JP2015091564A - 撮影装置及び撮影方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】経時変化する眼部の同一部位の断面画像を、異なる日時に撮影する撮影装置であって、眼部の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい第1の領域との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された眼部の状態を示す状態情報に対応する眼部の眼底画像の第1の領域に基づき、基準部分を眼部の眼底画像の第1の領域を除いた第2の領域から取得する取得手段と、基準部分に対する相対位置として設定される眼部の眼底画像上の撮像位置の眼部の断面画像を撮像する断面画像取得手段と、撮像した断面画像と撮像位置とを対応付けて記憶する記憶手段とを備える。
【選択図】 図9
Description
経時変化する眼部の同一部位の断面画像を、異なる日時に撮影する撮影装置であって、
眼部の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい第1の領域との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記眼部の状態を示す状態情報に対応する前記眼部の眼底画像の第1の領域に基づき、基準部分を前記眼部の眼底画像の前記第1の領域を除いた第2の領域から取得する取得手段と、
前記基準部分に対する相対位置として設定される前記眼部の眼底画像上の撮像位置の前記眼部の断面画像を撮像する断面画像取得手段と、
前記撮像した断面画像と前記撮像位置とを対応付けて記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする。
図1は本実施形態に係る撮影装置の機能ブロックを示す図である。図1を用いて本実施形態に係る撮影装置の機能構成を説明する。
撮影部2は、正面画像取得部21と断面画像取得部22、並びに撮影制御部23を備える。撮影制御部23は、正面画像取得部21と断面画像取得部22の動作を制御する機能要素である。以下、正面画像取得部21と断面画像取得部22について詳細に説明する。
正面画像取得部21は、例えば、眼底画像、あるいは前眼部の画像のような正面画像を取得するための眼底カメラやSLOなどによって実現される。正面画像取得部21は、被写体の概略画像を取得する第1取得手段として機能する。図2は、正面画像取得部21が眼底カメラである場合の機能構成例を示すブロック図である。正面画像取得部21は眼の正面画像を撮影して取得する装置であり、例えば、照明部200、光学処理部201、センサ部202、固視目標提示部203等を備える。
次に、断面画像取得部22の構成について図3を参照して説明する。図3はOCT装置で実現した場合の断面画像取得部22の機能構成例を示すブロック図である。
図4は、本実施形態に係る撮影処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、現在の診断に用いると共に今後継続的な経過観察が必要な部位の撮影であって、経時変化による病変の影響を受けずに精度よく同じ部位の撮影を繰り返す必要がある撮影の処理を説明する。本実施形態では、特に、眼球の黄斑部に異常があり、黄斑部周辺の形状や特徴が経時変化により変化するような場合について、図4を参照して説明する。なお、撮影処理で取得される正面画像は、第1の概略画像(第1の前記概略画像)の一例である。
S401では、被検眼の眼底画像とOCTの断面画像を撮影し、表示部5に表示する(画像撮影処理)。被検眼の眼底画像と断面画像は同時に撮影されることが望ましいが、断面画像の撮影位置を眼底画像に精度よく関連づけられれば、必ずしも同時に撮影する必要はない。また、断面画像撮影と同時にSLOを撮影し、SLOの画像と眼底カメラの眼底画像の位置合わせを行って、眼底カメラの眼底画像に断面画像の撮影位置を関連づけても構わない。
次に、S402では基準決定処理を行う。基準決定処理(S402)では、ユーザから入力された後述の状態情報を用いて正面画像上での断面画像の撮影位置を決定するための基準点を抽出すべく、特徴の抽出領域を決定する(抽出領域の決定)。そして、この抽出領域内の特徴を用いて、後述する位置情報生成処理(S403)において断面画像撮影位置の位置情報を生成する際に用いる基準点を決定する(基準点の決定)。なお、本実施形態では、概略画像(正面画像)における経時変化が他の部分よりも小さい基準部分が点(基準点)である場合について説明するが、後述するように、線や一定の範囲を占める領域でもよい。
この抽出領域は、状態情報をもとに眼底画像内の病変の影響が小さいことが予想される領域である。本実施形態では、抽出領域は、まず眼底画像領域内で病変の可能性の高い領域を非抽出領域として決定し、眼底画像領域内の非抽出領域を除いた領域として決定する。ただし、抽出領域をじかに指定するようにしてもよい。
抽出領域からの特徴抽出においては、例えば、眼底画像中の黄斑部や神経乳頭の中心や血管の形状や分岐点などにおける様々な情報を特徴として抽出することができる。これらの特徴の画素の輝度値の最大値、平均値、中央値、分散、標準偏差、閾値以上の点の数やその割合等を特徴として抽出することができる。更に、小領域に分割し、濃度ヒストグラム、平均濃度、濃度分散値、コントラスト等の濃度を特徴として抽出してもよい。
S403では位置情報生成処理を実行し、断面画像の撮影位置を、基準決定処理(S402)で決定された基準点に対する眼底画像上の撮影位置情報に変換し、保存用の位置情報を生成する。ここで、位置情報は、正面画像に対して設定された撮影位置の基準部分に対する相対位置を示す情報とすることができる。撮影位置情報はS402で決定された基準点に基づく位置情報であればどのような位置情報でもよい。その一例としては、S402で決定された2点の基準点を通る第1の直線と基準点のうちの1点で第1の直線と直交するようなXY平面を定義し、断面画像の撮影位置の始点の座標値と終点の座標値を記録するようにすることができる。さらに複数の断面画像の撮影位置も記録できるようにする場合は、前述の始点と終点の座標値に加えて、断面画像の向きや枚数、断面画像の長さあたりのピクセル数を示す解像度、撮影のスライス間隔等の情報を合わせて位置情報に加えるようにしてもよい。
位置情報生成処理(S403)が終了すると、S404において、撮影者はこの情報で保存してよいかを確認して、入力部3から保存(保持)を指示する。ここで、撮影者が保存を指示しなかった場合(S404でNO)、S402に戻って基準点決定処理から、再度、処理をやり直すことも可能である。撮影条件に関する情報、例えば、撮影装置にあらかじめプリセットされている図7の参照テーブルのような設定情報や、撮影ルールのような既存の設定情報をそのまま使うか判断する場合はここで行う。既存の設定値とルールによりS402、S403で決定された非抽出領域(抽出領域でもよい)や基準点や位置情報を表示部5の表示で確認後、ユーザは、任意の領域指定や設定変更を行い、再度S402から処理を行うように指示を行う。
S404において、撮影者が入力部3より保存指示を行った場合(S404でYES)は、S405に進んで保存処理を実行する。S405の保存処理では、記憶部4に、S401で撮影した眼底画像とS402で入力された眼の状態情報、S403で生成された位置情報を、S401で撮影した断面画像と関連づけて保存(保持)する。ここで、断面画像との関連づけは、後に診断で用いる各断面画像の撮影位置情報として識別可能であれば、どのような手法を用いて行っても構わない。例えば、同じ値の識別子をファイル名に付加してもよいし、断面画像ごとに作成されるフォルダ内にまとめて保存してもよい。
図9は、本実施形態における再撮影処理の手順を示すフローチャートである。再撮影処理は、例えば、本実施形態に係る撮影処理を実施後、長時間が経過した後、眼の病状の進行度などを確認するために、同一部位の断面画像を取得して比較診断を行うように行う撮影処理である。図9を参照して、本実施形態における再撮影処理について詳細に説明する。なお、再撮影処理で取得される正面画像は、第2の概略画像(第2の前記概略画像)の一例である。
まず、図9のS901において、入力部3を介した撮影者の指示に応じて、本実施形態に係る撮影装置は、本実施形態に係る再撮影処理に必要な情報を取得して表示する。このような情報には、再撮影処理で用いられる比較診断したい同じ被検眼の断面画像と眼底画像、状態情報、位置情報等が含まれる。情報の取得は、例えば、記憶部4に記憶されている情報を読み込むことの他に、入力部3から指示された別の媒体のファイルを読み込むことなどによって行うことができる。なお、同一部位の撮影だけが目的の場合、必ずしも断面画像を読み込む必要はない。また、S901の処理では情報の表示は必須ではないが、本実施形態では表示を行う場合の例を説明する。図10は、取得した情報を表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
S901の情報取得処理の各画像と情報の読み込みを終了すると、S902において、現在の被検眼の眼底画像を撮影部2で撮影し、断面画像撮影位置を指定する撮影位置指定部1002に撮影した眼底画像を表示する。図10の撮影位置指定部1002内の眼底画像例には、病変により黄斑部の形状が変化した現在の被検眼の画像の例を示す。なお、眼底画像は撮影部2の追尾機構によりS901で読み込んだ眼底画像と、同じ向きで撮影される。例えば、被検眼画像表示部1003で示すような眼底画像の動画表示画面を撮影者が確認しながら、撮影位置指定部1002内の撮影位置指定用の眼底画像の撮影ボタンを押すような操作手順で眼底画像を撮影してもよい。また、時系列に連続撮影を行い、複数の眼底画像から位置指定用の眼底画像を選択して表示させるようにしてもよい。正面画像の撮影処理が終わるとS903基準決定処理に移行する。
S903の基準決定処理は、被検眼の過去の眼底画像の基準点を算出するとともに、被検眼の現在の眼底画像の基準点を決定する処理である。S903の基準決定処理では、まず、S901で読み込まれた過去の眼底画像に対し、過去の眼底画像の撮影処理で実行されたS402の基準決定処理と同様の基準決定処理を行い、過去の眼底画像の抽出領域内で基準点1012を決定する。なお、過去の眼底画像について以前決定された基準点が記憶装置に記憶されている場合は、その情報を読み出すだけでよい。
S904の位置合わせ処理は、S901で入力された被検眼の過去の眼底画像(第1の領域)の座標系と、S902で撮影された現在の被検眼の眼底画像(第2の領域)の座標系との相対的な位置姿勢関係を求める処理である。ここでは、S903で算出した被検眼の2つの眼底画像の基準点が合うように2つの眼底画像の位置合わせ処理を行う。この位置合わせ処理における位置合わせは、経時変化のない抽出領域から抽出された特徴に基づいて基準点の位置合わせを行う処理であれば、どのような手法を用いて行ってもよい。前述の第1の領域と、第2の領域が2次元画像上であれば、2点以上の基準点、3次元領域に同様の手法を適用する場合は、3点以上の基準点を用いることで実現できる。本実施形態では、2次元の眼底画像の位置合わせとして適用した例を説明しているがこれに限られない。例えば、眼底部を撮像して作成したボリュームデータを用いて、同様の処理を3次元領域に拡張して実行することも可能である。
S905の撮影位置決定処理では、S905で位置合わせされた正面画像の以前の撮影位置に対応する位置を撮影位置として決定する。具体的には、S901で読み込まれ、S904の位置合わせ処理によって位置合わせがなされた、以前の眼底画像上の位置情報を、現在の被検眼の眼底画像における位置情報に変換する。この変換済みの位置情報を現在の被検眼における断面画像の撮影位置として、図10の指定位置1014のように眼底画像上に撮影指定位置として表示する。なお、指定位置1014では、撮影指定位置は1つの線分の表示例を示しているが、これに限られない。例えば、複数の断面画像の撮影位置を示す場合には、複数の線分、または、一定間隔の断面画像の撮影枚数と共に、撮影領域を示す矩形領域として表示することもできる。
S906撮影処理は、S905で決定された撮影位置情報をもとに撮影を行う処理である。S905の撮影位置決定処理の終了後、例えば、図10の撮影ボタンの押下のような指示で、入力部3から制御部1に撮影指示が届くと、制御部1は、撮影部2に指示して断面画像の撮影を実行する。現在の眼底画像における撮影位置を指定した位置情報であれば、装置制御系の撮影パラメータになるように撮影部2が自動的に制御し、指定された位置の断面画像の撮影を行う。
上記実施形態では、S402において、状態情報からあらかじめ定められた非抽出領域の算出ルールに則り、眼底画像領域内の非抽出領域以外の領域を基準点となる特徴の抽出領域として決定する例を示したが、これに限られない。例えば、図7の参照テーブルの別項目にあるように、あらかじめ眼底画像領域2を4分割した領域(部分領域)として認識し、眼底画像から黄斑部を抽出し、状態情報で所見のあることがわかっている黄斑部を含まない領域を抽出領域として決定してもよい。図11は、正面画像を分割した様子の一例を示す図である。図11の例では、Bを除く、A、C、Dの領域が抽出領域に該当する。
また、上記実施形態では、S402において、入力された状態情報をもとに、基準とする特徴の抽出領域を決定する例を示したが、これに限られない。例えば、状態情報の入力ではなく、撮影者によりGUIを介して指定された領域に基づいてS402の基準点決定処理を実行してもよい。具体的には、撮影者によって指定された、経時変化の可能性の低い領域(特徴の抽出領域)や、または、経時変化の可能性の高い領域(特徴の非抽出領域)に基づいて基準点を決定してもよい。また、変形例1のような表示部5に表示制御して提示された分割領域の選択をユーザ(撮影者)から受け付ける受付処理を行って、選択を受け付けた部分領域に基づいて抽出領域、ひいては、基準部分を決定してもよい。さらに、選択を受け付けた部分領域を正面画像から除いた部分を基準部分として決定してもよい。このような構成とすることで、ユーザは基準部分を容易に設定することができる。
また、上記実施形態の撮影処理では、S402の基準点決定処理において、入力された状態情報をもとに、基準とする特徴の抽出領域を決定する例を示したが、これに限られない。例えば、撮影者は入力をせず、断面画像の撮影位置の情報を用いて、基準の特徴の抽出領域を決定してもよい。例えば、変形例1で参照した図11の例であれば、黄斑部を抽出せずに撮影位置が経時変化の可能性の高い位置として捉え、撮影位置を含む分割領域Bを非抽出領域とし、変形例1と同様の処理で制御部1が自動的に抽出領域を決定するようにしてもよい。
また、S402の基準点決定処理では、複数の状態情報による抽出領域、非抽出領域のAND、または、ORをとって生成した領域で、基準点とする特徴の抽出領域を決定してもよい。また、状態情報以外の入力部3から撮影者が任意指定した領域や制御部1により自動的に決定された領域も同様にAND、または、ORをとって生成した領域を特徴の抽出領域として決定してもよい。
また、上記実施形態では、S905において、S901で取得され、S904で位置合わせされた過去の眼底画像の位置情報を現在の被検眼の眼底画像上の位置情報に変換した撮影位置を撮影位置する例を示したが、これに限られない。例えば、最終的な撮影位置を決定する前に、撮影者による修正を加えられるようにしてもよい。例えば、S905の処理の終了前に、GUIの画面に表示した撮影位置を示す線分、矩形などの領域を示すグラフィックオブジェクトについて、ポインティングデバイスの操作などによってその位置や範囲の変更を可能としてもよい。
また、上記実施形態では、S905の撮影位置決定処理において、現在の被検眼の眼底画像や撮影位置を画面上に表示する例を示したが、必ずしも画面上に表示する必要はない。例えば、S905で決定された撮影位置をそのまま用いて、撮影の指示を待たず、S906の撮影処理を行ってもよい。
また、上記実施形態では、S905の撮影位置決定処理において、現在の被検者の眼底画像上の相対的な位置情報を生成する例を示したが、これに限られない。例えば、現在の被検者の正面画像の座標系と対応づけることのできる撮影装置の座標系で示された位置情報に直接変換された撮影位置情報としてもよい。この場合、S906の撮影処理は、装置座標系の撮影位置情報を用いて撮影処理を行うことになる。
また、上記の実施形態では、処理対象の画像が眼の眼底画像である例について説明したが、眼底に限らず前眼部のような別の正面画像であっても同様の手法を適用することができる。また、上記の構成では、基準を点(基準点)とした場合の例を説明したが、基準線や基準領域としてもよい。また、眼底画像のような2次元画像ではなく、眼底部を撮像して再構成された眼底部のボリュームデータのような3次元領域内から基準を決定するような位置合わせを実行することも可能である。さらに、上記の実施形態においては被検眼は片方の眼の画像に着目した場合の構成例を説明したが、同じ被検者の両眼や複数の被検者の複数の眼を扱ってもよい。
また、本発明の目的は、コンピュータプログラムやコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によっても実現可能である。例えば、次のようにすることによっても本発明の目的は達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (13)
- 経時変化する眼部の同一部位の断面画像を、異なる日時に撮影する撮影装置であって、
眼部の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい第1の領域との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記眼部の状態を示す状態情報に対応する前記眼部の眼底画像の第1の領域に基づき、基準部分を前記眼部の眼底画像の前記第1の領域を除いた第2の領域から取得する取得手段と、
前記基準部分に対する相対位置として設定される前記眼部の眼底画像上の撮像位置の前記眼部の断面画像を撮像する断面画像取得手段と、
前記撮像した断面画像と前記撮像位置とを対応付けて記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする撮影装置。 - 前記状態情報を入力する入力手段を更に備え、
前記取得手段は、前記入力手段に入力された状態情報に対応する前記第1の領域を前記眼底画像から除いた前記第2の領域から前記基準部分を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。 - 前記状態情報には、病名と、疾患の進行度と、患部の名称と、診断による所見と、の少なくともいずれか1つが含まれる
ことを特徴とする請求項2に記載の撮影装置。 - 前記入力手段は、ユーザインタフェースを介してユーザから指定された前記状態情報を入力することを特徴とする請求項2又は3に記載の撮影装置。
- 経時変化する眼部の同一部位の断面画像を、異なる日時に撮影する撮影装置であって、
眼部の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい第1の領域との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記眼部の状態を示す状態情報に対応する前記眼部の眼底画像の第1の領域を除いた前記眼底画像の第2の領域から取得された基準部分に基づき、前記基準部分に対する相対位置として前記眼部の眼底画像上に設定される撮像位置の前記眼部の断面画像を撮像する断面画像取得手段と、
前記撮像した断面画像と前記撮像位置とを対応付けて記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする撮影装置。 - 前記取得手段は眼底カメラにより撮像された前記眼底画像から前記基準部分を取得し、
前記断面画像取得手段はOCTにより前記断面画像を取得する
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮影装置。 - 経時変化する眼部の同一部位の断面画像を、異なる日時に撮影する撮影装置における撮影方法であって、
眼部の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい第1の領域との対応関係を示す対応情報を記憶手段から読み出す読出工程と、
前記読出工程で読み出された前記眼部の状態を示す状態情報に対応する前記眼部の眼底画像の第1の領域に基づき、基準部分を前記眼部の眼底画像の前記第1の領域を除いた第2の領域から取得する取得工程と、
前記基準部分に対する相対位置として設定される前記眼部の眼底画像上の撮像位置の前記眼部の断面画像を撮像する断面画像取得工程と、
前記撮像した断面画像と前記撮像位置とを対応付けて記憶する記憶工程と
を有することを特徴とする撮影方法。 - コンピュータを請求項1から6のいずれか1項に記載の撮影装置として機能させるためのプログラム。
- 請求項8に記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 経時変化する被写体を撮影する撮影装置であって、
前記被写体の概略画像を取得する第1取得手段と、
前記概略画像において経時変化が他の部分よりも小さい基準部分を決定する決定手段と、
詳細な撮影を行うべき前記被写体の撮影位置を第1の前記概略画像において設定する設定手段と、
前記第1の概略画像の被写体と同一の被写体について第2の前記概略画像が取得された場合、該第1の概略画像の前記基準部分と該第2の概略画像の前記基準部分とに基づいて、当該第2の概略画像を該第1の概略画像に対して位置合わせする位置合わせ手段と、
前記位置合わせされた第2の概略画像の前記第1の概略画像の前記撮影位置に対応する位置について、前記被写体の詳細な撮影画像を取得する第2取得手段と、
前記被写体の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい領域との対応関係を示す対応情報を記憶手段から読み出す読出手段と、
前記状態情報を入力する入力手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記入力手段に入力された状態情報に対応する前記領域を前記概略画像から除いた部分を前記基準部分として決定する
ことを特徴とする撮影装置。 - 経時変化する被写体を撮影する撮影装置における撮影方法であって、
前記被写体の概略画像を取得する第1取得工程と、
入力手段より入力された前記被写体の状態を示す状態情報と、経時変化が他の部分よりも大きい領域との対応関係を示す対応情報を記憶手段から読み出す読出工程と、
前記入力手段より入力された状態情報に対応する前記領域を前記概略画像から除いた部分を、前記概略画像において経時変化が他の部分よりも小さい基準部分として決定する決定工程と、
前記入力手段による入力に基づいて詳細な撮影を行うべき前記被写体の撮影位置を第1の前記概略画像において設定手段が設定する設定工程と、
前記第1の概略画像の被写体と同一の被写体について第2の前記概略画像が取得された場合、該第1の概略画像の前記基準部分と該第2の概略画像の前記基準部分とに基づいて、当該第2の概略画像を該第1の概略画像に対して位置合わせする位置合わせ工程と、
前記位置合わせされた第2の概略画像の前記第1の概略画像の前記撮影位置に対応する位置について、前記被写体の詳細な撮影画像を取得する第2取得工程と、
を有することを特徴とする撮影方法。 - 経時変化する被写体を撮影する撮影装置であって、
前記被写体の概略画像を取得する第1取得手段と、
前記概略画像において経時変化が他の部分よりも小さい基準部分を決定する決定手段と、
詳細な撮影を行うべき前記被写体の撮影位置を第1の前記概略画像において設定する設定手段と、
前記第1の概略画像の被写体と同一の被写体について第2の前記概略画像が取得された場合、該第1の概略画像の前記基準部分と該第2の概略画像の前記基準部分とに基づいて、当該第2の概略画像を該第1の概略画像に対して位置合わせする位置合わせ手段と、
前記位置合わせされた第2の概略画像の前記第1の概略画像の前記撮影位置に対応する位置について、前記被写体の詳細な撮影画像を取得する第2取得手段と、
前記概略画像を複数の部分領域に分割したものを表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記部分領域の選択をユーザから受け付ける受付手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記受付手段が選択を受け付けた部分領域に基づいて前記基準部分を決定することを特徴とする撮影装置。 - 経時変化する被写体を撮影する撮影装置における撮影方法であって、
前記被写体の概略画像を取得する第1取得工程と、
前記概略画像を複数の部分領域に分割したものを表示手段に表示させる表示制御工程と、
前記部分領域の選択をユーザから受け付ける受付工程と、
前記受付工程で選択を受け付けた部分領域を、前記概略画像において経時変化が他の部分よりも小さい基準部分として決定する決定工程と、
ユーザからの指示に基づき撮影を行うべき前記被写体の撮影位置を第1の前記概略画像において設定する設定工程と、
前記第1の概略画像の被写体と同一の被写体について第2の前記概略画像が取得された場合、該第1の概略画像の前記基準部分と該第2の概略画像の前記基準部分とに基づいて、当該第2の概略画像を該第1の概略画像に対して位置合わせする位置合わせ工程と、
前記位置合わせされた第2の概略画像の前記第1の概略画像の前記撮影位置に対応する位置について、前記被写体の詳細な撮影画像を取得する第2取得工程と、
を有することを特徴とする撮影方法。
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