JP2015029558A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的の一つは、偏光OCTから得られる偏光情報を元に、ユーザが疾病の経過観察を効果的に行うために支援することである。
異なる時刻に被検体を撮影して得た複数の断層輝度画像と、前記複数の断層輝度画像に対応する複数の偏光断層画像とを取得する断層画像取得手段と、
前記取得された複数の断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の偏光断層画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較する比較手段と、を有する。
また、本発明に係る画像処理方法は、
異なる時刻に被検体を撮影して得た複数の断層輝度画像と、前記複数の断層輝度画像に対応する複数の偏光断層画像とを取得する工程と、
前記取得された複数の断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の偏光断層画像の位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較する工程と、を有する。
[装置の全体構成]
図1は、本実施形態における撮影装置の一例である「眼科装置」の全体構成の概略図である。なお、後述する信号処理部190の少なくとも一部を「画像処理装置」とみなすことができ、また、この場合、「眼科装置」全体を「眼科システム」、あるいは「撮影装置」全体を「撮影システム」とみなすこともできる。
PS−OCT100の構成について説明する。
PS−SLO140の構成について説明する。
前眼部撮影部160について説明する。
内部固視灯170について説明する。
本装置全体を制御するための制御部200について説明する。
次に、信号処理部190を構成する画像生成部193における画像生成について説明する。
画像生成部193は、前述した2つの断層信号から断層輝度画像を生成する。
画像生成部193は、互いに直行する偏光成分の断層画像からリターデーション画像を生成する。
画像生成部193は、複数のBスキャン像に対して得たリターデーション(Retardation)画像からリターデーションマップを生成する。
画像生成部193は、先に生成されたリターデーション画像の各Aスキャン画像において、ILMからRNFLの範囲でリターデーションδの値を線形近似し、その傾きを当該Aスキャン画像の網膜上の位置における複屈折として決定する。すなわち、リターデーションはRNFLにおける距離と複屈折と積であるため、各Aスキャン画像において深さとリターデーションの値をプロットすると線形の関係が得られる。したがって、このプロットに対して最小二乗法等により線形近似を行い、その傾きを求めればそれが当該Aスキャン画像におけるRNFLの複屈折の値となる。この処理を取得した全てのリターデーション画像に対して行うことで、複屈折を表すマップを生成する。
画像生成部193は、取得した断層信号AH、AVとそれらの間の位相差ΔΦから、各画素毎にストークスベクトルSを(式3)により計算する。
次に本画像処理装置による処理動作について説明する。
まず、ステップS101において、被検眼を本装置に配置した状態で、本装置と被検眼のアライメントを行う。アライメントの説明に関して、本実施形態に特有な処理について説明し、ワーキングディスタンス等のXYZ方向のアライメント、フォーカス、コヒーレンスゲートの調整等は一般的であるのでその説明は省略する。
図4は、調整時に表示部192に表示されるウィンドウ400を示している。第一の表示領域の一例である表示領域410には、PS−SLO140で撮影され、画像生成部193で生成された眼底画像411が表示され、眼底画像411上に、PS−OCT100の撮影位置を示すガイド412が重畳表示されている。
λ/4偏光板113の調整について説明する。
ステップS102〜S103において、光源141から測定光を出射して、網膜Erからの戻り光を、APD152、153で受光して、画像生成部193にて前述の通り眼底画像を生成する。また、比較部196は取得した眼底データを記録する。
ステップS104では、ステップS102〜S103にて撮影された眼底画像と、過去撮影され、取得された眼底画像を比較し、PS−OCT100のスキャン位置を設定する。
ステップS105〜S106においては、光源101からそれぞれ測定光を出射して、網膜Erからの戻り光を、ラインカメラ129、133で受光して、画像生成部193で、前述の通り断層輝度画像を生成する。
N枚の画像撮影と画像処理の後、ステップS107において、位置合わせ手段の一例である画像重ね合わせ部195は、まず、複数の断層輝度画像の位置合わせを行う。以下、図6の説明図を用いて位置合わせの方法を説明する。ここで、複数の断層輝度画像の位置合わせは、まず、例えば、基準となる第一の輝度画像601に対して第二の輝度画像602のパターンマッチングを行うことにより、眼球運動を検出する。パターンマッチングとは、基準となる画像に対して類似度が最も高くなる領域を探索する技術である。基準となる第一の輝度画像から特徴のある部分を抽出し、第二の輝度画像に対してパターンマッチングを行って一致或いは類似度が最も高い箇所を探索し、その座標から画像取得間における眼球運動を検出してもよい。例えば輝度画像601中の黄斑部603を用いてパターンマッチングをすることも可能である。
ステップS108では、過去取得され、重ね合わせにより生成された過去断層輝度画像831と現在取得され、重ね合わせにより生成された現在断層輝度画像841の両画像において、対応する画素同士のリターデーションを減算処理することで比較を行う。そのため、まずは比較を行うために過去断層輝度画像831と現在断層輝度画像841の位置合わせを行う。位置合わせは、過去断層輝度画像831と比較して最も相関関数が高くなるように、アフィン変換などの処理を行うことで現在断層輝度画像841を変形させる。このとき、比較対象となる過去断層輝度画像831に関しても、変形される現在断層輝度画像841と同一の領域を表示するように、共通領域を抽出し変形される。尚、変形された過去断層輝度画像831と現在断層輝度画像841の両画像は、各画素の輝度値や偏光パラメータに関して補間を行い再構成される。補間の方法は、例えば最近傍補間や双一次補間、双三次補間などにより行われる。なお、本発明において、過去の断層画像と現在の断層画像とは、異なる時刻に被検体を撮影して得た複数の断層画像であれば良い。
次に、生成した各画像及び解析した結果の出力処理ステップS109について説明する。本実施形態おける出力処理は、ステップS102〜S108で取得・生成された画像と比較結果を表示する。
第2の実施形態について、図10と図11を用いて説明する。本実施形態では、OCT断層画像で3D画像(3次元画像)を生成し、過去に診断で利用したOCT断層画像に対して、現在取得した3D画像データの中から類似度の高い断層画像を抽出し、比較する方法について説明する。
次に、図11のフローチャートを用いて本実施形態の特徴的な処理動作について説明する。尚、第1の実施形態と同様の処理動作はここでは説明を割愛する。
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。
Claims (18)
- 異なる時刻に被検体を撮影して得た複数の断層輝度画像と、前記複数の断層輝度画像に対応する複数の偏光断層画像とを取得する断層画像取得手段と、
前記取得された複数の断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の偏光断層画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較する比較手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記比較手段は、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較することにより、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像の差分を示す情報を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記比較手段は、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較することにより、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像の差分画像を、前記差分を示す情報として生成することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記生成された差分を示す情報を表示手段に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。
- 前記断層画像取得手段が、前記複数の断層輝度画像として、過去断層輝度画像及び現在断層輝度画像を取得し、前記複数の偏光断層画像として、前記過去断層輝度画像に対応する過去偏光断層画像及び前記現在断層輝度画像に対応する現在偏光断層画像を取得し、
前記位置合わせ手段が、前記取得された過去断層輝度画像及び現在断層輝度画像に基づいて、前記取得された過去偏光断層画像及び現在偏光断層画像の位置合わせを行い、
前記比較手段が、前記位置合わせが行われた過去偏光断層画像及び現在偏光断層画像を比較することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記断層画像取得手段が、前記複数の断層輝度画像として、複数の過去断層輝度画像及び複数の現在断層輝度画像を取得し、前記複数の偏光断層画像として、前記複数の過去断層輝度画像に対応する複数の過去偏光断層画像及び前記複数の現在断層輝度画像に対応する複数の現在偏光断層画像を取得し、
前記位置合わせ手段が、前記取得された複数の過去断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の過去偏光断層画像の位置合わせを行い、前記取得された複数の現在断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の現在偏光断層画像の位置合わせを行い、
前記比較手段が、前記位置合わせが行われた複数の過去偏光断層画像を重ね合わせて得た新たな過去偏光断層画像と、前記位置合わせが行われた複数の現在偏光断層画像を重ね合わせて得た新たな現在偏光断層画像とを比較することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記位置合わせ手段は、前記取得された複数の断層輝度画像の相関が大きくなるように、前記取得された複数の偏光断層画像の位置ずれを補正することにより、前記取得された複数の偏光断層画像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記比較手段が、被検体を撮影する毎に被検体の膜厚情報とリターデーション情報とのうち少なくとも一方の情報を記録し、経過観察において、現在の撮影における該情報と過去の撮影における該情報とを比較することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 測定光を照射した前記被検体からの戻り光を分割して得た互いに異なる偏光の光に基づく該被検体の偏光状態を示す異なる時刻の複数の平面画像を取得する平面画像取得手段と、
前記複数の平面画像から被検体の移動量を検知する検知手段と、
前記検知された移動量に基づいて、前記複数の偏光断層画像の取得位置を補正する補正手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記被検体は被検眼であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置と通信可能に接続された撮影装置によって取得された前記複数の偏光断層画像を前記断層画像取得手段に送信する送信手段を有する撮影システム。
- 異なる時刻に被検体を撮影して得た複数の断層輝度画像と、前記複数の断層輝度画像に対応する複数の偏光断層画像とを取得する工程と、
前記取得された複数の断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の偏光断層画像の位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較する工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記比較する工程において、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較することにより、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像の差分を示す情報を生成することを特徴とする請求項12に記載の画像処理方法。
- 前記比較する工程において、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像を比較することにより、前記位置合わせが行われた複数の偏光断層画像の差分画像を、前記差分を示す情報として生成することを特徴とする請求項13に記載の画像処理方法。
- 前記生成された差分を示す情報を表示手段に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項13または14に記載の画像処理方法。
- 前記取得する工程において、前記複数の断層輝度画像として、過去断層輝度画像及び現在断層輝度画像を取得し、前記複数の偏光断層画像として、前記過去断層輝度画像に対応する過去偏光断層画像及び前記現在断層輝度画像に対応する現在偏光断層画像を取得し、
前記位置合わせを行う工程において、前記取得された過去断層輝度画像及び現在断層輝度画像に基づいて、前記取得された過去偏光断層画像及び現在偏光断層画像の位置合わせを行い、
前記比較する工程において、前記位置合わせが行われた過去偏光断層画像及び現在偏光断層画像を比較することを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 前記取得する工程において、前記複数の断層輝度画像として、複数の過去断層輝度画像及び複数の現在断層輝度画像を取得し、前記複数の偏光断層画像として、前記複数の過去断層輝度画像に対応する複数の過去偏光断層画像及び前記複数の現在断層輝度画像に対応する複数の現在偏光断層画像を取得し、
前記位置合わせを行う工程において、前記取得された複数の過去断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の過去偏光断層画像の位置合わせを行い、前記取得された複数の現在断層輝度画像に基づいて前記取得された複数の現在偏光断層画像の位置合わせを行い、
前記比較する工程において、前記位置合わせが行われた複数の過去偏光断層画像を重ね合わせて得た新たな過去偏光断層画像と、前記位置合わせが行われた複数の現在偏光断層画像を重ね合わせて得た新たな現在偏光断層画像とを比較することを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 請求項12乃至17のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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