JP2014083147A - 眼科システム及びその制御方法、画像処理装置、並びに、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理の負荷の軽減を図りつつ、被検眼の好適な診断を行える仕組みを提供する。
【解決手段】被検眼の眼底を撮像して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を取得する撮像ステップ（Ｓ１０１）と、カラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合（Ｓ１０４／Ｙｅｓ）に、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、被検眼の眼底における血管を強調した血管強調画像（Digital Red-Free画像）を生成する生成ステップ（Ｓ１０５）とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検眼の眼底を撮像してカラー眼底画像を取得する眼科システム及びその制御方法、カラー眼底画像を画像処理する画像処理装置、並びに、眼科システムの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムに関するものである。

近年、高齢化の進展に伴って、眼の眼圧の上昇等の要因により視神経線維が減少し、視野に欠損が生じた状態となる緑内障患者が増加している。この緑内障は、最終的には失明の原因となり得るため、早期の発見・治療が望まれている。しかしながら、初期の緑内障は、自覚症状がない場合がほとんどである。そこで、現在では、被検眼の眼底検査において、視神経乳頭部の凹みの度合いや、網膜神経線維層欠損（ＲＮＦＬＤ：Ｒｅｔｉｎａｌ Ｎｅｒｖｅ Ｆｉｂｅｒ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｆｅｃｔ）の有無の診断等により、緑内障の検査を行っている。

ＲＮＦＬＤの観察には、高感度の白黒フィルムを使用し、無赤色光を用いて被検眼の眼底撮影を行う方法が適している。しかしながら、この方法は、特殊なフィルターや機材が必要なため、健康診断等の多くの臨床の場では、最も普及している単純なカラー撮影により、カラー眼底画像のみを撮影する場合が多い。

ここで、カラー眼底画像に対してデジタル画像処理を行うことにより、緑内障の診断をし易くする技術が、特許文献１に開示されている。このとき、特許文献１に開示されている技術は、撮像されたカラー眼底画像の状態の如何にかかわらず、カラー眼底画像に対してデジタル画像処理を行うものである。

特開２００８−２８４００５号公報

ここで、カラー眼底画像の画質によっては、画像処理をしなくても診断画像として使える場合があり、特許文献１のようにカラー眼底画像の状態の如何にかかわらず画像処理を行うと、無駄な画像処理が発生してしまう可能性がある。このような場合には、画像処理の負荷の軽減を図ることが好ましい。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、画像処理の負荷の軽減を図りつつ、被検眼の好適な診断を行える仕組みを提供することを目的とする。

本発明の眼科システムは、被検眼の眼底を撮像して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を取得する撮像手段と、前記カラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像を生成する生成手段とを有する。
また、本発明は、上述した眼科システムの制御方法、並びに、上述した眼科システムの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを含む。さらに、本発明は、上述した生成手段を有する画像処理装置を含む。

本発明によれば、被検眼の眼底のカラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行うことができる。これにより、診断画像として使えるカラー眼底画像に対しては画像処理を省略することができるため、画像処理の負荷の軽減を図りつつ、被検眼の好適な診断を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る眼科システムの概略構成の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る眼科システムにおいて、血管強調画像（Digital Red-Free画像）の生成可否判断を行うフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る眼科システムにおいて、神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）の生成可否判断を行うフローチャートである。 本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０２で抽出された乳頭部周辺領域のカラー眼底画像の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０６で抽出された乳頭部周辺領域のDigital Red-Free画像の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０２で作成された輝度ヒストグラム、及び、その標準偏差（即ち、カラー眼底画像における濃度差）の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０６で作成された輝度ヒストグラム、及び、その標準偏差（即ち、Digital Red-Free画像における濃度差）の一例を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。

（眼科システムの概略構成）
図１は、本発明の実施形態に係る眼科システムの概略構成の一例を示す模式図である。
図１に示す眼科システムは、カラー眼底画像撮影装置１００と、制御装置２００と、操作入力装置３００とを有して構成されている。

カラー眼底画像撮影装置１００は、例えば無散瞳眼底カメラである。
このカラー眼底画像撮影装置１００について、以下に説明する。

被検眼Ｅに相対する光路Ａ上に、対物レンズ１、被検眼瞳孔Ｅｐに略共役な穴あきミラー２、２種類の絞り径を有しておりこれらを切替え可能な撮影絞り３、合焦レンズ４、結像レンズ５、赤外光を透過し可視光を反射するダイクロ跳ね上げミラー６、光路Ａから挿脱自在な可視透過フィルター７、カラー眼底画像を観察及び撮影するデジタルカメラ３１を順次に配置する。

デジタルカメラ３１は、着脱可能なマウント３６を介してカラー眼底画像撮影装置１００本体に取り付けられており、また、信号接点３７を介してカラー眼底画像撮影装置１００や制御装置２００と制御信号の送受信を行っている。デジタルカメラ３１は、その内部に、クイックリターンミラー３２、ＣＭＯＳエリアセンサー３３、ＬＣＤモニター３４、処理回路３５を備えている。ＣＭＯＳエリアセンサー３３は、可視領域及び赤外領域の光に感度を有しており、動画像及び静止画像を撮像できる。動画像を撮像する時には、ＣＭＯＳエリアセンサー３３に内蔵されている増幅器のゲインを高感度に設定し、処理回路３５においてＬＣＤモニター３４の解像力に間引きして解像度を下げて、ＬＣＤモニター３４に動画表示する。また、静止画像を撮像する時には、ＣＭＯＳエリアセンサー３３に内蔵されている増幅器のゲインをノーマルに戻してＳ／Ｎを上げ、ＣＭＯＳエリアセンサー３３の全画素での解像力を有する静止画像データを処理回路３５で現像処理する。そして、現像処理した静止画像データを、例えば制御装置２００内部の記憶媒体に指定したファイル形式で保存する。クイックリターンミラー３２は、デジタルカメラ３１がカラー眼底画像撮影装置１００に装着されている間は、跳ね上げた状態に保持される。また、撮影制御は、マウント３６に配置された信号接点３７を介して、カラー眼底画像撮影装置１００や制御装置２００から行われる。

一方、穴あきミラー２の入射方向の照明系光路Ｂ上に、穴あきミラー２に向かって眼底観察用光源であるハロゲンランプ１６、赤外光を透過する赤外光フィルター１５、コンデンサレンズ１４、被検眼瞳孔Ｅｐに略共役なストロボ光源１３、リングスリット１２、レンズ１１、スプリット像投影光学系１０、リレーレンズ９、角膜バッフル８を順次に配置する。

被検眼Ｅの眼底Ｅｒを観察する時には、ハロゲンランプ１６から発生された光束は、赤外光フィルター１５を透過した赤外光で眼底Ｅｒを照明する。被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する時には、ハロゲンランプ１６を消灯し、ストロボ光源１３を発光して眼底Ｅｒを照明する。ストロボ光源１３の発光量は、デフォルト光量としては例えば制御装置２００の制御回路に記憶された光量が初期値として設定されるが、眼底観察以降、信号接点３７を経由してデジタルカメラ３１によって補正制御される。

スプリット像投影光学系１０は、スプリット像を投影するスプリット像投影用光源２１、スプリット絞り２２、レンズ２３と小ミラー棒２０、ロータリーソレノイド１９を有して構成されている。そして、小ミラー棒２０は、眼底観察時には光路Ｂ内に配置されるように制御され、眼底撮影時には光路Ｂから退避するように制御される。スプリット像は被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影され、眼底Ｅｒからの反射像は光路Ａを通してデジタルカメラ３１内のＣＭＯＳエリアセンサー３３で撮像されて、ＬＣＤモニター３４に映像として表示される。スプリット像投影用光源２１の光量も、ストロボ光量と同様に、デジタルカメラ３１によって補正制御される。

合焦レンズ４とスプリット像投影光学系１０は、連動機構１７によって光路Ａと光路Ｂに沿ってそれぞれ移動自在に稼動する。撮影者は、操作入力装置３００に設けられているフォーカスつまみを操作することにより、制御装置２００を介して連動機構１７を回転させ、合焦レンズ４とスプリット像投影光学系１０を被検眼Ｅの視度に合わせることができる。ピントが合うと、スプリット像は、上下に割れた像から直線上に並ぶ。

また、ダイクロ跳ね上げミラー６で反射する光路Ｃ上に、被検眼Ｅが注視するための複数の可視光を発する点光源からなる固視灯ユニット１８を配置する。固視灯ユニット１８の点灯する光源の位置を変えることにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの位置を変えることができる。ダイクロ跳ね上げミラー６は、眼底撮影時に、跳ね上がって光路Ａから退避する。固視灯ユニット１８の位置は、例えば制御装置２００の左右眼検出機能により被検眼Ｅに対する光学系の位置を検出して左右眼の判別を行うことで、固視灯ユニット１８の初期位置を決めている。更に、以下に説明する撮影モードによっても、固視灯ユニット１８の初期位置は変わる。なお、固視灯ユニット１８の位置は、例えば操作入力装置３００に設けられた固視灯位置指示手段を操作者が手動で操作することにより、制御装置２００を介して変えることができる。

制御装置２００は、図１に示す眼科システムにおける動作を統括的に制御する。

操作入力装置３００は、操作者（撮影者等）が操作可能に構成されており、その操作入力信号を制御装置２００に入力する。

次に、図１に示す眼科システムにおいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する場合について説明する。

まず、撮影者は、被検者をカラー眼底画像撮影装置１００（デジタルカメラ３１）の正面に着座させる。そして、撮影者は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを赤外光で照明してその眼底画像をＬＣＤモニター３４で動画観察しながら、被検眼Ｅとカラー眼底画像撮影装置１００（デジタルカメラ３１）との位置合わせを行う。

撮影者は、被検者が瞬きをしないよう注意を促して、操作入力装置３００に設けられている撮影スイッチを押すと、デジタルカメラ３１は、動画像の読み出しを終え、静止画撮影の準備に入る。

そして、カラー眼底画像撮影装置１００内では、小ミラー棒２０が光路Ｂから退避するとともに、ダイクロ跳ね上げミラー６が光路Ａから退避し、可視透過フィルター７が光路Ａに挿入してから、ストロボ光源１３が発光して可視光で眼底Ｅｒを照明する。眼底Ｅｒからの反射像はＣＭＯＳエリアセンサー３３に結像され、静止画像の撮影が行われる。処理回路３５は、予め設定されたパラメータを使って現像処理を行い、ファイル形式に変換して静止画像ファイルを生成する。そして、処理回路３５は、生成した静止画像ファイルを、カラー眼底画像撮影装置１００を介して、例えば制御装置２００の記録媒体に送信して保存する。

（ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像の各色成分の特徴）
本発明の実施形態に係る眼科システムでは、カラー眼底画像撮影装置１００において、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を撮像する。
一般に、光は波長によって被測定物体への到達深度が異なり、波長が長いほど深部まで到達し、波長が短いほど手前部分で反射する。この観点から、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像の各色成分の特徴は、以下の通りとなる。
青色（Ｂ）の光は、ＲＧＢの中で最も波長が短く、被検眼Ｅの網膜の表面でほとんど反射されるため、Ｂ画像は主に網膜の表面を描写している。
緑色（Ｇ）の光は、ＲＧＢの中で２番目に波長が長く、被検眼Ｅの網膜の深部まで到達するため、Ｇ画像は主に網膜の深部を描写している。
赤色（Ｒ）の光は、ＲＧＢの中で最も波長が長く、被検眼Ｅの網膜より深い脈絡膜まで到達するため、Ｒ画像は主に脈絡膜を描写している。

また、本発明の実施形態に係る眼科システムでは、所定の条件を満たす場合に、例えば制御装置２００において、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って画像処理済み画像を生成する。
ここで、カラー眼底画像からＲ成分を低減すると、被検眼Ｅの脈絡膜側の領域の観察を抑制し、被検眼Ｅの網膜側の領域（例えば網膜側の血管走行や神経線維層）を選択的に観察することができる。
また、本発明の実施形態に係る眼科システムでは、例えば制御装置２００において、カラー眼底画像における眼底Ｅｒの部位に応じて、カラー眼底画像から抽出する主な成分を選択することが好ましい。例えば、制御装置２００は、カラー眼底画像における眼底Ｅｒの部位が乳頭部周辺の場合にはカラー眼底画像から主にＧ成分を抽出する選択を行い、カラー眼底画像における眼底Ｅｒの部位が黄斑部周辺の場合にはカラー眼底画像から主にＢ成分を抽出する選択を行う。

（第１の実施形態：乳頭部を含む領域の血管強調画像の生成）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、まず、操作入力装置３００を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する指示がなされた場合に、当該眼底ＥｒにおけるＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を撮影する。その後、カラー眼底画像における一部の領域（本実施形態では、乳頭部を含む領域）の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像として眼底Ｅｒにおける特徴部位である血管を強調した画像である血管強調画像（Digital Red-Free画像）を生成する。本実施形態において、血管強調画像（Digital Red-Free画像）を生成する理由としては、血管の曲がり具合いにより視神経乳頭部の凹みの度合いが分かるためであり、これにより、緑内障の診断がし易くなるからである。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る眼科システムにおいて、血管強調画像（Digital Red-Free画像）の生成可否判断を行うフローチャートである。ここで、図２に示す処理を行うのに際しては、予め、操作者（撮影者等）から操作入力装置３００を介して、血管強調画像（Digital Red-Free画像）の生成モードが設定されているものとする。

まず、撮影者が、操作入力装置３００を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する指示（静止画像撮影指示）をすると、ステップＳ１０１において、制御装置２００は、カラー眼底画像撮影装置１００に対して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する制御を行う。そして、カラー眼底画像撮影装置１００は、制御装置２００の制御に基づいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を撮像する。このステップＳ１０１におけるカラー眼底画像を撮像するカラー眼底画像撮影装置１００は、撮像手段を構成する。

続いて、ステップＳ１０２において、例えば制御装置２００は、まず、ステップＳ１０１で得られたカラー眼底画像をカラー眼底画像撮影装置１００から取得する。このカラー眼底画像を取得する制御装置２００等は、カラー眼底画像取得手段を構成する。
次いで、例えば制御装置２００は、取得したカラー眼底画像について、その一部の領域である被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける乳頭部を含む領域（以下、この領域を「乳頭部周辺領域」と称する）を抽出する。
次いで、例えば制御装置２００は、抽出した乳頭部周辺領域のカラー眼底画像に対して、輝度成分のヒストグラム（輝度ヒストグラム）を作成する。このステップＳ１０２における輝度ヒストグラムを作成する制御装置２００等は、第１のヒストグラム作成手段を構成する。

続いて、ステップＳ１０３において、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０２で作成した輝度ヒストグラムの標準偏差を算出し、当該算出した標準偏差を、乳頭部周辺領域内のカラー眼底画像における濃度差として取得する。このステップＳ１０３における濃度差を取得する制御装置２００等は、第１の濃度差取得手段を構成する。ここで、輝度ヒストグラムの標準偏差（即ち、カラー眼底画像における濃度差）は、以下の（１）式より求まる。

（１）式において、相加平均は、輝度データの平均値である。

図６は、本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０２で作成された輝度ヒストグラム、及び、その標準偏差（即ち、カラー眼底画像における濃度差）の一例を示す図である。ここで、図６の輝度ヒストグラムにおいて、横軸は輝度の高さを示し、縦軸は画素数を示す。また、「平均」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の平均を示し、「標準偏差」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の標準偏差を示し、「中間値」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の中間値を示し、「全ピクセル」は輝度ヒストグラムに示された全画素数を示す。

続いて、ステップＳ１０４において、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０３で取得した濃度差が所定値（閾値）以下であるか否かを判断する。ここで、ステップＳ１０３で取得した濃度差が所定値以下である場合とは、カラー眼底画像の乳頭部周辺領域のコントラストが低く、視神経乳頭部の凹みの度合い等に基づく緑内障の診断がし難い場合である。

ステップＳ１０４の判断の結果、ステップＳ１０３で取得した濃度差が所定値以下である場合には、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０１で撮影されたカラー眼底画像に対してデジタル画像処理を行って、Digital Red-Free画像を生成する。このDigital Red-Free画像は、一例として、カラー眼底画像のＲＧＢ成分から、ＲＢ成分を除く画像処理を行うことで得られる画像である。即ち、このDigital Red-Free画像は、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のバランスをデジタル的に変化させる画像処理を行うことで得られる画像である。例えば、Digital Red-Free画像は、疑似的にグリーンフィルタを使用して撮影された画像と同程度の画像となる。このステップＳ１０５におけるDigital Red-Free画像を生成する制御装置２００等は、生成手段を構成する。また、このステップＳ１０５における画像処理を行う制御装置２００等は、画像処理装置を構成する。なお、上述した画像処理は、カラー眼底画像のＲＧＢ成分から、ＲＢ成分を除くとともに、Ｇ成分の輝度値を所定のＬＵＴ（ルックアップテーブル）に基づいて変換してなされることが好ましい。これにより、画像のコントラストを変更できるため、画像における血管領域がより強調された画像を取得することができる。また、所定のＬＵＴ以外にも、ガンマ値等のように、値を変更可能なパラメータを用いることにより、入力値に対して出力値を変更できるものであれば、どのような手法でもよい。

続いて、ステップＳ１０６において、例えば制御装置２００は、まず、ステップＳ１０５で生成されたDigital Red-Free画像について、その一部の領域である被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける乳頭部周辺領域を抽出する。即ち、ここでは、Digital Red-Free画像における一部の領域であってステップＳ１０２で抽出されたカラー眼底画像における一部の領域に対応する領域である乳頭部周辺領域を抽出する。
ここで、図４は、本発明の第１の実施形態を示し、ステップＳ１０２で抽出された乳頭部周辺領域のカラー眼底画像の一例を示す図であり、図５は、ステップＳ１０６で抽出された乳頭部周辺領域のDigital Red-Free画像の一例を示す図である。図５は、図４に比べて、画像における血管領域が強調された画像である。
次いで、例えば制御装置２００は、抽出した乳頭部周辺領域のDigital Red-Free画像に対して、輝度成分のヒストグラム（輝度ヒストグラム）を作成する。このステップＳ１０６における輝度ヒストグラムを作成する制御装置２００等は、第２のヒストグラム作成手段を構成する。

続いて、ステップＳ１０７において、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０６で作成した輝度ヒストグラムの標準偏差を算出し、当該算出した標準偏差を、乳頭部周辺領域内のDigital Red-Free画像における濃度差として取得する。このステップＳ１０７における濃度差を取得する制御装置２００等は、第２の濃度差取得手段を構成する。ここで、輝度ヒストグラムの標準偏差（即ち、Digital Red-Free画像における濃度差）は、上述した（１）式より求まる。

図７は、本発明の第１の実施形態を示し、図２のステップＳ１０６で作成された輝度ヒストグラム、及び、その標準偏差（即ち、Digital Red-Free画像における濃度差）の一例を示す図である。ここで、図７の輝度ヒストグラムにおいて、横軸は輝度の高さを示し、縦軸は画素数を示す。また、「平均」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の平均を示し、「標準偏差」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の標準偏差を示し、「中間値」は輝度ヒストグラムにおける輝度値の中間値を示し、「全ピクセル」は輝度ヒストグラムに示された全画素数を示す。

続いて、ステップＳ１０８において、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０３で取得したカラー眼底画像における濃度差と、ステップＳ１０７で取得したDigital Red-Free画像における濃度差とを比較して、濃度差が改善されたか否かを判断する。
具体的に、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３で取得したカラー眼底画像における濃度差（標準偏差）に対して、ステップＳ１０７で取得したDigital Red-Free画像における濃度差（標準偏差）が大きくなった場合に、濃度差が改善されたと判断する。例えば、図６に示すカラー眼底画像における濃度差を表す標準偏差は３２．５６であり、図７に示すDigital Red-Free画像における濃度差を表す標準偏差は３６．６４であるため、この場合、濃度差が改善されたと判断される。即ち、この場合のように、濃度差（標準偏差）が大きくなると、乳頭部周辺領域のコントラストが改善されたと考えることができる。

ステップＳ１０８の判断の結果、濃度差が改善された場合（即ち、ステップＳ１０７で取得したDigital Red-Free画像における濃度差がステップＳ１０３で取得したカラー眼底画像における濃度差よりも大きい場合）には、ステップＳ１０９に進む。即ち、この場合は、Digital Red-Free画像の方が、カラー眼底画像よりも、乳頭部周辺領域のコントラストが良好であると考えられる場合である。
ステップＳ１０９に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０１で撮影されたカラー眼底画像に加えて、ステップＳ１０５で生成したDigital Red-Free画像を、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、Digital Red-Free画像とカラー眼底画像との両画像を並べて表示したり、選択表示したりする制御を行う。
なお、本実施形態においては、ステップＳ１０９の処理は、少なくともDigital Red-Free画像を保存するものであればよい。

一方、ステップＳ１０８の判断の結果、濃度差が改善していない場合（即ち、ステップＳ１０７で取得したDigital Red-Free画像における濃度差がステップＳ１０３で取得したカラー眼底画像における濃度差よりも大きくない場合）には、ステップＳ１１０に進む。即ち、この場合は、カラー眼底画像の方が、Digital Red-Free画像よりも、乳頭部周辺領域のコントラストが良好であると考えられる場合である。
ステップＳ１１０に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０１で撮影されたカラー眼底画像のみを、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、カラー眼底画像を表示する制御を行う。
なお、本例では、カラー眼底画像のみを保存するようにしているが、操作者による予めの設定等により、ステップＳ１０５で生成したDigital Red-Free画像を併せて保存するようにしてもよい。この場合、その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、Digital Red-Free画像とカラー眼底画像との両画像を並べて表示したり、選択表示したりする制御を行う。

また、ステップＳ１０４の判断の結果、ステップＳ１０３で取得した濃度差が所定値以下でない場合も、ステップＳ１１０に進む。ここで、ステップＳ１０３で取得した濃度差が所定値以下でない場合とは、カラー眼底画像の乳頭部周辺領域のコントラストが高く、視神経乳頭部の凹みの度合い等に基づく緑内障の診断がし易い場合である。即ち、この場合は、ステップＳ１０１で撮影されたカラー眼底画像が診断画像として使えるため、ステップＳ１０５で行われる画像処理を省略することができる。
ステップＳ１１０に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ１０１で撮影されたカラー眼底画像を、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、カラー眼底画像を表示する制御を行う。この際、例えば制御装置２００は、Digital Red-Free画像が生成されなかった旨の表示も併せて行う。

以上により、図２のフローチャートにおける処理が終了する。

第１の実施形態に係る眼科システムによれば、カラー眼底画像における乳頭部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に、Digital Red-Free画像を生成するようにしたので、無条件でDigital Red-Free画像を生成する場合と比べて、画像処理の負荷の軽減を図ることができる。また、操作者（撮影者）が撮影指示を行うだけで、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける乳頭部周辺領域のコントラストが高い画像を取得することができる。これにより、視神経乳頭部の凹みの度合い等に基づく緑内障の診断がし易くなる。
即ち、第１の実施形態に係る眼科システムによれば、画像処理の負荷の軽減を図りつつ、被検眼Ｅの好適な診断を行うことが可能となる。

また、第１の実施形態に係る眼科システムでは、乳頭部周辺のカラー眼底画像から主にＧ成分を抽出する画像処理を行ってDigital Red-Free画像を生成しているため、被検眼Ｅの網膜の深部を選択的に観察することができる。このため、乳頭部における網膜側の血管走行を精度良く診断することができる。
ここで、血管は、Ｒ成分の光を反射するため、Ｒ成分を有するがＧ成分をほとんど有さない。このとき、カラー眼底画像における網膜側の血管領域は、Ｒ成分を有し且つＧ成分をほとんど有さないが、カラー眼底画像における脈絡膜側の血管領域（主に毛細血管領域）は、網膜側で反射したＧ成分を含むため、Ｒ成分だけでなくＧ成分も有する。また、カラー眼底画像における血管領域以外の主な領域も、Ｒ成分だけでなくＧ成分を有する。
このことから、カラー眼底画像からＧ成分を抽出する（Ｒ成分を低減すると相対的にＧ成分が強調されて抽出される）と、脈絡膜側の血管領域（主に毛細血管領域）の観察を抑制し、網膜側の血管領域を選択的に観察することができる。

（第２の実施形態：黄斑部を含む領域の神経線維層強調画像の生成）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、まず、操作入力装置３００を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する指示がなされた場合に、当該眼底ＥｒにおけるＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を撮影する。その後、カラー眼底画像における一部の領域（本実施形態では、黄斑部を含む領域）の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像として眼底Ｅｒにおける特徴部位である神経線維層を強調した画像である神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）を生成する。本実施形態において、神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）を生成する理由としては、ＲＮＦＬＤの有無が分かるためであり、これにより、緑内障の診断がし易くなるからである。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る眼科システムにおいて、神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）の生成可否判断を行うフローチャートである。ここで、図３に示す処理を行うのに際しては、予め、操作者（撮影者等）から操作入力装置３００を介して、神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）の生成モードが設定されているものとする。

まず、撮影者が、操作入力装置３００を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する指示（静止画像撮影指示）をすると、ステップＳ２０１において、制御装置２００は、カラー眼底画像撮影装置１００に対して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影する制御を行う。そして、カラー眼底画像撮影装置１００は、制御装置２００の制御に基づいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を撮像する。このステップＳ２０１におけるカラー眼底画像を撮像するカラー眼底画像撮影装置１００は、撮像手段を構成する。

続いて、ステップＳ２０２において、例えば制御装置２００は、まず、ステップＳ２０１で得られたカラー眼底画像をカラー眼底画像撮影装置１００から取得する。このカラー眼底画像を取得する制御装置２００等は、カラー眼底画像取得手段を構成する。
次いで、例えば制御装置２００は、取得したカラー眼底画像について、その一部の領域である被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける黄斑部を含む領域（以下、この領域を「黄斑部周辺領域」と称する）を抽出する。
次いで、例えば制御装置２００は、抽出した黄斑部周辺領域のカラー眼底画像に対して、輝度成分のヒストグラム（輝度ヒストグラム）を作成する。このステップＳ２０２における輝度ヒストグラムを作成する制御装置２００等は、第１のヒストグラム作成手段を構成する。

続いて、ステップＳ２０３において、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０２で作成した輝度ヒストグラムの標準偏差を算出し、当該算出した標準偏差を、黄斑部周辺領域内のカラー眼底画像における濃度差として取得する。このステップＳ２０３における濃度差を取得する制御装置２００等は、第１の濃度差取得手段を構成する。ここで、輝度ヒストグラムの標準偏差（即ち、カラー眼底画像における濃度差）は、上述した（１）式より求まる。

続いて、ステップＳ２０４において、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０３で取得した濃度差が所定値（閾値）以下であるか否かを判断する。ここで、ステップＳ２０３で取得した濃度差が所定値以下である場合とは、カラー眼底画像の黄斑部周辺領域のコントラストが低く、ＲＮＦＬＤの有無等に基づく緑内障の診断がし難い場合である。

ステップＳ２０４の判断の結果、ステップＳ２０３で取得した濃度差が所定値以下である場合には、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０１で撮影されたカラー眼底画像に対してデジタル画像処理を行って、Digital Cobalt画像を生成する。このDigital Cobalt画像は、一例として、カラー眼底画像のＲＧＢ成分から、Ｒ成分を除く画像処理を行うことで得られる画像である。即ち、このDigital Cobalt画像は、カラー眼底画像のＲＧＢ成分のバランスをデジタル的に変化させる画像処理を行うことで得られる画像である。例えば、Digital Cobalt画像は、疑似的にブルーフィルタを使用して撮影された画像と同程度の画像となる。このステップＳ２０５におけるDigital Cobalt画像を生成する制御装置２００等は、生成手段を構成する。また、このステップＳ２０５における画像処理を行う制御装置２００等は、画像処理装置を構成する。なお、上述した画像処理は、カラー眼底画像のＲＧＢ成分から、Ｒ成分を除くとともに、ＧＢ成分を所定の割合で配合することが好ましい。ここで、所定の配合は、例えば、Ｇ成分とＢ成分の比を１対２とするように、Ｒ成分やＧ成分よりも波長の短いＢ成分の割合を多くするように決定される。これにより、眼底の表面をより選択的に観察することができる。また、配合した結果を、第１の実施形態と同様に、所定のＬＵＴ等に基づいて変換することが好ましい。

続いて、ステップＳ２０６において、例えば制御装置２００は、まず、ステップＳ２０５で生成されたDigital Cobalt画像について、その一部の領域である被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける黄斑部周辺領域を抽出する。即ち、ここでは、Digital Cobalt画像における一部の領域であってステップＳ２０２で抽出されたカラー眼底画像における一部の領域に対応する領域である黄斑部周辺領域を抽出する。
次いで、例えば制御装置２００は、抽出した黄斑部周辺領域のDigital Cobalt画像に対して、輝度成分のヒストグラム（輝度ヒストグラム）を作成する。このステップＳ２０６における輝度ヒストグラムを作成する制御装置２００等は、第２のヒストグラム作成手段を構成する。

続いて、ステップＳ２０７において、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０６で作成した輝度ヒストグラムの標準偏差を算出し、当該算出した標準偏差を、黄斑部周辺領域内のDigital Cobalt画像における濃度差として取得する。このステップＳ２０７における濃度差を取得する制御装置２００等は、第２の濃度差取得手段を構成する。ここで、輝度ヒストグラムの標準偏差（即ち、Digital Cobalt画像における濃度差）は、上述した（１）式より求まる。

続いて、ステップＳ２０８において、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０３で取得したカラー眼底画像における濃度差と、ステップＳ２０７で取得したDigital Cobalt画像における濃度差とを比較して、濃度差が改善されたか否かを判断する。
具体的に、ステップＳ２０８では、ステップＳ２０３で取得したカラー眼底画像における濃度差（標準偏差）に対して、ステップＳ２０７で取得したDigital Cobalt画像における濃度差（標準偏差）が大きくなった場合に、濃度差が改善されたと判断する。即ち、この場合のように、濃度差（標準偏差）が大きくなると、黄斑部周辺領域のコントラストが改善されたと考えることができる。

ステップＳ２０８の判断の結果、濃度差が改善された場合（即ち、ステップＳ２０７で取得したDigital Cobalt画像における濃度差がステップＳ２０３で取得したカラー眼底画像における濃度差よりも大きい場合）には、ステップＳ２０９に進む。即ち、この場合は、Digital Cobalt画像の方が、カラー眼底画像よりも、黄斑部周辺領域のコントラストが良好であると考えられる場合である。
ステップＳ２０９に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０１で撮影されたカラー眼底画像に加えて、ステップＳ２０５で生成したDigital Cobalt画像を、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、Digital Cobalt画像とカラー眼底画像との両画像を並べて表示したり、選択表示したりする制御を行う。
なお、本実施形態においては、ステップＳ２０９の処理は、少なくともDigital Cobalt画像を保存するものであればよい。

一方、ステップＳ２０８の判断の結果、濃度差が改善していない場合（即ち、ステップＳ２０７で取得したDigital Cobalt画像における濃度差がステップＳ２０３で取得したカラー眼底画像における濃度差よりも大きくない場合）には、ステップＳ２１０に進む。即ち、この場合は、カラー眼底画像の方が、Digital Cobalt画像よりも、黄斑部周辺領域のコントラストが良好であると考えられる場合である。
ステップＳ２１０に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０１で撮影されたカラー眼底画像のみを、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、カラー眼底画像を表示する制御を行う。
なお、本例では、カラー眼底画像のみを保存するようにしているが、操作者による予めの設定等により、ステップＳ２０５で生成したDigital Cobalt画像を併せて保存するようにしてもよい。この場合、その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、Digital Cobalt画像とカラー眼底画像との両画像を並べて表示したり、選択表示したりする制御を行う。

また、ステップＳ２０４の判断の結果、ステップＳ２０３で取得した濃度差が所定値以下でない場合も、ステップＳ２１０に進む。ここで、ステップＳ２０３で取得した濃度差が所定値以下でない場合とは、カラー眼底画像の黄斑部周辺領域のコントラストが高く、ＲＮＦＬＤの有無等に基づく緑内障の診断がし易い場合である。即ち、この場合は、ステップＳ２０１で撮影されたカラー眼底画像が診断画像として使えるため、ステップＳ２０５で行われる画像処理を省略することができる。
ステップＳ２１０に進むと、例えば制御装置２００は、ステップＳ２０１で撮影されたカラー眼底画像を、例えば内部の記憶媒体に保存する。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、カラー眼底画像を表示する制御を行う。この際、例えば制御装置２００は、Digital Cobalt画像が生成されなかった旨の表示も併せて行う。

以上により、図３のフローチャートにおける処理が終了する。

第２の実施形態に係る眼科システムによれば、カラー眼底画像における黄斑部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に、Digital Cobalt画像を生成するようにしたので、無条件でDigital Cobalt画像を生成する場合と比べて、画像処理の負荷の軽減を図ることができる。また、操作者（撮影者）が撮影指示を行うだけで、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける黄斑部周辺領域のコントラストが高い画像を取得することができる。これにより、黄斑部周辺領域におけるＲＮＦＬＤの有無等に基づく緑内障の診断がし易くなる。
即ち、第２の実施形態に係る眼科システムによれば、画像処理の負荷の軽減を図りつつ、被検眼Ｅの好適な診断を行うことが可能となる。

また、第２の実施形態に係る眼科システムでは、黄斑部周辺のカラー眼底画像から主にＢ成分を抽出する画像処理を行ってDigital Cobalt画像を生成しているため、主に被検眼Ｅの網膜の表面を選択的に観察することができる。このため、黄斑部における神経線維層を精度良く診断することができる。

（第３の実施形態：乳頭部周辺領域の血管強調画像と黄斑部周辺領域の神経線維層強調画像の両画像の生成）
上述した第１の実施形態では、カラー眼底画像における乳頭部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける血管強調画像（Digital Red-Free画像）を生成する形態であった。また、上述した第２の実施形態では、カラー眼底画像における黄斑部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）を生成する形態であった。
しかしながら、本発明の実施形態においては、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態に限られない。
例えば、本発明の第３の実施形態として、第１の実施形態における血管強調画像（Digital Red-Free画像）、及び、第２の実施形態における神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）の両画像を生成する形態であってもよい。この形態を採る場合には、例えば、処理の開始の際に、予め、操作者（撮影者等）から操作入力装置３００を介して、血管強調画像（Digital Red-Free画像）及び神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）の生成モードが設定されるものとする。具体的に、本実施形態では、カラー眼底画像における乳頭部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける血管強調画像（Digital Red-Free画像）を生成し、また、カラー眼底画像における黄斑部周辺領域内の濃度差が所定値以下である場合に被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける神経線維層強調画像（Digital Cobalt画像）を生成する態様を採る。その後、例えば制御装置２００は、操作入力装置３００を介した表示指示等に基づき、Digital Red-Free画像、Digital Cobalt画像、カラー眼底画像を並べて表示したり、選択表示したりする制御を行う。

（その他の実施形態）
本発明に係る処理を開始する前に、上述した第１〜第３の実施形態に係る生成モードを予め操作者（撮影者等）に選択可能に表示し、選択された生成モードを実行するようにしてもよい。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。

なお、前述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、または、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 対物レンズ、２ 穴あきミラー、３ 撮影絞り、４ 合焦レンズ、５ 結像レンズ、６ ダイクロ跳ね上げミラー、７ 可視透過フィルター、８ 角膜バッフル、９ リレーレンズ、１０ スプリット像投影光学系、１１ レンズ、１２ リングスリット、１３ ストロボ光源、１４ コンデンサレンズ、１５ 赤外光フィルター、１６ ハロゲンランプ、１７ 連動機構、１８ 固視灯ユニット、１９ ロータリーソレノイド、２０ 小ミラー棒、２１ スプリット像投影用光源、２２ スプリット絞り、２３ レンズ、３１ デジタルカメラ、３２ クイックリターンミラー、３３ ＣＭＯＳエリアセンサー、３４ ＬＣＤモニター、３５ 処理回路、３６ マウント、３７ 信号接点、１００ カラー眼底画像撮影装置、２００ 制御装置、３００ 操作入力装置、Ａ〜Ｃ 光路、Ｅ 被検眼、Ｅｐ 被検眼瞳孔、Ｅｒ 眼底

Claims (16)

1. 被検眼の眼底を撮像して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を取得する撮像手段と、
   前記カラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像を生成する生成手段と
   を有することを特徴とする眼科システム。
2. 前記カラー眼底画像における前記一部の領域について、輝度成分のヒストグラムを作成する第１のヒストグラム作成手段と、
   前記第１のヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラムの標準偏差を、前記カラー眼底画像における前記一部の領域の前記濃度差として取得する第１の濃度差取得手段と
   を更に有し、
   前記生成手段は、前記第１の濃度差取得手段で取得された濃度差が前記所定値以下である場合に、前記画像処理済み画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の眼科システム。
3. 前記画像処理済み画像における一部の領域であって前記カラー眼底画像における前記一部の領域に対応する領域について、輝度成分のヒストグラムを作成する第２のヒストグラム作成手段と、
   前記第２のヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラムの標準偏差を、前記画像処理済み画像における前記一部の領域の濃度差として取得する第２の濃度差取得手段と、
   前記第２の濃度差取得手段で取得された濃度差が前記第１の濃度差取得手段で取得された濃度差よりも大きい場合に、少なくとも前記画像処理済み画像を保存する保存手段と
   を更に有することを特徴とする請求項２に記載の眼科システム。
4. 前記画像処理済み画像における一部の領域であって前記カラー眼底画像における前記一部の領域に対応する領域について、輝度成分のヒストグラムを作成する第２のヒストグラム作成手段と、
   前記第２のヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラムの標準偏差を、前記画像処理済み画像における前記一部の領域の濃度差として取得する第２の濃度差取得手段と、
   前記第２の濃度差取得手段で取得された濃度差が前記第１の濃度差取得手段で取得された濃度差よりも大きくない場合に、前記カラー眼底画像を保存する保存手段と
   を更に有することを特徴とする請求項２に記載の眼科システム。
5. 前記カラー眼底画像における前記眼底の部位に応じて、前記カラー眼底画像から抽出する主な成分を選択する選択手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の眼科システム。
6. 前記カラー眼底画像における前記一部の領域とは、前記被検眼の眼底における乳頭部を含む領域であり、
   前記生成手段は、前記画像処理済み画像として前記被検眼の眼底における血管を強調した血管強調画像を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼科システム。
7. 前記生成手段は、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちのＧ成分に基づいて前記画像処理を行って、前記血管強調画像を生成することを特徴とする請求項６に記載の眼科システム。
8. 前記カラー眼底画像における前記一部の領域とは、前記被検眼の眼底における黄斑部を含む領域であり、
   前記生成手段は、前記画像処理済み画像として前記被検眼の眼底における神経線維層を強調した神経線維層強調画像を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼科システム。
9. 前記生成手段は、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちのＢ成分に基づいて前記画像処理を行って、前記神経線維層強調画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の眼科システム。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の眼科システムの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
11. ＲＧＢで表現される被検眼のカラー眼底画像を取得する取得手段と、
    前記カラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像を生成する生成手段と
    を有することを特徴とする画像処理装置。
12. 前記カラー眼底画像における前記一部の領域とは、前記被検眼の眼底における乳頭部を含む領域であり、
    前記生成手段は、前記画像処理済み画像として前記被検眼の眼底における血管を強調した血管強調画像を生成することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記生成手段は、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちのＧ成分に基づいて前記画像処理を行って、前記血管強調画像を生成することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 前記カラー眼底画像における前記一部の領域とは、前記被検眼の眼底における黄斑部を含む領域であり、
    前記生成手段は、前記画像処理済み画像として前記被検眼の眼底における神経線維層を強調した神経線維層強調画像を生成することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
15. 前記生成手段は、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちのＢ成分に基づいて前記画像処理を行って、前記神経線維層強調画像を生成することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
16. 被検眼の眼底を撮像して、ＲＧＢで表現されるカラー眼底画像を取得する撮像ステップと、
    前記カラー眼底画像における一部の領域の輝度に基づく濃度差が所定値以下である場合に、前記カラー眼底画像のＲＧＢ成分のうちの少なくともＲ成分を低減させる画像処理を行って、画像処理済み画像を生成する生成ステップと
    を有することを特徴とする眼科システムの制御方法。

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