical system for projecting first and second light beams to different positions of the subject's eye; an imaging optical system for imaging using an imaging element an image of the subject's eye illuminated by the optical light projection system; a control means for projecting the first and second light beams at different timings and obtaining, based on imaging signals output from the imaging element, a first image produced by the first light beam and a second image produced by the second light beam; and an image processing means for obtaining an anterior eye image from which part of the reflected light beam by the light projection optical system has been removed through an imaging process for comparing the brightness information of the first and second images and imaging one of the first or second images whose brightness is lower than the other.

Description

本発明は、被検者眼を検査・測定する眼科装置に関する。   The present invention relates to an ophthalmologic apparatus for inspecting and measuring a subject's eye.

オートケラトメータやトノメータなどの眼科装置には、前眼部照明光源と、アライメント/観察/測定(例えば、ケラト測定、瞳孔径計測)のための前眼部撮像光学系と、が配置されている(特許文献1参照)。   In an ophthalmologic apparatus such as an autokeratometer or tonometer, an anterior ocular segment illumination light source and an anterior ocular segment imaging optical system for alignment / observation / measurement (for example, kerato measurement, pupil diameter measurement) are arranged. (See Patent Document 1).

特開2007−125260号公報JP 2007-125260 A

ところで、前眼部照明光は眼の正面又は斜めから照射されるので、前眼部画像には、前眼部照明光による輝点像が形成され、測定や観察の邪魔になりうる。例えば、前眼部画像から瞳孔径を計測しようとする場合、瞳孔縁と輝点が重なってしまい、測定エラーとなる可能性がある。   By the way, since the anterior ocular segment illumination light is irradiated from the front or obliquely of the eye, a bright spot image by the anterior ocular segment illumination light is formed in the anterior ocular segment image, which may interfere with measurement and observation. For example, when the pupil diameter is to be measured from the anterior segment image, the pupil edge and the bright spot may overlap, resulting in a measurement error.

本発明は、上記問題点を鑑み、輝点像が除去された被検眼画像を取得できる眼科装置を提供することを技術課題とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an ophthalmologic apparatus capable of acquiring an eye image to be examined from which a bright spot image has been removed.

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.

(1) 被検眼の異なる位置に向けて第1の光と第2の光を投光する投光光学系と、前記投光光学系により照明された被検眼画像を撮像素子により撮像する撮像光学系と、前記第1の光と前記第2の光を異なるタイミングで投光し、前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて前記第1の光による第1画像と前記第2の光による第2画像とを取得する制御手段と、前記第1画像と前記第2画像の輝度情報を比較して輝度の低い方を画像化させる画像処理により、前記投光光学系による反射光の一部が除去された前眼部画像を取得する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
(2) (1)の眼科装置において、前記投光光学系は、前記第1の光と前記第2の光を被検眼の前眼部に向けて投光し、前記撮像光学系は、前記投光光学系により照明された前眼部像を撮像素子により撮像する撮像光学系と、を備えることを特徴とする。
(3) (2)の眼科装置において、前記投光光学系は、前記第1の光を発する第1光源と、前記第2の光を発する第2光源と、を有し、第1及び第2光源から出射された光により前眼部を照明することを特徴とする。
(4) (3)の眼科装置において、前記画像処理手段は、さらに、前記第1画像と前記第2画像との間の位置ずれを検出し、画像間の位置ずれを画像処理により補正することを特徴とする。
(5) (4)の眼科装置において、さらに、前記反射光の一部が除去された前眼部画像に基づいて瞳孔径を計測する瞳孔径計測手段を備えることを特徴とする。
(6) (5)の眼科装置において、前記照明光学系は、角膜形状測定用の指標を角膜に投影する投影光学系を兼用し、さらに、前記撮像素子により撮像された角膜指標像を検出して角膜形状を求める角膜形状算出手段を備えることを特徴とする。
(7) (6)の眼科装置において、前記照明光学系は、複数のリングパターン指標を角膜に投影する投影光学系であることを特徴とする。
(1) A light projecting optical system that projects the first light and the second light toward different positions of the eye to be examined, and an imaging optical that images the eye image illuminated by the light projecting optical system using an image sensor. The system, the first light and the second light are projected at different timings, and based on the imaging signal output from the imaging device, the first image by the first light and the second light A part of the reflected light by the light projecting optical system by control means for acquiring the second image and image processing for comparing the luminance information of the first image and the second image to image the lower one And an image processing means for acquiring an anterior ocular segment image from which is removed.
(2) In the ophthalmologic apparatus according to (1), the light projecting optical system projects the first light and the second light toward an anterior eye portion of an eye to be examined, and the imaging optical system And an image pickup optical system that picks up an anterior segment image illuminated by the light projecting optical system with an image pickup device.
(3) In the ophthalmologic apparatus according to (2), the light projecting optical system includes a first light source that emits the first light and a second light source that emits the second light. The anterior segment is illuminated with light emitted from two light sources.
(4) In the ophthalmologic apparatus according to (3), the image processing means further detects a positional deviation between the first image and the second image, and corrects the positional deviation between the images by image processing. It is characterized by.
(5) The ophthalmologic apparatus according to (4), further comprising pupil diameter measuring means for measuring a pupil diameter based on the anterior segment image from which a part of the reflected light has been removed.
(6) In the ophthalmologic apparatus according to (5), the illumination optical system also serves as a projection optical system that projects a corneal shape measurement index onto the cornea, and further detects a corneal index image captured by the imaging device. And corneal shape calculating means for obtaining the corneal shape.
(7) In the ophthalmologic apparatus according to (6), the illumination optical system is a projection optical system that projects a plurality of ring pattern indexes on the cornea.

本発明によれば、輝点像が除去された被検眼画像を取得できる。   According to the present invention, an eye image to be examined from which a bright spot image has been removed can be acquired.

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る眼科装置の光学系について示す概略構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical system of an ophthalmologic apparatus according to this embodiment.

本装置は、第1光源(41)と第2光源(51)とを有し、第1光源及び第2光源から出射された光を眼E(例えば、前眼部、眼底)に向けて投光する投光光学系(40、50)と、投光光学系により照明された被検眼(例えば、前眼部、眼底)を撮像素子により撮像する撮像光学系(30)と、を有し、第1光源と第2光源とが異なるタイミングで点灯されたときに取得された第1画像と第2画像の輝度情報を比較して、輝度の低い方を画像化させる画像処理により、投光光学系による反射光の一部が除去された前眼部画像を取得する。   This apparatus has a first light source (41) and a second light source (51), and projects light emitted from the first light source and the second light source toward the eye E (for example, the anterior eye segment, the fundus). A light projecting optical system (40, 50), and an image capturing optical system (30) for capturing an image of the eye to be examined (for example, the anterior eye portion and the fundus) illuminated by the light projecting optical system, Projection optics by image processing for comparing the luminance information of the first image and the second image acquired when the first light source and the second light source are turned on at different timings and imaging the lower luminance An anterior ocular segment image from which part of the reflected light from the system is removed is acquired.

例えば、第1光源(41)と第2光源(51)は異なる位置に配置され、眼Eの異なる領域に向けて光を照射する。また、第1光源(41)は、眼Eに向けて第1の光を投光し、第2光源(51)は、眼Eに向けて第2の光を投光する。また、投光光学系(40、50)は、例えば、前眼部照明として用いられる。   For example, the first light source (41) and the second light source (51) are arranged at different positions and irradiate light toward different regions of the eye E. The first light source (41) projects first light toward the eye E, and the second light source (51) projects second light toward the eye E. The light projecting optical system (40, 50) is used as, for example, anterior segment illumination.

より具体的には、本光学系は、眼軸長測定光学系(測定ユニット)10、角膜形状測定用の指標を被検眼角膜に投影するケラト投影光学系50、アライメント投影光学系40、前眼部正面像を撮像する前眼部正面撮像光学系30、に大別される。なお、以下の光学系は、図示無き筐体に内蔵されている。また、その筐体は、周知のアライメント移動機構の駆動により、操作部材(例えば、ジョイスティック)を介して被検者眼に対して3次元的に移動される。   More specifically, the present optical system includes an axial length measurement optical system (measurement unit) 10, a kerato projection optical system 50 that projects a corneal shape measurement index onto the eye cornea to be examined, an alignment projection optical system 40, an anterior eye It is roughly divided into an anterior ocular segment front imaging optical system 30 that captures a partial front image. The following optical system is built in a housing (not shown). Further, the casing is three-dimensionally moved with respect to the subject's eye via an operation member (for example, a joystick) by driving a known alignment moving mechanism.

投影光学系50は、測定光軸L1を中心に配置されたリング状の第2光源51を有し、被検眼角膜にリング指標を投影して角膜形状(曲率、乱視軸角度、等)を測定するために用いられる。なお、第2光源51には、例えば、赤外光または可視光を発するLEDが使用される。なお、投影光学系50について、光軸L1を中心とする同一円周上に少なくとも3つ以上の点光源が配置されていればよく、間欠的なリング光源であってもよい。さらに、複数のリング指標を投影するプラチド指標投影光学系であってもよい。また、投影光学系50の第2光源51は、前眼部を斜め方向から赤外光にて照明する前眼部照明を兼用する。   The projection optical system 50 has a ring-shaped second light source 51 disposed around the measurement optical axis L1, and measures a corneal shape (curvature, astigmatic axis angle, etc.) by projecting a ring index onto the eye cornea to be examined. Used to do. The second light source 51 is, for example, an LED that emits infrared light or visible light. In addition, about the projection optical system 50, at least 3 or more point light sources should just be arrange | positioned on the same periphery centering on the optical axis L1, and may be an intermittent ring light source. Further, it may be a placido index projection optical system that projects a plurality of ring indexes. Further, the second light source 51 of the projection optical system 50 also serves as anterior segment illumination that illuminates the anterior segment with infrared light from an oblique direction.

アライメント投影光学系40は、第2光源51の内側に配置され、光軸L1を中心に配置されたリング状の第1光源41(例えば、λ=970nm)を有し、被検者眼角膜にアライメント指標を投影するために用いられる。そして、角膜に投影されたアライメント指標は、被検者眼に対する位置合わせ(例えば、自動アライメント、アライメント検出、手動アライメント、等)に用いられる。なお、第1光源41には、例えば、赤外光または可視光を発するLEDが使用される。本実施形態において、投影光学系40は、被検者眼角膜に対してリング指標を投影する光学系であって、リング指標は、マイヤーリングも兼用する(また、角膜形状指標として利用可能)。また、投影光学系40の第1光源41は、前眼部を斜め方向から赤外光にて照明する前眼部照明を兼用する。なお、投影光学系40において、さらに、角膜に平行光を投影する光学系を設け、投影光学系40による有限光との組合せにより前後のアライメントを行うようにしてもよい。   The alignment projection optical system 40 is disposed inside the second light source 51, has a ring-shaped first light source 41 (for example, λ = 970 nm) disposed around the optical axis L1, and is disposed on the subject's eye cornea. Used to project alignment indicators. And the alignment parameter | index projected on the cornea is used for position alignment (for example, automatic alignment, alignment detection, manual alignment, etc.) with respect to a subject's eye. For the first light source 41, for example, an LED that emits infrared light or visible light is used. In the present embodiment, the projection optical system 40 is an optical system that projects a ring index onto the subject's eye cornea, and the ring index also serves as a Mayer ring (also can be used as a cornea shape index). Further, the first light source 41 of the projection optical system 40 also serves as anterior segment illumination that illuminates the anterior segment with infrared light from an oblique direction. The projection optical system 40 may further include an optical system that projects parallel light on the cornea, and the front-rear alignment may be performed by a combination with the finite light by the projection optical system 40.

前眼部正面撮像光学系30は、ダイクロイックミラー33、対物レンズ47、全反射ミラー62、フィルタ34、撮像レンズ37、二次元撮像素子35、を含み、被検眼の前眼部正面像を撮像するために用いられる。   The anterior ocular segment imaging optical system 30 includes a dichroic mirror 33, an objective lens 47, a total reflection mirror 62, a filter 34, an imaging lens 37, and a two-dimensional imaging element 35, and captures an anterior ocular segment front image of the eye to be examined. Used for.

前述の投影光学系50、投影光学系40による前眼部反射光は、ダイクロイックミラー33、対物レンズ47、全反射ミラー62、フィルタ34、及び撮像レンズ37を介して二次元撮像素子35に結像される。   The anterior ocular segment light reflected by the projection optical system 50 and the projection optical system 40 forms an image on the two-dimensional image sensor 35 via the dichroic mirror 33, the objective lens 47, the total reflection mirror 62, the filter 34, and the imaging lens 37. Is done.

眼軸長測定光学系10では、低コヒーレント光を出射し、出射された光を測定光と参照光に分割し、少なくとも測定光を被検眼に照射すると共に、被検眼からの反射光と参照光を合成させ、受光素子に入射させる。そして、受光素子から出力される受光信号に基づいて、受光素子によって干渉光が検出されたタイミングを元に、眼軸長が算出される。なお、本実施例では、眼軸長測定光学系10の測定光源は、固視灯を兼ねている。   The axial length measurement optical system 10 emits low-coherent light, divides the emitted light into measurement light and reference light, irradiates at least the measurement light to the eye to be examined, and reflects light and reference light from the eye to be examined. Are combined and made incident on the light receiving element. Based on the light reception signal output from the light receiving element, the axial length is calculated based on the timing when the interference light is detected by the light receiving element. In the present embodiment, the measurement light source of the axial length measurement optical system 10 also serves as a fixation lamp.

次に、制御系について説明する。制御部80は、装置全体の制御及び測定結果の算出を行う。制御部80は、眼軸長測定光学系10の各部材、第1光源41、第2光源51、撮像素子35、モニタ70、メモリ85等と接続されている。また、制御部80には、各種入力操作を行うための操作部84が接続されている。   Next, the control system will be described. The control unit 80 controls the entire apparatus and calculates measurement results. The control unit 80 is connected to each member of the axial length measurement optical system 10, the first light source 41, the second light source 51, the image sensor 35, the monitor 70, the memory 85, and the like. The control unit 80 is connected to an operation unit 84 for performing various input operations.

なお、メモリ85には、各種制御プログラムの他、制御部80が眼軸長/角膜形状、瞳孔径等を算出するためのソフトウェアプログラムが記憶されており、算出手段として用いられる。例えば、制御部80は、、撮像素子35により撮像された角膜指標像を検出して、角膜形状を測定する。   In addition to various control programs, the memory 85 stores a software program for the control unit 80 to calculate the axial length / corneal shape, pupil diameter, and the like, and is used as a calculation unit. For example, the control unit 80 detects a corneal index image captured by the image sensor 35 and measures the corneal shape.

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。検者は、モニタ70に表示される被験者眼のアライメント状態を見ながら、図示なきジョイスティック等の操作手段を用いて、装置を上下左右及び前後方向に移動させ、装置を被験者眼Eに対して所定の位置関係に置く。この場合、検者は、固視標を被験者眼に固視させる。   The operation of the apparatus having the above configuration will be described. The examiner moves the apparatus in the vertical and horizontal directions and the front-rear direction using an operation means such as a joystick (not shown) while observing the alignment state of the subject's eye displayed on the monitor 70, and the apparatus is moved with respect to the subject's eye E. Put it in the positional relationship. In this case, the examiner fixes the fixation target to the subject's eye.

図2は撮像素子35によって撮像された前眼部画像が表示された前眼部観察画面を示す図である。アライメントの際には、第1光源41及び第2光源51が点灯される。ここで、検者は、図2に示すように、電子的に表示されたレチクルLTと、第1光源41によるリング指標R1と、が同心円状になるように上下左右のアライメントを行う。また、検者は、リング指標R1のピントが合うように、前後のアライメントを行う。なお、リング指標R1の外側には、第2光源51によるリング指標R2が表示されている。そして、所定のトリガ信号が発せられると、制御部80は、前眼部画像を撮影する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an anterior ocular segment observation screen on which an anterior ocular segment image captured by the image sensor 35 is displayed. During the alignment, the first light source 41 and the second light source 51 are turned on. Here, as shown in FIG. 2, the examiner performs vertical and horizontal alignment so that the electronically displayed reticle LT and the ring index R1 by the first light source 41 are concentric. In addition, the examiner performs front-rear alignment so that the ring index R1 is in focus. A ring index R2 from the second light source 51 is displayed outside the ring index R1. When a predetermined trigger signal is generated, the control unit 80 captures an anterior eye image.

ここで、輝点像が除去された前眼部画像を取得する手法について説明する。所定のトリガ信号が発せられると、制御部80は、第1光源41と第2光源51とを異なるタイミングで点灯し、撮像素子35から出力される撮像信号に基づいて、第1光源41による第1前眼部画像A1と第2光源51による第2前眼部画像A2とを取得する(図4(a)、(b)参照)。そして、第1前眼部画像A1と第2前眼部画像A2の輝度情報を比較して輝度の低い方を画像化させる画像処理により、指標像が除去された前眼部画像を取得する(図4(c)参照)。   Here, a method for acquiring the anterior segment image from which the bright spot image has been removed will be described. When a predetermined trigger signal is generated, the control unit 80 turns on the first light source 41 and the second light source 51 at different timings, and based on the imaging signal output from the imaging element 35, the first light source 41 performs the first light source 41 and the second light source 51. The first anterior segment image A1 and the second anterior segment image A2 obtained by the second light source 51 are acquired (see FIGS. 4A and 4B). Then, the anterior ocular segment image from which the index image has been removed is obtained by image processing for comparing the luminance information of the first anterior ocular segment image A1 and the second anterior ocular segment image A2 and imaging the lower luminance ( (Refer FIG.4 (c)).

以下に、図3に示されるフローチャートを用いてより具体的に説明していく。所定のトリガ信号が発せられると、制御部80は、第2光源51を消灯させる。そして、第1光源41を点灯させた状態で前眼部の撮影を行い、第1光源41を照明光とした前眼部画像A1を取得する(図4(a)参照)。撮影された前眼部画像A1は、メモリ85に記憶される。   This will be described more specifically with reference to the flowchart shown in FIG. When a predetermined trigger signal is generated, the control unit 80 turns off the second light source 51. Then, imaging of the anterior segment is performed with the first light source 41 turned on, and an anterior segment image A1 with the first light source 41 as illumination light is acquired (see FIG. 4A). The photographed anterior segment image A1 is stored in the memory 85.

次いで、制御部80は、第2光源51を点灯させ、第1光源41を消灯させる。そして、第2光源51を点灯させた状態で前眼部の撮影を行い、第2光源51を照明光とした前眼部画像A2を取得する(図4(b)参照)。撮影された前眼部画像A2は、メモリ85に記憶される。   Next, the control unit 80 turns on the second light source 51 and turns off the first light source 41. Then, the anterior segment is imaged with the second light source 51 turned on, and an anterior segment image A2 is obtained with the second light source 51 as illumination light (see FIG. 4B). The photographed anterior segment image A2 is stored in the memory 85.

上記記載のように、第1光源41及び第2光源51を用いた前眼部画像の撮影が完了すると、制御部80は、前眼部画像A1及び前眼部画像A2の各画像において、画素毎に輝度情報(輝度分布)を検出する。   As described above, when imaging of the anterior ocular segment image using the first light source 41 and the second light source 51 is completed, the control unit 80 detects the pixel in each of the anterior segment image A1 and the anterior segment image A2. Luminance information (luminance distribution) is detected every time.

次に、制御部80は、前眼部画像A1及び前眼部画像A2との間で、同じ画素位置毎に輝度値を比較する。そして、前眼部画像A1及び前眼部画像A2の各画素間で低い方の輝度値(画像間の最小値)を、輝点が除去された画像に用いる輝度データとして、その位置情報とともにメモリ85に記憶させる。   Next, the control unit 80 compares the luminance value for each of the same pixel positions between the anterior segment image A1 and the anterior segment image A2. Then, the lower luminance value (minimum value between images) between the pixels of the anterior segment image A1 and the anterior segment image A2 is stored together with its position information as luminance data used for the image from which the bright spot has been removed. 85.

全ての画素の比較が完了すると、制御部80は、メモリ85に記憶されている画素データを呼び出す。そして、各画素位置毎に対応する輝度データを並べていき、輝点が除去された前眼部画像A3(図4(c)参照)を取得する。以上のように少なくとも二つ以上の前眼部画像より、最小値を選択する演算処理を行い、1つの前眼部画像を取得する。   When the comparison of all the pixels is completed, the control unit 80 calls the pixel data stored in the memory 85. Then, luminance data corresponding to each pixel position is arranged, and an anterior ocular segment image A3 (see FIG. 4C) from which bright spots are removed is acquired. As described above, a calculation process for selecting the minimum value is performed from at least two or more anterior segment images, and one anterior segment image is acquired.

ここで、前眼部画像A3の取得において、図4(a)に表示されたリング指標R1の位置には、そのリング指標R1の輝度値と図4(b)の画像のこの位置に対応した部位の輝度値と比較され、より低い輝度値をもつ図4(b)の輝度値が選択される。結果、リング指標R1が表示されなくなる。また、リング指標R2についても同様であって、リング指標R2の位置には、より低い輝度値をもつ図4(a)の輝度値が選択される。これにより、前眼部画像A3は、輝度値の高い輝点等が除去された画像となる。そのため、輝点等が表示されていない前眼部画像を取得することが可能となる。そして、このように取得した画像は、前眼部画像観察や瞳孔径計測等に用いることが可能である。また、このような前眼部画像A3は、モニタ70やプリンタ等に出力される。   Here, in the acquisition of the anterior segment image A3, the position of the ring index R1 displayed in FIG. 4A corresponds to the brightness value of the ring index R1 and this position of the image of FIG. 4B. Compared with the luminance value of the part, the luminance value of FIG. 4B having a lower luminance value is selected. As a result, the ring index R1 is not displayed. The same applies to the ring index R2, and the brightness value of FIG. 4A having a lower brightness value is selected at the position of the ring index R2. As a result, the anterior segment image A3 is an image from which bright spots with high luminance values are removed. Therefore, it is possible to acquire an anterior segment image in which no bright spot or the like is displayed. The acquired image can be used for anterior ocular segment image observation, pupil diameter measurement, and the like. Such an anterior segment image A3 is output to a monitor 70, a printer, or the like.

<瞳孔径の算出>
以下、その一例として、前眼部画像A3より瞳孔のエッジ位置を求め、瞳孔径を計測する方法について図5に基づいて説明する。
<Calculation of pupil diameter>
Hereinafter, as an example, a method for obtaining the edge position of the pupil from the anterior segment image A3 and measuring the pupil diameter will be described with reference to FIG.

本装置は、指標像が除去された前眼部画像に基づいて瞳孔径を計測する。図5の(a)はメモリ85に記憶された瞳孔画像を示し、図5(b)は走査線Lでの映像信号を示す。瞳孔(暗部)と虹彩(明部)との境界(エッジ)を知るために、まず、図3の(b)における信号波形を微分処理する。このときの信号波形は図5の(c)のようになる。この信号は正負の信号となっているので、さらに、これを2乗すると図3の(d)に示す正の数値の信号になる。図5の(d)において、高さe1の初めの波形信号と高さe2の最後の波形信号のエッジを、例えば、各々の高さ(振幅)の1/2の点と定義すると、画素位置n1,n2が走査線Lでのエッジの座標位置となる。   This apparatus measures the pupil diameter based on the anterior segment image from which the index image has been removed. 5A shows a pupil image stored in the memory 85, and FIG. 5B shows a video signal on the scanning line L. FIG. In order to know the boundary (edge) between the pupil (dark part) and the iris (bright part), first, the signal waveform in FIG. The signal waveform at this time is as shown in FIG. Since this signal is a positive / negative signal, when it is squared, it becomes a positive numerical signal shown in FIG. In FIG. 5D, if the edges of the first waveform signal having the height e1 and the last waveform signal having the height e2 are defined as, for example, half points of the height (amplitude), the pixel position n1 and n2 are the coordinate positions of the edges on the scanning line L.

また、画素位置n1,n2からその間隔の画素数nが求められる。ここで、1画素分の長さをK、光学倍率をPとすると、画素位置n1,n2の間の距離(瞳孔径PS)は、
PS=n*K/P
の式から求められる。すなわち、K、Pの値は装置固有の既知の値であるので、上記の画素数nを求めれば瞳孔径が得られる。
Further, the pixel number n in the interval is obtained from the pixel positions n1 and n2. Here, when the length of one pixel is K and the optical magnification is P, the distance between the pixel positions n1 and n2 (pupil diameter PS) is:
PS = n * K / P
It can be obtained from the following formula. That is, since the values of K and P are known values unique to the apparatus, the pupil diameter can be obtained by obtaining the number n of pixels.

ここで、例えば、前眼部画像にリング指標(輝点)が表示されており、リング指標と瞳孔縁が重なっている場合、リング指標と瞳孔縁の映像信号の判別ができなくなり、測定エラーとなる。   Here, for example, when a ring index (bright spot) is displayed in the anterior ocular segment image and the ring index and the pupil edge overlap, it becomes impossible to discriminate between the ring index and the video signal of the pupil edge, resulting in a measurement error. Become.

すなわち、前眼部画像A1・A2について、リング指標R1及びリング指標R2の少なくともいずれかが瞳孔縁と重なっている状態であっても、前眼部画像A3により瞳孔縁の判別が可能となる。   That is, for the anterior segment images A1 and A2, the pupil edge can be determined by the anterior segment image A3 even when at least one of the ring index R1 and the ring index R2 overlaps the pupil edge.

図6は、リング指標R1及びリング指標R2の両方に瞳孔縁が重なっている楕円形状等の瞳孔をもつ前眼部画像を示している。このような場合においても、図3に示した手法により、図6(a)と図6(b)の2枚の前眼部画像より図6(c)のような輝点の除去された前眼部画像を取得できる。すなわち、リング指標と瞳孔縁が重なっていない方の画像の輝度値が、輝度データとして選択されるため、画像中に含まれる指標像が除去され、瞳孔縁の判別が可能な画像が取得される。   FIG. 6 shows an anterior ocular segment image having an elliptical pupil or the like in which the pupil edge overlaps both the ring index R1 and the ring index R2. Even in such a case, the bright spot as shown in FIG. 6C is removed from the two anterior eye images shown in FIGS. 6A and 6B by the method shown in FIG. An eye image can be acquired. That is, since the brightness value of the image where the ring index and the pupil edge do not overlap is selected as the brightness data, the index image included in the image is removed, and an image capable of discriminating the pupil edge is acquired. .

以上のように、輝点等が表示されていない前眼部画像A3においては、瞳孔縁が判別できるため、測定エラー等なく、瞳孔径を計測することが可能となる。   As described above, in the anterior segment image A3 in which no bright spot or the like is displayed, the pupil edge can be determined, so that the pupil diameter can be measured without any measurement error or the like.

なお、前眼部画像A3のような画像を得る場合、2つ以上の画像において、低い輝度値が結果的に選択されるような画像処理であればよい。例えば、実験等によりリング指標の輝度値を算出し、その結果に基づいて、リング指標を除去可能な所定の閾値を設定する。そして、前眼部画像A1、A2において、それぞれ、輝度情報を取得し、輝度値が閾値以上である位置に関しては、輝度値をほぼ0とする。そして、前眼部画像A1、A2を各画素毎に比較し、高い方の輝度値を輝度データとして選択し、画像を取得していく。この場合、各画像におけるリング指標の位置に関しては、輝度値が0となっているため、もう一方の画像の輝度値が選択されることとなり、結果的に輝点等が除去された画像が取得される。すなわち、上記記載においては、前眼部画像A3を得る画像処理の処理途中で輝度値の大きい方を選択しているが、結果としては、輝度値の低い方を選択している。   Note that when an image such as the anterior segment image A3 is obtained, image processing may be performed so that a low luminance value is selected as a result in two or more images. For example, the brightness value of the ring index is calculated by an experiment or the like, and a predetermined threshold that can remove the ring index is set based on the result. Then, in each of the anterior eye images A1 and A2, luminance information is acquired, and the luminance value is set to almost zero for a position where the luminance value is equal to or greater than the threshold value. Then, the anterior segment images A1 and A2 are compared for each pixel, the higher luminance value is selected as luminance data, and an image is acquired. In this case, since the brightness value is 0 for the position of the ring index in each image, the brightness value of the other image is selected, and as a result, an image from which bright spots and the like are removed is acquired. Is done. That is, in the above description, the higher luminance value is selected during the image processing for obtaining the anterior segment image A3, but as a result, the lower luminance value is selected.

なお、前眼部画像A1と前眼部画像A2との間で輝度情報を比較する場合、制御部80は、第1前眼部画像A1と前記第2前眼部画像A2との間の位置ずれを検出し、画像間の位置ずれを画像処理により補正してから、画素位置毎に輝度値を比較してもよい。なお、位置ずれ検出には、例えば、虹彩の模様などを利用したパターンマッチングが用いられる。また、リング指標を用いてもよい。   When comparing luminance information between the anterior eye image A1 and the anterior eye image A2, the control unit 80 determines the position between the first anterior eye image A1 and the second anterior eye image A2. The brightness value may be compared for each pixel position after detecting the shift and correcting the position shift between the images by image processing. In addition, for example, pattern matching using an iris pattern or the like is used for the position shift detection. A ring index may be used.

例えば、制御部80は、前眼部画像A1及び前眼部画像A2からリング指標R1の中心座標とR2中心座標をそれぞれ検出する。そして、R1の中心座標(X、Y)に対するR2中心座標(X、Y)のずれ量を算出し、前眼部画像A1に対して前眼部画像A2をずれ量分移動させる。これにより、各画像間の位置ずれが補正され、上記比較処理が精度良く行われる。   For example, the control unit 80 detects the center coordinates and the R2 center coordinates of the ring index R1 from the anterior eye image A1 and the anterior eye image A2, respectively. Then, the shift amount of the R2 center coordinate (X, Y) with respect to the center coordinate (X, Y) of R1 is calculated, and the anterior segment image A2 is moved by the shift amount with respect to the anterior segment image A1. As a result, the positional deviation between the images is corrected, and the comparison process is performed with high accuracy.

なお、上記説明においては、制御部80により、2枚の画像の取得を連続的に行う構成としたが、2枚の画像を取得するタイミングは、タイムラグがあってもよい。また、画像取得は、所定のトリガ信号が発せられた場合に、1画像ずつ取得される構成としてもよい。この場合、画像取得ごとにアライメントが行われる構成とすると、位置ずれを補正できるためよりよい。   In the above description, the control unit 80 continuously acquires two images. However, the timing for acquiring the two images may have a time lag. Further, the image acquisition may be configured to acquire one image at a time when a predetermined trigger signal is issued. In this case, a configuration in which alignment is performed every time an image is acquired is better because a positional shift can be corrected.

なお、制御部80は、前眼部画像A2におけるリング指標像R2に基づいて被検眼の角膜形状(例えば、強主経線方向及び弱主経線方向における角膜曲率、角膜の乱視軸角度、等)を算出することも可能である。なお、前眼部画像A1の指標像R1から第2の角膜曲率が算出されるようにしてもよい。これにより、瞳孔径と角膜形状の測定をスムーズに行うことができる。   The control unit 80 determines the corneal shape of the eye to be examined (for example, the corneal curvature in the strong main meridian direction and the weak main meridian direction, the astigmatic axis angle of the cornea, etc.) based on the ring index image R2 in the anterior segment image A2. It is also possible to calculate. Note that the second corneal curvature may be calculated from the index image R1 of the anterior segment image A1. Thereby, the pupil diameter and the corneal shape can be measured smoothly.

なお、制御部80は、前眼部画像A3に所定のグラフィック表示を合成する画像処理を行うことにより、グラフィック画像を取得するようにしてもよい。例えば、眼Eの角膜乱視軸方向に対応するグラフィックを前眼部画像A3に重畳させるようにしてもよい。   Note that the control unit 80 may acquire a graphic image by performing image processing for combining a predetermined graphic display with the anterior segment image A3. For example, a graphic corresponding to the corneal astigmatic axis direction of the eye E may be superimposed on the anterior eye image A3.

なお、本発明は、前眼部撮像光学系を持つ他の眼科装置にも適用可能である。例えば、他覚式眼屈折力測定装置や眼底撮影装置においても適用可能である。   The present invention can also be applied to other ophthalmologic apparatuses having an anterior ocular segment imaging optical system. For example, the present invention can also be applied to an objective eye refractive power measurement device and a fundus photographing device.

なお、本発明の適用においては、2つのリング指標を例として説明したがこれに限るものではない。例えば、複数のリングパターン指標を角膜に投影する投影光学系であってもよい。より具体的には、3つ以上のリング指標を用いてよい。この場合、輝点の除去には、それぞれのリング指標を順に点灯させ、順に撮影を行い、3つ以上の画像との間で輝度の比較が行われる。   In the application of the present invention, two ring indexes have been described as examples. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be a projection optical system that projects a plurality of ring pattern indices onto the cornea. More specifically, three or more ring indexes may be used. In this case, in order to remove the bright spots, the respective ring indexes are turned on in order, the images are taken in order, and the brightness is compared with three or more images.

なお、第1光源と第2光源として同じ光源が用いられてもよく、この場合、光源の前に第1遮光部材(例えば、液晶シャッタ)と第2遮光部材が設けられ、眼Eへの光が制御される。これにより、第1光源及び第2光源が形成される。   The same light source may be used as the first light source and the second light source. In this case, a first light shielding member (for example, a liquid crystal shutter) and a second light shielding member are provided in front of the light source, and light to the eye E Is controlled. Thereby, the first light source and the second light source are formed.

また、リング指標の視標像でなく、前眼部画像上に形成される輝点が除去される。例えば、アライメント輝点として用いられる点状の輝点に対しても適用可能である。また、前眼部照明に限るものでなく、第1光源及び第2光源から出射された光を前眼部に向けて投光する構成であればよい。例えば、無限遠指標を投影する構成であってもよい。   In addition, the bright spots formed on the anterior segment image are removed instead of the ring index target image. For example, the present invention can also be applied to dot-like luminescent spots used as alignment luminescent spots. Moreover, it is not restricted to anterior ocular segment illumination, What is necessary is just the structure which projects the light radiate | emitted from the 1st light source and the 2nd light source toward the anterior ocular segment. For example, it may be configured to project an infinity index.

なお、被検眼画像を得る眼科装置において、第1光源及び第2光源から出射された光に限らず、異なるタイミングで取得される第1画像と第2画像の輝度情報を比較して、輝度の低い方を画像化させる画像処理によれば、被検眼画像において不規則に発生するノイズ光(例えば、外部照明)などの除去が可能である。   In the ophthalmologic apparatus for obtaining the eye image to be examined, the luminance information of the first image and the second image acquired at different timings is compared, not limited to the light emitted from the first light source and the second light source, and According to the image processing for imaging the lower one, it is possible to remove noise light (for example, external illumination) generated irregularly in the eye image to be examined.

本実施形態に係る眼科装置の光学系について示す概略構成図である。It is a schematic block diagram shown about the optical system of the ophthalmologic apparatus which concerns on this embodiment. 撮像された前眼部像が表示された前眼部観察画面を示す図である。It is a figure which shows the anterior ocular segment observation screen on which the imaged anterior segment image was displayed. 輝点像が除去された前眼部画像を取得する手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of acquiring the anterior ocular segment image from which the bright spot image was removed. 前眼部を異なる照明光にて撮影した際の前眼部画像を示している。An anterior segment image when the anterior segment is photographed with different illumination light is shown. 瞳孔エッジ位置を求める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating | requiring a pupil edge position. 楕円形状の瞳孔をもつ前眼部を異なる照明光にて撮影した際の画像を示している。The image at the time of image | photographing the anterior eye part which has an elliptical pupil with different illumination light is shown.

10 眼軸長測定光学系
30 前眼部正面撮像光学系
40 アライメント投影光学系
41 第1光源
50 ケラト投影光学系
51 第2光源
70 モニタ
80 制御部
85 メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical axis length measurement optical system 30 Anterior ocular segment front imaging optical system 40 Alignment projection optical system 41 First light source 50 Kerato projection optical system 51 Second light source 70 Monitor 80 Control unit 85 Memory

Claims (7)

被検眼の異なる位置に向けて第1の光と第2の光を投光する投光光学系と、
前記投光光学系により照明された被検眼画像を撮像素子により撮像する撮像光学系と、
前記第1の光と前記第2の光を異なるタイミングで投光し、前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて前記第1の光による第1画像と前記第2の光による第2画像とを取得する制御手段と、
前記第1画像と前記第2画像の輝度情報を比較して輝度の低い方を画像化させる画像処理により、前記投光光学系による反射光の一部が除去された前眼部画像を取得する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
A light projecting optical system that projects the first light and the second light toward different positions of the eye to be examined;
An imaging optical system that captures an image of the eye to be examined illuminated by the light projecting optical system with an imaging element;
The first light and the second light are projected at different timings, and the first image by the first light and the second image by the second light are based on the imaging signal output from the imaging element. Control means for obtaining
An anterior ocular segment image from which a part of the reflected light by the light projecting optical system is removed is obtained by image processing for comparing the luminance information of the first image and the second image and imaging the lower one. Image processing means;
An ophthalmologic apparatus comprising:
請求項1の眼科装置において、
前記投光光学系は、前記第1の光と前記第2の光を被検眼の前眼部に向けて投光し、
前記撮像光学系は、前記投光光学系により照明された前眼部像を撮像素子により撮像する撮像光学系と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device according to claim 1.
The light projecting optical system projects the first light and the second light toward the anterior segment of the eye to be examined,
The imaging optical system includes an imaging optical system that images an anterior segment image illuminated by the light projecting optical system with an imaging element;
An ophthalmologic apparatus comprising:
請求項2の眼科装置において、
前記投光光学系は、前記第1の光を発する第1光源と、前記第2の光を発する第2光源と、を有し、第1及び第2光源から出射された光により前眼部を照明することを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic apparatus according to claim 2.
The light projecting optical system includes a first light source that emits the first light and a second light source that emits the second light, and the anterior eye unit is formed by the light emitted from the first and second light sources. An ophthalmic apparatus characterized by illuminating
請求項3の眼科装置において、
前記画像処理手段は、さらに、前記第1画像と前記第2画像との間の位置ずれを検出し、画像間の位置ずれを画像処理により補正することを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device according to claim 3.
The ophthalmologic apparatus, wherein the image processing means further detects a positional deviation between the first image and the second image, and corrects the positional deviation between the images by image processing.
請求項4の眼科装置において、
さらに、前記反射光の一部が除去された前眼部画像に基づいて瞳孔径を計測する瞳孔径計測手段を備えることを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device according to claim 4.
The ophthalmologic apparatus further comprises pupil diameter measuring means for measuring a pupil diameter based on the anterior segment image from which a part of the reflected light is removed.
請求項5の眼科装置において、
前記照明光学系は、角膜形状測定用の指標を角膜に投影する投影光学系を兼用し、
さらに、前記撮像素子により撮像された角膜指標像を検出して角膜形状を求める角膜形状算出手段を備えることを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device according to claim 5.
The illumination optical system also serves as a projection optical system that projects an index for corneal shape measurement onto the cornea,
The ophthalmologic apparatus further comprises corneal shape calculating means for detecting a corneal index image picked up by the image pickup device to obtain a corneal shape.
請求項6の眼科装置において、
前記照明光学系は、複数のリングパターン指標を角膜に投影する投影光学系であることを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device according to claim 6.
The ophthalmologic apparatus, wherein the illumination optical system is a projection optical system that projects a plurality of ring pattern indices onto the cornea.
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