JP2021037088A - Optical interference tomographic apparatus, operation method of optical interference tomographic apparatus, and program - Google Patents

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Abstract

To reduce noise in a tomographic image acquired by using SS-OCT.SOLUTION: An optical interference tomographic imaging apparatus includes: detection means for detecting interference light obtained by multiplexing return light based on measurement light obtained by dividing light emitted from a wavelength variable light source and radiated onto an object to be examined, and reference light obtained by dividing the emitted light; an A/D conversion part for converting the interference signal obtained by detecting the interference light from an analog signal to a digital signal on the basis of a clock signal obtained by using part of the emitted light; and changing means for changing at least one piece of data determined to be abnormal of a plurality of pieces of data included in spectrum information corresponding to A scan of an interference signal obtained by the conversion.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光干渉断層撮像装置、該光干渉断層撮像装置の作動方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an optical interference tomographic imaging device, an operation method of the optical interference tomographic imaging device, and a program.

生体など測定対象の断層像を非破壊、非侵襲で取得する方法として、光干渉断層撮像法(Optical Coherence Tomography、以下OCTという)が実用化されている。OCTの実施に用いられるOCT装置は、特に眼科領域で被検眼の眼底における網膜の断層像の取得に用いられる等、網膜の眼科診断等において広く利用されている。 Optical coherence tomography (hereinafter referred to as OCT) has been put into practical use as a method for non-destructively and non-invasively acquiring a tomographic image of a measurement target such as a living body. The OCT apparatus used for carrying out OCT is widely used in ophthalmic diagnosis of the retina, such as being used for acquiring a tomographic image of the retina at the fundus of the eye to be inspected, especially in the ophthalmic field.

OCTでは、網膜等の被検査物から反射した光と参照光を干渉させ、その干渉した光の強度の時間依存性又は波数依存性を解析することにより断層像を得ている。このようなOCT装置としては、発振波長を変えることができる波長可変光源を使用した波長掃引光コヒーレンストモグラフィー(SS−OCT:Swept Source Optical Coherence Tomography)装置が知られている。 In OCT, a tomographic image is obtained by interfering the light reflected from an object to be inspected such as the retina with the reference light and analyzing the time dependence or wave number dependence of the intensity of the interfering light. As such an OCT apparatus, a wavelength sweep optical coherence tomography (SS-OCT: Swept Source Optical Coherence Tomography) apparatus using a wavelength variable light source capable of changing the oscillation wavelength is known.

波長可変光源は光源内部又は外部に波長可変フィルタを有し、該フィルタ内部の素子の空隙や屈折率を時間的に変化させることにより出射する光の波長の可変を実現する。眼科領域においては、波長可変の周波数として100kHzやそれ以上が用いられることが多い。波数依存性の解析に基づき断層像を得るためには、等波数間隔の干渉信号データを取得し、これをフーリエ変換する必要がある。SS−OCTでは、等時間間隔でサンプリングしたのちデータを補間するリスケーリングする方法や、波長可変光源の光から生成されるk−clockと呼ばれる信号を用いて干渉信号を等波数間隔にサンプリングする方法がある。リスケーリングと比較して、k−clockを用いる場合にはデータを余分に取得したり補間計算したりする手間を省略することが可能である。 The tunable light source has a tunable filter inside or outside the light source, and changes the wavelength of the emitted light by temporally changing the voids and the refractive index of the elements inside the filter. In the field of ophthalmology, 100 kHz or higher is often used as a tunable frequency. In order to obtain a tomographic image based on wavenumber dependence analysis, it is necessary to acquire interference signal data at equal wavenumber intervals and perform Fourier transform on this. In SS-OCT, a method of rescaling by interpolating data after sampling at equal time intervals, or a method of sampling interference signals at equal wave number intervals using a signal called k-clock generated from light of a tunable light source. There is. Compared with rescaling, when k-clock is used, it is possible to save the trouble of acquiring extra data and performing interpolation calculation.

ここで、OCT装置では、取得する断層像に、被検査物とは関係なく、横スジ状のアーチファクトである固定パターンノイズ(以下FPN:Fixed Pattern Noise)が生じることが知られている。FPNには、OCTに用いる光学部材(例えば光ファイバ端面やレンズ)からの反射光が多重反射して干渉することによって生じるものがある。特許文献1には、このような多重反射に起因するFPNを低減する方法が開示されている。具体的には、光学部材起因のFPNを含むバックグラウンド信号として、被検査物を介さずに得たスペクトルデータを取得する。そして、測定光を被検査物に照射することで得た戻り光に基づいて得られた測定信号としてのスペクトルデータから、ノイズ成分に対応するバックグラウンド信号としてのスペクトルデータを減算する。これにより、被検査物より得たスペクトルデータからFPNを除去している。 Here, it is known that in the OCT apparatus, fixed pattern noise (hereinafter referred to as FPN: Fixed Pattern Noise), which is a lateral streak-shaped artifact, is generated in the acquired tomographic image regardless of the object to be inspected. Some FPNs are generated by multiple reflections of reflected light from optical members (for example, optical fiber end faces and lenses) used for OCT and interference. Patent Document 1 discloses a method for reducing FPN caused by such multiple reflections. Specifically, as a background signal including FPN caused by an optical member, spectrum data obtained without passing through an object to be inspected is acquired. Then, the spectrum data as the background signal corresponding to the noise component is subtracted from the spectrum data as the measurement signal obtained based on the return light obtained by irradiating the object to be inspected with the measurement light. As a result, FPN is removed from the spectral data obtained from the inspected object.

特開2018−89055号公報JP-A-2018-89055

ここで、本願発明者は、SS−OCTで得られる例えば網膜の断層像において、該網膜の深さ方向(被検眼の深度方向)に走る縦スジ状の輝線が生じる場合があることを見出した。そして、本願発明者は、例えば、等波数間隔で得ているk−clockの時間的間隔が突発的に乱れることに起因して、このような縦スジ状の輝線の形態を示すノイズパターンが生じる可能性があることを究明した。この縦スジ状の輝線は、光学部材起因のFPNとは異なり、k−clockに起因し、スペクトルデータの取得位置に依存しないことから、従来の手法では低減することが容易ではない。 Here, the inventor of the present application has found that, for example, in a tomographic image of the retina obtained by SS-OCT, a vertical streak-shaped emission line running in the depth direction of the retina (depth direction of the eye to be inspected) may occur. .. Then, the inventor of the present application generates a noise pattern showing the form of such a vertical streak-shaped emission line due to sudden disturbance of the time interval of k-clock obtained at equal wave number intervals, for example. I found out that there is a possibility. Unlike the FPN caused by the optical member, the vertical streak-shaped emission line is caused by k-clock and does not depend on the acquisition position of the spectrum data. Therefore, it is not easy to reduce the emission line by the conventional method.

本発明の目的の一つは、このような状況に鑑みたものであり、SS−OCTを用いて得た断層像におけるノイズを低減することである。 One of the objects of the present invention is in view of such a situation, and is to reduce noise in a tomographic image obtained by using SS-OCT.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光干渉断層撮像装置は、
波長可変光源からの出射光を分割して得た測定光であって、被検査物に照射された測定光に基づく戻り光と、前記出射光を分割して得た参照光とを合波して得た干渉光を検出する検出手段と、
前記干渉光を検出して得た干渉信号を、前記出射光の一部を用いて得られるクロック信号に基づいて、アナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換部と、
前記変換して得た干渉信号のAスキャンに対応するスペクトル情報に含まれる複数のデータのうちの異常であると判定された少なくとも1つのデータを変更する変更手段と、を備える。
In order to solve the above problems, the optical interference tomographic imaging apparatus according to one aspect of the present invention is used.
The measurement light obtained by dividing the emission light from the tunable light source, and the return light based on the measurement light irradiated to the object to be inspected and the reference light obtained by dividing the emission light are combined. A detection means for detecting the interference light obtained
An A / D conversion unit that converts an interference signal obtained by detecting the interference light from an analog signal to a digital signal based on a clock signal obtained by using a part of the emitted light.
A changing means for changing at least one data determined to be abnormal among a plurality of data included in the spectrum information corresponding to the A scan of the interference signal obtained by the conversion is provided.

本発明の一態様によれば、SS−OCTを用いて得た断層像におけるノイズを低減することができる。 According to one aspect of the present invention, noise in a tomographic image obtained by using SS-OCT can be reduced.

第1の実施形態において用いたSS−OCT装置の全体構成の概略図である。It is the schematic of the whole structure of the SS-OCT apparatus used in the 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る信号処理部の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the signal processing part which concerns on 1st Embodiment. k−clock信号を示す概略図である。It is the schematic which shows the k-clock signal. 取得される干渉信号を示す概略図である。It is the schematic which shows the acquired interference signal. 第1の実施形態における信号処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the signal processing in 1st Embodiment. 第1の実施形態において得られる断層像の例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of the tomographic image obtained in 1st Embodiment. 取得される干渉信号を示す概略図である。It is the schematic which shows the acquired interference signal. 第2の実施形態における信号処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal processing procedure in 2nd Embodiment.

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の説明は本質的に、説明的及び例示的なものにすぎず、いかなる形でも、本開示及びその用途又は使用を限定することを意図していない。実施形態において示されるコンポーネントの相対的構成、並びに、ステップ、数値表現及び数値は、別段の具体的な指示がない限り、本開示の範囲を限定しない。当業者によってよく知られている技法、方法及びデバイスは、以下で論考する実施形態を可能にするために当業者がこれらの詳細を知る必要がないので、詳細に論考されていない場合がある。 Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the following description is merely explanatory and exemplary in nature and is not intended to limit this disclosure and its use or use in any way. The relative configurations of the components shown in the embodiments, as well as the steps, numerical representations and numerical values, do not limit the scope of the present disclosure unless otherwise specified. Techniques, methods and devices well known to those of skill in the art may not be discussed in detail as those of skill in the art do not need to know these details to enable the embodiments discussed below.

SS−OCTでは、干渉信号の取得に際して、この取得に用いるA/D変換器(アナログ−デジタル変換器)が受け付ける外部クロックとして、上述したようにk−clockを用いる場合がある。k−clockは、波長可変光源から出射される光を光路長差を有した二つの光路に分岐し、これら光を干渉させることで得られた干渉光に基づく信号である。このk−clockは、波長可変光源による出射光の波長の掃引に応じてその周期が変化する正弦波様の信号であって、等波数間隔ごとにゼロ点を横切る(ゼロクロス)。k−clockは、例えば5周期分など狭い範囲の信号に着目すれば時間的にもほぼ等間隔にゼロ点を横切る(ゼロクロス)。しかし、k−clockは、突発的に時間的な間隔が乱れ、ゼロクロスの間隔が変化することがある。特にゼロクロスの間隔が狭まる場合、A/D変換器が受け付ける外部クロックの許容周波数を超えることがあり、その際にはデータが不定となる。その結果、絶対値の大きな数値が記録される等して、干渉信号が正しく取得されない。このように正しく取得されなかった干渉信号をフーリエ変換して得る断層像は、干渉光の照射方向に対応する例えば網膜の深度方向(縦方向)に走る一定輝度の輝線等のノイズパターンとなる。このような縦スジ状の輝線は、網膜断面を示す断層像中で目立ち、断層像を用いた診断効率の低減や誤診断が生じる可能性がある。以下では、本願発明者が案出したこの縦スジ状のノイズパターンを低減する装置或いは方法について詳述する。 In SS-OCT, when acquiring an interference signal, k-clock may be used as an external clock accepted by the A / D converter (analog-digital converter) used for this acquisition as described above. The k-clock is a signal based on the interference light obtained by branching the light emitted from the tunable light source into two optical paths having an optical path length difference and interfering with these lights. This k-clock is a sine wave-like signal whose period changes according to the sweeping of the wavelength of the emitted light by the tunable light source, and crosses the zero point at equal wavenumber intervals (zero cross). When focusing on a signal in a narrow range such as 5 cycles, the k-clock crosses the zero point at approximately equal intervals in terms of time (zero cross). However, in k-clock, the time interval is suddenly disturbed, and the zero cross interval may change. In particular, when the zero-cross interval is narrowed, the allowable frequency of the external clock accepted by the A / D converter may be exceeded, in which case the data becomes undefined. As a result, the interference signal is not acquired correctly because a large absolute value is recorded. The tomographic image obtained by Fourier transforming the interference signal that is not correctly acquired in this way becomes a noise pattern such as a bright line of constant brightness running in the depth direction (longitudinal direction) of the retina corresponding to the irradiation direction of the interference light. Such vertical streaky bright lines are conspicuous in the tomographic image showing the cross section of the retina, and there is a possibility that the diagnostic efficiency using the tomographic image may be reduced or a false diagnosis may occur. In the following, a device or method for reducing the vertical streak-shaped noise pattern devised by the inventor of the present application will be described in detail.

[第1の実施形態]
以下、図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る情報処理装置について詳しく説明する。また、図3乃至6を参照して、第1の実施形態に係る情報処理装置において実行される信号処理について説明する。なお、図1等に概略構成を示すSS−OCT装置は例示であって、後述する干渉信号等を取得可能であれば、その形態は図に示す例に限られない。
[First Embodiment]
Hereinafter, the information processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. Further, the signal processing executed in the information processing apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 6. The SS-OCT device whose schematic configuration is shown in FIG. 1 and the like is an example, and its form is not limited to the example shown in the figure as long as it can acquire an interference signal or the like described later.

なお、本実施形態で被検査物を人眼(被検眼118の眼底Er)としているが本発明はこれに限るものではない。本発明が低減しようとする縦方向に走る輝線は、被検査物の態様によらず、A/D変換器が信号を受け付ける際に用いる外部クロックの異常により生じる。よって、被検査物は被検眼118の前眼部であってもよい。また、SS−OCT装置において、例えば、被検査物が被検体の皮膚や臓器等でも上述した断層像中に発生する縦方向に走る輝線は低減することを要する。このため、例えば本発明の一態様に係る作動方法は、眼科装置以外の、内視鏡等の医療機器に用いられた光干渉断層撮像装置により断層像を取得する際においても適用することができる。 In the present embodiment, the object to be inspected is the human eye (fundus Er of the eye to be inspected 118), but the present invention is not limited to this. The emission line running in the vertical direction, which the present invention intends to reduce, is generated by an abnormality of the external clock used by the A / D converter when receiving a signal, regardless of the mode of the object to be inspected. Therefore, the object to be inspected may be the anterior segment of the eye to be inspected 118. Further, in the SS-OCT apparatus, for example, it is necessary to reduce the emission lines running in the vertical direction generated in the above-mentioned tomographic image even in the skin or organ of the subject to be inspected. Therefore, for example, the operation method according to one aspect of the present invention can be applied even when a tomographic image is acquired by an optical interference tomographic imaging device used in a medical device such as an endoscope other than an ophthalmic device. ..

(SS−OCT装置全体の構成)
図1は、本実施形態において用いたSS−OCT装置の概略構成を示している。SS−OCT装置は、干渉信号を生成する干渉信号生成部100と制御部143とから構成されている。制御部143は、更に信号処理部144、装置制御部145、表示制御部149と表示部146から構成される。信号処理部144の詳細については、図2を参照して後述する。
(Overall configuration of SS-OCT device)
FIG. 1 shows a schematic configuration of the SS-OCT apparatus used in the present embodiment. The SS-OCT apparatus includes an interference signal generation unit 100 and a control unit 143 that generate an interference signal. The control unit 143 is further composed of a signal processing unit 144, a device control unit 145, a display control unit 149, and a display unit 146. The details of the signal processing unit 144 will be described later with reference to FIG.

(干渉信号生成部100)
干渉信号生成部100は、光源101、光分岐要素110,128、測定アーム、参照アーム、及びディテクタ141を供える。光源101は、波長掃引(Swept Source:以下SS)光源であり、例えば、掃引波長が1000nmから1100nmの1050nmを中心とした範囲の光を射出する。光源101は共振器を有し、その共振器長は例えば50mmの長さを有する。また、本実施形態では、光源101から射出された光を用いてk−clockを生成している。具体的には、光源101から射出される光は、ファイバ151を介し、光分岐要素152に導かれて分割され、それぞれファイバ102と、ファイバ153に導かれる。ファイバ153に導かれた光は当該ファイバ153を介してk−clock生成部154に導かれる。k−clock生成部154は、例えば光源101から出射される光を光路長差を有した二つの光路に分岐し、これら光を干渉させることで得られた干渉光に基づく信号である。
(Interference signal generation unit 100)
The interference signal generation unit 100 includes a light source 101, optical branching elements 110 and 128, a measurement arm, a reference arm, and a detector 141. The light source 101 is a wavelength sweep (Swept Source: SS) light source, and emits light in a range centered on 1050 nm having a sweep wavelength of 1000 nm to 1100 nm, for example. The light source 101 has a resonator, and the resonator length has a length of, for example, 50 mm. Further, in the present embodiment, k-clock is generated by using the light emitted from the light source 101. Specifically, the light emitted from the light source 101 is guided and divided by the optical branching element 152 via the fiber 151, and is guided to the fiber 102 and the fiber 153, respectively. The light guided to the fiber 153 is guided to the k-clock generator 154 via the fiber 153. The k-clock generation unit 154 is a signal based on the interference light obtained by branching the light emitted from the light source 101 into two optical paths having an optical path length difference and interfering with the light.

光源101から射出される光は、ファイバ102を介して光分岐要素110に導かれ、測定光と参照光とに分割される。この時の分割比は、30(測定光):70(参照光)とした。分割することで得られた測定光は、ファイバ111を経由して測定アームに導かれるまた、同様に、参照光は後述するファイバ119a等を経由して参照アームに導かれる。 The light emitted from the light source 101 is guided to the optical branching element 110 via the fiber 102, and is divided into measurement light and reference light. The division ratio at this time was 30 (measurement light): 70 (reference light). The measurement light obtained by the division is guided to the measurement arm via the fiber 111, and similarly, the reference light is guided to the reference arm via the fiber 119a or the like described later.

測定アームには、ファイバ端部111aから順に、コリメータ112、ガルバノスキャナ114、スキャンレンズ115、及びフォーカスレンズ116が配置される。ファイバ端部111aで出射した測定光は、コリメータ112によって平行光となる。平行光となった測定光は、ガルバノスキャナ114、スキャンレンズ115、及びフォーカスレンズ116を介して被検眼118の眼底Erに照射される。ガルバノスキャナ114は、眼底Erを測定光で走査するために用いられる。 A collimator 112, a galvano scanner 114, a scan lens 115, and a focus lens 116 are arranged on the measurement arm in order from the fiber end 111a. The measurement light emitted from the fiber end 111a becomes parallel light by the collimator 112. The measured light that becomes parallel light is applied to the fundus Er of the eye to be inspected 118 via the galvano scanner 114, the scan lens 115, and the focus lens 116. The galvano scanner 114 is used to scan the fundus Er with measurement light.

なお、ガルバノスキャナ114は単一のミラーとして図示しているが、実際は被検眼118の眼底Erをラスタースキャンするように不図示の2つのガルバノスキャナ(X軸スキャナ、Y軸スキャナ)によって構成される。また、フォーカスレンズ116は、ステージ117上に固定されており、光軸方向に動くことで、測定光の眼底Erに対するフォーカス調整を行うことができる。ガルバノスキャナ114とステージ117は、後述する装置制御部145によって制御され、被検眼118の眼底Erの所望の範囲(断層像の取得範囲、断層像の取得位置、測定光の照射位置ともいう)で測定光を走査することができる。 Although the galvano scanner 114 is shown as a single mirror, it is actually composed of two galvano scanners (X-axis scanner and Y-axis scanner) (not shown) so as to raster-scan the fundus Er of the eye 118 to be inspected. .. Further, the focus lens 116 is fixed on the stage 117, and by moving in the optical axis direction, the focus of the measurement light can be adjusted with respect to the fundus Er. The galvano scanner 114 and the stage 117 are controlled by the device control unit 145, which will be described later, in a desired range of the fundus Er of the eye to be inspected 118 (also referred to as a tomographic image acquisition range, a tomographic image acquisition position, and a measurement light irradiation position). The measurement light can be scanned.

なお、本実施形態では詳細な説明はしないが、眼底Erの動きを検出して、ガルバノスキャナ114のミラーを眼底Erの動きに追従させながら測定光を走査するトラッキング機能が付与されていることが望ましい。トラッキング方法については、一般的な技術を用いて行うことが可能である。具体的な例として、走査型レーザー検眼鏡(Scaninng Laser Ophthalmoscope:SLO)を用いる方法がある。これは、眼底ErについてSLOを用いて2次元画像を経時的に取得し、画像中の血管部等の特徴個所を抽出する。この抽出した特徴箇所の動きから、眼底Erの移動量を算出し、その結果をガルバノスキャナ114にフィードバックすることでリアルタイムトラッキングを行う。なお、その他のトラッキング手法を用いることも当然ながら可能であり、トラッキングの手法はこれに限るものではない。 Although detailed description will not be given in this embodiment, a tracking function for detecting the movement of the fundus Er and scanning the measurement light while making the mirror of the galvano scanner 114 follow the movement of the fundus Er is provided. desirable. As for the tracking method, it is possible to use a general technique. As a specific example, there is a method using a scanning laser ophthalmoscope (Scanning Laser Ophthalmoscope: SLO). In this method, a two-dimensional image of the fundus Er is acquired over time using SLO, and characteristic parts such as blood vessels in the image are extracted. Real-time tracking is performed by calculating the amount of movement of the fundus Er from the movement of the extracted feature portion and feeding back the result to the galvano scanner 114. Of course, it is possible to use other tracking methods, and the tracking method is not limited to this.

測定光は、ステージ117上に乗ったフォーカスレンズ116を介して被検眼118に入射し、眼底Erにフォーカスされる。眼底Erに照射された測定光は、各網膜層で反射・散乱し上述の光学系路を逆に通り光分岐要素110に戻る。光分岐要素110に入射した測定光の戻り光は、ファイバ126を経由し、光分岐要素128に入射する。 The measurement light enters the eye 118 to be inspected through the focus lens 116 mounted on the stage 117, and is focused on the fundus Er. The measurement light irradiated to the fundus Er is reflected and scattered by each retinal layer, passes through the above-mentioned optical system path in the reverse direction, and returns to the optical branching element 110. The return light of the measurement light incident on the optical branching element 110 passes through the fiber 126 and is incident on the optical branching element 128.

一方、光分岐要素110で分岐された参照光は、ファイバ119a、偏光制御器150、ファイバ119bを経由して参照アームに導かれる。参照アームには、ファイバ119bの端部119cから順に、コリメータ120、分散補償ガラス122、NDフィルタ123、及びコリメータ124が配置される。端部119cから射出された参照光は、コリメータ120によって平行光とされる。なお、偏光制御器150は参照光の偏光を所望の偏光状態へと変化させるために用いられる。平行光とされた参照光は、分散補償ガラス122、NDフィルタ123、及びコリメータ124を介し、ファイバ127のファイバ端127aへ導かれる。 On the other hand, the reference light branched by the optical branching element 110 is guided to the reference arm via the fiber 119a, the polarization controller 150, and the fiber 119b. A collimator 120, a dispersion compensation glass 122, an ND filter 123, and a collimator 124 are arranged on the reference arm in order from the end portion 119c of the fiber 119b. The reference light emitted from the end 119c is collimated by the collimator 120. The polarization controller 150 is used to change the polarization of the reference light to a desired polarization state. The reference light, which is regarded as parallel light, is guided to the fiber end 127a of the fiber 127 via the dispersion compensation glass 122, the ND filter 123, and the collimator 124.

なお、コリメータレンズ124とファイバ127の一端はコヒーレンスゲートステージ125の上に固定されており、被検者の眼軸長の相違等に対応して光軸方向に駆動するように装置制御部145で制御される。これにより参照光の光路長を変えることが可能となり、干渉光を得るために測定光の光路長と参照光の光路長との光路長差を変えることが可能となる。なお、ここでは参照光の光路長を変更する場合を例示しているが、測定光の光路と参照光の光路との光路長差を変更できれば、測定光の光路長を変更してもよい。また、ファイバ119bの光軸とファイバ127の光軸とが直線上で対向している例を説明したが、光路にミラーを配置し光路を曲げてもよい。 One end of the collimator lens 124 and the fiber 127 is fixed on the coherence gate stage 125, and the device control unit 145 drives the collimator lens 124 in the optical axis direction in response to a difference in the axial length of the subject. Be controlled. As a result, the optical path length of the reference light can be changed, and the optical path length difference between the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light can be changed in order to obtain the interference light. Although the case where the optical path length of the reference light is changed is illustrated here, the optical path length of the measurement light may be changed as long as the optical path length difference between the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light can be changed. Further, although the example in which the optical axis of the fiber 119b and the optical axis of the fiber 127 face each other in a straight line has been described, a mirror may be arranged in the optical path to bend the optical path.

ファイバ127を通過した参照光は、光分岐要素128に入射する。光分岐要素128では、測定光の戻り光と参照光とが再度分割される。この時分割された光は互いに位相が反転する関係となる。分割された測定光の戻り光と参照光とはファイバ129を通ってディテクタ141の一方の入力ポートに入射する。また、分割されたもう一方の測定光の戻り光と参照光とは、ファイバ130を通ってディテクタ141のもう一方の入力ポートに入射する。この時、ディテクタ141の異なる入力ポートに入射した測定光の戻り光の各々は、互いの位相が反転している。また、測定光の戻り光と同様に、ディテクタ141の異なる入力ポートに入射した参照光の各々も互いの位相が反転している。その結果、ディテクタ141にて観測される干渉光は、異なる入力ポートによって、干渉縞(波長方向に沿って信号強度に強弱が現れた信号)の位相が反転することになる。 The reference light that has passed through the fiber 127 is incident on the optical branching element 128. In the optical branching element 128, the return light of the measurement light and the reference light are divided again. The time-divisioned light has a phase inversion to each other. The return light and the reference light of the divided measurement light are incident on one input port of the detector 141 through the fiber 129. Further, the return light and the reference light of the other divided measurement light are incident on the other input port of the detector 141 through the fiber 130. At this time, the return lights of the measurement lights incident on the different input ports of the detector 141 are out of phase with each other. Further, similarly to the return light of the measurement light, the phases of the reference lights incident on the different input ports of the detector 141 are also inverted from each other. As a result, in the interference light observed by the detector 141, the phases of the interference fringes (signals in which the signal strength appears in strength along the wavelength direction) are inverted by different input ports.

ディテクタ141は差動検出器となっており、位相が反転した2つの干渉信号が入力されると、直流成分を除去し干渉成分のみを出力することができる。ディテクタ141で検出された直流成分が除去された電気信号となった干渉信号は、後述する信号処理部144に入力される。 The detector 141 is a differential detector, and when two interference signals having inverted phases are input, the DC component can be removed and only the interference component can be output. The interference signal, which is an electric signal from which the DC component detected by the detector 141 has been removed, is input to the signal processing unit 144, which will be described later.

(制御部143)
制御部143は、上述したように、信号処理部144、装置制御部145、表示部146、表示制御部149を備える。装置制御部145は、上述したように、ステージ117やコヒーレンスゲートステージ125等の干渉信号生成部100の各部の動作等を制御する。表示制御部149は、信号処理部144で生成される画像や解析結果を受け、表示部146の表示画面にこれら画像等を表示させる。ここで表示部146は、例えば液晶ディスプレイである。
(Control unit 143)
As described above, the control unit 143 includes a signal processing unit 144, a device control unit 145, a display unit 146, and a display control unit 149. As described above, the device control unit 145 controls the operation of each unit of the interference signal generation unit 100 such as the stage 117 and the coherence gate stage 125. The display control unit 149 receives the images and analysis results generated by the signal processing unit 144, and displays these images and the like on the display screen of the display unit 146. Here, the display unit 146 is, for example, a liquid crystal display.

なお、信号処理部144で生成された画像データは表示制御部149に送られた後、表示部146に有線で送信されてもよいし、無線で送信されてもよい。また、本実施形態において表示部146等は制御部143に含まれているが、本発明はこれに限らず、制御部143とは別に設けられてもよく、例えばユーザが持ち運び可能な装置の一例であるタブレットを用いてもよい。この場合、表示部146にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で画像の表示位置の移動、拡大縮小、表示される画像の変更等を操作可能に構成することが好ましい。又、表示部146のハッチパネル機能を入力装置として用い、例えば後述するしきい値の変更や代替値の指定等の入力操作を可能としてもよい。更に、制御部143は干渉信号生成部100と一体として構成することもでき、部分的に別体として構成することもできる。また、上述したSLO等、その他の被検眼の撮影や検査を実行できる機能を付加してもよい。 The image data generated by the signal processing unit 144 may be transmitted to the display control unit 149 and then to the display unit 146 by wire or wirelessly. Further, in the present embodiment, the display unit 146 and the like are included in the control unit 143, but the present invention is not limited to this, and the display unit 146 and the like may be provided separately from the control unit 143, for example, an example of a device that can be carried by the user. You may use the tablet which is. In this case, it is preferable that the display unit 146 is equipped with a touch panel function so that the display position of the image can be moved, enlarged / reduced, and the displayed image can be changed on the touch panel. Further, the hatch panel function of the display unit 146 may be used as an input device to enable input operations such as changing a threshold value and specifying an alternative value, which will be described later. Further, the control unit 143 can be configured integrally with the interference signal generation unit 100, or can be partially configured as a separate body. In addition, other functions such as SLO described above that can perform imaging and examination of the eye to be inspected may be added.

ここで、図2を参照して本実施形態に係る信号処理部144の構成について述べる。信号処理部144は、信号取得部147と画像処理部148とを含む。信号取得部147はディテクタ141から干渉信号を取得すると共に、取得した干渉信号に対して後述する補正処理を行う。画像処理部148には、画像生成部221と解析部222とが配置される。画像生成部221は、信号取得部147から送られる電気信号から輝度画像を生成する機能を有する。解析部222は、例えば輝度画像から層情報(網膜のセグメンテーション)を生成するといった解析機能と、解析結果を可視化するための情報生成をする機能とを有する。 Here, the configuration of the signal processing unit 144 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The signal processing unit 144 includes a signal acquisition unit 147 and an image processing unit 148. The signal acquisition unit 147 acquires an interference signal from the detector 141, and performs correction processing described later on the acquired interference signal. An image generation unit 221 and an analysis unit 222 are arranged in the image processing unit 148. The image generation unit 221 has a function of generating a luminance image from an electric signal sent from the signal acquisition unit 147. The analysis unit 222 has an analysis function such as generating layer information (segmentation of the retina) from a luminance image, and a function of generating information for visualizing the analysis result.

信号取得部147は、取得部211、記憶部212、しきい値設定部213、異常判定部214、及び補正部215を有する。取得部211は、ディテクタ141から出力される干渉信号を、k−clock生成部154から得られるk−clockに応じて取得する。本実施形態では、ディテクタ141が干渉光を検出することで得た干渉信号は、A/D変換部として機能する取得部211により、k−clockに基づいてアナログ信号からデジタル信号に変換される。なお、取得部211が取得する干渉信号はデジタルでもアナログでもよく、アナログ信号を取得した場合には、例えば補正部215によりこれをデジタル信号に変換することとしてもよい。また、本実施形態において、取得部211は、光源101の出射光に基づいて生成された、該出射光の波数の掃引に同期したk−clockに基づいて等光周波数(等波数)間隔で干渉信号を取得している。なお、このk−clockは、例示した構成ではなく、光源101内に設けられた構成を用いて生成することもできる。 The signal acquisition unit 147 includes an acquisition unit 211, a storage unit 212, a threshold value setting unit 213, an abnormality determination unit 214, and a correction unit 215. The acquisition unit 211 acquires the interference signal output from the detector 141 according to the k-clock obtained from the k-clock generation unit 154. In the present embodiment, the interference signal obtained by the detector 141 detecting the interference light is converted from an analog signal to a digital signal based on the k-clock by the acquisition unit 211 that functions as an A / D conversion unit. The interference signal acquired by the acquisition unit 211 may be digital or analog, and when an analog signal is acquired, it may be converted into a digital signal by, for example, the correction unit 215. Further, in the present embodiment, the acquisition unit 211 interferes at equal light frequency (equal wave number) intervals based on the k-block synchronized with the sweep of the wave number of the emitted light generated based on the emitted light of the light source 101. I'm getting a signal. It should be noted that this k-clock can be generated by using a configuration provided in the light source 101 instead of the illustrated configuration.

記憶部212は、取得部211が取得した干渉信号を記憶する。しきい値設定部213は、後述するしきい値処理に用いるしきい値を設定する。しきい値の設定は、例えば光源101の型番や撮影条件等と対応して作られて記憶部212に記憶されたテーブルから、適宜読み出して設定することができる。記憶部212は、取得部211が取得した干渉信号を記憶する。異常判定部214は、例えば本実施形態では、取得部211が取得した干渉信号としきい値設定部213が設定したしきい値とを比較して、得られた干渉信号が異常値を含むものであるか否か等を判定する。補正部215は、異常判定部214において干渉信号が異常値を含むものであると判定された場合に、当該干渉信号を適切な値に変更し、ノイズを低減した干渉信号を生成する。 The storage unit 212 stores the interference signal acquired by the acquisition unit 211. The threshold value setting unit 213 sets the threshold value used for the threshold value processing described later. The threshold value can be appropriately read and set from, for example, a table created in correspondence with the model number of the light source 101, shooting conditions, and the like and stored in the storage unit 212. The storage unit 212 stores the interference signal acquired by the acquisition unit 211. For example, in the present embodiment, the abnormality determination unit 214 compares the interference signal acquired by the acquisition unit 211 with the threshold value set by the threshold value setting unit 213, and whether the obtained interference signal includes an abnormal value. Judge whether or not. When the abnormality determination unit 214 determines that the interference signal includes an abnormal value, the correction unit 215 changes the interference signal to an appropriate value and generates an interference signal with reduced noise.

また、取得部211は、画像生成部221で生成された断層データや、2次元断層像、3次元断層像、モーションコントラスト画像、及びEn−Face画像等の各種画像を取得することができる。ここで、断層データとは、被検査物の断層に関する情報を含むデータであり、OCTによる干渉信号にフーリエ変換を施した信号、該信号に任意の処理を施した信号、及びこれらに基づく断層像等を含むものをいう。 In addition, the acquisition unit 211 can acquire various images such as tomographic data generated by the image generation unit 221, a two-dimensional tomographic image, a three-dimensional tomographic image, a motion contrast image, and an En-Face image. Here, the tomographic data is data including information on the tomography of the object to be inspected, a signal obtained by subjecting the interference signal by OCT to Fourier transform, a signal obtained by subjecting the signal to arbitrary processing, and a tomographic image based on these. Etc. are included.

更に、取得部211は、画像処理すべき画像の撮影条件群(例えば、撮影日時、撮影部位名、撮影領域、撮影画角、撮影方式、画像の解像度や階調、画像の画素サイズ、画像フィルタ、及び画像のデータ形式に関する情報等)を取得する。なお、撮影条件群については、例示したものに限られない。また、撮影条件群は、例示したもの全てを含む必要はなく、これらのうちの一部を含んでもよい。具体的には、取得部211は、画像を撮影した際のSS−OCT装置の撮影条件を取得する。また、取得部211は、画像のデータ形式に応じて、画像を構成するデータ構造に保存された撮影条件群を取得することもできる。なお、画像のデータ構造に撮影条件が保存されていない場合には、取得部211は、別途撮影条件を保存している記憶装置等から撮影条件群を含む撮影情報群を取得することもできる。又、取得部211は、被検者識別番号等の被検眼を同定するための情報を不図示の入力部等から取得することもできる。なお、取得部211は、記憶部212や、制御部143に接続される不図示のその他の装置から各種データや各種画像、各種情報を取得してもよい。取得部211は、取得した各種データや画像を記憶部212に記憶させることができる。 Further, the acquisition unit 211 includes a group of shooting conditions (for example, shooting date / time, shooting part name, shooting area, shooting angle of view, shooting method, image resolution and gradation, image pixel size, and image filter) of the image to be image-processed. , And information about the image data format, etc.). The imaging condition group is not limited to the illustrated one. Further, the imaging condition group does not have to include all of the illustrated ones, and may include some of them. Specifically, the acquisition unit 211 acquires the imaging conditions of the SS-OCT device when the image is captured. In addition, the acquisition unit 211 can also acquire a group of shooting conditions stored in the data structure constituting the image according to the data format of the image. When the shooting conditions are not stored in the image data structure, the acquisition unit 211 can also acquire the shooting information group including the shooting condition group from a storage device or the like that separately stores the shooting conditions. In addition, the acquisition unit 211 can also acquire information for identifying the eye to be inspected, such as the subject identification number, from an input unit (not shown) or the like. The acquisition unit 211 may acquire various data, various images, and various information from the storage unit 212 and other devices (not shown) connected to the control unit 143. The acquisition unit 211 can store various acquired data and images in the storage unit 212.

記憶部212は、上述した取得部211が取得した情報、条件等、及び画像処理部148により得られた画像、該画像撮影時の撮影条件等を記憶する。また、記憶部212は、被検者の属性(氏名や年齢等)や他の検査機器を用いて取得した計測結果(眼軸長や眼圧等)等の被検眼に関する情報、撮影パラメータ、画像解析パラメータ、操作者によって設定されたパラメータを記憶することができる。なお、これらの画像及び情報は、不図示の外部記憶装置に記憶する構成にしてもよい。また、記憶部212は、プロセッサーによって実行されることで制御部143の各構成要素の機能を果たすためのプログラム等を記憶することもできる。 The storage unit 212 stores the information, conditions, etc. acquired by the acquisition unit 211 described above, the image obtained by the image processing unit 148, the shooting conditions at the time of image shooting, and the like. In addition, the storage unit 212 contains information, imaging parameters, images related to the eye to be inspected, such as the attributes of the subject (name, age, etc.) and measurement results (axial length, intraocular pressure, etc.) acquired using other inspection equipment. Analysis parameters and parameters set by the operator can be stored. Note that these images and information may be stored in an external storage device (not shown). Further, the storage unit 212 can also store a program or the like for fulfilling the functions of each component of the control unit 143 by being executed by the processor.

制御部143は、例えば汎用のコンピュータを用いて構成されてよい。なお、制御部143は、SS−OCT装置の専用のコンピュータを用いて構成されてもよい。制御部143は、不図示のCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)、及び光学ディスクやROM(Read Only Memory)等のメモリを含む記憶媒体を備えている。制御部143の記憶部212以外の各構成要素は、CPUやMPU等のプロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュールにより構成されてよい。また、当該各構成要素は、ASIC等の特定の機能を果たす回路や独立した装置等によって構成されてもよい。記憶部212は、例えば、光学ディスクやメモリ等の任意の記憶媒体によって構成されてよい。 The control unit 143 may be configured by using, for example, a general-purpose computer. The control unit 143 may be configured by using a dedicated computer of the SS-OCT apparatus. The control unit 143 includes a storage medium including a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit) (not shown), and a memory such as an optical disk and a ROM (Read Only Memory). Each component of the control unit 143 other than the storage unit 212 may be configured by a software module executed by a processor such as a CPU or MPU. In addition, each component may be composed of a circuit that performs a specific function such as an ASIC, an independent device, or the like. The storage unit 212 may be configured by any storage medium such as an optical disk or a memory.

なお、制御部143が備えるCPU等のプロセッサー及びROM等の記憶媒体は1つであってもよいし複数であってもよい。そのため、制御部143の各構成要素は、少なくとも1以上のプロセッサーと少なくとも1つの記憶媒体とが接続され、少なくとも1以上のプロセッサーが少なくとも1以上の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行した場合に機能するように構成されてもよい。なお、プロセッサーはCPUやMPUに限定されるものではなく、GPU(Graphics Processing Unit)等であってもよい。 The control unit 143 may have one processor such as a CPU and a plurality of storage media such as a ROM. Therefore, each component of the control unit 143 functions when at least one or more processors and at least one storage medium are connected and at least one or more processors execute a program stored in at least one storage medium. It may be configured to do so. The processor is not limited to the CPU and MPU, and may be a GPU (Graphics Processing Unit) or the like.

(測定光の走査)
なお、以降の説明において、被検眼118の眼底Erにおける任意の1点の奥行き方向の情報(断層に関する情報、Aスキャンデータ)を取得する処理をAスキャンと称する。例えばこの1点が任意の方向に連続するように、ガルバノスキャナ114により眼底Er上を該任意の方向に測定光で走査することで、Aスキャンと直交する方向で眼底Erの断層に関する2次元の情報が得られる。このような2次元の情報を取得する処理をBスキャンと称し、測定光の走査方向をBスキャン方向と称する。また、得られる画像をBスキャン画像と称する。更にAスキャン方向(奥行き方向)及びBスキャン方向のいずれの方向とも直交する方向に測定光を走査して3次元の断層情報を取得する処理をCスキャンと称する。また、得られる画像をCスキャン画像と称する。
(Scanning of measurement light)
In the following description, the process of acquiring information in the depth direction (information about a tomography, A scan data) of an arbitrary point in the fundus Er of the eye to be inspected 118 is referred to as A scan. For example, by scanning the fundus Er with the measurement light in the arbitrary direction with the galvano scanner 114 so that this one point is continuous in an arbitrary direction, the two-dimensional tomography of the fundus Er is performed in the direction orthogonal to the A scan. Information is available. The process of acquiring such two-dimensional information is referred to as B scan, and the scanning direction of the measurement light is referred to as B scan direction. Further, the obtained image is referred to as a B-scan image. Further, a process of scanning the measurement light in a direction orthogonal to both the A scan direction (depth direction) and the B scan direction to acquire three-dimensional tomographic information is referred to as C scan. Further, the obtained image is referred to as a C-scan image.

このような3次元断層情報より3次元断層像を取得する際に眼底面内に2次元ラスタ走査する場合、一般的には高速な走査方向がBスキャン方向とされ、該Bスキャンをその直交方向に並べるように走査する低速な走査方向をCスキャン方向と称する。Aスキャン及びBスキャンを行うことで2次元の断層像が得られ、Aスキャン、Bスキャン及びCスキャンを行うことで3次元の断層像を得ることができる。 When a two-dimensional raster scan is performed in the bottom surface of the eye when acquiring a three-dimensional tomographic image from such three-dimensional tom information, the high-speed scanning direction is generally regarded as the B scan direction, and the B scan is the orthogonal direction thereof. The low-speed scanning direction in which scanning is performed so as to line up with each other is referred to as a C scanning direction. A two-dimensional tomographic image can be obtained by performing A scan and B scan, and a three-dimensional tomographic image can be obtained by performing A scan, B scan and C scan.

ガルバノスキャナ114は、各々の回転軸が互いに直交するように配置された、上述した一対の偏向ミラーで構成されている。本実施形態において一方の偏向ミラーは測定光のX軸方向の走査を行い、他方の偏向ミラーは測定光のY軸方向の走査を行う。また、Bスキャン及びCスキャンのようなライン状の走査方向と、ガルバノスキャナ114におけるX軸及びY軸が一致しなくてもよい。Bスキャン及びCスキャンの走査方向は、撮像したい2次元の断層像或いは3次元の断層像に応じて、適宜決めることができる。ただし、一般的にラスタ走査を行う場合は鼻耳方向、及びそれに直交する方向でラスタ走査を行うことが多い。 The galvano scanner 114 is composed of the above-mentioned pair of deflection mirrors in which the axes of rotation are arranged so as to be orthogonal to each other. In the present embodiment, one deflection mirror scans the measurement light in the X-axis direction, and the other deflection mirror scans the measurement light in the Y-axis direction. Further, the line-shaped scanning directions such as the B scan and the C scan do not have to coincide with the X-axis and the Y-axis of the galvano scanner 114. The scanning directions of the B scan and the C scan can be appropriately determined according to the two-dimensional tomographic image or the three-dimensional tomographic image to be imaged. However, in general, when performing raster scanning, raster scanning is often performed in the direction of the nasal ear and in the direction orthogonal to it.

(輝線の発生)
次に、本実施形態における信号取得の手法と、考えられる輝線の発生要因について、図3及び図4を参照して説明する。なお、k−clock生成部154は、ファイバ153を介して導かれる光に基づき、k−clock信号を生成する。本実施形態ではk−clock信号の生成にマッハツェンダー干渉計を用いた。マッハツェンダー干渉計の2本の腕の光路長差を調整することにより、k−clockの波数間隔を調整することが可能である。光路長差を大きくするほどk−clockの波数間隔は狭まり、より深い位置までの断層像を取得することができる。なお、k−clockの生成はマッハツェンダー干渉計に限らず、ファブリペロー干渉計等、等波数間隔の干渉信号を生成可能な干渉計を用いることもできる。
(Generation of bright lines)
Next, the method of signal acquisition in the present embodiment and the possible causes of emission lines will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The k-clock generation unit 154 generates a k-clock signal based on the light guided through the fiber 153. In this embodiment, a Mach-Zehnder interferometer was used to generate the k-clock signal. By adjusting the optical path length difference between the two arms of the Mach-Zehnder interferometer, it is possible to adjust the wavenumber interval of the k-clock. The larger the optical path length difference, the narrower the wavenumber interval of the k-clock, and the tomographic image up to a deeper position can be acquired. The k-clock can be generated not only by the Mach-Zehnder interferometer, but also by using an interferometer such as a Fabry-Perot interferometer that can generate an interferometer at equal wavenumber intervals.

取得部211は、k−clock生成部154から信号線160を介してk−clock信号を受け取る。図3は、受け取られるk−clockにおける時間と信号強度の変化との関係を模式的に示している。図3(a)は、通常受け取られる、信号処理部144が乱れなく動作している場合の5周期分のk−clockの例を示す。取得部211は、k−clock信号301が上向きにゼロクロスする点302−1〜302−5において干渉信号におけるデータをサンプリングする。この場合、干渉信号は、k−clockのゼロクロスに対応するタイミングで、干渉光から各々取得されるデータ列から構成される。即ち、一のゼロクロスから次のゼロクロスにかけて一回の波長掃引が行われ、一のゼロクロスから1Aスキャンに対応するスペクトル情報を構成する干渉信号(複数のデータ)の取得が開始される。サンプリングされた干渉信号は、画像処理部148によってしきい値処理、窓関数処理を施されたのちフーリエ変換される。なお、処理フローの詳細は後述する。 The acquisition unit 211 receives the k-clock signal from the k-clock generation unit 154 via the signal line 160. FIG. 3 schematically shows the relationship between the time and the change in signal strength in the received k-clock. FIG. 3A shows an example of k-clock for 5 cycles, which is normally received when the signal processing unit 144 is operating without disturbance. The acquisition unit 211 samples the data in the interference signal at points 302-1 to 302-5 where the k-clock signal 301 crosses upward to zero. In this case, the interference signal is composed of a data string acquired from the interference light at the timing corresponding to the zero cross of the k-clock. That is, one wavelength sweep is performed from one zero cross to the next zero cross, and acquisition of interference signals (plurality of data) constituting spectral information corresponding to 1A scan is started from one zero cross. The sampled interference signal is subjected to threshold processing and window function processing by the image processing unit 148, and then Fourier transformed. The details of the processing flow will be described later.

k−clockは突発的に時間的な間隔が乱れ、ゼロクロスの間隔が狭まったり広がったりすることがある。図3(b)は、このようなk−clock信号311が突発的な乱れた場合の例である。干渉信号を構成するデータ列の各々は、上向きのゼロクロス点312−1〜312−5においてサンプリングされる。しかし、図示した例では、ゼロクロス点312−2と312−3の間隔が狭く、この時間帯では高い周波数のクロック信号が入力していることになる。 In k-clock, the time interval is suddenly disturbed, and the zero cross interval may be narrowed or widened. FIG. 3B is an example in which such a k-clock signal 311 is suddenly disturbed. Each of the data sequences constituting the interference signal is sampled at the upward zero crossing points 312-13-12-5. However, in the illustrated example, the interval between the zero cross points 312-2 and 312-3 is narrow, and a high frequency clock signal is input in this time zone.

通常、A/D変換器のクロック信号の入力帯域は、余裕をもって使用するように選択される。本実施形態においては、入力するクロック信号に対して1.4倍の帯域を有するA/D変換器を使用している。しかし、図3(b)に例示したように、突発的なk−clockの乱れによりその入力帯域の上限を超えたクロック信号が入力されると、サンプリングする信号が不定の値となる。その結果、本実施形態においては、12ビットデジタルデータで−2048等の絶対値の大きな値(異常値)が取得部211から出力されることとなる。なお、本実施例では干渉信号の取得にA/D変換器を用いているが、例えばA/D変換器が基板上に配置され、PC等に差し込めるように構成される所謂A/D変換ボードを用いてもよい。また、A/D変換器は、制御部143に含まれる一モジュールとして構成されてもよく、本発明におけるA/D変換部として把握されることが望ましい。 Normally, the input band of the clock signal of the A / D converter is selected so as to be used with a margin. In this embodiment, an A / D converter having a band 1.4 times that of the input clock signal is used. However, as illustrated in FIG. 3B, when a clock signal exceeding the upper limit of the input band is input due to sudden disturbance of k-clock, the sampled signal becomes an indefinite value. As a result, in the present embodiment, a large absolute value (abnormal value) such as −20488 is output from the acquisition unit 211 in the 12-bit digital data. In this embodiment, an A / D converter is used to acquire the interference signal. For example, the A / D converter is arranged on the substrate and is configured to be inserted into a PC or the like, so-called A / D conversion. A board may be used. Further, the A / D converter may be configured as one module included in the control unit 143, and it is desirable that the A / D converter is grasped as the A / D converter in the present invention.

次に、実際に取得される干渉信号を構成するデータ列において、異常値がどのような態様を示すかについて図を参照して説明する。図4は、1Aスキャンにおいて取得部211が取得する干渉信号(スペクトル情報)の一部を示している。同図において、横軸は1Aスキャンにおいて取得されるスペクトル情報に含まれるデータの取得の順番(データ番号)を示しており、縦軸は個々のデータの強度(信号強度)を示している。実際には各データは点で示されるが、強度変化を理解容易とするために、ここでは個々の点を直線で結び、特定の波形を示す1干渉信号として示している。 Next, in the data string constituting the actually acquired interference signal, what kind of mode the abnormal value shows will be described with reference to the figure. FIG. 4 shows a part of the interference signal (spectral information) acquired by the acquisition unit 211 in the 1A scan. In the figure, the horizontal axis shows the order of acquisition (data number) of the data included in the spectral information acquired in the 1A scan, and the vertical axis shows the intensity (signal intensity) of each data. In reality, each data is indicated by a point, but in order to make it easier to understand the change in intensity, the individual points are connected by a straight line and shown as one interference signal indicating a specific waveform.

図4に示す干渉信号401は、k−clockの乱れにより大きく値が変化した異常値を示すデータ402を含む。データ402は、絶対値として後述するしきい値403を大きく超えた、上述した−2048の出力値を例示している。この干渉信号401をフーリエ変換した場合、データ402がデルタ関数のように作用し、該干渉信号401はほぼ一様な大きな値を持つデータ列(スペクトル情報)に変換される。即ち、被検眼の深度方向の各位置で示される信号強度が全て大きな絶対値を示す同一の値となる。このため、このような干渉信号401を得たAスキャンを含むBスキャンより断層像を生成した場合には、該データ列は断層像において縦方向(深さ方向)に走る輝線として現れるノイズパターンとなる(図6(a)の輝線611参照)。本実施形態では、取得したスペクトル情報に含まれる異常値を示すデータの存在を検出し、該異常値を代替値に変更することで、断層像中において縦方向に走るこのような輝線として現れるノイズパターンを低減する。 The interference signal 401 shown in FIG. 4 includes data 402 indicating an abnormal value whose value has changed significantly due to the disturbance of k-clock. Data 402 exemplifies the above-mentioned output value of 2048, which greatly exceeds the threshold value 403 described later as an absolute value. When the interference signal 401 is Fourier transformed, the data 402 acts like a delta function, and the interference signal 401 is converted into a data string (spectral information) having a substantially uniform large value. That is, the signal intensities indicated at each position in the depth direction of the eye to be inspected all have the same value indicating a large absolute value. Therefore, when a tomographic image is generated from a B scan including an A scan in which such an interference signal 401 is obtained, the data sequence has a noise pattern appearing as a emission line running in the vertical direction (depth direction) in the tomographic image. (See the emission line 611 in FIG. 6 (a)). In the present embodiment, by detecting the existence of data indicating an abnormal value included in the acquired spectral information and changing the abnormal value to an alternative value, noise appearing as such a bright line running in the vertical direction in the tomographic image. Reduce patterns.

(信号処理)
次に、図5に示すフローチャートを用いて、本発明における干渉信号の処理方法を説明する。実際の画像生成に際しては、まず、取得部211により、ディテクタ141から、眼底Erを介して得られる干渉信号を取得する(ステップS501)。更に、例えば、装置制御部145がガルバノスキャナ114を制御して、測定光の被検眼118からの戻り光が生じない状態を得ておき、その状態でディテクタ141から得られる干渉信号を、バックグラウンド信号として取得部211が取得する(ステップS502)。
(Signal processing)
Next, the method of processing the interference signal in the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the actual image generation, first, the acquisition unit 211 acquires the interference signal obtained from the detector 141 via the fundus Er (step S501). Further, for example, the device control unit 145 controls the galvano scanner 114 to obtain a state in which the return light of the measurement light from the eye to be inspected 118 does not occur, and in that state, the interference signal obtained from the detector 141 is transmitted to the background. The acquisition unit 211 acquires the signal as a signal (step S502).

次のステップS503では、記憶部212にあらかじめ記憶されているしきい値403(図4参照)に基づき、異常判定部214が異常の有無を判定する。即ち、異常判定部214が、しきい値403を超えるデータが干渉信号及びバックグラウンド信号の各々に含まれているか否かを判定する。異常がある(しきい値を超えるデータが含まれる)と判定された場合、補正部215は当該データを代替値により変更する。本実施形態では、しきい値を1000に設定し、干渉信号の絶対値がしきい値を超えるデータは異常値と判定している。また、代替値には0を用いることとして、異常値は0に変更される。干渉信号だけでなくバックグラウンド信号もしきい値処理を行うことにより、後述のFPNの除去処理を好適に行うことが可能となる。 In the next step S503, the abnormality determination unit 214 determines whether or not there is an abnormality based on the threshold value 403 (see FIG. 4) stored in advance in the storage unit 212. That is, the abnormality determination unit 214 determines whether or not the data exceeding the threshold value 403 is included in each of the interference signal and the background signal. When it is determined that there is an abnormality (including data exceeding the threshold value), the correction unit 215 changes the data with an alternative value. In the present embodiment, the threshold value is set to 1000, and the data in which the absolute value of the interference signal exceeds the threshold value is determined to be an abnormal value. Further, by using 0 as the alternative value, the abnormal value is changed to 0. By performing the threshold value processing not only on the interference signal but also on the background signal, it is possible to preferably perform the FPN removal processing described later.

以上の処理により、異常値が補正された干渉信号及びバックグラウンド信号に対しては、以降、画像処理部148による画像生成の処理が行われる。画像生成部221は、しきい値処理後、干渉信号及びバックグラウンド信号に窓関数をかける(ステップS504)。本実施形態では、窓関数としてコサインテーパー窓を用いる。 After the interference signal and the background signal whose abnormal values have been corrected by the above processing, the image processing unit 148 performs an image generation process. After the threshold value processing, the image generation unit 221 applies a window function to the interference signal and the background signal (step S504). In this embodiment, a cosine taper window is used as the window function.

次に、画像生成部221は、干渉信号及びバックグラウンド信号に対してフーリエ変換を行う(ステップS505)。画像生成部221は、フーリエ変換後のバックグラウンド信号から算出された位相情報を用い、フーリエ変換後の干渉信号の位相を補正する。また、画像生成部221は更に、例えばフーリエ変換と位相補正とが行われた後の干渉信号からフーリエ変換後のバックグラウンド信号を減算し、所謂FPN(固定パターンノイズ)の除去処理を行う(ステップS506)。なお、FPNの除去方法には、例えば異常値補正後の干渉信号から異常値補正後のバックグラウンド信号を減算する等、干渉信号同士で減算を行うといった公知の種々の方法を適用することもできる。ステップS507では、画像生成部221により得られた変換後のデータの絶対値を計算、更にステップS508では、折り返し像を除去する。以上の処理により、上述した縦方向に走る輝線を低減した断層像を得ることが可能となる。 Next, the image generation unit 221 performs a Fourier transform on the interference signal and the background signal (step S505). The image generation unit 221 uses the phase information calculated from the background signal after the Fourier transform to correct the phase of the interference signal after the Fourier transform. Further, the image generation unit 221 further subtracts the background signal after the Fourier transform from the interference signal after the Fourier transform and the phase correction, for example, and performs a so-called FPN (fixed pattern noise) removal process (step). S506). As the FPN removal method, various known methods such as subtracting the interference signals from each other, such as subtracting the background signal after the abnormal value correction from the interference signal after the abnormal value correction, can also be applied. .. In step S507, the absolute value of the converted data obtained by the image generation unit 221 is calculated, and in step S508, the folded image is removed. By the above processing, it is possible to obtain a tomographic image in which the emission lines running in the vertical direction are reduced as described above.

図6(a)に、被検眼118の眼底Erを撮影対象とし断層像であって、本発明を適用しない場合と適用した場合の断層像の例を示す。図6(a)に示す断層像601は上述のk−clockの乱れが発生しているが本発明を適用しない例であり、網膜610の像に加え、縦方向に走るスジ状の輝線611が生じている。この縦スジ状の輝線611は、例えば図4に示したスペクトル情報のように異常値を示すデータの存在により、フーリエ変換により被検眼の深度方向の各位置の信号強度が全て大きな絶対値を示す同一の値に変換されることで生じる。これに対して、図6(b)に示す断層像602は断層像601と同じ干渉信号を用いて生成した断層像であるが、本発明を適用した場合であり、輝線が除去されて、網膜610の像のみが表示されている。 FIG. 6A shows an example of a tomographic image in which the fundus Er of the eye to be inspected 118 is the subject of imaging and the tomographic image is obtained when the present invention is not applied and when the present invention is applied. The tomographic image 601 shown in FIG. 6A is an example in which the above-mentioned k-clock disorder occurs but the present invention is not applied. In addition to the image of the retina 610, a streak-shaped emission line 611 running in the vertical direction is provided. It is happening. The vertical streak-shaped emission line 611 shows an absolute value in which the signal intensities at each position in the depth direction of the eye to be inspected are all large by Fourier transform due to the existence of data showing an abnormal value such as the spectral information shown in FIG. It occurs when it is converted to the same value. On the other hand, the tomographic image 602 shown in FIG. 6B is a tomographic image generated by using the same interference signal as the tomographic image 601. However, in the case where the present invention is applied, the emission line is removed and the retina is removed. Only 610 images are displayed.

なお、画像生成部221は、断層像中を縦に走る輝線を低減した断層像、或いは該断層像を構成するデータを用いて更なる処理を実行してもよい。例えば、同一の走査線から得られた複数のBスキャン画像各々の位置合わせを行い、これらBスキャン画像を加算平均してより画質のよい断層像を生成する処理を画像生成部221で実行してもよい。この場合、例えば、複数の断層像から基準とする断層像を定め、この断層像中の特徴的な部位を注目領域として抽出する。そして位置合わせの対象となる異なる断層像と基準となる断層像との間での、この注目領域についてXZ方向、回転方向及び拡大縮小についての位置ずれに関する情報が取得される。そして、取得された位置ずれに関する情報に基づいて、位置合わせの対象となる断層像をXZ方向、回転方向及び拡大縮小にて変換し、基準となる断層像との位置合わせを実行する。しかし、この位置合わせには、他の公知の種々の方法を用いることもできる。また、画像生成部221は、3次元のCスキャン画像を用い、例えば網膜の深さ方向の画像データを、2つの基準面で規定される任意の範囲で積算等することで得られる所謂EnFace画像の生成する処理を実行してもよい。輝線の低減後の断層像或いはその断層データを用いて加算平均画像やEnFace画像を生成することで、従来よりもより見易く診断に適した画像が得られる。 The image generation unit 221 may execute further processing using a tomographic image in which the emission lines running vertically in the tomographic image are reduced, or data constituting the tomographic image. For example, the image generation unit 221 executes a process of aligning each of a plurality of B-scan images obtained from the same scanning line, adding and averaging these B-scan images to generate a tomographic image with better image quality. May be good. In this case, for example, a reference tomographic image is determined from a plurality of tomographic images, and a characteristic site in the tomographic image is extracted as a region of interest. Then, information on the displacement of the region of interest between the different tomographic images to be aligned and the reference tomographic image in the XZ direction, the rotation direction, and the enlargement / reduction is acquired. Then, based on the acquired information on the misalignment, the tomographic image to be aligned is converted in the XZ direction, the rotation direction, and the enlargement / reduction, and the alignment with the reference tomographic image is executed. However, various other known methods can also be used for this alignment. Further, the image generation unit 221 uses a three-dimensional C-scan image, for example, a so-called EnFace image obtained by integrating image data in the depth direction of the retina in an arbitrary range defined by two reference planes. You may execute the process generated by. By generating an averaging image or an EnFace image using the tomographic image after the reduction of the emission line or the tomographic data thereof, an image that is easier to see than before and suitable for diagnosis can be obtained.

又、画像生成部221では更に、輝線を低減した断層像を用い、OCTA画像を生成することもできる。OCTAとは、OCTを用いた、造影剤を用いない血管造影法あり、OCTA画像は、被検査物の深さ情報に基づいて取得される3次元のモーションコントラストデータを深度方向に統合し、2次元平面上に投影することで生成される。3次元モーションコントラストデータとは、被検査物の略同一箇所を繰り返し撮影し、その撮影間における被写体の時間的な変化を検出したデータである。なお、略同一箇所とは、モーションコントラストデータを生成するのに許容できる程度に同一である位置をいい、厳密に同一である箇所から僅かにずれた箇所も含むものをいう。モーションコントラストデータは、位置合わせ後の略同一箇所のBスキャン画像間において、例えば、複素OCT信号の位相やベクトル、強度の時間的な変化を差、比率、又は相関等から計算することによって得られる。この場合、位置合わせには、上述した加算平均して断層像を得る際に用いた手法を同様に用いることができる。画像生成部221では更に、このOCTA画像の生成に用いた3次元データを2つの基準面で規定される任意の範囲で積算等することより、OCTAのEnFace画像を生成することもできる。 Further, the image generation unit 221 can also generate an OCTA image by using a tomographic image with reduced emission lines. OCTA is an angiography method that uses OCT and does not use a contrast medium. The OCTA image integrates three-dimensional motion contrast data acquired based on the depth information of the object to be inspected in the depth direction, and 2 It is generated by projecting onto a dimensional plane. The three-dimensional motion contrast data is data obtained by repeatedly photographing substantially the same portion of an object to be inspected and detecting a temporal change of the subject between the images. In addition, substantially the same place means the position which is the same to the extent that it is permissible to generate the motion contrast data, and includes the place which is slightly deviated from the place which is exactly the same. The motion contrast data can be obtained by calculating, for example, the temporal change of the phase, vector, and intensity of the complex OCT signal from the difference, the ratio, the correlation, etc. between the B-scan images at substantially the same location after the alignment. .. In this case, the method used for obtaining the tomographic image by the above-mentioned addition averaging can be similarly used for the alignment. The image generation unit 221 can also generate an OCTA EnFace image by integrating the three-dimensional data used for generating the OCTA image in an arbitrary range defined by the two reference planes.

なお、表示制御部149は、上述したように画像生成部221が生成した画像等を表示部146に表示させる。その際、輝線を低減した断層像を時系列で連続的に生成し、これを動画像として表示部146に表示させる所謂プレビュー表示を行わせることもできる。また、記憶部212に記憶するための、所謂本撮影時において、このランダムノイズフロアを低減した断層像を生成、取得することもできる。更に、プレビュー表示時には上述した輝線の低減処理を行わず、本撮影時のみにこの低減処理を行うこととしてもよい。 The display control unit 149 causes the display unit 146 to display the image or the like generated by the image generation unit 221 as described above. At that time, it is also possible to perform a so-called preview display in which tomographic images with reduced emission lines are continuously generated in chronological order and displayed as a moving image on the display unit 146. It is also possible to generate and acquire a tomographic image in which the random noise floor is reduced at the time of so-called main shooting for storage in the storage unit 212. Further, the reduction process of the emission line described above may not be performed at the time of preview display, and this reduction process may be performed only at the time of main shooting.

なお、本実施形態では、画像処理部148は画像生成までの処理を行うこととしているが、更に解析部222において、生成された画像を用いて被検査物である被検眼118の眼底Erの解析を行うこともできる。具体的には、例えばBスキャン画像を用い、網膜における各層の抽出処理を行うこともできる。この場合、例えば深さ方向の輝度プロファイルに基づいて、網膜に含まれる各層を特定する。また、OCTA画像を生成する場合であれば、画像或いは画像生成に用いたデータに基づいて、網膜中における血管に関する解析を行うこともできる。この解析により得られる情報としては、例えば、血管密度や注目する血管の長さ、FAZ(Faveal Avascular Zone)等の無血管領域(NPA)の存在、その面積や円径度の算出、等の診断情報が例示される。 In the present embodiment, the image processing unit 148 performs processing up to image generation, but the analysis unit 222 further analyzes the fundus Er of the eye to be inspected 118 using the generated image. Can also be done. Specifically, for example, a B-scan image can be used to extract each layer in the retina. In this case, each layer contained in the retina is specified, for example, based on the brightness profile in the depth direction. Further, in the case of generating an OCTA image, it is also possible to analyze the blood vessels in the retina based on the image or the data used for the image generation. Information obtained by this analysis includes, for example, diagnosis of blood vessel density, length of blood vessel of interest, existence of avascular region (NPA) such as FAZ (Faveal Avascular Zone), calculation of its area and circularity, and the like. Information is illustrated.

以上に述べたように、本発明によれば、突発的なk−clockの乱れにより干渉信号を構成するスペクトル情報の中に異常値を示すデータが含まれていた場合であっても、断層像中で縦方向に走るノイズパターン低減することができる。なお、異常値が発生する原因としてはk−clockの乱れに限らず、例えば外環境からの電磁的なノイズ等が原因となる場合も考えられる。このような場合であっても、本発明を適用することにより、同様に輝線を低減する効果が得られる。 As described above, according to the present invention, even when the spectral information constituting the interference signal due to the sudden disturbance of k-clock includes data showing an abnormal value, a tomographic image It is possible to reduce the noise pattern running in the vertical direction inside. It should be noted that the cause of the abnormal value is not limited to the disturbance of the k-clock, but it is also conceivable that the cause is, for example, electromagnetic noise from the outside environment. Even in such a case, by applying the present invention, the effect of reducing the emission line can be similarly obtained.

[第2の実施形態]
第1の実施形態では、あらかじめ設定された固定のしきい値を用いて取得されたスペクトル情報における異常値を示すデータの有無の判定を行った。これに対して、本実施形態では、可変のしきい値を用いる。しきい値を干渉信号に応じて変更することで、例えば入力帯域の上限値を超えず、固定のしきい値では異常値として判定することが困難なデータによる輝線が生じた場合においても、該輝線を低減することが可能となる。なお、基本的な装置構成は上述した第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, it is determined whether or not there is data indicating an abnormal value in the acquired spectral information using a fixed threshold value set in advance. On the other hand, in this embodiment, a variable threshold value is used. By changing the threshold value according to the interference signal, for example, even if an emission line due to data that does not exceed the upper limit value of the input band and is difficult to determine as an abnormal value with a fixed threshold value occurs, the said. It is possible to reduce the emission line. Since the basic device configuration is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted here.

図7は図4と同様の様式にてスペクトル情報に含まれる複数のデータを示している。図7(a)は、例えば眼底Erにおける黄斑中心近傍で行われたAスキャンから得られた干渉信号を示し、図7(b)は、例えば黄斑から離れた位置で行われたAスキャンから得られた干渉信号を示している。眼底の部位によって測定光に対する反射・散乱の度合いが異なるため、図7(a)に示す干渉信号701に対して、図7(b)に示す干渉信号711は、全体として振幅の小さな信号となっている。なお、図7(a)と図7(b)の干渉信号の強度のスケール(縦軸のスケール)は、ここでは同一であるとする。 FIG. 7 shows a plurality of data included in the spectral information in the same manner as in FIG. FIG. 7 (a) shows an interference signal obtained from, for example, an A scan performed near the center of the macula in the fundus Er, and FIG. 7 (b) is obtained from an A scan performed, for example, at a position away from the macula. It shows the interference signal. Since the degree of reflection / scattering with respect to the measured light differs depending on the part of the fundus, the interference signal 711 shown in FIG. 7 (b) has a small amplitude as a whole with respect to the interference signal 701 shown in FIG. 7 (a). ing. It is assumed that the scales of the strengths of the interference signals (scales on the vertical axis) in FIGS. 7 (a) and 7 (b) are the same here.

図7(a)は、図4と同様の干渉信号を示す図であって、干渉信号701における異常値を示すデータ702は入力帯域の上限値であるしきい値703を超えている。これに対して、図7(b)に示す干渉信号は、k−clockの乱れにより異常値を示すデータ712が含まれている。このデータ712は、図7(a)に示す上限値(しきい値703)を超えていない。このような場合、図7(a)の場合と同様のしきい値703を用いると、データ712を含む干渉信号は、異常判定部214によって異常がないと判定されてしまう。また、逆に、しきい値として図7(b)のしきい値713を用いた場合、図7(a)に示す干渉信号701には、このしきい値713を超える値を示すデータがデータ702の他にも複数含まれてしまう。 FIG. 7A is a diagram showing the same interference signal as in FIG. 4, and the data 702 showing the abnormal value in the interference signal 701 exceeds the threshold value 703 which is the upper limit value of the input band. On the other hand, the interference signal shown in FIG. 7B includes data 712 showing an abnormal value due to the disturbance of k-clock. This data 712 does not exceed the upper limit value (threshold value 703) shown in FIG. 7 (a). In such a case, if the same threshold value 703 as in the case of FIG. 7A is used, the interference signal including the data 712 is determined by the abnormality determination unit 214 as having no abnormality. On the contrary, when the threshold value 713 of FIG. 7B is used as the threshold value, the interference signal 701 shown in FIG. 7A contains data indicating a value exceeding the threshold value 713. In addition to 702, a plurality of them are included.

例えば1Bスキャンのデータ、或いは1Cスキャンのデータに、図7(a)に示す干渉信号が得られる部位と、図7(b)に示す干渉信号が得られる部位とが含まれる場合も考えられる。このような場合、例えばしきい値713を用いることでデータ712を異常値としてこれを変更することができるが、同時に本来異常値として判定されるべきではない干渉信701の複数のデータが異常値であると判定され、代替値に変更されてしまう。この場合、診断に適した画像は得られない。また、しきい値703を用いた場合には、異常値を示すデータ712は異常値でないと判定されてしまい。得られる断層像には図7(b)に示すAスキャンに対応した位置に縦に走る輝線が残ってしまう。 For example, it is conceivable that the data of the 1B scan or the data of the 1C scan includes a portion where the interference signal shown in FIG. 7A is obtained and a portion where the interference signal shown in FIG. 7B is obtained. In such a case, for example, by using the threshold value 713, the data 712 can be changed as an abnormal value, but at the same time, a plurality of data of the interference message 701 that should not be originally determined as an abnormal value are abnormal values. Is determined and the value is changed to an alternative value. In this case, an image suitable for diagnosis cannot be obtained. Further, when the threshold value 703 is used, the data 712 indicating the abnormal value is determined not to be an abnormal value. In the obtained tomographic image, a vertically running bright line remains at a position corresponding to the A scan shown in FIG. 7 (b).

本実施形態は、このような反射・散乱の程度が異なる部位を測定光で走査して断層像を得る場合において、断層像中で縦に走る輝線を低減することを目的とする。以下、図8に示すフローチャートを用いて、上述の状況においても好適に異常値を除去できるしきい値の設定方法を説明する。なお、図8に示すフローチャートは1回のAスキャンで取得されるデータを用いた際の処理である。 An object of the present embodiment is to reduce the emission lines running vertically in the tomographic image when scanning the parts having different degrees of reflection / scattering with the measurement light to obtain a tomographic image. Hereinafter, a method of setting a threshold value that can suitably remove an abnormal value even in the above-mentioned situation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 8 is a process when the data acquired in one A scan is used.

まず、しきい値設定部213により、干渉信号データを統計処理し、干渉信号のピーク値の取得(ステップS801)を行う。また、併せてrms(root means square)値の取得(ステップS802)を行う。ここで、ピーク値とは干渉信号の振幅の絶対値が最大の数値であり、上述したデータ702のようにデータの値が入力帯域の上限値を超える場合には、この上限値がピーク値となる。次に、ステップS803では、しきい値設定部213によりしきい値Dが計算される。しきい値Dは、ピーク値やrms値に基づき計算される数値であり、例えば本実施形態においてはピーク値に0.5をかけ、更にrms値を加えることで得られた値である。なお、係数0.5や被加算値として用いるrms値は本実施形態にて用いた一例であり、被検眼から得られる干渉信号のバラツキの程度やピーク値等に応じて適宜変更してもよい。この場合、表示部146の表示画面に変更用の数値入力画面等を表示させ、当該画面を介してのユーザによる数式の変更を可能とすればよい。 First, the threshold value setting unit 213 statistically processes the interference signal data and acquires the peak value of the interference signal (step S801). At the same time, the acquisition of the rms (root mean square) value (step S802) is performed. Here, the peak value is a numerical value in which the absolute value of the amplitude of the interference signal is the maximum value, and when the data value exceeds the upper limit value of the input band as in the above-mentioned data 702, this upper limit value is regarded as the peak value. Become. Next, in step S803, the threshold value D is calculated by the threshold value setting unit 213. The threshold value D is a numerical value calculated based on the peak value or the rms value. For example, in the present embodiment, the threshold value D is a value obtained by multiplying the peak value by 0.5 and further adding the rms value. The coefficient 0.5 and the rms value used as the added value are examples used in this embodiment, and may be appropriately changed according to the degree of variation in the interference signal obtained from the eye to be inspected, the peak value, and the like. .. In this case, a numerical value input screen or the like for change may be displayed on the display screen of the display unit 146 so that the user can change the mathematical expression via the screen.

続くステップS804以降において、しきい値設定部213は、干渉信号におけるデータのi番目のデータ(インデックスi)としきい値とを順次比較していく。まず、インデックスiのデータを取得し(ステップS804)、次に異常判定部214によりデータの振幅(信号強度)としきい値Dとが比較される(ステップS805)。振幅がしきい値Dよりも大きいと判定された場合(yes)、しきい値設定部213はフローをステップS806に進め、インデックスiと振幅の値を記憶部212に記憶させる。一方、異常判定部214によりピーク値がしきい値Dよりも小さいと判定された場合、しきい値設定部213はフローをステップS807に進める。 In the following step S804 and subsequent steps, the threshold value setting unit 213 sequentially compares the i-th data (index i) of the data in the interference signal with the threshold value. First, the data of the index i is acquired (step S804), and then the amplitude (signal strength) of the data and the threshold value D are compared by the abnormality determination unit 214 (step S805). When it is determined that the amplitude is larger than the threshold value D (yes), the threshold value setting unit 213 advances the flow to step S806, and stores the index i and the amplitude value in the storage unit 212. On the other hand, when the abnormality determination unit 214 determines that the peak value is smaller than the threshold value D, the threshold value setting unit 213 advances the flow to step S807.

ステップS807では、異常判定部214により、1回のAスキャンで得られた干渉信号に含まれる全てのデータについて比較が完了したかが判定される。未完了と判定された場合には、しきい値設定部213はフローをステップS808に進め、インデックスiに1を加えてフローをステップS804に戻す。全データの比較が完了したと判定された場合には、しきい値設定部213はフローをステップS809に進める。 In step S807, the abnormality determination unit 214 determines whether or not the comparison is completed for all the data included in the interference signal obtained in one A scan. If it is determined that the process is incomplete, the threshold value setting unit 213 advances the flow to step S808, adds 1 to the index i, and returns the flow to step S804. When it is determined that the comparison of all the data is completed, the threshold value setting unit 213 advances the flow to step S809.

干渉信号の振幅は、1回のAスキャン内においても大きく変化することがある。この場合、ステップS804において本来異常でないとすべきデータの値が異常値と判定されることがあり得る。これを回避するため、本実施形態では、記憶部212に記憶された異常であるとされたデータのインデックスの個数から、異常判定部214が、振幅の大きな干渉信号データのデータ数nを求める(ステップS809)。続くステップS810において、異常判定部214は更に、あらかじめ決定されたしきい個数Nとデータ数nとを比較する。 The amplitude of the interference signal may change significantly even within one A scan. In this case, the value of the data that should not be abnormal in step S804 may be determined as an abnormal value. In order to avoid this, in the present embodiment, the abnormality determination unit 214 obtains the number of data n of the interference signal data having a large amplitude from the number of indexes of the data stored in the storage unit 212 which is considered to be an abnormality. Step S809). In the following step S810, the abnormality determination unit 214 further compares the predetermined threshold number N with the data number n.

本実施形態では、1Aスキャンにおいて(1干渉信号として)2048個のデータを取得し、更に1回のBスキャンは1024個のAスキャンからなる。ここで、経験的に得られている異常値の発生率は、およそ14万回のAスキャンに対して異常値を示すデータが1個発生する程度である。これは、Bスキャンから生成する断層像130枚に対して、1本の縦方向の輝線が生じる割合に対応する。即ち、1回のAスキャンにおいての異常値を示すデータが複数発生する可能性は低く、仮にこのようなデータが複数発生していると判定される場合には、振幅の大きな干渉信号が異常値と誤って判定されていると判断しても問題ないと考えられる。このことから、本実施形態では、しきい個数N=2と設定することで、干渉信号に含まれる異常値と判定されるべきではないデータが、誤って異常値と判定されることを防ぐことができる。 In the present embodiment, 2048 data are acquired (as one interference signal) in 1A scan, and one B scan consists of 1024 A scans. Here, the occurrence rate of the abnormal value obtained empirically is such that one data showing the abnormal value is generated for about 140,000 A scans. This corresponds to the ratio of one vertical emission line to 130 tomographic images generated from the B scan. That is, it is unlikely that a plurality of data indicating an abnormal value is generated in one A scan, and if it is determined that a plurality of such data are generated, an interference signal having a large amplitude is an abnormal value. It is considered that there is no problem even if it is judged that the judgment is erroneous. Therefore, in the present embodiment, by setting the threshold number N = 2, it is possible to prevent data included in the interference signal that should not be determined as an abnormal value from being erroneously determined as an abnormal value. Can be done.

ステップS810において、異常判定部214により、データ数nがしきい個数Nを下回ると判定された場合には、記憶した干渉信号データ(1個のデータ)が全て異常値であると判定できる。よって、補正部215によりフローはステップS811に進められ、異常値を示したデータの値は、補正部215により代替値に変更される。一方、異常判定部214によりデータ数nがしきい個数N以上であると判定された場合には、異常判定部214は記憶されたデータを振幅の大きい順に並べ直し、しきい個数Nまでのデータ(1個のデータのみ)を異常値と判定する。その後フローは補正部215によりステップS812に進められ、異常値を示すとされたデータの値が補正部215により変更される。このような処理を実行することにより、本来正常な値として処理されるべきデータが誤って異常値を示すデータと判定されることを防ぐことができる。なお、以降の断層像生成に至る手順は第1の実施形態と同様であるため、ここでの詳述は省略する。 In step S810, when the abnormality determination unit 214 determines that the number of data n is less than the threshold number N, it can be determined that all the stored interference signal data (one data) are abnormal values. Therefore, the correction unit 215 advances the flow to step S811, and the correction unit 215 changes the value of the data indicating the abnormal value to an alternative value. On the other hand, when the abnormality determination unit 214 determines that the number of data n is equal to or greater than the threshold number N, the abnormality determination unit 214 rearranges the stored data in descending order of amplitude, and the data up to the threshold number N. (Only one data) is determined as an abnormal value. After that, the flow is advanced to step S812 by the correction unit 215, and the value of the data indicating an abnormal value is changed by the correction unit 215. By executing such processing, it is possible to prevent data that should be originally processed as a normal value from being erroneously determined as data indicating an abnormal value. Since the procedure leading to the subsequent tomographic image generation is the same as that of the first embodiment, detailed description here will be omitted.

なお、異常値の発生率はSS−OCTの動作条件に依存する。例えば、光源101の波長掃引速度を上げたり、k−clockの波数間隔を狭めたりすると、突発的なk−clockの乱れが発生する確率は高くなる。この場合には、個数Nのしきい値2よりも大きな値に設定することで異常値を除去することが可能である。なお、波長掃引速度が速いほど被検眼118の固視微動等の動きに対して強くなり、また波数間隔が狭いほど深い位置の断層像が取得できるようになる。 The occurrence rate of abnormal values depends on the operating conditions of SS-OCT. For example, if the wavelength sweep speed of the light source 101 is increased or the wave number interval of the k-clock is narrowed, the probability of sudden k-clock disturbance increases. In this case, the abnormal value can be removed by setting the number N to a value larger than the threshold value 2. The faster the wavelength sweep speed, the stronger the resistance to movements such as fixation tremors of the eye 118 to be inspected, and the narrower the wave number interval, the deeper the tomographic image can be obtained.

また、これまでの実施形態においては代替値として0を代入していたが、代替値に隣り合うデータの平均値を用いることも可能である。また、全てのデータから異常値を判定されたデータの値のみを除外し、他のデータの平均値を求めてこれを代替値とすることもできる。或いは、異常値を示したデータを挟んで前後同じ数のデータの値の平均値を求め、これを代替値とすることもできる。これにより、ノイズパターンを除去しつつ良好な断層像を取得することが可能である。 Further, in the previous embodiments, 0 is substituted as the alternative value, but it is also possible to use the average value of the data adjacent to the alternative value. It is also possible to exclude only the value of the data for which an abnormal value is determined from all the data, obtain the average value of other data, and use this as an alternative value. Alternatively, the average value of the same number of data values before and after is obtained with the data showing the abnormal value sandwiched between them, and this can be used as an alternative value. This makes it possible to obtain a good tomographic image while removing the noise pattern.

また、本実施形態では、異常値を判定する際に用いるしきい値の算出にピーク値及びrms値を用いたが、しきい値の算出方法は上述した方法に限られない。例えば、干渉信号にメディアンフィルタ処理を行い、フィルタ処理後のデータと元のデータの差分が大きなデータを異常値と判断してもよい。或いは、1干渉信号に含まれるデータからヒストグラムを生成し、該ヒストグラムを利用してしきい値を設定する等、公知の統計的な処理によって大きく離れた値を分別する方法にて異常値を判定することもできる。 Further, in the present embodiment, the peak value and the rms value are used for calculating the threshold value used when determining the abnormal value, but the method for calculating the threshold value is not limited to the above-mentioned method. For example, the median filter processing may be performed on the interference signal, and the data in which the difference between the filtered data and the original data is large may be determined as an abnormal value. Alternatively, an abnormal value is determined by a method of separating values that are far apart by known statistical processing, such as generating a histogram from the data contained in one interference signal and setting a threshold value using the histogram. You can also do it.

また、本実施形態の場合、例えばステップS809において異常値を示すデータの個数を知ることができる。例えば、図7のしきい値703を第2のしきい値として設定しておき、該第2のしきい値を超える値を示すデータがしきい個数N以上となった場合には、検査者に異常値を示すデータが常態よりも多いことを報知することもできる。異常値が状態より多いことから、ユーザは断層像が適切に取得できていないこと、更には例えばk−clockを乱す外乱要因の存在等を知ることができる。報知の様式は、ブザー等の音、音声、或いはアラーム表示等種々の様式が想定されるが、この報知を行うことによって検査者は断層像の撮り直し等を行うことができる。 Further, in the case of the present embodiment, for example, in step S809, the number of data showing an abnormal value can be known. For example, when the threshold value 703 of FIG. 7 is set as the second threshold value and the number of data indicating a value exceeding the second threshold value is N or more, the inspector It is also possible to notify that there are more data showing abnormal values than in the normal state. Since the number of abnormal values is larger than the state, the user can know that the tomographic image has not been properly acquired, and that, for example, the existence of a disturbance factor that disturbs k-clock. Various formats such as sound of a buzzer, voice, or alarm display are assumed as the notification format, and the inspector can retake the tomographic image by performing this notification.

上述したように、異常値の発生態様には、異常値と干渉信号の振幅が大きく異ならない場合や、或いは図7に示すように大きさの異なる異常値としてのデータ702とデータ712が混在するような場合も想定される。本実施形態によれば、何れの場合においても、断層像中において縦方向に走る輝線様のノイズパターンを低減することができる。 As described above, in the mode of occurrence of the abnormal value, data 702 and data 712 as abnormal values having different magnitudes are mixed when the amplitude of the abnormal value and the interference signal does not differ significantly or as shown in FIG. Such cases are also assumed. According to this embodiment, in any case, it is possible to reduce the emission line-like noise pattern running in the vertical direction in the tomographic image.

以上に述べたように、本発明の一態様に係る光干渉断層撮像装置(SS−OCT装置)は、波長可変光源(光源101)、検出手段(ディテクタ141)、A/D変換部(取得部211)、及び変更手段(補正部215)を備える。光源101からの出射光は、測定光と参照光とに分割される。測定光は被検査物(被検眼118の眼底Er)に照射され、該測定光に基づく該被検査物からの戻り光は参照光と合波されて干渉光を生成する。ディテクタ131は、検出手段としてこの干渉光を検出する。A/D変換部は、光源101の出射光の一部を用いて得られるデータ取得用のクロック信号(k−clock)に基づいて、ディテクタ141が検出した干渉光から得た干渉信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。これにより、光源101の一回の波長掃引に対応して、被検査物のAスキャンに対応するスペクトル情報を構成する複数のデータ(1Aスキャンデータ)が得られる。変更手段は、取得されたスペクトル情報に含まれる複数のデータのうちの異常であると判定されたデータの少なくとも一つを変更する。より具体的には、異常であると判定されたデータの値を他の値に変更する。これら構成を配することによって、この干渉信号が輝線を構成する可能性を低減し、該干渉信号を用いて生成される断層像において、縦方向に走る輝線様のノイズパターン(縦スジ状のアーチファクト)を低減できる。なお、複数のデータにおける異常なデータの存在は、判定手段(異常判定部214)を配してこれにより判定することができる。判定手段は、取得されたスペクトル情報に含まれる複数のデータ中に異常値を示すデータがあるか否か(異常があるか否か)を判定する。また、上述した各手段による処理は、光干渉断層撮像装置に配されるコンピュータ等によって実行される、該光干渉断層撮像装置の作動方法における各工程に対応する。 As described above, the optical interference tomographic imaging apparatus (SS-OCT apparatus) according to one aspect of the present invention includes a tunable light source (light source 101), a detection means (detector 141), and an A / D conversion unit (acquisition unit). 211) and a changing means (correction unit 215). The light emitted from the light source 101 is divided into a measurement light and a reference light. The measurement light is applied to the object to be inspected (fundus Er of the eye to be inspected 118), and the return light from the object to be inspected based on the measurement light is combined with the reference light to generate interference light. The detector 131 detects this interference light as a detection means. The A / D conversion unit analogizes the interference signal obtained from the interference light detected by the detector 141 based on the data acquisition clock signal (k-clock) obtained by using a part of the emitted light of the light source 101. Converts a signal to a digital signal. As a result, a plurality of data (1A scan data) constituting the spectrum information corresponding to the A scan of the inspected object can be obtained corresponding to one wavelength sweep of the light source 101. The changing means changes at least one of the data determined to be abnormal among the plurality of data included in the acquired spectrum information. More specifically, the value of the data determined to be abnormal is changed to another value. By arranging these configurations, the possibility that this interference signal constitutes a emission line is reduced, and in the tomographic image generated by using the interference signal, a emission line-like noise pattern (vertical streak-like artifact) running in the vertical direction is reduced. ) Can be reduced. The existence of abnormal data in a plurality of data can be determined by arranging a determination means (abnormality determination unit 214). The determination means determines whether or not there is data indicating an abnormal value (whether or not there is an abnormality) in the plurality of data included in the acquired spectrum information. In addition, the processing by each of the above-mentioned means corresponds to each step in the operation method of the optical interference tomographic imaging apparatus, which is executed by a computer or the like arranged in the optical interference tomographic imaging apparatus.

なお、上述した判定手段(異常判定部214)は、複数のデータに含まれるデータの各々の値としきい値との比較に基づいて、異常があるか否かを判定する。判定手段が用いるしきい値には、例えばA/D変換部(取得部211)が変換可能なアナログ信号の値のから得られるデジタル信号の上限値が用いられる。なお、このしきい値は固定値としてもよいが、干渉信号に応じて適宜変更される移動値とすることもできる。即ち、しきい値は、複数のデータに含まれるデータの各々の値を用いて求めてもよい。或いは、しきい値は、統計学的に、例えば複数のデータから得られるヒストグラムに基づいて設定されてもよく、複数のデータに含まれるデータが示すピーク値を用いて設定されてもよい。或いは、複数のデータにメディアンフィルタ処理を行い、メディアンフィルタ処理後の値と処理前の値との差分の値をしきい値として用いてもよい。 The above-mentioned determination means (abnormality determination unit 214) determines whether or not there is an abnormality based on the comparison between each value of the data included in the plurality of data and the threshold value. For the threshold value used by the determination means, for example, the upper limit value of the digital signal obtained from the value of the analog signal that can be converted by the A / D conversion unit (acquisition unit 211) is used. Although this threshold value may be a fixed value, it may be a moving value that is appropriately changed according to the interference signal. That is, the threshold value may be obtained by using each value of the data included in the plurality of data. Alternatively, the threshold value may be set statistically, for example, based on a histogram obtained from a plurality of data, or may be set using a peak value indicated by the data included in the plurality of data. Alternatively, the median filter processing may be performed on a plurality of data, and the value of the difference between the value after the median filter processing and the value before the processing may be used as the threshold value.

また、変更手段は、第2の実施形態で述べたように、しきい値を超えたデータの数に基づいて、変更すべき少なくとも1つのデータを決定することもできる。また、しきい値を超えたデータが多い場合には、その干渉信号が不適切な状態で取得されている可能性も考えられ、この場合には、例えばアライメントのやり直しや光源の調整等、当該状態を改善させて干渉信号の取得を行うことが適切となる。従って、しきい値の数に関して干渉信号の再取得に関する第2のしきい値を定めてもよい。そして、しきい値を超えたデータの数が第2のしきい値を超えた場合には、検者に異常を報知することが好ましく、光干渉断層撮像装置に対してこのための報知手段を備えることが望ましい。 Also, as described in the second embodiment, the changing means can determine at least one data to be changed based on the number of data exceeding the threshold value. In addition, if there is a lot of data that exceeds the threshold value, it is possible that the interference signal has been acquired in an inappropriate state. In this case, for example, realignment or adjustment of the light source, etc. It is appropriate to improve the condition and acquire the interference signal. Therefore, a second threshold for reacquisition of the interference signal may be set for the number of thresholds. Then, when the number of data exceeding the threshold value exceeds the second threshold value, it is preferable to notify the examiner of the abnormality, and the optical interference tomographic imaging device is provided with a notification means for this purpose. It is desirable to prepare.

なお、異常値(異常と判定されたデータの値)を変更するために変更手段が用いる代替値には、例えば0(ゼロ)を用いることができる。或いは、該代替値には、異常と判定されたデータを含む複数のデータの配列において該異常と判定されたデータの前後のデータの値の平均値を用いることもできる。さらに、該代替値には、異常と判定されたデータを含む複数のデータから該異常と判定されたデータを除いた残りのデータ各々の値の平均値を用いることもできる。 For example, 0 (zero) can be used as an alternative value used by the changing means to change the abnormal value (value of the data determined to be abnormal). Alternatively, as the alternative value, the average value of the values of the data before and after the data determined to be abnormal in the array of a plurality of data including the data determined to be abnormal can be used. Further, as the alternative value, the average value of the values of the remaining data obtained by excluding the data determined to be abnormal from a plurality of data including the data determined to be abnormal can also be used.

更に、本発明の一態様に係る光干渉断層撮像装置は、断層像を生成する画像生成手段(画像生成部221)を備えることができる。該画像生成部は、測定光の被検査物上での走査範囲(Bスキャンライン)から得られた所定の数のAスキャンに対応するスペクトル情報を用いて断層像を生成することができる。又は、該画像生成部は、変更手段により少なくとも1つのデータが変更されたスペクトル情報を含む所定の数のAスキャンデータに対応するスペクトル情報を用いて断層像を生成することができる。 Further, the optical interference tomographic imaging apparatus according to one aspect of the present invention can be provided with an image generation means (image generation unit 221) for generating a tomographic image. The image generation unit can generate a tomographic image using the spectral information corresponding to a predetermined number of A scans obtained from the scan range (B scan line) of the measurement light on the object to be inspected. Alternatively, the image generation unit can generate a tomographic image using the spectrum information corresponding to a predetermined number of A scan data including the spectrum information in which at least one data is changed by the changing means.

実際の画像生成に際しては、測定信号である第1のスペクトル情報と、バックグラウンド信号である第2のスペクトル情報とを用いることができる。第1のスペクトル情報は、測定光が眼底Erに照射されて得られた戻り光と参照光とを合波して得た干渉光に基づいて得られる。また、第2のスペクトル情報は、測定光が眼底Erに照射されずに得られた戻り光と参照光とを合波して得た干渉光に基づいて得られる。この場合、判定手段は、これら第1のスペクトル情報及び第2のスペクトル情報の各々について異常があるか否かを判定する。画像生成手段は、第1のスペクトル情報から得られた振幅信号から、第2のスペクトル情報から得られた振幅信号を減算し、得られた結果(信号)を用いて断層像を生成する。第1のスペクトル情報に基づく振幅信号を得る際には、判定手段が異常がないと判定した第1のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第1のスペクトルデータの何れかが用いられる。また、第2のスペクトル情報に基づく振幅信号を得る際には、判定手段が異常がないと判定した第2のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第2のスペクトル情報の何れかが用いられる。なお、上述した減算処理は、振幅信号同士で行う場合に限られず、スペクトル情報同士の間で行われてもよい。この場合、減算の結果であるスペクトル情報から振幅信号が生成され、該振幅信号に基づいて断層像が生成される。 In the actual image generation, the first spectrum information which is a measurement signal and the second spectrum information which is a background signal can be used. The first spectral information is obtained based on the interference light obtained by combining the return light obtained by irradiating the fundus Er with the measurement light and the reference light. Further, the second spectral information is obtained based on the interference light obtained by combining the return light and the reference light obtained without irradiating the fundus Er with the measurement light. In this case, the determination means determines whether or not there is an abnormality in each of the first spectrum information and the second spectrum information. The image generation means subtracts the amplitude signal obtained from the second spectral information from the amplitude signal obtained from the first spectral information, and generates a tomographic image using the obtained result (signal). When obtaining an amplitude signal based on the first spectrum information, the first spectrum information determined by the determination means to be normal, or at least one data determined to be abnormal is changed to the first spectrum. Any of the data will be used. Further, when obtaining an amplitude signal based on the second spectrum information, the second spectrum information determined by the determination means to be normal, or at least one data determined to be abnormal is changed. Any of the spectral information of is used. The subtraction process described above is not limited to the case where the amplitude signals are performed with each other, and the subtraction process may be performed between the spectral information. In this case, an amplitude signal is generated from the spectral information that is the result of the subtraction, and a tomographic image is generated based on the amplitude signal.

なお、画像生成手段は、断層像の生成のみに限られず、生成された断層像を用いて更なる画像の生成等の処理を行うこともできる。画像生成手段は、例えば所謂加算平均画像を生成することができる。加算平均画像は、眼底Erの略同一箇所から得た複数の断層像の各々の位置合わせを行い、位置合わせされた複数の断層像を用いて生成される。複数の断層像について、各画素の値の加算平均値を求め、この加算平均値を用いて断層像を生成することで、ノイズ等を低減した断層像が得られる。また、画像生成手段は、眼底Erの所定の領域から得た複数の断層像を構成する断層データから、EnFace画像を生成することもできる。Enface画像は、眼底Erの深さ方向に沿った断層データの列の所定の深さ範囲に含まれる断層データを用いて生成される。また、本発明の一態様に係る光干渉断層撮影装置は、解析部222を備えている。該解析部222は、得られた断層像を解析し、例えば医師が用いる診断用のデータを生成することができる。例えば、解析部222は、抽出手段として、生成された断層像に表示される眼底Erの網膜の各層を、断層像を構成する断層データに基づいて抽出する。 The image generation means is not limited to the generation of the tomographic image, and the generated tomographic image can be used for further processing such as generation of an image. The image generation means can generate, for example, a so-called additive average image. The averaging image is generated by aligning each of a plurality of tomographic images obtained from substantially the same location of the fundus Er and using the plurality of aligned tomographic images. A tomographic image with reduced noise and the like can be obtained by obtaining an added average value of the values of each pixel for a plurality of tomographic images and generating a tomographic image using the added average value. The image generation means can also generate an EnFace image from tomographic data constituting a plurality of tomographic images obtained from a predetermined region of the fundus Er. The Enface image is generated using the tomographic data included in a predetermined depth range of a sequence of tomographic data along the depth direction of the fundus Er. Further, the optical interference tomography apparatus according to one aspect of the present invention includes an analysis unit 222. The analysis unit 222 can analyze the obtained tomographic image and generate diagnostic data used by, for example, a doctor. For example, the analysis unit 222 extracts each layer of the retina of the fundus Er displayed on the generated tomographic image as an extraction means based on the tomographic data constituting the tomographic image.

[その他の実施形態]
なお、上述した実施形態では撮影対象を眼底としているが、本発明の撮影対象はこれに限定されず、例えば被検眼の前眼部を測定対象とすることもできる。この場合、干渉信号生成部100と被検眼118との間に、測定光の焦点位置を変える所謂アダプターレンズ等を配置することで、上述した構成を変えることなく前眼部の断層像を得ることができる。また、上述した実施形態では、被検査物が眼の場合について述べているが、本発明の課題はSS−OCT全般において生じ得ることから、眼以外の皮膚や臓器等の被検査物に本発明を適用することも可能である。この場合、SS−OCT装置は、眼科向けの撮像装置として以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は種々のSS−OCT装置(光干渉断層撮像装置)の一態様として把握され、被検眼は被検査物の一態様として把握されることが好ましい。また、SS−OCT装置において取得される干渉信号を処理することから、該SS−OCT装置より得られる干渉信号を処理する情報処理装置としても把握できる。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the imaging target is the fundus of the eye, but the imaging target of the present invention is not limited to this, and for example, the anterior segment of the eye to be inspected may be the measurement target. In this case, by arranging a so-called adapter lens or the like that changes the focal position of the measurement light between the interference signal generation unit 100 and the eye to be inspected 118, a tomographic image of the anterior eye portion can be obtained without changing the above-described configuration. Can be done. Further, in the above-described embodiment, the case where the object to be inspected is an eye is described, but since the problem of the present invention can occur in SS-OCT in general, the present invention is applied to an object to be inspected such as skin and organs other than the eye. It is also possible to apply. In this case, the SS-OCT device has an aspect as a medical device such as an endoscope, other than as an imaging device for ophthalmology. Therefore, it is preferable that the present invention is grasped as one aspect of various SS-OCT devices (optical coherence tomography device), and the eye to be inspected is grasped as one aspect of the object to be inspected. Further, since the interference signal acquired by the SS-OCT device is processed, it can be grasped as an information processing device that processes the interference signal obtained from the SS-OCT device.

また、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(又は記憶媒体)をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又は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、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態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を構成することになる。また、該実施形態は、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention can also be achieved by configuring the device as follows. That is, a recording medium (or storage medium) on which a software program code (computer program) that realizes the functions of the above-described embodiment is recorded may be supplied to the system or device. Further, not only the mode of the recording medium but also a computer-readable recording medium may be used. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or device reads and executes the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the function of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention. The embodiment can also be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Can be changed.

100:干渉信号生成部、 143:制御部、 144:信号処理部、 147:信号取得部、 148:画像処理部、 211:取得部、 212:記憶部、 213:しきい値設定部、 214:異常判定部、 215:補正部 100: Interference signal generation unit, 143: Control unit, 144: Signal processing unit, 147: Signal acquisition unit, 148: Image processing unit, 211: Acquisition unit, 212: Storage unit, 213: Threshold setting unit, 214: Abnormality judgment unit, 215: Correction unit

Claims (16)

波長可変光源からの出射光を分割して得た測定光であって、被検査物に照射された測定光に基づく戻り光と、前記出射光を分割して得た参照光とを合波して得た干渉光を検出する検出手段と、
前記干渉光を検出して得た干渉信号を、前記出射光の一部を用いて得られるクロック信号に基づいて、アナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換部と、
前記変換して得た干渉信号のAスキャンに対応するスペクトル情報に含まれる複数のデータのうちの異常であると判定された少なくとも1つのデータを変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする光干渉断層撮像装置。
The measurement light obtained by dividing the emission light from the tunable light source, and the return light based on the measurement light irradiated to the object to be inspected and the reference light obtained by dividing the emission light are combined. A detection means for detecting the interference light obtained
An A / D conversion unit that converts an interference signal obtained by detecting the interference light from an analog signal to a digital signal based on a clock signal obtained by using a part of the emitted light.
A changing means for changing at least one data determined to be abnormal among a plurality of data included in the spectrum information corresponding to the A scan of the interference signal obtained by the conversion.
An optical interference tomographic imaging apparatus characterized by comprising.
前記スペクトル情報に含まれる複数のデータにおいて異常であるデータが存在するか否かを判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical interference tomographic imaging apparatus according to claim 1, further comprising a determination means for determining whether or not abnormal data exists in a plurality of data included in the spectrum information. 前記判定手段は、前記複数のデータに含まれるデータの各々の値としきい値との比較に基づいて、前記異常であるデータが存在するか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の光干渉断層撮像装置。 The second aspect of the present invention is characterized in that the determination means determines whether or not the abnormal data exists based on the comparison between the respective values of the data included in the plurality of data and the threshold value. The optical interference tomographic imaging apparatus described. 前記しきい値は、前記A/D変換部が変換可能なアナログ信号の値のから得られるデジタル信号の上限値、又は前記複数のデータ各々の値を用いて求められた値であることを特徴とする請求項3に記載の光干渉断層撮像装置。 The threshold value is characterized by being an upper limit value of a digital signal obtained from the values of analog signals that can be converted by the A / D converter, or a value obtained by using the values of each of the plurality of data. The optical interference tomographic imaging apparatus according to claim 3. 前記しきい値は、前記複数のデータから得られるヒストグラム、前記複数のデータが示すピーク値、又は前記複数のデータにメディアンフィルタ処理を行い、前記メディアンフィルタ処理後の値と処理前の値との差分、を用いて得られることを特徴とする請求項3に記載の光干渉断層撮像装置。 The threshold value is a histogram obtained from the plurality of data, a peak value indicated by the plurality of data, or a value obtained by performing median filtering on the plurality of data, and a value after the median filter processing and a value before the processing. The optical interference tomographic imaging apparatus according to claim 3, wherein the difference is obtained. 前記変更手段は、前記しきい値を超えたデータの数に基づいて、前記変更する少なくとも1つのデータを決定することを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical interference fault according to any one of claims 3 to 5, wherein the changing means determines at least one data to be changed based on the number of data exceeding the threshold value. Imaging device. 前記しきい値を超えたデータの数が第2のしきい値を超えた場合に、検者に異常を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical interference tomographic imaging according to claim 6, further comprising a notification means for notifying the examiner of an abnormality when the number of data exceeding the threshold value exceeds the second threshold value. apparatus. 前記変更手段は、前記異常であると判定された少なくとも1つのデータの値を、ゼロ、前記複数のデータの配列において前記異常であると判定された少なくとも1つのデータの前後のデータの値の平均値、又は前記異常であると判定された少なくとも1つのデータを、前記複数のデータから除いた残りのデータ各々の値の平均値、の何れかに変更することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。 The changing means sets the value of at least one data determined to be abnormal to zero, averaging the values of data before and after the at least one data determined to be abnormal in the array of the plurality of data. Claims 1 to 7, wherein the value or at least one data determined to be abnormal is changed to any one of the average value of the values of the remaining data excluded from the plurality of data. The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of the above items. 前記測定光の前記被検査物上での走査範囲から得られた所定の数のAスキャンに対応するスペクトル情報、又は前記変更手段により前記少なくとも1つのデータが変更されたスペクトル情報を含む前記所定の数のAスキャンデータに対応するスペクトル情報を用いて断層像を生成する画像生成手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。 The predetermined spectrum information including the spectrum information corresponding to a predetermined number of A scans obtained from the scanning range of the measurement light on the object to be inspected, or the spectrum information in which at least one of the data has been changed by the changing means. The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising an image generation means for generating a tomographic image using spectral information corresponding to a number of A scan data. 前記スペクトル情報は、前記測定光が前記被検査物に照射されて得られた戻り光と前記参照光とを合波して得た干渉光に基づく第1のスペクトル情報と、前記測定光が前記被検査物に照射されずに得られた戻り光と前記参照光とを合波して得た干渉光に基づく第2のスペクトル情報とを含み、
前記第1のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第1のスペクトル情報から得られた振幅信号から、前記第2のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第2のスペクトル情報から得られた振幅信号を減算した結果を用いて断層像を生成する画像生成手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。
The spectrum information includes first spectrum information based on interference light obtained by combining the return light obtained by irradiating the object to be inspected with the measurement light and the reference light, and the measurement light. It includes the second spectral information based on the interference light obtained by combining the return light obtained without irradiating the object to be inspected with the reference light and the reference light.
From the first spectrum information or the amplitude signal obtained from the modified first spectrum information of at least one data determined to be abnormal, it is determined that the second spectrum information or abnormality is present. Any of claims 1 to 8, further comprising an image generating means for generating a tomographic image using the result of subtracting the amplitude signal obtained from the modified second spectral information of at least one data. The optical interference tomographic imaging apparatus according to item 1.
前記スペクトル情報は、前記測定光が前記被検査物に照射されて得られた戻り光と前記参照光とを合波して得た干渉光に基づく第1のスペクトル情報と、前記測定光が前記被検査物に照射されずに得られた戻り光と前記参照光とを合波して得た干渉光に基づく第2のスペクトル情報とを含み、
前記第1のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第1のスペクトル情報から、前記第2のスペクトル情報、又は異常であると判定された少なくとも1つのデータが変更された第2のスペクトル情報を減算した結果を用いて断層像を生成する画像生成手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。
The spectrum information includes first spectrum information based on interference light obtained by combining the return light obtained by irradiating the object to be inspected with the measurement light and the reference light, and the measurement light. It includes the second spectral information based on the interference light obtained by combining the return light obtained without irradiating the object to be inspected with the reference light and the reference light.
From the first spectral information in which at least one data determined to be abnormal is changed from the first spectral information or at least one data determined to be abnormal, the second spectral information or at least one data determined to be abnormal is obtained. The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising an image generating means for generating a tomographic image using the result of subtracting the changed second spectral information.
前記画像生成手段は、前記被検査物の略同一箇所から得た複数の前記生成した断層像の各々の位置合わせを行い、前記位置合わせされた複数の断層像を用いて加算平均画像を生成することを特徴とする請求項9乃至11の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。 The image generation means aligns each of the plurality of generated tomographic images obtained from substantially the same location of the object to be inspected, and generates an averaging image using the plurality of aligned tomographic images. The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of claims 9 to 11. 前記画像生成手段は、前記被検査物の所定の領域から得た複数の前記生成した断層像を構成する断層データであって、前記被検査物の前記深さ方向に沿った断層データの列の所定の深さ範囲に含まれる断層データを用いてEnFace画像を生成することを特徴とする請求項9乃至12の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。 The image generating means is tomographic data constituting a plurality of generated tomographic images obtained from a predetermined region of the inspected object, and is a sequence of tomographic data along the depth direction of the inspected object. The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of claims 9 to 12, wherein an EnFace image is generated using tomographic data included in a predetermined depth range. 前記被検査物は被検眼であって、
前記生成された断層像に表示される前記被検眼の網膜の各層を、前記断層像を構成する断層データに基づいて抽出する抽出手段を更に備えることを特徴とする請求項9乃至13の何れか1項に記載の光干渉断層撮像装置。
The object to be inspected is an eye to be inspected.
Any of claims 9 to 13, further comprising an extraction means for extracting each layer of the retina of the eye to be inspected displayed on the generated tomographic image based on the tomographic data constituting the tomographic image. The optical interference tomographic imaging apparatus according to item 1.
波長可変光源からの出射光を分割して得た測定光であって、被検査物に照射された測定光に基づく戻り光と、前記出射光を分割して得た参照光とを合波して得た干渉光を検出する検出手段と、前記干渉光を検出して得た干渉信号を、前記出射光の一部を用いて得られるクロック信号に基づいて、アナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換部と、を備える光干渉断層撮像装置の作動方法であって、
前記変換して得た干渉信号のAスキャンに対応するスペクトル情報に含まれる複数のデータのうちの異常であると判定された少なくとも1つのデータを変更する工程を含むことを特徴とする光干渉断層撮像装置の作動方法。
The measurement light obtained by dividing the emission light from the variable wavelength light source, and the return light based on the measurement light irradiated to the object to be inspected and the reference light obtained by dividing the emission light are combined. The detection means for detecting the interference light obtained above and the interference signal obtained by detecting the interference light are converted from an analog signal to a digital signal based on a clock signal obtained by using a part of the emitted light. A method of operating an optical coherence tomographic imaging device including an A / D conversion unit.
An optical interference fault including a step of changing at least one data determined to be abnormal among a plurality of data included in the spectral information corresponding to the A scan of the interference signal obtained by the conversion. How to operate the image pickup device.
請求項15に記載の作動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。 A program comprising causing a computer to execute each step of the operation method according to claim 15.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022255675A1 (en) * 2021-06-04 2022-12-08 고려대학교 산학협력단 Device and method for analyzing properties of choroidal matrix using optical coherence tomography

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