JP2013052044A - Corneal endothelial cell imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a quality image suitable for analysis to be selected from images stored in the memory.SOLUTION: A corneal endothelial cell imaging apparatus includes the apparatus body including an illumination optical system for obliquely irradiating light from a light source on the cornea of a subject eye, and an imaging optical system for receiving the reflected light from the cornea including its endothelial cells. The apparatus also includes: a drive means for moving the apparatus body relative to the subject eye; an imaging control means for controlling driving of the drive means to move the apparatus body in the predetermined direction, and blinking the light source several times during the apparatus body movement to take a plurality of the images by the imaging elements; a memory means to store the plurality of captured images taken by the imaging device; and an evaluation value calculation means to calculate the evaluation value of each captured image as an analysis object stored in the memory means, based on the secondary brightness distribution of captured image.

Description

本発明は、被検者眼の角膜内皮の細胞像を撮影する角膜内皮細胞撮影装置に関する。   The present invention relates to a corneal endothelial cell imaging apparatus that images a cell image of a corneal endothelium of a subject's eye.

従来より、照明光源からの照明光を角膜に向けて斜めから照射し、その角膜からの反射光束を撮像素子により受光して非接触にて角膜内皮の細胞像を得る装置が知られている。このような装置として、取得された撮像画像を評価する手法として、メモリに記憶された各撮像画像の合焦度合の高いものを選択的に抽出する装置(特許文献1参照)が知られている。また、撮像画像の水平方向に延びる一条乃至は複数条のライン(例えば、5つの水平線)上の画素情報に基づいて画像を評価する装置(特許文献2参照)が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus that irradiates illumination light from an illumination light source obliquely toward a cornea, receives a reflected light beam from the cornea by an image sensor, and obtains a cell image of the corneal endothelium without contact. As such a device, as a method for evaluating an acquired captured image, a device that selectively extracts a high degree of focus of each captured image stored in a memory (see Patent Document 1) is known. . An apparatus that evaluates an image based on pixel information on a line or a plurality of lines (for example, five horizontal lines) extending in the horizontal direction of a captured image is known (see Patent Document 2).

特開平10−113335号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-113335 特開2008−113779号公報JP 2008-1173779 A

しかしながら、特許文献1の装置の場合、メモリに記憶された各撮像画像から如何に良質の撮像画像を抽出するかについては、具体的には記載されていない。また、特許文献2の装置は、メモリに記憶される前の撮像画像を評価する構成であり、如何にメモリに記憶する無駄な撮像画像を減らすかという視点の下で、画像評価が行われる。   However, in the case of the apparatus of Patent Document 1, it is not specifically described how to extract a good quality captured image from each captured image stored in the memory. The apparatus of Patent Document 2 is configured to evaluate a captured image before being stored in the memory, and image evaluation is performed from the viewpoint of how to reduce useless captured images stored in the memory.

すなわち、解析に適した良好な撮像画像を選出できる装置が望まれる。   That is, an apparatus capable of selecting a good captured image suitable for analysis is desired.

本発明は、上記問題点を鑑み、メモリに記憶された撮像画像から解析に適した良質な撮像画像を選出できる内皮細胞撮影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 endothelial cell imaging device capable of selecting a high-quality captured image suitable for analysis from captured images stored in a memory.

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)
照明光源からの照明光を被検者眼角膜に向けて斜めから照射する照明光学系、角膜内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を撮像素子により受光して角膜内皮細胞画像を取得する撮像光学系、を備える装置本体と、
被検者眼に対して前記装置本体を相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御して、前記装置本体を所定方向に移動させ、前記装置本体の移動中に前記照明光源を複数回発光させて前記撮像素子により複数の撮像画像を取得する撮影制御手段と、
前記撮像素子により撮像された複数の撮像画像を記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された各撮像画像の解析対象としての評価値を,撮像画像における二次元的な輝度分布に基づいて算出する評価値算出手段と、
を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
(2)
前記評価値算出手段の算出結果に基づいて、被検者眼の角膜内皮の解析候補を、前記記憶手段に記憶された各撮像画像から選出する画像選出手段を備える請求項1の角膜内皮細胞撮影装置。
(3)
前記評価値算出手段は、撮像画像において、水平方向、垂直方向のどちらか一方の方向における各位置での他方の方向における輝度分布のエッジの数を検出し、前記各位置でのエッジの数の総和を前記評価値として算出することを特徴とする請求項2の角膜内皮細胞撮影装置。
(4)
前記画像選出手段は、前記評価値算出手段の算出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタに表示する(2)〜(3)のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
(5)
照明光源からの照明光を被検者眼角膜に向けて斜めから照射する照明光学系、角膜内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を撮像素子により受光して角膜内皮細胞画像を取得する撮像光学系、を備える装置本体と、
被検者眼に対して前記装置本体を相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御して、前記装置本体を所定方向に移動させ、前記装置本体の移動中に前記照明光源を複数回発光させて前記撮像素子により複数の撮像画像を取得する撮影制御手段と、
前記制御手段による撮像画像の取得中において、被検者眼の角膜内皮に対する前記装置本体のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、
前記撮像素子により撮像された複数の撮像画像を記憶する記憶手段と、
各撮像画像を取得する毎に検出される前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて、被検者眼の角膜内皮の解析候補を、前記記憶手段に記憶された各撮像画像から選出する画像選出手段と、
を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
(6)
前記画像選出手段は、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタに表示することを特徴とする(5)の角膜内皮細胞撮影装置。
(1)
An illumination optical system that irradiates illumination light from an illumination light source obliquely toward the subject's eye cornea, imaging optical that receives reflected light from the cornea including corneal endothelial cells by an imaging element and acquires a corneal endothelial cell image An apparatus body comprising a system,
Driving means for moving the device main body relative to the eye of the subject;
An imaging control unit that controls driving of the driving unit to move the apparatus main body in a predetermined direction, and causes the illumination light source to emit light a plurality of times during the movement of the apparatus main body to acquire a plurality of captured images by the imaging element. When,
Storage means for storing a plurality of captured images captured by the imaging element;
Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value as an analysis target of each captured image stored in the storage means based on a two-dimensional luminance distribution in the captured image;
A corneal endothelial cell imaging device comprising:
(2)
The corneal endothelial cell imaging according to claim 1, further comprising image selection means for selecting a candidate for analysis of the corneal endothelium of a subject's eye from each captured image stored in the storage means based on a calculation result of the evaluation value calculation means. apparatus.
(3)
The evaluation value calculating means detects the number of edges of the luminance distribution in the other direction at each position in either the horizontal direction or the vertical direction in the captured image, and calculates the number of edges at each position. The corneal endothelial cell imaging apparatus according to claim 2, wherein a sum is calculated as the evaluation value.
(4)
The image selection means sorts the plurality of captured images based on the calculation result of the evaluation value calculation means, and displays the sorted captured images on the monitor in order from the top (2) to (3) Endothelial cell imaging device.
(5)
An illumination optical system that irradiates illumination light from an illumination light source obliquely toward the subject's eye cornea, imaging optical that receives reflected light from the cornea including corneal endothelial cells by an imaging element and acquires a corneal endothelial cell image An apparatus body comprising a system,
Driving means for moving the device main body relative to the eye of the subject;
An imaging control unit that controls driving of the driving unit to move the apparatus main body in a predetermined direction, and causes the illumination light source to emit light a plurality of times during the movement of the apparatus main body to acquire a plurality of captured images by the imaging element. When,
An alignment detecting means for detecting an alignment state of the apparatus main body with respect to a corneal endothelium of a subject's eye during acquisition of a captured image by the control means;
Storage means for storing a plurality of captured images captured by the imaging element;
Image selection means for selecting a candidate for analysis of the corneal endothelium of the subject's eye from each captured image stored in the storage means based on the detection result of the alignment detection means that is detected each time each captured image is acquired. When,
A corneal endothelial cell imaging device comprising:
(6)
The image selection means sorts a plurality of captured images based on the detection result of the alignment detection means, and displays the sorted captured images on a monitor in order from the top. apparatus.

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の外観側方構成図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external side configuration diagram of a corneal endothelial cell imaging apparatus according to the present embodiment.

装置100は、いわゆる据え置き型の装置であって、基台1と、基台1に取り付けられた顔支持ユニット2と、図示なき摺動機構により基台1上で移動可能に設けられた移動台3と、移動台3に対して移動可能に設けられ、後述する撮影系及び光学系を収納する撮影部(装置本体)4と、を備える。   The device 100 is a so-called stationary device, and is a base 1, a face support unit 2 attached to the base 1, and a movable base provided so as to be movable on the base 1 by a sliding mechanism not shown. 3 and a photographing unit (device main body) 4 that is provided so as to be movable with respect to the movable table 3 and accommodates a photographing system and an optical system described later.

撮影部4は、移動台3に設けられたXYZ駆動部6により、被検眼Eに対して左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)及び前後方向(Z方向)に移動される。移動台3は、ジョイスティック5の操作により、基台1上をXZ方向に移動される。また、検者が回転ノブ5aを回転操作することにより、撮影部4はXYZ駆動部6のY駆動によりY方向に移動される。ジョイスティック5の頂部には、スタートスイッチ5bが設けられている。表示モニタ95は、撮影部4の検者側に設けられている。なお、本実施形態では、図示なき摺動機構又はXYZ駆動部6により撮影部4が眼Eに対して相対的に移動される。   The imaging unit 4 is moved in the left-right direction (X direction), the up-down direction (Y direction), and the front-rear direction (Z direction) with respect to the eye E by an XYZ driving unit 6 provided on the moving table 3. The movable table 3 is moved in the XZ direction on the base 1 by operating the joystick 5. Further, when the examiner rotates the rotary knob 5 a, the photographing unit 4 is moved in the Y direction by the Y drive of the XYZ drive unit 6. A start switch 5 b is provided on the top of the joystick 5. The display monitor 95 is provided on the examiner side of the imaging unit 4. In this embodiment, the photographing unit 4 is moved relative to the eye E by a sliding mechanism (not shown) or the XYZ driving unit 6.

図2は、撮影部4に収納された光学系を上方から見たときの光学配置と,制御系の構成の一例を示す概略構成図である。図3は第1投影光学系、第2投影光学系を被検者側からみたときの図である。光学系の全体構成は、照明光源12からの照明光を角膜Ecに向けて斜めから照射する照明光学系10と、内皮細胞を含む角膜Ecからの反射光を第1撮像素子44により受光することにより内皮細胞画像を取得する撮像光学系30と、正面から角膜Ec中心部に向けてアライメント指標を投影する正面投影光学系50と、斜めから角膜Ecに向けて無限遠のアライメント指標を投影する第1投影光学系60a,60bと、複数の斜め方向から角膜Ec周辺部に向けて有限遠のアライメント指標をそれぞれ投影する第2投影光学系65a〜65d(図3参照)、眼Eに対して内部から固視標を投影する内部固視光学系70と、前眼部像を正面から観察する前眼部観察光学系80と、眼Eに対する撮影部4のZ方向におけるアライメント状態を検出するためのZアライメント検出光学系85と、を有する。以下に、個々の具体的構成について説明する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical arrangement and a control system configuration when the optical system housed in the photographing unit 4 is viewed from above. FIG. 3 is a view of the first projection optical system and the second projection optical system as viewed from the subject side. The overall configuration of the optical system is such that the illumination optical system 10 that irradiates illumination light from the illumination light source 12 toward the cornea Ec obliquely and the reflected light from the cornea Ec including endothelial cells is received by the first imaging device 44. Imaging optical system 30 for acquiring endothelial cell images, front projection optical system 50 for projecting an alignment index from the front toward the center of the cornea Ec, and projection of an alignment index at infinity from the oblique toward the cornea Ec. 1 projection optical system 60a, 60b, and second projection optical systems 65a to 65d (see FIG. 3) for projecting alignment indices at a finite distance from the plurality of oblique directions toward the periphery of the cornea Ec, respectively, and the interior of the eye E The internal fixation optical system 70 for projecting a fixation target from the front, the anterior segment observation optical system 80 for observing the anterior segment image from the front, and the alignment state of the photographing unit 4 with respect to the eye E in the Z direction. Having a Z alignment detection optical system 85 for output, a. Hereinafter, individual specific configurations will be described.

照明光学系10は、内皮撮影用の可視光を発する照明光源(例えば、可視LED、フラッシュランプ)12、集光レンズ14、スリット板16、可視光反射・赤外透過のダイクロイックミラー18、投光レンズ20、を有する。照明光源12から発せられた光は、集光レンズ14を介してスリット板16を照明する。そして、スリット板16を通過したスリット光は、ダイクロイックミラー18を介して投光レンズ20によって収束され、角膜に照射される。ここで、スリット板16と角膜Ecは、対物レンズ20に関して略共役な位置に配置されている。   The illumination optical system 10 includes an illumination light source (eg, visible LED, flash lamp) 12 that emits visible light for endothelium imaging, a condensing lens 14, a slit plate 16, a dichroic mirror 18 that reflects and transmits infrared light, and light projection. A lens 20. The light emitted from the illumination light source 12 illuminates the slit plate 16 via the condenser lens 14. Then, the slit light that has passed through the slit plate 16 is converged by the light projecting lens 20 via the dichroic mirror 18 and irradiated onto the cornea. Here, the slit plate 16 and the cornea Ec are disposed at a substantially conjugate position with respect to the objective lens 20.

撮像光学系30は、光軸L1に関して照明光学系10と左右対称であり、対物レンズ32、可視光反射・赤外透過のダイクロイックミラー34、マスク35、第1結像レンズ36、全反射ミラー38、第2結像レンズ42、内皮細胞像を取得するための専用の第1の二次元撮像素子(例えば、二次元CCD、CMOS、等)44を有する。マスク35は、対物レンズ32に関して角膜Ecと略共役な位置に配置されている。第1結像レンズ36、及び第2結像レンズ42は、内皮像を撮像素子44上に結像させる結像光学系を形成する。撮像素子44は、撮像光学系30のレンズ系に関して角膜Ecと略共役な位置に配置されている。   The imaging optical system 30 is symmetrical with the illumination optical system 10 with respect to the optical axis L1, and includes an objective lens 32, a visible light reflecting / infrared transmitting dichroic mirror 34, a mask 35, a first imaging lens 36, and a total reflection mirror 38. The second imaging lens 42 and a dedicated first two-dimensional imaging device 44 (for example, a two-dimensional CCD, CMOS, etc.) 44 for acquiring an endothelial cell image. The mask 35 is disposed at a position substantially conjugate with the cornea Ec with respect to the objective lens 32. The first imaging lens 36 and the second imaging lens 42 form an imaging optical system that forms an endothelial image on the image sensor 44. The imaging element 44 is disposed at a position substantially conjugate with the cornea Ec with respect to the lens system of the imaging optical system 30.

照明光学系10による角膜反射光は、光軸L3方向(斜め方向)に向かい、対物レンズ32によって収束された後、ダイクロイックミラー34によって反射され、マスク35にて一旦結像され、内皮細胞像を取得する際にノイズとなる光が遮光される。そして、マスク35を通過した光は、第1結像レンズ36、全反射ミラー38、第2結像レンズ42を介して二次元撮像素子44に結像される。これにより、高倍率の角膜内皮細胞像が取得される。なお、撮像素子44の出力は、制御部90に接続され、取得された細胞像は、メモリ92に記憶される。また、細胞像はモニタ95に表示される。   The cornea-reflected light from the illumination optical system 10 is directed in the direction of the optical axis L3 (oblique direction), converged by the objective lens 32, reflected by the dichroic mirror 34, temporarily imaged by the mask 35, and an endothelial cell image is obtained. Light that becomes noise during acquisition is blocked. Then, the light that has passed through the mask 35 is imaged on the two-dimensional imaging device 44 via the first imaging lens 36, the total reflection mirror 38, and the second imaging lens 42. Thereby, a high-magnification corneal endothelial cell image is acquired. The output of the image sensor 44 is connected to the control unit 90, and the acquired cell image is stored in the memory 92. The cell image is displayed on the monitor 95.

正面投影光学系50は、赤外光源51、投光レンズ53、ハーフミラー55、を有し、XYアライメント検出用の赤外光を観察光軸L1方向から角膜Ecに投影する。光源51から発せられた赤外光は、投光レンズ53により平行光束に変換された後、ハーフミラー55により反射され、角膜Ecの中心部に投影され、指標i10が形成される(図4参照)。   The front projection optical system 50 includes an infrared light source 51, a light projection lens 53, and a half mirror 55, and projects infrared light for XY alignment detection onto the cornea Ec from the direction of the observation optical axis L1. Infrared light emitted from the light source 51 is converted into a parallel light beam by the light projecting lens 53, then reflected by the half mirror 55, and projected onto the center of the cornea Ec to form an index i10 (see FIG. 4). ).

第1投影光学系60a,60bは、光軸L1に対して所定の角度でそれぞれ傾斜して配置されている。第1投影光学系60a,60bは、赤外光源61a、61bと、コリメータレンズ63a、63bと、をそれぞれ有し、光軸L1を挟んで左右対称に配置され、眼Eに対して無限遠の指標を投影する(図2参照)。なお、第1投影光学系60a,60bは、光軸L1を通る水平方向と略同一経線上に配置されている(図3参照)。   The first projection optical systems 60a and 60b are disposed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis L1. The first projection optical systems 60a and 60b have infrared light sources 61a and 61b and collimator lenses 63a and 63b, respectively, are arranged symmetrically with respect to the optical axis L1, and are infinite with respect to the eye E. An index is projected (see FIG. 2). The first projection optical systems 60a and 60b are disposed on substantially the same meridian as the horizontal direction passing through the optical axis L1 (see FIG. 3).

光源61a、61bから出射された光は、コリメータレンズ63a、63bによりそれぞれコリメートされた後、角膜Ecに投影され、指標i20、i30が形成される(図4参照)。   The lights emitted from the light sources 61a and 61b are collimated by the collimator lenses 63a and 63b, respectively, and then projected onto the cornea Ec to form the indices i20 and i30 (see FIG. 4).

第2投影光学系65a〜65dは、光軸L1に対しそれぞれ傾斜して配置されている。第2投影光学系65a〜65dは、赤外光源66a〜66dをそれぞれ有し、光軸L1を挟んで左右対称に配置され、眼Eに対して有限遠の指標を投影する。なお、第2投影光学系65a、65bは、光軸L1に対して上方に配置され、Y方向に関して互いに同じ高さに配置されている。また、第2投影光学系65c、65dは、光軸L1に対して下方に配置され、Y方向に関して互いに同じ高さに配置されている。また、第2投影光学系65a、65bと、第2投影光学系65c、65dは、光軸L1を挟んで上下対称な関係で配置されている。   The second projection optical systems 65a to 65d are arranged to be inclined with respect to the optical axis L1. The second projection optical systems 65a to 65d have infrared light sources 66a to 66d, are arranged symmetrically with respect to the optical axis L1, and project a finite index onto the eye E. The second projection optical systems 65a and 65b are disposed above the optical axis L1 and are disposed at the same height with respect to the Y direction. The second projection optical systems 65c and 65d are disposed below the optical axis L1 and are disposed at the same height with respect to the Y direction. The second projection optical systems 65a and 65b and the second projection optical systems 65c and 65d are arranged in a vertically symmetrical relationship with the optical axis L1 in between.

ここで、光源66a、66bからの光は角膜Ecの上部に向けて斜め上方向から照射され、光源66a、66bの虚像である指標i40、i50が形成される。また、光源66c、66dからの光は角膜Ecの下部に向けて斜め下方向から照射され、光源66c、66dの虚像である指標i60、i70が形成される(図4参照)。   Here, the light from the light sources 66a and 66b is irradiated obliquely upward toward the upper part of the cornea Ec, and indexes i40 and i50 which are virtual images of the light sources 66a and 66b are formed. In addition, light from the light sources 66c and 66d is irradiated obliquely downward toward the lower portion of the cornea Ec, and indexes i60 and i70 that are virtual images of the light sources 66c and 66d are formed (see FIG. 4).

上記のような指標投影光学系によれば、指標i10は、眼Eの角膜頂点に形成される(図4参照)。また、第1投影光学系60a、60bによる指標i20、i30は、指標i10と同じ水平位置において、指標i10に関し左右対称に形成される。さらに、第2投影光学系65a、65bによる指標i40、i50は、指標i10より上方において、指標i10に関し左右対称に形成される。第2投影光学系65c、65dによる指標i60、i70は、指標i10より下方において、指標i10に関し左右対称に形成される。   According to the index projection optical system as described above, the index i10 is formed at the corneal apex of the eye E (see FIG. 4). In addition, the indices i20 and i30 by the first projection optical systems 60a and 60b are formed symmetrically with respect to the index i10 at the same horizontal position as the index i10. Further, the indices i40 and i50 by the second projection optical systems 65a and 65b are formed symmetrically with respect to the index i10 above the index i10. The indices i60 and i70 by the second projection optical systems 65c and 65d are formed symmetrically with respect to the index i10 below the index i10.

内部固視光学系70は、可視光源(固視灯)71、投光レンズ73、可視反射・赤外透過のダイクロイックミラー74、を有し、眼Eを正面方向に固視させるための光を眼Eに投影する。光源71から発せられた可視光は、投光レンズ73により平行光束に変換された後、ダイクロイックミラー75により反射され、眼Eの眼底に投影される。また、図示無き外部固視光学系が前述の第1投影光学系及び第2投影光学系の近傍に配置される。   The internal fixation optical system 70 includes a visible light source (fixation lamp) 71, a light projecting lens 73, and a visible reflection / infrared transmission dichroic mirror 74, and emits light for fixing the eye E in the front direction. Project to eye E. Visible light emitted from the light source 71 is converted into a parallel light beam by the light projection lens 73, reflected by the dichroic mirror 75, and projected onto the fundus of the eye E. An external fixation optical system (not shown) is disposed in the vicinity of the first projection optical system and the second projection optical system.

図2に戻る。前眼部観察光学系80は、対物レンズ82、前眼部正面像を取得するための二次元撮像素子84、を有し、第1の撮像素子44とは異なる第2の撮像素子84を有し、前眼部像及びアライメント指標を第2撮像素子84により撮像する。二次元撮像素子84としては、例えば、2次元CCDイメージセンサ(Charge coupled device image sensor)、二次元CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)が用いられる。   Returning to FIG. The anterior ocular segment observation optical system 80 has an objective lens 82 and a two-dimensional image sensor 84 for acquiring an anterior ocular segment front image, and has a second image sensor 84 different from the first image sensor 44. Then, the anterior segment image and the alignment index are captured by the second image sensor 84. As the two-dimensional imaging device 84, for example, a two-dimensional CCD image sensor (Charge coupled device image sensor) or a two-dimensional CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) is used.

図示なき前眼部照明光源により照明された前眼部は、ダイクロイックミラー75、ハーフミラー55、対物レンズ82を介して二次元撮像素子84に撮像される。また、同様に、正面投影光学系50、第1投影光学系60a,60bと、第2投影光学系65a〜65d、による角膜反射像は二次元撮像素子84に受光される。   The anterior segment illuminated by an anterior segment illumination light source (not shown) is imaged by the two-dimensional imaging device 84 via the dichroic mirror 75, the half mirror 55, and the objective lens 82. Similarly, the corneal reflection images by the front projection optical system 50, the first projection optical systems 60a and 60b, and the second projection optical systems 65a to 65d are received by the two-dimensional imaging device 84.

撮像素子84の出力は制御部90に接続され、図4に示すように、モニタ95には、撮像素子84によって撮像された前眼部像が表示される。なお、モニタ95上に電子的に表示されるレチクルLTは、XYアライメントの基準を示している。なお、観察光学系80は、眼Eに対する撮影部4のアライメント状態(アライメントのずれ方向/偏位量)を検出するための検出光学系を兼用する。   The output of the image sensor 84 is connected to the control unit 90, and the anterior segment image captured by the image sensor 84 is displayed on the monitor 95 as shown in FIG. Note that the reticle LT displayed electronically on the monitor 95 indicates a reference for XY alignment. Note that the observation optical system 80 also serves as a detection optical system for detecting the alignment state of the imaging unit 4 with respect to the eye E (alignment deviation direction / deviation amount).

Zアライメント検出光学系85は、角膜Ecに向けて斜め方向から検出用光束を投光する投光光学系85aと、投光光学系85aによる角膜反射光束を受光する受光光学系85bと、を有する。そして、投光光学系85aの光軸L2と受光光学系85bの光軸L3は、観察光軸L1に関して左右対称な位置に配置される。   The Z alignment detection optical system 85 includes a light projecting optical system 85a that projects a detection light beam from an oblique direction toward the cornea Ec, and a light receiving optical system 85b that receives a corneal reflected light beam by the light projecting optical system 85a. . The optical axis L2 of the light projecting optical system 85a and the optical axis L3 of the light receiving optical system 85b are arranged at positions symmetrical with respect to the observation optical axis L1.

投光光学系85aは、例えば、赤外光を発する照明光源86、集光レンズ87、ピンホール板88、レンズ20からなる。ここで、ピンホール板88と角膜Ecは、レンズ20に関して略共役な位置に配置される。受光光学系85bは、例えば、レンズ32、一次元受光素子(ラインセンサ)89からなる。ここで、一次元受光素子89と角膜Ecは、レンズ32に関して略共役な位置に配置される。   The light projecting optical system 85a includes, for example, an illumination light source 86 that emits infrared light, a condensing lens 87, a pinhole plate 88, and a lens 20. Here, the pinhole plate 88 and the cornea Ec are disposed at a substantially conjugate position with respect to the lens 20. The light receiving optical system 85 b includes, for example, a lens 32 and a one-dimensional light receiving element (line sensor) 89. Here, the one-dimensional light receiving element 89 and the cornea Ec are disposed at a substantially conjugate position with respect to the lens 32.

光源86から出射された赤外光は、集光レンズ87を介してピンホール板88を照明する。そして、ピンホール板88の開口を通過した光は、レンズ20を介して角膜Ecに投光される。そして、その角膜反射光は、レンズ32、ダイクロイックミラー34を介して受光素子89にて受光される。   The infrared light emitted from the light source 86 illuminates the pinhole plate 88 through the condenser lens 87. Then, the light that has passed through the opening of the pinhole plate 88 is projected onto the cornea Ec through the lens 20. The corneal reflection light is received by the light receiving element 89 via the lens 32 and the dichroic mirror 34.

受光素子89の出力は制御部90に接続され、眼Eに対するZアライメント検出に利用される。ここで、受光素子89上に受光されるアライメント光束は、Z方向における撮影部4と眼Eとの位置関係によって受光位置が変化される。例えば、制御部90は、受光素子89からの検出信号において角膜反射光の位置を検出し、Z方向のアライメント状態を検出する。なお、受光素子89を用いたアライメント検出は、眼Eに対する精密なアライメントのために利用される。   The output of the light receiving element 89 is connected to the control unit 90 and used for Z alignment detection with respect to the eye E. Here, the light receiving position of the alignment light flux received on the light receiving element 89 is changed depending on the positional relationship between the imaging unit 4 and the eye E in the Z direction. For example, the control unit 90 detects the position of the corneal reflected light in the detection signal from the light receiving element 89 and detects the alignment state in the Z direction. The alignment detection using the light receiving element 89 is used for precise alignment with the eye E.

制御部90は、装置全体の制御を行う。そして、制御部90には、回転ノブ5a、スタートスイッチ5b、XYZ駆動部6、二次元撮像素子44、84、各光源、記憶手段としてのメモリ92、モニタ95、が接続されている。   The control unit 90 controls the entire apparatus. The control unit 90 is connected to the rotary knob 5a, the start switch 5b, the XYZ driving unit 6, the two-dimensional imaging devices 44 and 84, each light source, a memory 92 as a storage unit, and a monitor 95.

例えば、制御部90は、モニタ95の表示を制御する。また、制御部90は、アライメント指標の受光結果に基づいてXYZ方向における眼Eに対する撮影部4のアライメント状態を検出する。そして、制御部90は、その検出結果に基づいて撮影部4の移動を指令する信号を出力する。また、制御部90は、受光素子89の受光結果に基づいて眼Eに対する撮影部4のZ方向のアライメント状態を検出する。   For example, the control unit 90 controls the display on the monitor 95. In addition, the control unit 90 detects the alignment state of the imaging unit 4 with respect to the eye E in the XYZ directions based on the light reception result of the alignment index. And the control part 90 outputs the signal which instruct | indicates the movement of the imaging | photography part 4 based on the detection result. Further, the control unit 90 detects the alignment state of the photographing unit 4 in the Z direction with respect to the eye E based on the light reception result of the light receiving element 89.

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。装置100では、XYZアライメントを行った後、撮像部4を前進させながら内皮細胞を連続的に複数枚撮影する。以下、各動作について詳細に説明する。
<XYZアライメント>
図4A,Bは角膜中心部の内皮を撮影する場合の前眼部観察画面の一例を示す図であり、図4Aはアライメントずれがある場合の表示例であり、図4Bはアライメントが適正な状態における表示例である。
この場合、光源71が点灯され、眼Eの固視方向が正面に誘導される。まず、検者は、被検者に固視標を注視させる。また、モニタ95に表示された前眼部像を観察しながら、眼Eに対する撮影部4のアライメントを行う。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described. In the apparatus 100, after performing XYZ alignment, a plurality of endothelial cells are continuously photographed while the imaging unit 4 is advanced. Hereinafter, each operation will be described in detail.
<XYZ alignment>
4A and 4B are diagrams showing an example of an anterior ocular segment observation screen when imaging the inner skin of the cornea, FIG. 4A is a display example when there is misalignment, and FIG. 4B is a state where alignment is appropriate Is a display example.
In this case, the light source 71 is turned on and the fixation direction of the eye E is guided to the front. First, the examiner causes the subject to gaze at the fixation target. Further, the imaging unit 4 is aligned with the eye E while observing the anterior segment image displayed on the monitor 95.

上記のようにしてラフなアライメント(指標i40、i50、i60、i70がモニタ95に表示されるまでの検者による手動のアライメント)が行われると、図4Aに示すように、拡散光による角膜指標像が撮像素子64の受光面に検出される。制御部90は、画像の左上の座標位置から、画面の右下に向かって輝点を探索する。そして、指標i40、i50、i60、i70が検出されるようになると、制御部90は、検出された輝点の位置を検出する。   When rough alignment (manual alignment by the examiner until the indicators i40, i50, i60, and i70 are displayed on the monitor 95) is performed as described above, as shown in FIG. An image is detected on the light receiving surface of the image sensor 64. The control unit 90 searches for a bright spot from the upper left coordinate position of the image toward the lower right side of the screen. When the indices i40, i50, i60, i70 are detected, the control unit 90 detects the position of the detected bright spot.

そして、制御部90は、指標i40、i50、i60、i70からなる矩形の中心位置を略角膜頂点として検出し、XY方向における眼Eに対する撮影部4のアライメントずれ方向/偏位量を検出する。そして、制御部90は、駆動部6の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲(例えば、指標i10が検出される範囲)に入るように撮影部4をXY方向に移動させる。これにより、広範囲での自動アライメントが可能となる。   Then, the control unit 90 detects the center position of the rectangle including the indices i40, i50, i60, and i70 as a substantially corneal apex, and detects the misalignment direction / deviation amount of the imaging unit 4 with respect to the eye E in the XY directions. Then, the control unit 90 controls the driving of the driving unit 6 and moves the photographing unit 4 in the XY directions so that the alignment deviation falls within a predetermined alignment allowable range (for example, a range in which the index i10 is detected). This enables automatic alignment over a wide range.

以上のようにして撮影部4が移動され、指標i10が検出されると、制御部90は、上記指標i40〜i70によるアライメントを終了し、指標i10を用いたアライメントを行う。ここで、制御部90は、指標i10と、指標i40〜i70とをその位置関係から判別する。   When the photographing unit 4 is moved and the index i10 is detected as described above, the control unit 90 ends the alignment using the indices i40 to i70 and performs the alignment using the index i10. Here, the control unit 90 determines the index i10 and the indices i40 to i70 from the positional relationship.

そして、制御部90は、指標i10の座標位置を略角膜頂点として検出し、XY方向における眼Eに対する撮影部4のアライメントずれ方向/偏位量を検出する。そして、制御部90は、駆動部6の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲内に入る(例えば、指標i10がレチクルLT内に位置する)ように撮影部4をXY方向に移動させる。   Then, the control unit 90 detects the coordinate position of the index i10 as a substantially corneal apex, and detects the misalignment direction / deviation amount of the imaging unit 4 with respect to the eye E in the XY directions. Then, the control unit 90 controls the driving of the driving unit 6 and moves the imaging unit 4 in the XY direction so that the alignment deviation falls within a predetermined alignment allowable range (for example, the index i10 is located in the reticle LT). Let

また、上記のようにして指標i10が検出されるようになると、同様に、無限遠の指標i20、i30が検出される。そこで、制御部90は、前述のように検出される無限遠の指標i20、i30の間隔と有限遠の指標i60、i70の間隔とを比較することによりZ方向のアライメントずれ方向/偏位量を求める(第1のアライメント検出)。そして、制御部90は、Z方向の眼Eに対する撮影部4のアライメントずれが所定のアライメント許容範囲(例えば、無限遠の指標i20、i30の中心輝点と有限遠の指標i60、i70の中心輝点との差がプラスマイナス1ピクセル内(寸法として±0.1mm程度))に入るように撮影部4をZ方向に移動させる(第1自動アライメント)。   Further, when the index i10 is detected as described above, the indices i20 and i30 at infinity are similarly detected. Therefore, the control unit 90 compares the interval between the infinite indices i20 and i30 detected as described above and the distance between the finite indices i60 and i70 to determine the alignment deviation direction / deviation amount in the Z direction. Obtained (first alignment detection). Then, the control unit 90 determines that the alignment deviation of the imaging unit 4 with respect to the eye E in the Z direction is within a predetermined alignment allowable range (for example, the central luminescent spot of the infinite indices i20 and i30 and the central luminescent spot of the finite indices i60 and i70). The photographing unit 4 is moved in the Z direction so that the difference from the point is within plus or minus one pixel (dimension is about ± 0.1 mm) (first automatic alignment).

この場合、制御部90は、測定部3が作動距離方向にずれた場合に、前述の無限遠指標i20、i30の間隔がほとんど変化しないのに対して、有限遠の指標像i60、i70の像間隔が変化するという特性を利用して、Z方向のアライメントずれを求める(詳しくは、特開平6−46999号参照)。なお、指標像i60、i70の代わりに、指標像i40、i50が利用されてもよい。また、光軸L1からの指標の距離(指標高さ)に基づいてZアライメントが検出されてもよい。   In this case, when the measuring unit 3 is displaced in the working distance direction, the control unit 90 does not change the interval between the infinity indices i20 and i30 described above, whereas the image of the finite index images i60 and i70. Using the characteristic that the interval changes, the misalignment in the Z direction is obtained (for details, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 6-46999). Note that index images i40 and i50 may be used instead of the index images i60 and i70. Also, the Z alignment may be detected based on the index distance (index height) from the optical axis L1.

そして、制御部90は、第1のZアライメント検出においてアライメント状態が適正と判定されると、第1自動アライメントの作動を停止し、検出光学系85を用いた第2のZアライメント検出及びその検出結果に基づく第2の自動アライメントを作動させる。   Then, when it is determined that the alignment state is appropriate in the first Z alignment detection, the control unit 90 stops the operation of the first automatic alignment and performs the second Z alignment detection using the detection optical system 85 and the detection thereof. A second automatic alignment based on the result is activated.

制御部90は、光源86を点灯させアライメント光束を角膜Ecに投光する(光源86を予め点灯させていてもよい)と共に、その角膜反射光束を受光素子89にて検出する。そして、制御部90は、受光素子89からの受光結果に基づいて駆動部6の駆動を制御し、撮影部4をZ方向に移動させる。   The controller 90 turns on the light source 86 and projects an alignment light beam onto the cornea Ec (the light source 86 may be turned on in advance), and detects the corneal reflected light beam with the light receiving element 89. Then, the control unit 90 controls the driving of the driving unit 6 based on the light reception result from the light receiving element 89 and moves the photographing unit 4 in the Z direction.

例えば、制御部90は、受光素子89から出力される受光信号に基づいて角膜上皮からの反射光束に対応するピークPを検出し、受光素子89上における上皮ピークの位置Pzを検出する(図5参照)。そして、制御部90は、上皮からの反射光束による受光信号のピークが受光素子89上の所定位置(例えば、中心位置)にくるように駆動部6を駆動させる。   For example, the control unit 90 detects the peak P corresponding to the reflected light beam from the corneal epithelium based on the light reception signal output from the light receiving element 89, and detects the position Pz of the epithelial peak on the light receiving element 89 (FIG. 5). reference). Then, the control unit 90 drives the drive unit 6 so that the peak of the light reception signal due to the reflected light beam from the epithelium is at a predetermined position (for example, the center position) on the light receiving element 89.

前述したアライメント動作によって、XYZ方向のアライメント状態がアライメント完了の条件を満たしたら、制御部90は、XYZ方向のアライメントが合致したと判定し、トリガ信号を発する。   If the alignment state in the XYZ directions satisfies the alignment completion condition by the alignment operation described above, the control unit 90 determines that the alignment in the XYZ directions is matched, and issues a trigger signal.

<内皮細胞の撮影>
制御部90は、トリガ信号が発せられると、照明光源12を連続的に点灯させ、可視照明光による角膜内皮細胞像を二次元撮像素子44にて取得する。このとき、制御部90は、上皮反射光が検出され、内皮反射光が検出されない程度の光量にて光源12を発光させるのが好ましい。その後、制御部90は、光源12を点灯させると共に、駆動部6の駆動を制御して、撮影部4を眼Eに向かって前進させていく。この撮影部4のZ方向への移動中において、制御部90は、XY方向における自動アライメントの作動(撮像素子84を用いた追尾制御)を継続する。
制御部90は、撮像素子44からの出力画像を検出し、検出結果に基づいて光源12及び駆動部6を制御する。図6は撮像素子44からの出力画像に基づいて角膜画像の受光状態を判定する際の一例を示す図である。図6において、中央の白い矩形領域は、撮像素子44より前方に配置されたマスク35の開口部に対応し、左右の黒いハッチングは、マスク35の遮光部に対応する。
<Photographing endothelial cells>
When the trigger signal is generated, the control unit 90 continuously turns on the illumination light source 12 and acquires a corneal endothelial cell image by visible illumination light with the two-dimensional imaging device 44. At this time, it is preferable that the control unit 90 causes the light source 12 to emit light with an amount of light such that epithelial reflected light is detected and endothelial reflected light is not detected. Thereafter, the control unit 90 turns on the light source 12 and controls driving of the driving unit 6 to advance the photographing unit 4 toward the eye E. During the movement of the photographing unit 4 in the Z direction, the control unit 90 continues the automatic alignment operation (tracking control using the image sensor 84) in the XY directions.
The control unit 90 detects an output image from the image sensor 44 and controls the light source 12 and the drive unit 6 based on the detection result. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of determining the light reception state of the corneal image based on the output image from the image sensor 44. In FIG. 6, the central white rectangular area corresponds to the opening of the mask 35 disposed in front of the image sensor 44, and the black hatches on the left and right correspond to the light shielding part of the mask 35.

例えば、制御部90は、角膜画像の受光状態を検出するため、角膜の厚み方向(図6のZ方向)に対して直交方向に延びる第1検出領域Lc1と、第2検出領域Lc2を設定する。第1検出領域Lc1は上皮反射光の受光状態を検出するために設定され、第2検出領域Lc2は内皮反射光の受光状態を検出するために設定されている。制御部90は、第1検出領域Lc1内の各画素の輝度の合計値SLC1を算出する。また、第2検出領域Lc2内の各画素の輝度の合計値SLC2を算出する。   For example, the control unit 90 sets a first detection region Lc1 and a second detection region Lc2 that extend in a direction orthogonal to the thickness direction of the cornea (the Z direction in FIG. 6) in order to detect the light reception state of the cornea image. . The first detection region Lc1 is set for detecting the light receiving state of epithelial reflected light, and the second detection region Lc2 is set for detecting the light receiving state of endothelial reflected light. The control unit 90 calculates the total luminance value SLC1 of each pixel in the first detection region Lc1. In addition, the total luminance value SLC2 of each pixel in the second detection region Lc2 is calculated.

図7A〜Cは、撮撮部4が前進されるときの角膜反射光の受光状態の変化を示す図であり、図8A,Bは、撮影部4が前進されるときの合計値SLC1とSLC2の変化を時系列で表すグラフである。図8Aは合計値SLC1、図8Bは合計値SLC2に対応する。   7A to 7C are diagrams showing changes in the light reception state of the corneal reflection light when the imaging unit 4 is advanced, and FIGS. 8A and 8B are total values SLC1 and SLC2 when the imaging unit 4 is advanced. It is a graph showing the change of chronologically. 8A corresponds to the total value SLC1, and FIG. 8B corresponds to the total value SLC2.

図7Aは、XYZ方向のアライメントが完了されたときの図である。このとき、第1領域Lc1上に上皮反射光Epが受光された状態となる。このため、第1の合計値SLC1は、上皮反射に対応する高い値が算出される(図8A参照)。   FIG. 7A is a diagram when alignment in the XYZ directions is completed. At this time, the epithelial reflected light Ep is received on the first region Lc1. For this reason, as the first total value SLC1, a high value corresponding to epithelial reflection is calculated (see FIG. 8A).

そして、撮影部4が前進されると、上皮反射光Epは、図7A〜Cの紙面の右方向へと移動される。そして、上皮反射光Epが検出領域Lc1を過ぎると、合計値SLC1が大きく減少する(図7B、図8Aの傾斜A参照)。そして、制御部90は、所定の閾値S1より合計値SLC1が下回ったとき、撮像素子44からの出力画像において内皮画像が現出される程度まで光源12の光量を増加させる。これにより、内皮反射光Enが撮像素子44によって検出可能となる。   And if the imaging | photography part 4 is advanced, epithelial reflected light Ep will be moved to the right direction of the paper surface of FIG. When the epithelial reflected light Ep passes the detection region Lc1, the total value SLC1 is greatly reduced (see the slope A in FIGS. 7B and 8A). Then, when the total value SLC1 falls below the predetermined threshold value S1, the control unit 90 increases the light amount of the light source 12 to the extent that the endothelial image appears in the output image from the image sensor 44. Thereby, the endothelial reflected light En can be detected by the image sensor 44.

光源12の光量増加後、制御部90は、撮影部4の前進動作を継続させ、撮像素子44から連続的に出力される画像を随時メモリ92に記憶させていく。二次元撮像素子44は、そのフレームレートに合わせて撮像信号を随時制御部90に出力する。これにより、内皮の撮像画像が1〜2秒間に複数(例えば、30〜40枚程度)取得される。そして、制御部90は、出力画像の内、ある条件(例えば、内皮細胞像が適正に取得されている)を満たす画像を静止画としてメモリ92に記憶させる。これにより、内皮細胞像が撮影される。この場合、制御部90は、予め設定された所定枚数をメモリ92に記憶するようにしてもよい。そして、制御部90は、メモリ92に記憶された撮影画像をモニタ95に出力する。   After the light amount of the light source 12 is increased, the control unit 90 continues the forward operation of the imaging unit 4 and stores the images continuously output from the imaging element 44 in the memory 92 as needed. The two-dimensional imaging device 44 outputs an imaging signal to the control unit 90 as needed in accordance with the frame rate. Thereby, a plurality (for example, about 30 to 40) of captured images of the endothelium are acquired in 1 to 2 seconds. And the control part 90 memorize | stores in the memory 92 the image which satisfy | fills certain conditions (for example, an endothelial cell image is acquired appropriately) as a still image among output images. Thereby, an endothelial cell image is photographed. In this case, the controller 90 may store a predetermined number set in advance in the memory 92. Then, the control unit 90 outputs the captured image stored in the memory 92 to the monitor 95.

撮影部4が前進されると、内皮反射光Enは、画像中の右方向へと移動される(図7A〜C参照)。そして、内皮反射光Enが第2検出領域Lc2に達すると、合計値SLC2が上昇する(図8Bの傾斜B参照)。そして、第2検出領域Lc2上で内皮反射光Enが受光されている間は、高い値が位置される。さらに、撮影部4が前進され、内皮反射光Enが検出領域Lc2を過ぎると、合計値SLC2は、大きく減少する(図7C、図8Bの傾斜C参照)。制御部90は、所定の閾値S2より合計値が下回ったとき、光源12を減光(消灯を含む)すると共に、駆動部6の駆動を停止させ、撮影部4の前進動作を停止させる。   When the imaging unit 4 is moved forward, the endothelial reflected light En is moved to the right in the image (see FIGS. 7A to 7C). When the endothelial reflected light En reaches the second detection region Lc2, the total value SLC2 increases (see the slope B in FIG. 8B). A high value is positioned while the endothelial reflected light En is received on the second detection region Lc2. Further, when the imaging unit 4 is moved forward and the endothelial reflected light En passes the detection region Lc2, the total value SLC2 is greatly reduced (see the slope C in FIGS. 7C and 8B). When the total value falls below the predetermined threshold value S2, the control unit 90 dims the light source 12 (including turning off the light), stops the driving of the driving unit 6, and stops the forward movement operation of the photographing unit 4.

なお、光源12を連続的に発光させる手法としては、光源12を常時点灯させる手法の他、光源12を連続的に点滅させる手法が含まれる。光源12を連続的に点滅させる場合、例えば、制御部90は、撮影部4の移動中に複数枚の内皮画像を取得できるように点滅される。また、光源12は、二次元撮像素子44のフレームレートに同期して連続的に点滅されてもよい。例えば、一枚の撮像時間が30msの場合、画像の取得開始から数msの間、光源12が点灯され、その後、消灯される。そして、次の画像の取得が開始されると、光源12が点灯される。すなわち、このような点滅動作が繰り返される。   In addition, as a method of causing the light source 12 to emit light continuously, a method of continuously flashing the light source 12 is included in addition to a method of always lighting the light source 12. When the light source 12 is continuously blinked, for example, the control unit 90 blinks so that a plurality of endothelial images can be acquired while the imaging unit 4 is moving. Further, the light source 12 may blink continuously in synchronization with the frame rate of the two-dimensional image sensor 44. For example, when the imaging time of one sheet is 30 ms, the light source 12 is turned on for several ms from the start of image acquisition, and then turned off. Then, when the acquisition of the next image is started, the light source 12 is turned on. That is, such a blinking operation is repeated.

なお、これらに限定されず、制御部90は、撮像素子44によって複数の内皮画像が得られるように、光源12を複数回発光させる制御(もちろん連続的発光も含む)であればよい。   The control unit 90 is not limited to these, and may be any control (including continuous light emission of course) that causes the light source 12 to emit light a plurality of times so that a plurality of endothelial images can be obtained by the imaging device 44.

<撮影中における前眼部観察用の二次元撮像素子を用いた追尾制御>
上記のように内皮細胞像を連続的に取得する場合、その途中で眼Eが動いてしまい、適正な細胞像が得られない場合がある。そこで、制御部90は、撮像画像の取得中においてにおいて、撮像素子84から出力される撮像画像に基づいて眼Eに対する撮影部4のアライメント状態を検出する。
<Tracking control using a two-dimensional image sensor for anterior segment observation during imaging>
When acquiring endothelial cell images continuously as described above, the eye E moves in the middle of the process, and an appropriate cell image may not be obtained. Therefore, the control unit 90 detects the alignment state of the imaging unit 4 with respect to the eye E based on the captured image output from the imaging element 84 during acquisition of the captured image.

制御部90は、アライメント検出結果がアライメント許容範囲から外れたとき(例えば、X方向に0.25mm以上、Y方向に0.5mm以上ずれた場合)、アライメント適正位置へ撮影部4を復帰させるように駆動部6の駆動を制御する。すなわち、制御部90は、前眼部観察用の撮像素子84を用いた自動アライメントを行う。   When the alignment detection result deviates from the alignment allowable range (for example, when the deviation is 0.25 mm or more in the X direction and 0.5 mm or more in the Y direction), the control unit 90 returns the photographing unit 4 to the proper alignment position. The driving of the driving unit 6 is controlled. That is, the control unit 90 performs automatic alignment using the imaging device 84 for anterior segment observation.

例えば、制御部90は、光源12の点灯後においても、撮像画像中の指標i10を検出し、XY方向におけるアライメントずれを検出する。そして、制御部90は、その検出結果が所定のアライメント許容範囲から外れたとき、駆動部6の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲内に入るように撮影部4をXY方向に移動させる。これにより、眼Eがアライメント適正位置からずれてしまっても、撮影部4と眼Eは適正な位置関係にスムーズに復帰される。すなわち、細胞像の連続取得中における自動追尾制御が可能となる。   For example, even after the light source 12 is turned on, the control unit 90 detects the index i10 in the captured image and detects an alignment shift in the XY directions. Then, the control unit 90 controls the driving of the driving unit 6 when the detection result is out of the predetermined alignment allowable range, and moves the photographing unit 4 in the XY directions so that the alignment deviation falls within the predetermined alignment allowable range. Move. Thereby, even if the eye E shifts from the proper alignment position, the photographing unit 4 and the eye E are smoothly returned to the proper positional relationship. That is, automatic tracking control during continuous acquisition of cell images is possible.

また、指標i10は正面方向からの平行光束によって形成されるため、アライメントが大きくずれると、撮像素子84に受光されなくなる。そこで、制御部90は、撮像画像中の指標i40、i50、i60、i70を検出し、XY方向におけるアライメントずれを検出する。そして、制御部90は、駆動部6の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲に入るように撮影部4をXY方向に移動させる。これにより、眼Eがアライメント適正位置から大きく外れて、従来のようにポジションセンサを用いて自動アライメントを行う場合には復帰不可能となるような場合であっても、撮影部4と眼Eは適正な位置関係にスムーズに復帰される。すなわち、細胞像の連続取得中における広範囲での自動追尾制御が可能となる。   In addition, since the index i10 is formed by a parallel light beam from the front direction, the image sensor 84 does not receive light when the alignment is greatly deviated. Therefore, the control unit 90 detects the indices i40, i50, i60, i70 in the captured image, and detects an alignment shift in the XY directions. Then, the control unit 90 controls the driving of the driving unit 6 and moves the photographing unit 4 in the XY directions so that the alignment deviation falls within a predetermined alignment allowable range. As a result, even if the eye E deviates significantly from the proper alignment position and cannot be restored when automatic alignment is performed using a position sensor as in the past, the photographing unit 4 and the eye E It returns smoothly to the proper positional relationship. That is, automatic tracking control over a wide range during continuous acquisition of cell images becomes possible.

このように、前眼部観察用の二次元撮像素子84を用いてXYアライメントを行う場合、広範囲での自動追尾制御が可能となるが、復帰時間がポジションセンサを用いた場合に比べ遅くなる。そのため、所定時間(例えば1〜2秒程度)内に所定枚数(例えば、30〜40枚程度)の内皮細胞を撮影することができないおそれがある。そこで、アライメント適正位置までの復帰時間を調べた。具体的には、指標i40,i50,i60,i70の中心輝点が適正位置から3.2mm(ポジションセンサーの検出限界範囲)ずらし、適正位置に復帰するまでの時間を計測した。復帰時間は平均で0.62秒であり、眼Eがアライメント適正位置から大きく外れて場合であっても、所定時間(例えば1〜2秒程度)内に所定枚数(例えば、30〜40枚程度)の内皮細胞を十分に撮影することができることが確認された。これにより、眼Eがアライメント適正位置から大きく外れてしまい、従来では撮影をやり直す必要があり内皮細胞の撮影に長い時間を要していたような場合でも、撮影をやり直す必要がなく短時間で撮影が終了するため、被検者への負担を軽減することができる。
なお、上記の自動追尾制御が実施されると、制御部90は、撮影部4の前進動作を一旦停止し、適正位置まで復帰した後に撮影部4の前進動作を再開して、撮像素子44上の内皮画像の位置が所定の撮影終了位置に達するまで撮像素子44を用いて細胞像を連続取得する。つまり、XY方向に関するアライメント復帰制御が実施される間(アライメント適正位置へ装置本体が復帰させられるまで)、撮像素子44から出力される細胞像の取得は中断される。これにより、良好な内皮細胞像のみを取得することができる。
As described above, when XY alignment is performed using the two-dimensional imaging device 84 for observing the anterior segment, automatic tracking control over a wide range is possible, but the return time is slower than when the position sensor is used. Therefore, there is a possibility that a predetermined number (for example, about 30 to 40) of endothelial cells cannot be imaged within a predetermined time (for example, about 1 to 2 seconds). Therefore, the return time to the proper alignment position was examined. Specifically, the time until the central bright spot of the indices i40, i50, i60, i70 was shifted from the appropriate position by 3.2 mm (detection limit range of the position sensor) and returned to the appropriate position was measured. The return time is 0.62 seconds on average, and even when the eye E is greatly deviated from the alignment proper position, a predetermined number (for example, about 30 to 40 sheets) within a predetermined time (for example, about 1 to 2 seconds). ) It was confirmed that the endothelial cells can be sufficiently photographed. As a result, even if the eye E is greatly out of the proper alignment position and it has been necessary to take a long time to shoot the endothelial cells in the past, it is not necessary to retake the image and the image is taken in a short time. Is completed, the burden on the subject can be reduced.
When the above-described automatic tracking control is performed, the control unit 90 temporarily stops the forward movement of the photographing unit 4 and resumes the forward movement of the photographing unit 4 after returning to the appropriate position. Cell images are continuously acquired using the image sensor 44 until the position of the endothelial image reaches a predetermined photographing end position. That is, the acquisition of the cell image output from the image sensor 44 is interrupted while the alignment return control in the XY directions is performed (until the apparatus main body is returned to the proper alignment position). Thereby, only a good endothelial cell image can be acquired.

また、制御部90は、角膜上部に形成される指標i40、指標i50を用いて瞼・睫による光束のケラレを検知し、その検知結果に基づいて開瞼状態を判定するようにしてもよい。例えば、制御部90は、指標i40、指標i50の少なくともいずれかが撮像素子84から消える、又は指標i40、指標i50の一部に欠けが検出されたとき、角膜内皮取得用の照明光及び反射光が瞼・睫によって遮断される可能性があると判断し、開瞼状態が不十分と判定する。これにより、細胞像の連続取得中において眼Eの開瞼状態が適正か否かが判定される。この判定結果は、随時取得される細胞画像と対応付けられ、例えば、細胞画像の取捨選択に利用される。   Further, the control unit 90 may detect the vignetting of the light beam caused by wrinkles and wrinkles using the index i40 and the index i50 formed on the upper cornea, and determine the open state based on the detection result. For example, when at least one of the index i40 and the index i50 disappears from the image sensor 84, or when a part of the index i40 or the index i50 is detected, the control unit 90 performs illumination light and reflected light for acquiring corneal endothelium. It is determined that there is a possibility that it will be blocked by 瞼 / 瞼, and the open state is determined to be insufficient. Thereby, it is determined whether the open state of the eye E is appropriate during the continuous acquisition of cell images. This determination result is associated with a cell image acquired as needed, and is used, for example, for selection of cell images.

上記復帰制御において、前眼部観察光学系80の場合、眼Eの角膜中心と光軸L1が一致されたときに少なくとも眼Eの瞳孔、虹彩、強膜(好ましくは、瞼、睫)が撮像範囲に含まれるような広い撮像範囲(例えば、縦11mm×横15mm)を持っている。いいかえれば、従来のアライメント検出センサとして用いられたポジションセンサーの撮像範囲(例えば、縦3.2mm×横3.2mm)と比較して撮像範囲が大きい。   In the return control, in the case of the anterior ocular segment observation optical system 80, at least the pupil, iris, and sclera (preferably eyelids, eyelids) of the eye E are imaged when the corneal center of the eye E and the optical axis L1 coincide. It has a wide imaging range (for example, 11 mm long × 15 mm wide) that is included in the range. In other words, the imaging range is large compared to the imaging range (for example, 3.2 mm x 3.2 mm) of the position sensor used as a conventional alignment detection sensor.

したがって、専用の撮像素子を用いた内皮画像の連続取得と同時に、観察光学系80の撮像素子84を用いてアライメントを検出することにより、ポジションセンサーの検出範囲を超える程、アライメントが大きく外れても自動アライメントが作動される。このため、固視が安定しない眼であっても、内皮細胞像を確実に取得できる。   Therefore, by detecting the alignment using the image sensor 84 of the observation optical system 80 simultaneously with the continuous acquisition of the endothelium image using a dedicated image sensor, even if the alignment greatly deviates beyond the detection range of the position sensor. Automatic alignment is activated. For this reason, an endothelial cell image can be reliably acquired even for an eye whose fixation is not stable.

二次元撮像素子84によって得られた撮像画像に基づいてアライメント指標を検出することにより、二次元画像データとしてアライメント指標が取得される。したがって、図3のように点状指標が複数投影される場合、又はリング状指標、ライン上指標などの二次元パターン像が眼Eに投影される場合であっても、画像処理によって各指標像の特定、各指標像を用いたアライメント検出が容易に行われる。例えば、複数の指標の位置関係、指標パターンの形状、などから指標像が判別される。また、開瞼状態の検知が可能である。また、アライメント輝点と外乱光との判別が容易である。   By detecting the alignment index based on the captured image obtained by the two-dimensional image sensor 84, the alignment index is acquired as two-dimensional image data. Therefore, even when a plurality of point-like indicators are projected as shown in FIG. 3 or when a two-dimensional pattern image such as a ring-like indicator or an on-line indicator is projected onto the eye E, each indicator image is obtained by image processing. Identification and alignment detection using each index image are easily performed. For example, the index image is discriminated from the positional relationship among a plurality of indices, the shape of the index pattern, and the like. Further, the open state can be detected. In addition, it is easy to distinguish between alignment bright spots and ambient light.

<撮影中における受光素子89を用いたZ方向に関する自動追尾制御>
上記細胞像の連続取得中において、XY方向に関してアライメントが大きくずれた場合、Z方向に関するアライメントも大きくずれてしまう可能性がある。そこで、制御部90は、XY自動アライメントと共に、Z方向に関するアライメント復帰制御を行うようにしてもよい。この場合には、Z方向に関するアライメント復帰制御が実施される間(アライメント適正位置へ装置本体が復帰させられるまで)、撮像素子44から出力される細胞像の取得は中断される。これにより、良好な内皮細胞像のみを取得することができる。
<Automatic tracking control in the Z direction using the light receiving element 89 during imaging>
During the continuous acquisition of cell images, if the alignment is greatly shifted in the XY direction, the alignment in the Z direction may be greatly shifted. Therefore, the control unit 90 may perform alignment return control in the Z direction together with XY automatic alignment. In this case, acquisition of the cell image output from the image sensor 44 is interrupted while the alignment return control in the Z direction is performed (until the apparatus main body is returned to the proper alignment position). Thereby, only a good endothelial cell image can be acquired.

制御部90は、例えば、眼Eに対する撮影部4のアライメント状態が許容範囲から外れる前のアライメント位置情報を受光素子89の受光結果に基づいて取得し、元のアライメント位置に撮影部4を復帰させるように駆動部6の駆動を制御する。   For example, the control unit 90 acquires the alignment position information before the alignment state of the imaging unit 4 with respect to the eye E is out of the allowable range based on the light reception result of the light receiving element 89, and returns the imaging unit 4 to the original alignment position. Thus, the drive of the drive unit 6 is controlled.

ここで、制御部90は、XY方向のアライメントずれが許容範囲から外れる前のZ方向のアライメント位置をメモリ92に記憶しておく、また、駆動部6による前進動作を一旦停止する。そして、制御部90は、XY自動アライメントと同時、又はXYアライメント完了後において、メモリ92に記憶された位置情報に基づいて駆動部6を駆動させ、アライメントが外れる前のアライメント位置に向けて撮影部4をZ方向に移動させる。   Here, the control unit 90 stores in the memory 92 the alignment position in the Z direction before the alignment deviation in the XY direction deviates from the allowable range, and temporarily stops the forward movement operation by the driving unit 6. Then, the control unit 90 drives the driving unit 6 based on the position information stored in the memory 92 at the same time as the XY automatic alignment or after the XY alignment is completed, and takes the imaging unit toward the alignment position before the alignment is deviated. 4 is moved in the Z direction.

例えば、制御部90は、細胞像取得中において撮像素子84から出力される撮像信号に基づいてアライメント指標の位置を検出すると共に、受光素子89上における上皮ピークの位置を検出する。このとき、上皮ピークは、撮影部4の前進動作に合わせて受光素子89上で移動する。   For example, the control unit 90 detects the position of the alignment index based on the imaging signal output from the imaging element 84 during cell image acquisition, and detects the position of the epithelial peak on the light receiving element 89. At this time, the epithelial peak moves on the light receiving element 89 in accordance with the forward movement of the imaging unit 4.

ここで、眼Eが動いて、撮像素子84にて検出されるXYアライメントずれが許容範囲から外れたとき、制御部90は、許容範囲から外れる前(好ましくは直前)の上皮ピークの位置をメモリ92に記憶しておく。この場合、ピークが検出された画素位置であっても良いし、受光素子89上の所定位置とピーク検出位置とのずれ量であってもよい。   Here, when the eye E moves and the XY misalignment detected by the image sensor 84 deviates from the allowable range, the control unit 90 stores the epithelial peak position before (preferably immediately before) deviating from the allowable range. 92. In this case, it may be a pixel position where a peak is detected, or a deviation amount between a predetermined position on the light receiving element 89 and the peak detection position.

そして、復帰動作を行う場合、制御部90は、上記のようにXYアライメントずれが許容範囲内になるように駆動部6を制御して撮影部4をXY移動させると共に、受光素子89上における上皮ピークがメモリ92に記憶された位置(又はその近傍)にて検出されるように撮影部4をZ移動させる。   When the return operation is performed, the control unit 90 controls the drive unit 6 so that the XY alignment deviation is within the allowable range as described above to move the imaging unit 4 in the XY direction, and the epithelium on the light receiving element 89. The photographing unit 4 is moved in Z so that the peak is detected at the position (or the vicinity thereof) stored in the memory 92.

そして、上記復帰動作が完了すると、制御部90は、撮影部4の前進動作を再開し、受光素子89上の上皮ピークの位置が所定の撮影終了位置に達するまで撮像素子44を用いて細胞像を連続取得する。   When the return operation is completed, the control unit 90 resumes the forward operation of the imaging unit 4 and uses the imaging element 44 until the position of the epithelial peak on the light receiving element 89 reaches a predetermined imaging end position. Is acquired continuously.

なお、制御部90は、アライメントずれが許容範囲から外れたとき、光源12を一旦消灯し、アライメントずれが許容範囲に達したことが検知されたとき、光源12を再点灯するようにしてもよい。このようにすれば、可視光源による被検者眼の負担が軽減される。   The control unit 90 may turn off the light source 12 once when the misalignment is out of the allowable range, and turn on the light source 12 again when it is detected that the misalignment has reached the allowable range. . In this way, the burden on the subject's eye due to the visible light source is reduced.

なお、上記説明においては、撮像素子84を用いてアライメントずれのタイミングを検知したが、これに限るものではない。眼Eが動いたとき、受光素子89上におけるピーク位置の変化が前述の撮影部4の前進とは異なる。   In the above description, the timing of misalignment is detected using the image sensor 84, but the present invention is not limited to this. When the eye E moves, the change of the peak position on the light receiving element 89 is different from the advance of the photographing unit 4 described above.

そこで、制御部90は、例えば、単位時間当たりのピーク位置の変化量を随時検出し、その変化量が所定範囲から外れたとき、XY方向のアライメントずれが生じたと判定するようにしてもよい。そして、制御部90は、ずれが生じる前の受光素子89上のピーク位置に基づいて眼Eに対する撮影部4の復帰制御を行うようにしてもよい。   Therefore, for example, the control unit 90 may detect the amount of change in the peak position per unit time as needed, and may determine that an XY direction misalignment has occurred when the amount of change deviates from a predetermined range. Then, the control unit 90 may perform return control of the imaging unit 4 with respect to the eye E based on the peak position on the light receiving element 89 before the deviation occurs.

なお、受光素子89によるアライメント検出について、内皮反射に対応するピークを検出するようにしてもよい。また、制御部90は、上記受光素子89を用いた復帰制御に加えて、Zアライメントが大きく外れたときに撮像素子84を用いたZ方向の自動アライメントを作動させるようにしてもよい。   For the alignment detection by the light receiving element 89, a peak corresponding to the endothelial reflection may be detected. Further, in addition to the return control using the light receiving element 89, the control unit 90 may activate automatic alignment in the Z direction using the imaging element 84 when the Z alignment greatly deviates.

また、細胞像を連続取得するとき、撮影部4を前進させる構成としたが、これに限定されない。本装置は、撮影部4を所定方向に移動させ、撮影部4の移動中に光源12を複数回発光させて撮像素子44により複数の撮像画像を得る。例えば、撮影部4を後退しながら撮像画像を取得する。また、光軸L1に直交する方向への撮影部4の移動中に複数の撮像画像を取得するようにしてもよい。   Moreover, although it was set as the structure which advances the imaging | photography part 4 when acquiring a cell image continuously, it is not limited to this. The apparatus moves the photographing unit 4 in a predetermined direction, causes the light source 12 to emit light a plurality of times while the photographing unit 4 is moving, and obtains a plurality of captured images by the imaging element 44. For example, a captured image is acquired while the imaging unit 4 is moved backward. Further, a plurality of captured images may be acquired during the movement of the photographing unit 4 in the direction orthogonal to the optical axis L1.

なお、上記構成においては、アライメント指標を用いてアライメント状態を検出する構成としたが、撮像素子から出力される撮像信号に基づいてアライメントが検出されればよい。例えば、制御部90は、前眼部画像中の特徴部位(例えば、瞳孔、虹彩)を画像処理により抽出し、抽出された特徴部位を用いて位置ずれを検出するようにしてもよい。   In the above configuration, the alignment state is detected using the alignment index. However, the alignment may be detected based on the imaging signal output from the imaging device. For example, the control unit 90 may extract feature parts (for example, pupils and irises) in the anterior ocular segment image by image processing, and detect a positional shift using the extracted feature parts.

なお、上記構成は、前眼部観察及びアライメント検出のために同一の二次元撮像素子を用いた。ただし、これに限るものでなく、前眼部観察、アライメント検出のための二次元撮像素子を別に設けてもよい。例えば、レンズ82と撮像素子84との間に光分割部材(例えば、ハーフミラー)が配置され、アライメントを検出するための二次元撮像素子が光分割部材の反射方向に配置される。   In the above configuration, the same two-dimensional imaging device is used for anterior ocular segment observation and alignment detection. However, the present invention is not limited to this, and a two-dimensional imaging element for anterior ocular segment observation and alignment detection may be provided separately. For example, a light dividing member (for example, a half mirror) is disposed between the lens 82 and the image sensor 84, and a two-dimensional image sensor for detecting alignment is disposed in the reflection direction of the light dividing member.

<解析に用いる撮像画像の選出に関する第1実施例>
概して、制御部90は、メモリ92に記憶された各撮像画像の解析対象としての評価値を,撮像画像における二次元的な輝度分布に基づいて算出すると共に、制御部90は、評価値の算出結果に基づいて、眼Eの角膜内皮の解析候補を、メモリ92に記憶された各撮像画像から選出する。また、制御部90は、評価値の算出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタ95に表示する。第1実施例において、制御部90によって実現される機能は、評価値の算出と、撮像画像の選出、複数の撮像画像のソートに区分される。
<First Example Regarding Selection of Captured Image Used for Analysis>
In general, the control unit 90 calculates an evaluation value as an analysis target of each captured image stored in the memory 92 based on a two-dimensional luminance distribution in the captured image, and the control unit 90 calculates an evaluation value. Based on the result, an analysis candidate for the corneal endothelium of the eye E is selected from each captured image stored in the memory 92. Further, the control unit 90 sorts the plurality of captured images based on the calculation result of the evaluation value, and displays the sorted captured images on the monitor 95 in the upper order. In the first embodiment, the functions realized by the control unit 90 are divided into calculation of evaluation values, selection of captured images, and sorting of a plurality of captured images.

例えば、制御部90は、メモリ92に記憶された複数の撮像画像を処理し、解析に用いる撮像画像の選出処理を行う。そして、選出処理された撮像画像の少なくとも一つを解析処理することにより、単位面積当たりの内皮細胞数の計測などを行う。もちろん、メモリ92に記憶される複数の撮像画像としては、メモリ92の記憶容量が許す範囲で、2枚以上の撮像画像が考えられる。例えば、40枚の撮像画像がメモリ92に記憶され、選出処理される。   For example, the control unit 90 processes a plurality of captured images stored in the memory 92 and performs selection processing of captured images used for analysis. Then, the number of endothelial cells per unit area is measured by analyzing at least one of the selected captured images. Of course, as the plurality of captured images stored in the memory 92, two or more captured images are conceivable as long as the storage capacity of the memory 92 allows. For example, 40 captured images are stored in the memory 92 and selected.

図9は、角膜内皮の撮像画像の選出処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a process for selecting a captured image of the corneal endothelium.

<各撮像画像の解析可能領域AAの決定>
制御部90は、撮像画像の輝度情報に基づいて、画像領域全体を解析可能領域AAと解析不能領域とに判別する。例えば、制御部90は、撮像画像における水平方向に並ぶ画素の輝度分布を求め、求められた輝度分布において、許容範囲を満たす水平位置を解析可能領域AAとし、許容範囲から外れた水平位置を解析不能領域として判定する(図10、図11参照)。これらの判別処理は、メモリ92に記憶された各撮像画像に対して行われる。なお、判定の結果として、解析可能領域AAが所定幅より(例えば、解析可能領域AAが全体の半分以下)狭い撮像画像の場合は、解析不可とされ、以下の処理から外される。
<Determination of Analyzable Area AA for Each Captured Image>
Based on the luminance information of the captured image, the control unit 90 determines the entire image area as an analyzable area AA and an unanalyzable area. For example, the control unit 90 obtains the luminance distribution of the pixels arranged in the horizontal direction in the captured image, and in the obtained luminance distribution, the horizontal position satisfying the allowable range is set as the analyzable area AA, and the horizontal position outside the allowable range is analyzed. It is determined as an impossible area (see FIGS. 10 and 11). These determination processes are performed for each captured image stored in the memory 92. As a result of the determination, in the case of a captured image in which the analyzable area AA is narrower than a predetermined width (for example, the analyzable area AA is less than half of the whole), the analysis is impossible and the processing is excluded from the following processing.

輝度分布を算出する際、垂直位置において任意に設定される1本の水平走査線の輝度分布であってもよいし、複数の垂直位置における水平走査線の輝度分布の平均であってもよい。また、輝度分布は、撮像画像の各水平位置i毎に,垂直方向に並ぶ画素の各輝度値の総和を求めた分布であってもよい。   When calculating the luminance distribution, it may be the luminance distribution of one horizontal scanning line arbitrarily set at the vertical position, or may be the average of the luminance distributions of the horizontal scanning lines at a plurality of vertical positions. Further, the luminance distribution may be a distribution obtained by calculating the sum of the luminance values of the pixels arranged in the vertical direction for each horizontal position i of the captured image.

撮像画像において、内皮、上皮等の角膜反射光が受光されない領域が黒色となる。上皮反射光が受光された上皮領域が最も輝度値が高い。内皮反射光が受光された内皮領域はこれらの中間領域となる。   In the picked-up image, areas where the corneal reflection light such as endothelium and epithelium is not received are black. The epithelial region where epithelial reflected light is received has the highest luminance value. The endothelium region where the endothelium reflected light is received becomes an intermediate region between them.

また、許容範囲に関して、例えば、内皮領域と黒色領域とを判別するために第1の閾値SH1が設定される(図10参照)。また、内皮領域と上皮領域とを判別するための第2の閾値SH2が設定される(図11参照)。これらの閾値は、実際に取得された撮像画像から実験等により設定できる。   For the allowable range, for example, a first threshold SH1 is set in order to discriminate between the endothelial region and the black region (see FIG. 10). In addition, a second threshold SH2 for distinguishing between the endothelial region and the epithelial region is set (see FIG. 11). These threshold values can be set by experiments or the like from actually acquired captured images.

<メモリ92に記憶された撮像画像の集合に対するソート処理>
図12は、撮像画像のある水平位置における垂直方向の輝度分布を示す例であり、図12(a)は全体図、図12(b)は拡大図である。制御部90は、撮像画像の各水平位置i毎の、垂直方向に並ぶ画素の輝度分布に対してエッジ検出を行うことによって、互いに隣接するエッジからなる谷(図12(b)の丸部分参照)を検出する。これにより、各水平位置i毎の輝度分布に関して、各内皮細胞間の細胞間隙(谷)が検出される。なお、制御部90は、輝度分布に対して平滑化処理を行うことにより、細胞間の谷に相当しない小さな谷(細胞中の凹凸、ノイズ等)を除去できる。
<Sort Processing for Collected Image Set Stored in Memory 92>
FIG. 12 is an example showing the luminance distribution in the vertical direction at a certain horizontal position of the captured image. FIG. 12A is an overall view, and FIG. 12B is an enlarged view. The control unit 90 performs edge detection on the luminance distribution of the pixels arranged in the vertical direction for each horizontal position i of the captured image, so that valleys composed of adjacent edges (see the circular portion in FIG. 12B). ) Is detected. Thereby, the cell gap (valley) between each endothelial cell is detected regarding the luminance distribution for each horizontal position i. The control unit 90 can remove small valleys (unevenness in cells, noise, etc.) that do not correspond to valleys between cells by performing a smoothing process on the luminance distribution.

図13は、垂直方向の輝度分布における谷の数の総和を水平位置i毎に並べた輝度情報KIの例である。制御部90は、垂直方向の輝度分布における谷の数の総和を水平位置i毎に求め、さらに、水平位置i毎の総和を合算した総和SUを得る。このような総和SUの算出は、メモリ92に記憶された各撮像画像に対して行われる。   FIG. 13 is an example of the luminance information KI in which the total number of valleys in the luminance distribution in the vertical direction is arranged for each horizontal position i. The control unit 90 obtains the sum total of the number of valleys in the luminance distribution in the vertical direction for each horizontal position i, and further obtains a sum SU obtained by adding the sums for each horizontal position i. Such calculation of the sum SU is performed for each captured image stored in the memory 92.

総和SUは、メモリ92に記憶された撮像画像の集合を並べ替える基準として用いられる。制御部90は、撮像画像毎に求められた総和SUが多い順に、撮像画像をソートする。これにより、撮像画像は、画像中において谷の数が多い順に並べられる。ここで、ソートの基準として、総和SUのような谷の数を用いたのは、第1に、内皮細胞に対するピントがあっているほど、画像のコントラストが高くなり、谷が多く検出される点と、第2に、撮像画像全体において内皮の撮像領域が多いほど、谷が多く検出される点を考慮したためである。   The sum SU is used as a reference for rearranging the set of captured images stored in the memory 92. The control unit 90 sorts the captured images in descending order of the total sum SU obtained for each captured image. As a result, the captured images are arranged in descending order of the number of valleys in the image. Here, the number of valleys such as the sum SU is used as the sorting criterion. First, the more the focus is on the endothelial cells, the higher the contrast of the image and the more valleys are detected. Secondly, it is because the more valleys are detected in the entire captured image, the more valleys are detected.

このようなソート処理によって、撮像画像のピントがあっており、内皮の撮像領域が多い撮像画像が上位にソートされ、撮像画像のピントがずれている及び/又は内皮の撮像領域が少ない撮像画像が下位にソートされる。   By such sort processing, the captured image is in focus, the captured image with a large number of endothelium imaging areas is sorted in the upper rank, and the captured image is out of focus and / or the captured image with few endothelium imaging areas. Sorted down.

<解析に用いる画像の選出>
制御部90は、ソートされた撮像画像において、総和SUが最も多かった撮像画像の総和SUから,90%以上の総和SUを持つ撮像画像を選出する。例えば、最大の総和SUが2000個の場合は、1800個以上の総和SUが検出された撮像画像を選出する。
<Selection of images used for analysis>
The control unit 90 selects a captured image having a sum SU of 90% or more from the sum SU of the captured images having the largest sum SU in the sorted captured images. For example, when the maximum sum SU is 2000, picked-up images in which 1800 or more sums SU are detected are selected.

図14は、図13のグラフにおいて谷の密集地域が異なるグラフをそれぞれ並べた図である。制御部90は、上記のように選出された90%以上の総和SUを持つ撮像画像の集合から解析第1候補を選出する。制御部90は、各撮像画像に関して、前述のように取得された輝度情報KIにおいて所定の閾値を超える領域を、内皮画像領域として判別し、その水平方向における重心位置を算出する。そして、制御部90は、撮像画像の水平中心位置に、その重心位置が最も近い画像を解析第1候補の画像(第1画像)として選出する(図14(b)参照)。これにより、画像中心に谷の密集領域が存在する画像が解析候補として選出される。   FIG. 14 is a diagram in which graphs having different valley dense regions are arranged in the graph of FIG. The control unit 90 selects a first analysis candidate from a set of captured images having a total SU of 90% or more selected as described above. For each captured image, the control unit 90 determines an area that exceeds a predetermined threshold in the luminance information KI acquired as described above as an endothelial image area, and calculates the position of the center of gravity in the horizontal direction. Then, the control unit 90 selects an image whose center of gravity is closest to the horizontal center position of the captured image as an analysis first candidate image (first image) (see FIG. 14B). Accordingly, an image having a valley dense region at the center of the image is selected as an analysis candidate.

このような基準を用いたのは、内皮領域の重心が画像の水平中心に近い画像ほど、フォーカスが合った内皮画像が画像の中心に位置され、光軸中心に近いため、収差の影響が少ないからである。加えて、背景に対応する黒色領域、上皮に対応する飽和領域が少なく、解析において不適当な領域が少ない。   The reason why such a reference is used is that, as the center of gravity of the endothelium region is closer to the horizontal center of the image, the focused endothelium image is located at the center of the image and closer to the center of the optical axis, so there is less influence of aberration. Because. In addition, there are few black areas corresponding to the background and saturated areas corresponding to the epithelium, and there are few unsuitable areas in the analysis.

一方、内皮領域の重心が画像の水平中心に対して偏心している画像ほど、フォーカスが合っている内皮画像が周辺に位置され収差の影響によって画質が低下するからである。加えて、背景に対応する黒色領域、上皮に対応する飽和領域が生じやすく、解析に不適当な領域が多い。   On the other hand, as the center of gravity of the endothelium region is decentered with respect to the horizontal center of the image, the focused endothelium image is located in the vicinity and the image quality is degraded due to the influence of aberration. In addition, a black region corresponding to the background and a saturated region corresponding to the epithelium are likely to occur, and there are many regions that are inappropriate for analysis.

<ソートされた画像の表示>
制御部90は、解析第1候補として選出された第1画像をモニタ95上に表示するとともに、第1画像を除いて総和SUが多かった順に撮像画像を表示する(全て表示する必要はなく、上位数枚程度(例えば、5枚)でよい)。制御部90は、順位付けが分かるように、各撮像画像に番号等の識別表示を付した形態でモニタ95に表示する。なお、所定のスイッチ操作によって下位の撮像画像が表示されうる。
<Display of sorted images>
The control unit 90 displays the first image selected as the first analysis candidate on the monitor 95 and displays the captured images in the order of the sum total SU except for the first image (it is not necessary to display all of them. The top few (for example, 5) may be sufficient). The control unit 90 displays each captured image on the monitor 95 in such a form that identification numbers such as numbers are attached to the captured images so that the ranking can be understood. Note that a lower-order captured image can be displayed by a predetermined switch operation.

ここで、検者のスイッチ操作によって、モニタ95上の少なくとも1つの撮像画像が選択されると、制御部90は、選択された撮像画像を処理して、単位面積当たりの内皮細胞の数(細胞密度)を求め、求められた結果をモニタ95上に表示する。この場合、内皮画像領域全体から細胞密度を求めても良いし、内皮画像領域の一部(例えば、中心付近)から細胞密度を求めても良い。   Here, when at least one captured image on the monitor 95 is selected by the switch operation of the examiner, the control unit 90 processes the selected captured image to calculate the number of endothelial cells per unit area (cells). Density) and the obtained result is displayed on the monitor 95. In this case, the cell density may be obtained from the entire endothelial image region, or the cell density may be obtained from a part of the endothelial image region (for example, near the center).

上記構成によれば、エッジの谷の数が多い順に撮像画像がソートされることによって、コントラストが高く、細胞内皮の受光領域の多い画像が解析候補として上位にソートされる。このため、検者は、撮像画像を選択する手間が省けると共に、解析に適した撮像画像にて解析が実行される可能性が向上させることができる。   According to the above configuration, the captured images are sorted in descending order of the number of valleys of the edges, so that images with high contrast and a large number of light receiving areas of the cell endothelium are sorted as analysis candidates. For this reason, the examiner can save the trouble of selecting the captured image, and can improve the possibility that the analysis is executed with the captured image suitable for the analysis.

また、内皮画像領域の水平方向における重心位置が水平中心に近い撮像画像が第1解析候補として算出されることによって、ピントの合った谷の密集領域の画像が収差が少ない状態で取得された撮像画像が選出されるため、解析精度が高まる。   In addition, a captured image in which the position of the center of gravity in the horizontal direction of the endothelial image region is close to the horizontal center is calculated as the first analysis candidate, so that the image of the dense region in the focused valley is acquired with less aberration. Since the image is selected, the analysis accuracy is increased.

なお、上記実施例においては、撮像画像全体において、水平方向の各位置での垂直方向における輝度分布の谷の数を検出し、各水平位置での谷の数の総和を評価値として算出したが、逆に、垂直方向の各位置での水平方向における輝度分布の谷の数を検出し、各垂直位置での谷の数の総和を評価値として算出してもよい。   In the above embodiment, the number of valleys in the luminance distribution in the vertical direction at each position in the horizontal direction is detected in the entire captured image, and the sum of the number of valleys in each horizontal position is calculated as the evaluation value. Conversely, the number of valleys of the luminance distribution in the horizontal direction at each position in the vertical direction may be detected, and the sum of the number of valleys at each vertical position may be calculated as the evaluation value.

また、上記実施例においては、輝度分布における谷の数を計測する構成としたが、これに限定されず、輝度分布のエッジの数を検出可能な構成であればよい。例えば、輝度分布において輝度が大きく上昇/下降する部分の数を計測することにより、細胞間の間隙の数を計測しても良い(この場合、間隙の数の2倍となる)。   Moreover, in the said Example, although it was set as the structure which measures the number of troughs in luminance distribution, it is not limited to this, What is necessary is just a structure which can detect the number of edges of luminance distribution. For example, the number of gaps between cells may be measured by measuring the number of portions where the luminance is greatly increased / decreased in the luminance distribution (in this case, the number of the gaps is twice).

なお、上記実施例においては、撮像画像全体における二次元的な輝度分布に基づいて評価値を算出する構成としたが、これに限定されない。本装置は、撮像画像における二次元的な輝度分布に基づいて評価値を算出する。例えば、制御部90は、撮影画像の一部の二次元領域(例えば、中心付近の矩形領域)において、水平方向において連続する各位置での垂直方向における輝度分布の谷の数を検出し、各水平位置での谷の数の総和を評価値としてもよい。   In the above embodiment, the evaluation value is calculated based on the two-dimensional luminance distribution in the entire captured image. However, the present invention is not limited to this. The apparatus calculates an evaluation value based on a two-dimensional luminance distribution in the captured image. For example, the control unit 90 detects the number of valleys of the luminance distribution in the vertical direction at each position continuous in the horizontal direction in a part of the two-dimensional region of the captured image (for example, a rectangular region near the center). The sum of the number of valleys at the horizontal position may be used as the evaluation value.

<第2実施例>
なお、上記構成においては、撮像画像のソート処理及び選出処理を、撮像画像に対する画像処理によって行う構成としたが、これに限定されない。第2実施例では、制御部90は、各撮像画像を取得する毎に検出される眼Eに対する撮影部4のアライメント検出結果に基づいて、眼Eの角膜内皮の解析候補を、メモリ92に記憶された各撮像画像から選出する。制御部90は、アライメント検出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタ95に表示する。第2実施例において、制御部90によって実現される機能は、アライメントずれの算出と、撮像画像の選出、複数の撮像画像のソートに区分される。
<Second embodiment>
In the above configuration, the sort processing and selection processing of the captured image are performed by image processing on the captured image, but the present invention is not limited to this. In the second embodiment, the control unit 90 stores, in the memory 92, analysis candidates for the corneal endothelium of the eye E based on the alignment detection result of the imaging unit 4 with respect to the eye E detected each time each captured image is acquired. Select from each captured image. The control unit 90 sorts the plurality of captured images based on the alignment detection result, and displays the sorted captured images on the monitor 95 in order from the top. In the second embodiment, functions realized by the control unit 90 are divided into calculation of misalignment, selection of captured images, and sorting of a plurality of captured images.

<撮像画像取得時におけるアライメント偏位量の記憶>
制御部90は、撮像画像の連続取得中において、眼Eに対する撮影部4のアライメント偏位量を検出しておく。XYアライメント偏位量は撮像素子84からの撮像信号に基づいて検出され、Zアライメント偏位量は受光素子89からの受光信号に基づいて検出される。制御部90は、連続的に取得される撮像画像をメモリ92に記憶すると共に、各撮像画像の取得時に対応するアライメント偏位量の検出結果を、各撮像画像に対応付けてメモリ92に記憶する。
<Storage of alignment deviation amount at the time of captured image acquisition>
The control unit 90 detects the amount of alignment deviation of the imaging unit 4 with respect to the eye E during continuous acquisition of captured images. The XY alignment deviation amount is detected based on the imaging signal from the imaging element 84, and the Z alignment deviation amount is detected based on the light reception signal from the light receiving element 89. The control unit 90 stores continuously acquired captured images in the memory 92, and stores the detection result of the alignment deviation amount corresponding to each captured image in the memory 92 in association with each captured image. .

なお、XYアライメント偏位量に関して、X方向のアライメント偏位量とY方向のアライメント偏位量に基づいて、観察光軸L1に対する角膜頂点位置との直線距離がXYアライメント偏位量として求められることが好ましい。   Regarding the XY alignment deviation amount, the linear distance between the corneal apex position with respect to the observation optical axis L1 is obtained as the XY alignment deviation amount based on the alignment deviation amount in the X direction and the alignment deviation amount in the Y direction. Is preferred.

Zアライメント偏位量に関して、眼Eの内皮に対する撮影部4のアライメント偏位量を取得することが好ましい。例えば、制御部90は、受光素子89から出力される受光信号に基づいて角膜内皮からの反射光束に対応するピークP2を検出し、受光素子89上における内皮ピークの位置P2zを検出する(図15参照)。制御部90は、受光素子89上における所定位置(合焦位置)と内皮ピークの位置P2zとのずれ量を求める。これにより、内皮に対するアライメント偏位量が求められる。なお、合焦位置は、内皮と撮像光学系30とのフォーカスが合うときの受光素子89上の内皮ピークの受光位置によって定まる。   Regarding the Z alignment deviation amount, it is preferable to acquire the alignment deviation amount of the imaging unit 4 with respect to the inner skin of the eye E. For example, the control unit 90 detects the peak P2 corresponding to the reflected light beam from the corneal endothelium based on the light reception signal output from the light receiving element 89, and detects the position P2z of the endothelial peak on the light receiving element 89 (FIG. 15). reference). The controller 90 obtains a deviation amount between a predetermined position (focus position) on the light receiving element 89 and the endothelial peak position P2z. Thereby, the amount of alignment deviation with respect to endothelium is calculated | required. The in-focus position is determined by the light receiving position of the endothelial peak on the light receiving element 89 when the endothelium and the imaging optical system 30 are in focus.

<メモリ92に記憶された撮像画像の集合に対するソート処理>
アライメント偏位量は、メモリ92に記憶された撮像画像の集合を並べ替える基準として用いられる。まず、制御部90は、Zアライメント偏位量の絶対値が少ない順に、撮像画像をソートする。これにより、撮像画像は、Z方向のアライメント位置が内皮合焦位置に近い順に並べられる。ここで、ソートの基準として、Z方向のアライメント偏位量を用いたのは、内皮細胞に対するピントがあっているほど、画像のコントラストが高くなると共に、撮像画像全体における内皮の撮像領域が多くなるからである。
<Sort Processing for Collected Image Set Stored in Memory 92>
The alignment deviation amount is used as a reference for rearranging the set of captured images stored in the memory 92. First, the control unit 90 sorts the captured images in ascending order of the absolute value of the Z alignment deviation amount. Thereby, the captured images are arranged in the order in which the alignment position in the Z direction is closer to the endothelium focus position. Here, the amount of alignment deviation in the Z direction was used as the sorting reference because the contrast with the image increases as the focus on the endothelial cells increases, and the imaging area of the endothelium in the entire captured image increases. Because.

さらに、制御部90は、Zアライメント偏位量の絶対値が等しかった撮像画像間において、XYアライメント偏位量の絶対値が少ない順に、撮像画像をソートする。これにより、撮像画像は、XY方向のアライメント位置が適正位置に近い順に並べられる。ここで、ソートの基準として、XY方向のアライメント偏位量を用いたのは、角膜頂点に対する撮影部4のXYアライメントずれが大きい場合、撮像素子44に受光される内皮画像が上下左右に偏心して取得され、細胞解析が不能である黒色領域が多く含まれてしまうため、このような画像を比較的下位にソートするためである。   Furthermore, the control unit 90 sorts the captured images in the order of decreasing absolute values of the XY alignment deviation amount between the captured images having the same absolute value of the Z alignment deviation amount. Thereby, the captured images are arranged in the order in which the alignment positions in the XY directions are close to the appropriate positions. Here, the amount of alignment deviation in the XY direction is used as the sorting reference when the XY alignment deviation of the imaging unit 4 with respect to the corneal apex is large and the endothelial image received by the imaging element 44 is decentered vertically and horizontally. This is because such an image is sorted in a relatively low order because many black regions that are acquired and incapable of cell analysis are included.

<解析に用いる画像の選出>
制御部90は、前述のようにソートされた撮像画像の集合から、Zアライメント偏位量及びXYアライメント偏位量の絶対値が最も小さい撮像画像を解析第1候補の画像(第1画像)として選出する。そして、制御部90は、解析第1候補として選出された第1画像をモニタ95上に表示するとともに、2位以下の撮像画像を順にモニタ95上に表示する。制御部90は、順位付けが分かるように、各撮像画像に番号等の識別表示を付した形態でモニタ95に表示する。なお、所定のスイッチ操作によって下位の撮像画像が表示されうる。なお、これ以降の流れについては、上記第1実施例と同様であるため、特段の説明を省略する。
<Selection of images used for analysis>
The control unit 90 selects a captured image having the smallest absolute value of the Z alignment deviation amount and the XY alignment deviation amount as an analysis first candidate image (first image) from the set of captured images sorted as described above. elect. Then, the control unit 90 displays the first image selected as the first analysis candidate on the monitor 95 and sequentially displays the captured images of the second and lower ranks on the monitor 95. The control unit 90 displays each captured image on the monitor 95 in such a form that identification numbers such as numbers are attached to the captured images so that the ranking can be understood. Note that a lower-order captured image can be displayed by a predetermined switch operation. Since the subsequent flow is the same as that of the first embodiment, a special description is omitted.

上記第2実施例のように眼Eの内皮に対する撮影部4のアライメント検出結果を用いて撮像画像を選出及びソートすることによって、内皮に対してフォーカスが合った画像を確実に選出できると共に、撮像画像自体の解析に掛かる時間を短縮できるため、解析時間を大幅に短縮できる。   As in the second embodiment, by selecting and sorting the captured images using the alignment detection result of the imaging unit 4 with respect to the endothelium of the eye E, it is possible to reliably select an image that is in focus with respect to the endothelium. Since the time required for analyzing the image itself can be shortened, the analysis time can be greatly shortened.

なお、上記第2実施例において、Zアライメント偏位量とXYアライメント偏位量をそれぞれスコア化し、合算したスコアが多い順に撮像画像をソートするようにしてもよい。この場合、偏位量が小さいほど、多いスコアがつけられる。また、XYアライメント偏位量よりZアライメント偏位量が重視されるように、Zアライメント偏位量に基づくスコアに重み付けを行うようにしてもよい。   In the second embodiment, the Z alignment deviation amount and the XY alignment deviation amount may be scored, and the captured images may be sorted in descending order of the total score. In this case, the smaller the deviation amount, the higher the score. Further, the score based on the Z alignment deviation amount may be weighted so that the Z alignment deviation amount is more important than the XY alignment deviation amount.

なお、上記第2実施例において、アライメント偏位量を用いて撮像画像をソートする場合、アライメント範囲量を所定のステップで区分けしてソートするようにしてもよい。例えば、例えば、Z方向では、20μmステップで区分けされ、XY方向では、0.1mmステップで区分けされる。   In the second embodiment, when the captured images are sorted using the alignment deviation amount, the alignment range amount may be divided and sorted in a predetermined step. For example, for example, the Z direction is divided by 20 μm steps, and the XY direction is divided by 0.1 mm steps.

なお、上記第2実施例において、もちろん、アライメント偏位量を算出する基礎となる撮像素子84からの信号、受光素子89からの信号がメモリ95に記憶され、事後的に、アライメント偏位量が算出される場合も、画像取得時のアライメント偏位量の記憶に含まれる。   In the second embodiment, of course, the signal from the imaging element 84 and the signal from the light receiving element 89, which are the basis for calculating the amount of alignment deviation, are stored in the memory 95. The calculation is also included in the storage of the alignment deviation amount at the time of image acquisition.

<変容例>
なお、上記本実施形態において、第1実施例に示した撮像画像に基づくソート処理と、第2実施例に示したアライメント偏位量に基づくソート処理と、組み合わせることも可能である。
<Transformation example>
In the present embodiment, the sorting process based on the captured image shown in the first example can be combined with the sorting process based on the alignment deviation amount shown in the second example.

例えば、制御部90は、アライメント偏位量に基づくソート処理によってアライメント偏位量が小さい撮像画像の集合を選出する。そして、選出された集合において、制御部90は、各撮像画像に形成された内皮画像領域の水平方向における重心位置を算出し、撮像画像の水平中心位置に,その重心位置が最も近い画像を解析第1候補の画像(第1画像)として選出する。   For example, the control unit 90 selects a set of captured images having a small alignment deviation amount by a sorting process based on the alignment deviation amount. In the selected set, the control unit 90 calculates the center of gravity position in the horizontal direction of the endothelial image region formed in each captured image, and analyzes the image whose center of gravity is closest to the horizontal center position of the captured image. Selected as the first candidate image (first image).

また、制御部90は、撮像画像に基づくソート処理によって総和SUが多い撮像画像の上位を選出する。そして、上位に選出された集合において、制御部90は、Zアライメント偏位量及びXYアライメント偏位量の絶対値が最も小さい撮像画像を解析第1候補の画像(第1画像)として選出する。   In addition, the control unit 90 selects the top of the captured image with the large sum SU by the sorting process based on the captured image. Then, in the set selected at the top, the control unit 90 selects a captured image having the smallest absolute value of the Z alignment deviation amount and the XY alignment deviation amount as an analysis first candidate image (first image).

また、上記実施形態においては、アライメント状態を光学的に検出する構成としたが、これに限定されず、眼Eに対するアライメント偏位量を検出できるデバイスであればよい。例えば、超音波センサ、X線センサなどであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which detects an alignment state optically, it is not limited to this, What is necessary is just a device which can detect the amount of alignment deviation with respect to the eye E. FIG. For example, an ultrasonic sensor or an X-ray sensor may be used.

なお、実施形態に関して、上記に示した例に限定されるものではなく、当業者の設計思想の範囲内において種々の変容が可能である。   The embodiment is not limited to the example described above, and various modifications are possible within the scope of the design concept of those skilled in the art.

本実施形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の外観側方構成図である。It is an external appearance side block diagram of the corneal-endothelial-cells imaging device which concerns on this embodiment. 撮影部に収納された光学系を上方から見たときの光学配置と,制御系の構成の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the optical arrangement | positioning when the optical system accommodated in the imaging | photography part is seen from upper direction, and the structure of a control system. 第1投影光学系、第2投影光学系を被検者側からみたときの図である。It is a figure when the 1st projection optical system and the 2nd projection optical system are seen from the subject side. 角膜中心部の内皮を撮影する場合の前眼部観察画面の一例を示す図であり、アライメントずれがある場合の表示例である。It is a figure which shows an example of the anterior ocular segment observation screen at the time of imaging | photography of the endothelium of the cornea center part, and is a display example in case there exists a misalignment. 角膜中心部の内皮を撮影する場合の前眼部観察画面の一例を示す図であり、アライメントが適正な状態における表示例である。It is a figure which shows an example of the anterior ocular segment observation screen at the time of imaging | photography of the endothelium of a cornea center part, and is the example of a display in the state with appropriate alignment. 精密なアライメント検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of precise alignment detection. 撮像素子からの出力画像に基づいて角膜画像の受光状態を判定する際の一例を示す図である。It is a figure which shows an example at the time of determining the light reception state of a cornea image based on the output image from an image pick-up element. 撮影部が前進されるときの角膜反射光の受光状態の変化を示す図であり、XYZ方向のアライメントが完了されたときの図である。It is a figure which shows the change of the light reception state of a cornea reflected light when an imaging | photography part is advanced, and is a figure when the alignment of a XYZ direction is completed. 撮影部が前進されるときの角膜反射光の受光状態の変化を示す図であり、上皮反射光が移動された後の図である。It is a figure which shows the change of the light reception state of the cornea reflected light when an imaging | photography part is advanced, and is a figure after epithelial reflected light is moved. 撮影部が前進されるときの角膜反射光の受光状態の変化を示す図であり、内皮反射光が所定の検出領域を過ぎたときの図である。It is a figure which shows the change of the light reception state of the cornea reflected light when an imaging | photography part is advanced, and is a figure when endothelium reflected light passes the predetermined detection area. 撮影部が前進されるときの合計値SLC1の変化を時系列で表すグラフである。It is a graph which represents the change of total value SLC1 when an imaging part is advanced in time series. 撮影部が前進されるときの合計値SLC2の変化を時系列で表すグラフである。It is a graph which represents the change of total value SLC2 when an imaging part is advanced in time series. 角膜内皮の撮像画像の選出処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the selection process of the picked-up image of a corneal endothelium. 解析可能領域AAの決定手法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination method of the analysis possible area | region AA. 解析可能領域AAの決定手法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination method of the analysis possible area | region AA. 撮像画像のある水平位置における垂直方向の輝度分布を示す例である。It is an example which shows the luminance distribution of the perpendicular direction in a certain horizontal position of a captured image. 垂直方向の輝度分布における谷の数の総和を水平位置i毎に並べた輝度情報KIの例である。It is an example of the brightness | luminance information KI which arranged the sum total of the number of troughs in the brightness | luminance distribution of a perpendicular direction for every horizontal position i. 図13のグラフにおいて谷の密集地域が異なるグラフをそれぞれ並べた図である。It is the figure which arranged each the graph from which the dense area of a valley differs in the graph of FIG. 内皮ピークの検出手法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection method of an endothelial peak.

4 撮影部(装置本体)
6 駆動部
10 照明光学系
12 照明光源
30 撮像光学系
60a,60b 第1投影光学系
65a〜65d 第2投影光学系
80 前眼部観察光学系
85 Zアライメント検出光学系
85a 投光光学系
85b 受光光学系
90 制御部
92 メモリ
4 Shooting unit (device main unit)
6 driving unit 10 illumination optical system 12 illumination light source 30 imaging optical system 60a, 60b first projection optical system 65a to 65d second projection optical system 80 anterior ocular segment observation optical system 85 Z alignment detection optical system 85a light projection optical system 85b light reception Optical system 90 control unit 92 memory

Claims (6)

照明光源からの照明光を被検者眼角膜に向けて斜めから照射する照明光学系、角膜内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を撮像素子により受光して角膜内皮細胞画像を取得する撮像光学系、を備える装置本体と、
被検者眼に対して前記装置本体を相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御して、前記装置本体を所定方向に移動させ、前記装置本体の移動中に前記照明光源を複数回発光させて前記撮像素子により複数の撮像画像を取得する撮影制御手段と、
前記撮像素子により撮像された複数の撮像画像を記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された各撮像画像の解析対象としての評価値を,撮像画像における二次元的な輝度分布に基づいて算出する評価値算出手段と、
を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
An illumination optical system that irradiates illumination light from an illumination light source obliquely toward the subject's eye cornea, imaging optical that receives reflected light from the cornea including corneal endothelial cells by an imaging element and acquires a corneal endothelial cell image An apparatus body comprising a system,
Driving means for moving the device main body relative to the eye of the subject;
An imaging control unit that controls driving of the driving unit to move the apparatus main body in a predetermined direction, and causes the illumination light source to emit light a plurality of times during the movement of the apparatus main body to acquire a plurality of captured images by the imaging element. When,
Storage means for storing a plurality of captured images captured by the imaging element;
Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value as an analysis target of each captured image stored in the storage means based on a two-dimensional luminance distribution in the captured image;
A corneal endothelial cell imaging device comprising:
前記評価値算出手段の算出結果に基づいて、被検者眼の角膜内皮の解析候補を、前記記憶手段に記憶された各撮像画像から選出する画像選出手段を備える請求項1の角膜内皮細胞撮影装置。   The corneal endothelial cell imaging according to claim 1, further comprising image selection means for selecting a candidate for analysis of the corneal endothelium of a subject's eye from each captured image stored in the storage means based on a calculation result of the evaluation value calculation means. apparatus. 前記評価値算出手段は、撮像画像において、水平方向、垂直方向のどちらか一方の方向における各位置での他方の方向における輝度分布のエッジの数を検出し、前記各位置でのエッジの数の総和を前記評価値として算出することを特徴とする請求項2の角膜内皮細胞撮影装置。   The evaluation value calculating means detects the number of edges of the luminance distribution in the other direction at each position in either the horizontal direction or the vertical direction in the captured image, and calculates the number of edges at each position. The corneal endothelial cell imaging apparatus according to claim 2, wherein a sum is calculated as the evaluation value. 前記画像選出手段は、前記評価値算出手段の算出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタに表示する請求項2〜請求項3のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。   4. The cornea according to claim 2, wherein the image selection unit sorts a plurality of captured images based on a calculation result of the evaluation value calculation unit, and displays the sorted captured images on a monitor in order from the top. Endothelial cell imaging device. 照明光源からの照明光を被検者眼角膜に向けて斜めから照射する照明光学系、角膜内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を撮像素子により受光して角膜内皮細胞画像を取得する撮像光学系、を備える装置本体と、
被検者眼に対して前記装置本体を相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御して、前記装置本体を所定方向に移動させ、前記装置本体の移動中に前記照明光源を複数回発光させて前記撮像素子により複数の撮像画像を取得する撮影制御手段と、
前記制御手段による撮像画像の取得中において、被検者眼の角膜内皮に対する前記装置本体のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、
前記撮像素子により撮像された複数の撮像画像を記憶する記憶手段と、
各撮像画像を取得する毎に検出される前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて、被検者眼の角膜内皮の解析候補を、前記記憶手段に記憶された各撮像画像から選出する画像選出手段と、
を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
An illumination optical system that irradiates illumination light from an illumination light source obliquely toward the subject's eye cornea, imaging optical that receives reflected light from the cornea including corneal endothelial cells by an imaging element and acquires a corneal endothelial cell image An apparatus body comprising a system,
Driving means for moving the device main body relative to the eye of the subject;
An imaging control unit that controls driving of the driving unit to move the apparatus main body in a predetermined direction, and causes the illumination light source to emit light a plurality of times during the movement of the apparatus main body to acquire a plurality of captured images by the imaging element. When,
An alignment detecting means for detecting an alignment state of the apparatus main body with respect to a corneal endothelium of a subject's eye during acquisition of a captured image by the control means;
Storage means for storing a plurality of captured images captured by the imaging element;
Image selection means for selecting a candidate for analysis of the corneal endothelium of the subject's eye from each captured image stored in the storage means based on the detection result of the alignment detection means that is detected each time each captured image is acquired. When,
A corneal endothelial cell imaging device comprising:
前記画像選出手段は、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて複数の撮像画像をソートすると共に、ソートされた撮像画像を上位順にモニタに表示することを特徴とする請求項5の角膜内皮細胞撮影装置。   6. The corneal endothelial cell imaging according to claim 5, wherein the image selection means sorts a plurality of captured images based on a detection result of the alignment detection means, and displays the sorted captured images on a monitor in order from the top. apparatus.
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