JP2021049206A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の3次元画像から効率的に2次元パノラマ画像を生成する。【解決手段】 被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、前記部分領域ごとに、前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像とを生成し、前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、前記部分領域ごとに生成した2次元En−Face画像からパノラマ合成画像を生成するパノラマ合成画像生成手段と、を有する画像処理装置。【選択図】 図5
Description
本明細書の開示は、画像処理装置および画像処理方法に関する。
測定対象の断層像を非侵襲で取得できる光干渉断層撮影法(Optical Coherence Tomography、以下、OCTという。)を用いた装置(以下、OCT装置という。)が知られている。特許文献1には、OCT装置を用いて被検眼を広範囲に観察する場合、OCTにより取得された複数の3次元モーションコントラスト画像を位置合わせして、その位置合わせされた3次元モーションコントラスト画像から2次元OCTAパノラマ画像を取得する方法が記載されている。
また、特許文献2には、複数の3次元OCT画像を位置合わせすることで、輝度En−Face画像の2次元パノラマ画像を生成する方法が記載されている。
しかしながら、上記3次元画像の位置合わせは、互いの画像間で被検眼の構造が繋がるように行われるが、例えば、網膜層の表層など、観察対象の層によっては画像に特徴的な構造が高コントラストで写らず、画像同士が繋がりにくくなってしまうという問題があった。
そこで、本明細書の開示は、取得された画像同士が繋がりにくい場合であっても、パノラマ合成の実現が可能な画像処理装置を提供することを目的の一つとする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本明細書の開示の他の目的の1つとして位置付けることができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様による画像処理装置は、
被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像とを生成し、
前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した2次元En−Face画像からパノラマ合成画像を生成するパノラマ合成画像生成手段と、
を有する画像処理装置であって、
前記パノラマ合成画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも前記部分領域ごとに生成した第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用することを特徴とする画像処理装置である。
被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像とを生成し、
前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した2次元En−Face画像からパノラマ合成画像を生成するパノラマ合成画像生成手段と、
を有する画像処理装置であって、
前記パノラマ合成画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも前記部分領域ごとに生成した第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用することを特徴とする画像処理装置である。
また、別の本発明の一態様による画像処理装置は、
被検体の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像、および、前記3次元OCT画像から第2の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した前記2次元En−Face画像のパノラマ合成画像生成手段と、を有し、
前記パノラマ画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した、前記第1のOCTA画像および前記輝度En−Face画像のうちの、一方の2次元En−Face画像のパノラマ合成画像を生成する際に、少なくとも他方の2次元En−Face画像の位置合わせの情報を利用することを特徴とする画像処理装置である。
被検体の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像、および、前記3次元OCT画像から第2の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した前記2次元En−Face画像のパノラマ合成画像生成手段と、を有し、
前記パノラマ画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した、前記第1のOCTA画像および前記輝度En−Face画像のうちの、一方の2次元En−Face画像のパノラマ合成画像を生成する際に、少なくとも他方の2次元En−Face画像の位置合わせの情報を利用することを特徴とする画像処理装置である。
また、別の本発明の本発明の一態様による画像処理方法は、
被検体の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する工程と、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像を生成し、前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成するEn−Face画像生成工程と、
前記部分領域ごとに生成したEn−Face画像からパノラマ合成画像を生成する工程と、を有する画像処理方法であって、
前記パノラマ合成画像を生成する工程が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも、前記第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用する工程であることを特徴とする画像処理方法である。
被検体の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する工程と、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像を生成し、前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成するEn−Face画像生成工程と、
前記部分領域ごとに生成したEn−Face画像からパノラマ合成画像を生成する工程と、を有する画像処理方法であって、
前記パノラマ合成画像を生成する工程が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも、前記第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用する工程であることを特徴とする画像処理方法である。
本明細書の開示によれば、取得された画像同士が繋がりにくい場合であっても、パノラマ合成の実現が可能な画像処理装置および画像処理方法を提供する。
以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する波長等の数値及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。また、各図面において説明上重要ではない構成要素、部材、処理の一部は省略して表示する場合がある。
(実施例1)
図2乃至図10を参照して、実施例1による画像処理装置について説明する。以下において、被検査物として被検眼を例として説明する。
図2乃至図10を参照して、実施例1による画像処理装置について説明する。以下において、被検査物として被検眼を例として説明する。
(本体構成)
図2は、本実施例による画像処理装置の概略的な全体構成を示す。画像処理装置には、撮影光学系100、制御部101、入力部102、表示部103及び記憶部104が設けられている。
図2は、本実施例による画像処理装置の概略的な全体構成を示す。画像処理装置には、撮影光学系100、制御部101、入力部102、表示部103及び記憶部104が設けられている。
撮影光学系(撮影装置)100は、被検眼の前眼部像やSLO(Scanning Laser Ophothalmoscope:走査型検眼鏡)眼底像、断層像に関するデータを取得する。具体的には撮影装置100はOCT装置を含んでいる。撮影光学系100は、電動ステージ等によってベース部分より上部がXYZ方向に移動可能である。
制御部(情報処理装置)101は、撮影光学系100、入力部102、表示部103及び記憶部104に接続される。制御部101は、撮影光学系100の撮影制御、取得した前眼部像やSLO眼底像、断層像に関するデータの解析・再構成、並びに前眼部画像、SLO画像、断層画像及びOCTA(OCT Angiography)画像などの生成を行う。制御部101は、汎用のコンピュータを用いて構成されることができるが、OCT装置の専用コンピュータとして構成されてもよい。入力部102は、制御部101への指示を行うための入力装置であり、例えば、キーボードやマウス等から構成される。表示部103は、制御部101から送られる各種情報や各種画像、入力部102の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。表示部103は任意のモニタを用いて構成されることができる。記憶部104は、断層画像の撮像用のプログラム、画像処理方法に関するプログラム、患者情報、撮像データ、及び正常データベースの統計情報などを記憶する。記憶部104は、例えば、ハードディスクなどの任意の記憶装置やRAMやROM等によって構成されることができる。なお、本実施例においては、撮影光学系100、制御部101、入力部102、表示部103及び記憶部104はそれぞれ別個に構成されているが、これらは一部又は全体が一体として構成されてもよい。
(撮影光学系及びベースの構成)
図3は、撮影光学系100の概略的な構成を示す。被検眼200に対向して対物レンズ201が設置されている。対物レンズ201の光軸上には、第1ダイクロイックミラー202及び第2ダイクロイックミラー203が設けられている。対物レンズ201からの光路は、第1及び第2ダイクロイックミラー202,203によって、OCT光学系の光路250、SLO光学系と固視灯用の光路251、及び前眼観察用の光路252が光路を通る光の波長帯域ごとに分岐される。なお、以下において、ダイクロイックミラーの透過方向の構成と反射方向の構成は逆になっていてもよい。
図3は、撮影光学系100の概略的な構成を示す。被検眼200に対向して対物レンズ201が設置されている。対物レンズ201の光軸上には、第1ダイクロイックミラー202及び第2ダイクロイックミラー203が設けられている。対物レンズ201からの光路は、第1及び第2ダイクロイックミラー202,203によって、OCT光学系の光路250、SLO光学系と固視灯用の光路251、及び前眼観察用の光路252が光路を通る光の波長帯域ごとに分岐される。なお、以下において、ダイクロイックミラーの透過方向の構成と反射方向の構成は逆になっていてもよい。
SLO光学系と固視灯用の光路251は、SLO眼底像の取得と被検眼200の固視の用途に用いられる。光路251には、SLO走査手段204、レンズ205,206、ミラー207、第3ダイクロイックミラー208、フォトダイオード209、SLO光源210、及び固視灯211が設けられている。なお、光路251上の固視灯211以外の構成要素はSLO光学系を構成する。
SLO走査手段204は、SLO光源210と固視灯211から発せられた光を被検眼200上で走査する。SLO走査手段204は、X方向に走査するXスキャナ、Y方向に走査するYスキャナから構成されている。本実施例では、一例としてXスキャナはポリゴンミラーによって、Yスキャナはガルバノミラーによって構成されている。
レンズ205は合焦レンズであり、SLO光学系及び固視灯の焦点合わせのため、制御部101によって制御される不図示のモータにより、図中矢印で示される光軸方向に沿って駆動される。
ミラー207は、穴あきミラーや中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、SLO光源210による照明光及び固視灯211からの光と、被検眼200からの戻り光とを分離する。具体的には、ミラー207は、SLO光源210からの照明光及び固視灯からの光を通過させ、被検眼200からの戻り光を反射してフォトダイオード209に導く。
第3ダイクロイックミラー208は、光路251をSLO光源210への光路と固視灯211への光路とに光路251を通る光の波長帯域ごとに分岐する。具体的には、第3ダイクロイックミラー208の透過方向に固視灯211が設けられ、反射方向にSLO光源210が設けられている。
フォトダイオード209は、被検眼200からの戻り光を検出し、戻り光に対応する信号を生成する。制御部101は、フォトダイオード209によって生成された信号(SLO信号)に基づいて被検眼200の眼底の正面画像(SLO画像)を得ることができる。
SLO光源210は例えば780nm付近の波長の光を発生する。SLO光源210から発せられた光は、第3ダイクロイックミラー208で反射され、ミラー207を通過し、レンズ206,205を通り、SLO走査手段204によって、被検眼200上で走査される。被検眼200からの戻り光は、照明光と同じ経路を戻った後、ミラー207によって反射され、フォトダイオード209へと導かれる。フォトダイオード209の出力信号を制御部101によって処理することで、被検眼200のEn−Face画像を得ることができる。
なお、本明細書において、En−Face画像とは、OCT装置で取得された3次元OCTデータに対して、膜厚方向に所望の投影範囲(深度範囲)を設定し、その範囲内のボクセルのデータ値から生成される2次元正面画像をいう。例えば、制御部101は、深さ方向におけるデータ値の最大値、最小値、平均値または中央値を求めることで2次元En−Face画像(22次元正面画像)を生成する。ここで、データ値とは、3次元OCTデータから生成された3次元OCT画像の画素値であってよく、例えば、輝度値や、偏光を用いて取得することができるリターデーション等の偏光パラメータの値であってよい。また、データ値は、干渉光の干渉スペクトルに含まれる被検体の断層に関する情報であってもよい。En−Faceの技術を用いて取得できる画像には、輝度値を画素値とした2次元輝度En−Face画像や、血管の3次元モーションコントラストデータから得られるOCTA画像などが含まれる。
固視灯211は、可視光を発生して被検者の固視を促すことができる。固視灯211から発せられた光は、第3ダイクロイックミラー208を透過し、ミラー207、及びレンズ206,205を通り、SLO走査手段204によって、被検眼200上で走査される。この時、制御部101によって、SLO走査手段204の動きに合わせて固視灯211を点滅させることで、被検眼200上の任意の位置に任意の形状をつくり、被検者の固視を促すことができる。
なお、本実施例では、眼底を観察するための眼底観察系としてSLOを用いているが、眼底観察系の構成はこれに限られない。例えば、眼底を撮影する眼底カメラ等の既知の観察系を用いて眼底観察系を構成してもよい。
次に、前眼部観察用の光路252には、レンズ212,213、スプリットプリズム214、及び赤外光を検知する前眼部観察用のCCD215が設けられている。なお、前眼部観察用の光路252に配置されるこれらの構成要素は、前眼部観察光学系を構成する。
光路252では、不図示の前眼部観察用光源から970nm付近の波長を有する光が被検眼200の前眼部に対して照射される。被検眼200の前眼部からの反射光は対物レンズ201、第1ダイクロイックミラー202、及びレンズ212を介してスプリットプリズム214に入射する。
スプリットプリズム214は、被検眼200の瞳孔と共役な位置に配置されている。スプリットプリズム214から出射された光はレンズ213を介してCCD215に入射する。
CCD215は、不図示の前眼部観察用光源からの照射光の波長、具体的には970nm付近に感度を持つ。CCD215は、前眼部からの反射光を検出し、前眼部からの反射光に対応する信号を生成する。制御部300は、CCD215によって生成された信号に基づいて、被検眼200の前眼部画像を生成することができる。この際、制御部101は、CCD215によってスプリットプリズム214を通った反射光を検出することで、前眼部のスプリット像から被検眼200に対する撮影光学系100のZ方向(深さ方向)の距離を検出することができる。生成される前眼部画像は、撮影光学系100と被検眼200とのアライメント時などに用いられることができる。
次に、OCT光学系の光路250について説明する。光路250は、前述の通りOCT光学系用の光路を成しており、被検眼200の断層画像を形成するための干渉信号の取得に用いられる。光路250には、XYスキャナ216、及びレンズ217,218が設けられている。
XYスキャナ216は、測定光を被検眼200上で走査するためのOCT走査手段を構成する。XYスキャナ216は1枚のミラーとして図示されているが、X軸及びY軸方向の走査をそれぞれ行う2枚のガルバノミラーで構成されている。なお、XYスキャナ216の構成はこれに限られず、任意の偏向手段を用いて構成されることができる。また、XYスキャナ216は、MEMSミラー等の1枚で2次元方向に光を偏向させられる偏向ミラーによって構成されてもよい。
レンズ217は、光カプラー219に接続されている光ファイバー224から出射する測定光を被検眼200に焦点合わせするために用いられる合焦レンズである。レンズ217は、制御部101によって制御される不図示のモータにより、図中矢印で示される測定光の光軸方向に駆動される。この焦点合わせによって、被検眼200からの測定光の戻り光は同時に光ファイバー224の先端に、スポット状に結像されて入射される。なお、光ファイバー224、光路250に配置される各光学部材、第1及び第2ダイクロイックミラー202,203、並びに対物レンズ201等は、OCT光学系において測定光が伝播するOCT測定光学系を構成する。
次に、OCT光源220からの光路と参照光学系、分光器230の構成について説明する。光ファイバー224は、光カプラー219に接続されている。光カプラー219には、OCT測定光学系の光ファイバー224、OCT光源220に接続された光ファイバー225、OCT参照光学系の光ファイバー226、及び分光器230に接続された光ファイバー227が接続されている。光カプラー219は、OCT光源220からの光を測定光と参照光に分割する分割器、及び被検眼200からの測定光の戻り光と参照光とを干渉させ、干渉光を発生させる干渉部として機能する。本実施例において、光ファイバー224〜227は、光カプラー219に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバーである。
OCT光源220は、代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。本実施例では、OCT光源220として、中心波長が855nm、波長バンド幅が約100nmのものを用いている。
OCT光源220から出射された光は、光ファイバー225を通じ、光カプラー219を介して、光ファイバー224等のOCT測定光学系を伝播する測定光と、光ファイバー226等のOCT参照光学系を伝播する参照光とに分割される。測定光は、偏光調整部228、前述のOCT光学系の光路250を通じ、観察対象である被検眼200に照射され、被検眼200による反射や散乱により、戻り光として同じ光路を通じて光カプラー219に到達する。
一方、参照光は光ファイバー226、偏光調整部229、レンズ223、及び測定光と参照光の分散を合わせるために挿入された分散補償ガラス222を介して参照ミラー221に到達し反射される。そして、同じ光路を戻り、光カプラー219に到達する。ここで、光ファイバー226、偏光調整部229、レンズ223、分散補償ガラス222、及び参照ミラー221はOCT参照光学系を構成する。偏光調整部228は、光ファイバー224中に設けられた測定光側の偏光調整部である。偏光調整部229は、光ファイバー226中に設けられた参照光側の偏光調整部である。偏光調整部228,229は光ファイバーをループ状にひきまわした部分を幾つか有する。偏光調整部228,229では、このループ状の部分をファイバーの長手方向を中心として回動させることでファイバーに捩じりを加え、測定光と参照光の偏光状態を各々調整して合わせることができる。
被検眼200からの測定光の戻り光と参照光は、光カプラー219によって合波され干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長がほぼ等しい状態となったときに、測定光の戻り光と参照光は互いに干渉し、干渉光となる。参照ミラー221は、制御部300によって制御される不図示のモータ及び駆動機構により、図中矢印で示される参照光の光軸方向に調整可能に保持され、被検眼200の被測定部によって変わる測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。干渉光は、光ファイバー227を介して分光器230に導かれる。
分光器230には、レンズ232,234、回折格子233、及びラインセンサ231が設けられている。光ファイバー227から出射された干渉光は、レンズ234を介して略平行光となった後、回折格子233で分光され、レンズ232によってラインセンサ231に結像される。なお、ラインセンサ231は、干渉光を受光して、干渉光に応じた出力信号を出力する受光素子の一例として示される。制御部300は、ラインセンサ231によって生成された信号に基づいて、被検眼200の断層に関する情報を取得し、断層画像を生成することができる。
本実施例では、上記構成のように、干渉系としてマイケルソン干渉系を用いたが、マッハツェンダー干渉系を用いてもよい。例えば、測定光と参照光との光量差に応じて、光量差が大きい場合にはマッハツェンダー干渉系を、光量差が比較的小さい場合にはマイケルソン干渉系を用いることができる。また、本実施例はSD(Spectral Domain)−OCT方式を用いたが、SS(Swept Source)−OCT方式を用いてもよい。
また、撮像光学系100の構成は、上記の構成に限られず、撮像光学系100に含まれる構成の一部を撮像光学系100と別体の構成としてもよい。
(制御部によるパノラマ合成画像生成フロー)
制御部101の構成を図4に概略的に示す。制御部101には、断層画像取得部301、3次元画像生成部302、合成内容選択部303、En−Face画像生成部304、パノラマ画像生成部305が設けられている。以下では、制御部101によるパノラマ合成画像生成フローを、図5を参照して説明する。
制御部101の構成を図4に概略的に示す。制御部101には、断層画像取得部301、3次元画像生成部302、合成内容選択部303、En−Face画像生成部304、パノラマ画像生成部305が設けられている。以下では、制御部101によるパノラマ合成画像生成フローを、図5を参照して説明する。
ステップS700において、断層画像取得部301は、撮影光学系100のラインセンサ231の出力信号から被検眼の断層画像を取得する。この断層画像は、被検眼200の深さ方向(Z方向)の断層データを輝度情報に変換したものである。また、断層画像取得部301は、各部位の断層画像からモーションコントラスト画像を生成する。モーションコントラスト画像の生成方法としては公知の種々の手法を用いることが可能である。例えば、複数画像間の脱相関をとる方法が知られている。
図6は、同一被検眼上の異なる部位の断層画像群40−1〜40−nから3次元OCT画像400を取得する概念図である。ステップS710において、3次元画像生成部302は、断層画像取得部301で取得した複数の断層画像を図6のように座標系に配置することで、3次元OCT画像を生成する。また同様に、断層画像取得部301で生成したモーションコントラスト画像を座標系に配置することで、3次元モーションコントラスト画像を生成する。本明細書では3次元OCT画像(3次元輝度画像)および3次元モーションコントラスト画像を、ボリュームデータもしくは3次元画像と総称する。
なお、断層画像取得部301と3次元画像生成部302で得られた3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像は、撮影光学系100から取得したデータに基づいて生成されたものであるが、既に取得された不図示のデータベースから取得した断層画像や3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像でもよい。
図6に示すように、En−Face画像410は、3次元OCT画像400の網膜の膜厚方向(Z方向)の任意の深度範囲を投影範囲として、XY平面に投影した画像である。ステップS720で、操作者は後述するユーザーインターフェースなどを介して、検査対象となる投影範囲(第2投影範囲)を検査領域として選択する。また、生成するパノラマ合成画像として輝度画像もしくはモーションコントラスト画像のいずれかを画像モード(第2の画像モード)を選択することにより選択する。ここでは一例として、生成するパノラマ合成画像が輝度画像である(第2の画像モードは輝度画像である)場合を説明する。
ステップS730で、合成内容選択部303は、2次元パノラマ合成画像を生成するためのEn−Face画像を生成する、モードおよび検査対象となる領域を選択する。合成対象は、自動で選択してもよいし、操作者からの指示を受け付ける構成にしてもよい。例えばユーザーインターフェース上で、上記パノラマ撮影モードを使用して撮影された複数の3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像を、合成対象となるEn−Face画像を生成するための画像として自動的に選択する。この際、操作者によってデータを追加したり外したりできるようにしてもよい。また、ユーザーインターフェースに合成対象となるEn−Face画像を生成するためのデータ候補として、患者と左右眼と画像モードが同じものを挙げて、操作者がデータを選定してもよい。
ここで、図7を参照してパノラマ撮影による3次元OCT画像の取得方法を例として説明する。ここでは輝度画像でパノラマ画像生成を行う場合を記すが、モーションコントラスト画像でパノラマ画像生成を行う場合も同様の処理を行うことができる。
撮影光学系100は、制御部101が有する同一被検眼の異なる部位の断層画像を複数取得するためのモードである、パノラマ撮影モードに応じて動作する。本モードでは、例えば被検眼の部分領域501の撮影が終了すると、内部固視灯が移動して被検眼の視線を異なる方向へ誘導する。この状態で撮影することで、部分領域501とは異なる、部分領域502の断層画像を取得することができる。同様の処理を連続して行うことで、部分領域503、504などの断層画像を断層画像取得部301が取得し、3次元画像生成部302で異なる部分領域それぞれの3次元OCT画像400を生成する。パノラマ撮影モードで撮影された複数の3次元OCT画像には、例えばパノラマ撮影モードで撮影されたことを示す情報が付加される。従って、合成内容選択部303は、この付加された情報に基づいてパノラマ撮影モードで撮影された複数の3次元OCT画像を選択することが可能となる。
なお、パノラマ撮影モードで撮影した断層画像に基づく広角のパノラマ合成画像を生成する場合、部分領域501と部分領域502の少なくとも一部の領域が重なるように、すなわち、隣接する部分領域の一部が重なるように、内部固視灯を移動することが望ましい。例えば、部分領域501と部分領域502の面積の各25%の領域が重なるように内部固視灯を移動する。なお、各部分領域の重なる領域の割合はこれに限定されない。また、部分領域同士が接するように内部固視灯が移動してもよい。また、本実施例では固視灯を移動することにより、4つの部分領域を取得したが、部分領域の数はこれに限定されない。このようにパノラマ撮影を行うための合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元画像が、ステップS730で選択される。
ステップS740で、En−Face画像生成部304はステップS730における合成内容選択部303で選択した、パノラマ撮影を行うための合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元OCT画像もしくは3次元モーションコントラスト画像の第2の投影範囲のEn−Face画像を生成する。以下では、特に3次元OCT画像から生成したEn−Face画像を輝度En−Face画像と記し、3次元モーションコントラスト画像から生成したEn−Face画像をOCTA画像と記す。本実施例の場合、ステップS740で、表層を第2の投影範囲とした輝度En−Face画像が生成される。
ステップS750で、En−Face画像生成部304は、予め制御部101により設定された合成の精度や成功率の高い画像モード(第1の画像モード)および投影範囲(第1投影範囲)の組み合わせで、第1部分領域の3次元画像に関するEn−Face画像を生成する。
図8に、各層から得られる輝度En−Face画像およびOCTA画像の例を示す。各層および画像モードによって、血管構造の写り方が異なる。例えば、表層においては、OCTA画像の方が輝度En−Face画像よりも情報量が多い傾向にある。ここで、表層とは、例えば、内境界膜から内顆粒層の上端までの層の少なくとも一部を含む層である。
一方で、深層や脈絡膜層(脈絡膜血管層)はOCTA画像に写る情報量が表層に比べて乏しい。ここで、深層とは例えば内顆粒層を含む膜厚方向の範囲(被検眼の深さ方向で内顆粒層以降の深さの範囲のうちの一部の深さの層)であり、深層の例としては、脈絡膜血管層、網膜外層、IS/OSからRPEまでの深さ範囲が挙げられる。しかし、特にSS−OCTの場合、長波長の光源を用いることで、深層においても輝度En−Face画像に写る情報量が多くなる。
本実施例では一例として、第1の画像モードはモーションコントラスト画像であり、ステップS750ではOCTA画像を生成する。また、第1投影範囲として表層が選択される。
しかしながら、予めセットされた第1の画像モードと第1投影範囲はこれに限定されない。ステップS740とS750の実行順序は逆であってもよいし、同時に行うこととしてもよい。
ステップS760では、パノラマ画像生成部305(以降、パノラマ合成画像生成部とも記載する場合がある)は、ステップS740で生成された第1部分領域の3次元OCT画像に関する表層の輝度En−Face画像と、ステップS750で生成された第1部分領域の3次元モーションコントラスト画像に関する表層のOCTA画像と、を重畳し、表層の第1の複合En−Face画像を生成する。複合En−Face画像生成方法の一例を、図10を参照して説明する。パノラマ画像生成部305は、予め記憶部104に記憶してある画像であって、第1部分領域の3次元OCTモーションコントラスト画像から生成した表層のグレースケールのOCTA画像901を、第1の複合En−Face画像の青色チャンネルに割り当てる。同様に、第1部分領域の3次元OCT画像から生成した表層のグレースケールの輝度En−Face画像902を、第1の複合En−Face画像の赤色チャンネルに割り当てる。
なお、パノラマ画像生成部305が付加する色は、ステップS740で生成された表層の輝度En−Face画像と、ステップS750で生成された表層のOCTA画像との間で異なる色など識別可能に表示されていればよく、上記の例に限定されるものではない。
これにより、パノラマ画像生成部305は、複数の輝度En−Face画像とOCTA画像とを、画像モード毎に識別可能に変換し複合する。
なお、図10において輝度En−Face画像902に含まれる血管を点線で示しているが、OCTA画像901との識別のためであり、実際の画像において点線となっているわけではない。
第1投影範囲である表層に対して第1の複合En−Face画像903を生成した方法と同様の方法を、ステップS730で選択された複数の3次元画像(部分領域ごとのボリュームデータ)の各々に対して行うことで、部分領域ごとの複合En−Face画像が生成される。
ステップS770で、パノラマ画像生成部305は、ステップS760で生成した複数の3次元画像(領域ごとのボリュームデータ)の各々に対応する複合En−Face画像を合成し、複合En−Faceパノラマ合成画像を生成する。合成方法としては、合成対象の複合En−Face画像それぞれの特徴点を抽出し、各画像の特徴点の位置から、画像間の位置関係を解析し、その結果をもとに画像を合成する手段などがある。ここでは、複合En−Face画像に含まれる特徴、例えば、複合En−Face画像のうちのOCTA画像901成分が有する特徴、に基づいて領域ごとの複合En−Face画像の位置合わせを行う。この結果、特徴が乏しい層の輝度En−Face画像同士による位置合わせよりも、位置合わせ精度を向上させることが可能となる。
最後に、ステップS780で、パノラマ画像生成部305は、生成された複合En−Faceパノラマ合成画像から、操作者が指定した画像モードでの投影範囲のパノラマEn−Face画像を分離することで、所望のパノラマ画像を生成する。本実施例では、パノラマ画像生成部305は、複合En−Faceパノラマ画像から輝度画像モードによる第2投影範囲の画像を分離することで、輝度画像モードによる第2投影範囲のパノラマ画像を生成する。
具体的には、パノラマ画像生成部305は、図10に示すように、複合En−Face画像パノラマ画像911を色成分で分離して画像を抽出してもよい。図10において符号912は、青色が付加されたOCTA画像であり、符号913は赤色が付加された輝度En−Face画像である。例えば、操作者が、第2投影範囲として第1投影範囲と同じ範囲を指定し、かつ輝度画像モードを指定した場合、複合En−Faceパノラマ画像から抽出するEn−Faceパノラマ画像は、複合En−Faceパノラマ画像のうちの赤色チャンネルに割り当てられているため、パノラマ画像生成部305は、複合En−Faceパノラマ画像の赤色の部分のみを取り出す。そして、パノラマ画像生成部305は、複合En−Faceパノラマ画像から取り出した赤色の部分をグレースケール画像にすることで、所望のパノラマ画像であるEn−Faceパノラマ画像を生成することができる。なお、パノラマ画像生成部305は、複合パノラマ画像の青色部分のみを別途取り出してグレースケール画像にすることで、OCTAパノラマ画像も生成してもよい。なお、ここでは、第1投影範囲と第2投影範囲が同じとしているが、第1投影範囲と第2投影範囲は、異なっていてもよい。
これにより、パノラマ画像生成部305は、少なくとも輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用することにより、深層のOCTA画像のみから位置合わせする(深層のOCTA画像自体の位置合わせ情報を利用し、輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用しない)場合よりも効率よく、複数のEn−Face画像の位置合わせを行うことができる。なお、「少なくとも輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用する」には、輝度En−Face画像の位置合わせ情報とOCTA画像の位置合わせ情報の両方を利用することが含まれる。
なお、本実施例では、操作者がOCTA画像と輝度En−Face画像を作成する際に、第1投影範囲と第2投影範囲とを同じ投影範囲として1つの投影範囲を指定して生成したが、複数の投影範囲を指定してOCTA画像および輝度En−Face画像を生成することも可能である。例えば、操作者が2つの投影範囲を指定して、予め記憶部104に記憶してある投影範囲を青色、操作者が指定した2つの投影範囲をそれぞれ赤色と緑色に割り当てて複合En−Face画像を生成することで一度に2つの投影範囲での合成が可能となる。例えば、第2の画像モードとして輝度画像モードが選択された場合、検査対象となる層を操作者が選択して輝度En−Face画像を生成し、表層のOCTA画像と検査対象となる層のOCTA画像と併せて、3つのEn−Face画像から複合En−Face画像を生成してもよい。また、複数の投影範囲を指定する場合、全ての投影範囲を予め記憶部104に記憶してある範囲に設定してもよい。
本実施例では画面上で操作者が投影範囲を合成直前に指定したが、操作者が指定する合成範囲を前もって指定しておき、画面上では合成対象の選択のみで合成を行ってもよい。さらに、本実施例では、操作者が合成対象を選択して合成を行ったが、制御部101がパノラマ撮影モードで撮影されたものを自動的に選択することで、合成対象の選択を省略してもよい。さらに、本実施例ではパノラマ撮影モードで撮影された撮影部位の異なる3次元画像からパノラマ画像を生成したが、略同一部位を撮影した3次元データを用いて合成を行ってもよい。
また、制御部101により設定された第1の画像モードおよび第1投影範囲、操作者により指定された第2の画像モードおよび第2投影範囲の組み合わせは、上記に限らず、第1の画像モードの投影範囲と第2の画像モードの投影範囲は異なっていても良い。例えば、第2の画像モードとしてモーションコントラスト画像モードを選択し、第2投影範囲として深層を操作者が指定して、さらにステップS750で第1の画像モードとして輝度画像モード、および、第1投影範囲として脈絡膜血管層が設定された輝度En−Face画像を生成して、複合En−Face画像を生成してもよい。
なお、この場合は、図10において、En−Face画像901は輝度En−Face画像であり、En−Face画像902はOCTA画像となる。また、第1の画像モードとして輝度画像モードが設定された場合、第1投影範囲として視細胞内節外節接合部(IS/OS)からRPEまでの範囲を設定してもよい。
また、パノラマ画像生成部305は、第2投影範囲の輝度En−Face画像と第1投影範囲のOCTA画像とから生成された複合En−Face画像によって算出された位置合わせ情報(位置合わせのパラメータ)を、記憶部104に保持しておいてもよい。そして、輝度画像モードで第2投影範囲と異なる投影範囲の位置合わせを行う際に、複合En−Face画像の生成を行うことなく、記憶部104が記憶した位置合わせ情報を用いて位置合わせを行ってもよい。
また、パノラマ画像の生成処理およびユーザーインターフェースへの表示は、画像取得を完了した後にレポート画面上で行ってもよいし、画像取得と並行して撮影画面上で行ってもよい。
なお、本実施例では、異なる画像モードのEn−Face画像同士から複合En−Face画像を生成したが、投影範囲に応じて、同じ画像モードの異なる投影範囲のEn−Face画像同士から複合En−Face画像を生成してもよい。
上述した本実施例によれば、操作者が指定した投影範囲の輝度En−Faceパノラマ画像もしくはOCTAパノラマ画像を、位置合わせの精度の低下を抑制しながら、効率的に得ることが可能となる。
(ユーザーインターフェースの構成)
図9を参照して、上記の処理を実施するために制御部101が表示部103に表示させるインターフェースの一例を説明する。表示部103には、検査選択領域610、眼底画像表示領域620、断層画像表示領域630、En−Face画像表示領域640、合成指示ボタン650、生成するEn−Faceパノラマ画像の種類を選択する画像モード選択ボタン651、合成対象選択画面660、パノラマ画像表示領域670が設けられている。
図9を参照して、上記の処理を実施するために制御部101が表示部103に表示させるインターフェースの一例を説明する。表示部103には、検査選択領域610、眼底画像表示領域620、断層画像表示領域630、En−Face画像表示領域640、合成指示ボタン650、生成するEn−Faceパノラマ画像の種類を選択する画像モード選択ボタン651、合成対象選択画面660、パノラマ画像表示領域670が設けられている。
画像モード選択ボタン651は画像モードを選択するための操作部である。すなわち、生成するEn−Faceパノラマ画像の種類(パノラマ輝度En−Face画像もしくはパノラマOCTA画像)を、プルダウン形式などにより、画像モード(第2の画像モード)を選択することで選択する。
検査選択領域610には、被検眼200が撮影された3次元画像又は3次元画像を含む検査データのセットがリストとして表示される。本実施例では一例として3つの検査が候補として表示されている。検査選択領域610では、操作者がパノラマ合成を行うための3次元画像611を選択できる。本実施例の画像選択領域610では、候補を選択しやすいように、3つの検査データセットの各々が、眼底画像と断層画像とを表示している。また、リストで表示される画像は不図示のデータベースに保存されている被検眼200のデータを表示してもよい。
眼底画像表示領域620には、現在選択されている3次元画像611に対応した眼底画像621が表示されている。眼底画像621は、例えば、選択されている3次元画像611と略同時に撮影された画像である。眼底画像621は撮影光学系100で撮影されたSLO画像や別途撮影された眼底カメラの画像をインポートして3次元画像と紐づけたものでもよい。眼底画像621上には選択された3次元画像611を撮影した領域を示す撮影領域アノテーション622が表示され、撮影領域アノテーション622内には断層画像表示部630に表示する断層画像631の位置を示す断層画像位置アノテーション623が表示される。
断層画像表示領域630には、眼底画像表示領域620上の断層画像位置アノテーション623の位置にあたる断層画像631を表示する。断層画像位置アノテーション623は操作者によるマウスドラッグやキーボードの矢印キーによって動かすことができ、断層画像630は断層画像位置アノテーション623の位置変更に応じて、表示する断層画像631を変更する。
En−Face画像表示部640には、断層画像表示領域630上で設定した投影範囲の上端632および下端633を基にEn−Face画像生成部304で生成したEn−Face画像641を表示する。ここで、パノラマ画像生成部350は、マウスなどを介した、投影範囲の上端632および下端633の位置を変更する操作を受け付けることが可能である。なお、投影範囲の上端632および下端633の変更に応じて、En−Face画像表示部640に表示されるEn−Face画像641はEn−Face画像生成部304で再度生成し直され、新しいEn−Face画像641として更新される。投影範囲の上端632と下端633は予め定義された位置をプルダウンで指定することにより設定されてもよい。例えば、プルダウンで「表層血管」という項目を指定した場合、神経線維層の上端(または内境界膜)と内網状層の下端(内顆粒層の上端)の位置に上端632と下端633がそれぞれ設定される。
なお、断層画像に重畳表示される投影範囲の上端632および下端633は、第2投影範囲のものに限定されるものではなく、制御部101は、第1投影範囲の上端および下端を第2投影範囲の上端および下端と同時または切り替え可能に表示部103に表示させてもよい。また、第1投影範囲の上端および下端を第2投影範囲の上端および下端と同時に表示部103に表示させる場合、制御部101は第1投影範囲の上端および下端の表示形態と第2投影範囲の上端および下端の表示形態とを異なる形態で表示部103に表示させることとしてもよい。
合成指示ボタン650は、パノラマ画像の生成プロセスを開始するボタンである。操作者が合成指示ボタンを選択すると、合成対象選択画面660が表示部103上に表示される。
合成対象選択画面660は、パノラマ画像を生成する基となる3次元画像の候補のリストを表示する。操作者は、入力部102を用いて合成対象となるEn−Face画像を生成するための複数の3次元画像661を合成対象選択画面660上で選択する。この時、眼底画像を表示し、眼底画像上に選択した3次元画像の撮影位置を表示すると、合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元画像が正しいかどうかを操作者が確認できるのでさらに良い。合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元画像661を選択後、操作者は合成実施の判断を、合成指示ボタン662を使って行う。なお、選択されている3次元画像611は必ず合成対象となるものとして、合成対象選択画面660のリストには含まれなくてもよい。合成指示ボタン662が選択されるとパノラマ画像生成部305は選択された画像モードのEn−Faceパノラマ画像を生成する。パノラマ画像表示領域670は、パノラマ画像生成部305によって生成されたEn−Faceパノラマ画像671を表示する。
(実施例2)
実施例1では、合成対象となる2つのEn−Face画像のうちの一方の生成条件(モードおよび投影範囲)が制御部により設定されている例を説明したが、本実施例では、操作者が合成対象となる2つのEn−Face画像のいずれの生成条件も指定する場合の例について説明する。複数の3次元画像から2次元En−Face画像を生成する際、例えば病眼においては予めセットされた投影範囲の画像の情報量が乏しくなる場合がある。その場合、En−Face画像生成条件となる投影範囲を操作者が指定できることが望ましい。ここでは先述した実施例と同様に輝度画像でパノラマ画像生成を行う場合を記すが、モーションコントラスト画像でパノラマ画像生成を行う場合も同様の処理を行うことができる。
実施例1では、合成対象となる2つのEn−Face画像のうちの一方の生成条件(モードおよび投影範囲)が制御部により設定されている例を説明したが、本実施例では、操作者が合成対象となる2つのEn−Face画像のいずれの生成条件も指定する場合の例について説明する。複数の3次元画像から2次元En−Face画像を生成する際、例えば病眼においては予めセットされた投影範囲の画像の情報量が乏しくなる場合がある。その場合、En−Face画像生成条件となる投影範囲を操作者が指定できることが望ましい。ここでは先述した実施例と同様に輝度画像でパノラマ画像生成を行う場合を記すが、モーションコントラスト画像でパノラマ画像生成を行う場合も同様の処理を行うことができる。
図11は投影範囲を含む複数の生成条件を操作者が設定する場合の表示画面の一例である。表示部103は検査選択領域1110、眼底画像表示領域1120、1つ目の断層画像表示領域1130、2つ目の断層画像表示領域1150、1つ目のEn−Face画像表示領域1140、2つ目のEn−Face画像表示領域1160、合成指示ボタン1170、画像モード選択ボタン1171、合成対象選択画面1180、1つ目のパノラマ画像表示領域1190、2つ目のパノラマ画像領域1192を持つ。画面には2つのパノラマ画像の生成条件となる投影範囲を決定するための断層画像表示領域1130、1150およびEn−Face画像表示領域1140、1160が操作でき、それぞれのパノラマ画像を表示するパノラマ画像表示領域1190、1192が表示される。なお、各表示領域の操作については、実施例1と同様のため、説明を省略する。なお、図9と図11との機能の対応を示す。符号610,611と符号1110と1111とが対応し、符号620−623と符号1120−123とが対応している。さらに、符号630−633は符号1150−1153と対応し、符号640,641は符号1160,1161と対応している。また、符号650は符号1170に対応し、符号651は符号1171に対応し、符号670,671は符号1192,1193に対応している。すなわち、図9に示したインターフェースに、断層画像表示領域1130、断層画像1131、第1投影範囲の上端1132、下端1133、En−Face画像表示領域1140、En−Face画像1141、En−Faceパノラマ画像表示領域1190およびEn−Faceパノラマ画像1191が追加されている。
ここで、断層画像1131は断層画像位置アノテーション1123の位置における断層画像である。また、En−Face画像1141は、上端1132と下端1133とにより規定される投影範囲のEn−Face画像である。また、パノラマ画像1191は第1投影範囲におけるパノラマ画像である。断層画像1151は断層画像位置アノテーション1123の位置における断層画像である。また、En−Face画像1161は、上端1152と下端1153とにより規定される投影範囲のEn−Face画像である。パノラマ画像1193は第2投影範囲におけるパノラマ画像である。
また、上端1132と下端1133とは第1投影範囲を示す線の一例であり、上端1152と下端1153とは第2投影範囲を示す線の一例である。すなわち、表示制御手段の一例に相当する制御部101は、複数の断層画像を表示手段に表示させるとともに、第1投影範囲を示す線と第2投影範囲を示す線とを異なる断層画像に重畳して表示手段に表示させる。上端1132、下端1133と上端1152、下端1153と識別可能なように異なる表示態様で表示されることとしてもよい。
図12は本実施例において、En−Faceパノラマ画像生成処理の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップS1000およびS1010にて、実施例1と同様に3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像を生成する。また、ステップS1020およびS1030にて、実施例1と同様に、2次元パノラマ画像を生成するためのEn−Face画像を生成する条件、すなわち、モード(3次元OCT画像もしくは3次元モーションコントラスト画像)、検査領域(投影範囲)および合成対象となるEn−Face画像を生成するための画像(3次元OCT画像もしくは3次元モーションコントラスト画像)を選択する。
ステップS1040では、まず操作者の操作により、合成対象となるEn−Face画像のうちの一つ目のEn−Face画像を生成する生成条件を設定する。
操作者は、合成の精度や成功率の高くなるように、画像モード(第1の画像モード)ならびに1つ目の断層画像表示領域1130における投影範囲(第1投影範囲)を選択し、生成条件として指定する。その生成条件で、En−Face画像生成部304が合成対象となるEn−Face画像を生成するための基データとなる部分領域ごとの3次元画像から複数のEn−Face画像を生成する。例えば、第1の画像モードとしてモーションコントラスト画像を選択でき、第1投影範囲として表層を選択することができる。このとき、1つ目の断層画像から生成されるEn−Face画像はOCTA画像である。なお、表層のOCTA画像においてコントラスト値が低いなどにより画像の情報量が乏しい場合は、深層など他の層を選択することができる。第1の画像モードおよび第1投影範囲を選択する際、パノラマ合成精度を評価関数として、第1の画像モードおよび第1投影範囲の選択を最適化する処理を加えてもよい。
ステップS1050では、操作者が、合成対象となるEn−Face画像のうちの2つ目のEn−Face画像を生成する条件を設定する。
操作者は、断層画像表示領域1150において検査対象となる投影範囲(第2投影範囲)を、生成条件として指定する。その生成条件で、En−Face画像生成部304が画像モード選択ボタン1171で選択された画像モード(第2の画像モード)にて合成対象となるEn−Face画像を生成するための基データとなる部分領域ごとの3次元画像から部分領域ごとのEn−Face画像を生成する。例えば、第2の画像モードとして輝度画像モードを選択でき、第2投影範囲として脈絡膜層などの検査対象の層を選択することができる。
なお、これらの組み合わせはこの限りではない。検査対象の層によって、操作者が第1の画像モード、第2の画像モード、第1投影範囲および第2投影範囲を選択することができる。
ステップS1060では、実施例1と同様の方法を用いて、ステップS1040とステップS1050で生成したEn−Face画像を用いてパノラマ画像生成部305が複合En−Face画像を複数生成する。そしてステップS1070で、パノラマ画像生成部305は、生成された複数の複合En−Face画像をパノラマ合成して複合En−Faceパノラマ画像を実施例1と同様の方法を用いて生成する。
ステップS1080では、パノラマ画像生成部305は、生成された複合En−Faceパノラマ画像から、例えば断層画像表示領域1130で指定した第1投影範囲のEn−Faceパノラマ画像と、断層画像表示領域1150で指定した第2投影範囲のEn−Faceパノラマ画像と、を分離し、投影範囲毎にEn−Faceパノラマ画像1191、1193を生成する。そして、制御部101は、それぞれを画面上のパノラマ画像表示領域1190、1192に表示させる。ここでは、投影範囲毎にパノラマ画像を生成し表示しているが、2つの投影範囲のうち一方のパノラマ画像のみを生成・表示することとしてもよい。なお、複合En−Faceパノラマ画像から複数のEn−Faceパノラマ画像を分離する場合、操作者が投影範囲を指定しなくても、予め記憶部104に記憶してある投影範囲のパノラマ画像に自動で分離するようにしてもよい。
上述の実施例によれば、病眼のパノラマ画像を生成する場合などにおいて、操作者が複合En−Face画像に組み合わせる画像モードならびに投影範囲を指定することにより、合成に用いる画像の情報量が乏しくなるリスクを回避し、より確実に選択したモードでのEn−Faceパノラマ画像を生成することができる。
上記方法により、事前に精度や成功率の高い生成範囲を指定しづらい場合においても、部分領域ごとの3次元画像から2次元のパノラマ画像を、より高い精度と成功率で正確に、かつ効率よく生成することができる。なお、断層画像上で指定できる投影範囲の数は2つに限定されるものではく、3以上であってもよく、指定可能とする投影範囲の数に応じた数の断層画像を表示することとすればよい。
(実施例3)
本実施例では、合成精度や成功率の高い画像モードおよび投影範囲のEn−Face画像から算出された位置合わせ情報を、検査対象である画像モードおよび投影範囲のパノラマ画像を生成する際の位置合わせ情報として利用する例について説明する。ここでは一例として、OCTA画像の位置合わせ情報を用いて、輝度En−Face画像のパノラマ合成を行う場合を示す。
本実施例では、合成精度や成功率の高い画像モードおよび投影範囲のEn−Face画像から算出された位置合わせ情報を、検査対象である画像モードおよび投影範囲のパノラマ画像を生成する際の位置合わせ情報として利用する例について説明する。ここでは一例として、OCTA画像の位置合わせ情報を用いて、輝度En−Face画像のパノラマ合成を行う場合を示す。
図13は本実施例において、パノラマ画像生成処理の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップS1200およびS1210にて、実施例1と同様に3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像を生成する。また、ステップS1220およびS1230にて、実施例1と同様に、モード、検査領域および合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元画像を選択する。
ステップS1240では、制御部101により設定された合成の精度や成功率の高い画像モード(第1の画像モード)および投影範囲(第1投影範囲)の組み合わせで、合成対象となるEn−Face画像を生成する基データとなる部分領域ごとの3次元画像(3次元OCT画像もしくは3次元モーションコントラスト画像)に対してEn−Face画像を生成する。例えば、第1の画像モードはモーションコントラスト画像で、第1投影範囲は表層が選択される。この場合、ステップ1240で表層のOCTA画像が生成される。
ステップS1250で、ステップ1240にて生成した各OCTA画像のEn−Faceパノラマ合成を行い、その位置合わせ情報を算出する。そして、算出した位置合わせ情報を記憶部104に保持する。
ステップS1260で、操作者によって指定された検査対象の画像モード(第2の画像モード)および投影範囲(第2投影範囲)で、合成対象の各ボリュームデータに対してEn−Face画像を生成する。例えば、第2の画像モードは輝度画像で、第2投影範囲は深層などが指定される。この場合、ステップ1260で輝度En−Face画像が生成される。
ステップS1270で、ステップS1250にて記憶部104に記憶されたOCTAパノラマ合成を行った際の位置合わせ情報を利用して、ステップS1260にて生成された輝度En−Face画像のパノラマ合成を行う。以上の処理フローによって、OCTA画像の位置合わせ情報を用いて、輝度画像モードでの検査対象範囲のパノラマ合成画像が得られる。本実施例では、実施例1と比較して、複合En−Face画像を生成する処理負荷や計算時間を短縮することができる。
なお、OCTA画像と輝度En−Face画像のうちの一方の位置合わせ情報を他方の位置合わせ情報に利用すればよく、第1の画像モード、第2の画像モード、第1投影範囲および第2投影範囲は上記の組み合わせに限らない。例えば、脈絡膜層の輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用して、深層のOCTA画像のパノラマ画像を生成してもよい。
また、本実施例は実施例2と組み合わせることができる。すなわち、ステップS1240で生成する輝度En−Face画像の投影範囲は、ユーザーインターフェース上で操作者が指定してもよい。
(実施例4)
本実施例では、検査対象がパノラマ合成を行うための情報量を十分に持っているか否かによって処理フローを分岐して、パノラマ合成画像を生成する例であり、複合En−Face画像が、同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像を用いてEn−Faceパノラマ合成を行う例について説明する。
本実施例では、検査対象がパノラマ合成を行うための情報量を十分に持っているか否かによって処理フローを分岐して、パノラマ合成画像を生成する例であり、複合En−Face画像が、同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像を用いてEn−Faceパノラマ合成を行う例について説明する。
図14は本実施例において、パノラマ画像生成処理の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップS1300およびS1310にて、実施例1と同様に3次元OCT画像および3次元モーションコントラスト画像を生成する。
ステップS1320で、実施例1と同様に、モード、検査領域、および合成対象となるEn−Face画像を生成するための3次元画像を指定する。さらに、後段の処理において複合En−Face画像を生成するか否かを選択する。指定された画像モードおよび投影範囲(第2投影範囲)のEn−Face画像が合成のための情報に乏しい場合は、複合En−Face画像生成ありを選択して制御部101内に登録する。指定された画像モードおよび投影範囲のEn−Face画像が合成のための情報を十分に持つ場合は、複合En−Face画像生成なしを選択して制御部101内に登録する。ここで、複合En−Face画像は、同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像とすることもできる。
例えば、脈絡膜層のパノラマ画像を生成する場合、モーションコントラスト画像モードで画像生成する場合は、表層と対象層の複合En−Face画像生成ありを選択し、輝度画像モードで画像生成する場合は、複合En−Face画像生成なしを選択することができる。複合En−Face画像生成の有無は、例えば操作者がユーザーインターフェースで部分領域ごとのEn−Face画像のうちの代表位置のEn−Face画像を観察しながら選択することもできる。また、部分領域ごとに生成された第2投影範囲のEn−Face画像の少なくとも一部の画像のコントラストが閾値以下である場合に、制御部が、複合En−Face画像生成ありを選択しても良いし、コントラス値に基づいて操作者が選択してもよい。
ステップS1330で、実施例1と同様に合成対象となる3次元画像(3次元OCT画像もしくは3次元モーションコントラスト画像)を選択する。また、ステップS1340で、S1320で指定した画像モードおよび投影範囲を生成条件として、選択された各3次元画像のEn−Face画像を実施例1と同様に生成する。
ステップS1350で、ステップS1320にて選択された複合En−Face画像生成有無に応じて次の処理が分岐される。
ステップS1350で複合En−Face画像生成ありと判定された場合、同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像を、実施例1の複合En−Face画像生成方法と同様に生成し、パノラマ合成を行う。つまり、図14のステップS1360、S1370、S1380、S1390を実施することで、パノラマ合成画像を生成する。一方、ステップS1350で複合En−Face画像生成なしと判定された場合は、ステップS1400にて、ステップS1340で生成された部分領域ごとの複数のEn−Face画像からパノラマ合成画像を生成する。
以上のようにして、OCTA画像からパノラマ合成画像を生成する場合、同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像を生成し、輝度En−Face画像からパノラマ合成画像を生成する場合は複合En−Face画像を生成しない、という処理が行われる。同一のモードで投影範囲ごとに生成されたEn−Face画像の複合En−Face画像を生成する場合、例えば、輝度画像モードで、第1投影範囲として、脈絡膜層、表層、IS/OSラインからRPEまでの範囲のうちのいずれかを設定してEn−Face画像を生成し、さらに、対象となる層のEn−Face画像との複合En−Face画像を生成してもよい。
このように、画像モードの組み合わせはこれに限らず、検査対象によって、輝度En−Face画像からパノラマ合成画像を生成する場合は複合En−Face画像を生成し、OCTA画像からパノラマ合成画像を生成する場合は複合En−Face画像を生成しない、という選択を行うこともできる。
なお、上記実施例では、En−Face画像がパノラマ合成を行うための情報量を十分に持っているか否かによって処理フローを分岐する構成としたが、画像モードおよび投影範囲の条件に応じて、予め複合En−Face画像生成有無を記憶部104に登録し、それに応じて処理フローを分岐する構成としてもよい。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。
以上、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
101 制御部
104 記憶部
301 断層画像取得部
302 3次元画像生成部
303 合成内容選択部
304 En−Face画像生成部
305 パノラマ画像生成部
104 記憶部
301 断層画像取得部
302 3次元画像生成部
303 合成内容選択部
304 En−Face画像生成部
305 パノラマ画像生成部
Claims (10)
- 被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像とを生成し、前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した2次元En−Face画像からパノラマ合成画像を生成するパノラマ合成画像生成手段と、
を有する画像処理装置であって、
前記パノラマ合成画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも前記部分領域ごとに生成した第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1の投影範囲が前記被検眼の網膜の表層に対応する深度範囲であり、前記第2の投影範囲が網膜の深層に対応する深度範囲であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記部分領域ごとに生成した第1のOCTA画像の位置合わせ情報の利用が、前記部分領域ごとに、前記第1のOCTA画像と前記第2のOCTA画像の複合En−Face画像を生成して、位置合わせを行うことであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記第3の投影範囲が、前記第2の投影範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、
前記3次元モーションコントラスト画像から第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像、および、前記3次元OCT画像から第2の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成する2次元En−Face画像生成手段と、
前記部分領域ごとに生成した2次元En−Face画像のパノラマ合成画像生成手段と、を有し、
前記パノラマ画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した、前記第1のOCTA画像および前記輝度En−Face画像のうちの、一方の2次元En−Face画像のパノラマ合成画像を生成する際に、少なくとも、他方の2次元En−Face画像の位置合わせの情報を利用することを特徴とする画像処理装置。 - 前記他方の2次元En−Face画像の位置合わせの情報の利用が、前記部分領域ごとに、前記第1のOCTA画像と前記輝度En−Face画像との複合En−Face画像を生成して、位置合わせを行うことであることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理装置が、さらに、
前記パノラマ合成の対象とする、前記部分領域ごとに生成した、一方の2次元En−Face画像の少なくとも一部の画像のコントラスト値を解析する解析手段と、
を有し、
前記コントラスト値が閾値以下である場合に、
前記パノラマ合成画像生成手段が、
前記部分領域ごとに生成した、他方の2次元En−Face画像の位置合わせの情報を利用することを特徴とする請求項5または6に記載の画像処理装置。 - 隣接する前記部分領域は、一部が重なっていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成手段が、操作者による、前記第1の投影範囲もしくは前記第2の投影範囲を指定する操作を受け付けることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 被検眼の部分領域の、3次元OCT画像と、3次元モーションコントラスト画像とを、取得する工程と、
前記3次元モーションコントラスト画像から、第1の投影範囲で投影した第1のOCTA画像と、前記第1の投影範囲とは異なる第2の投影範囲で投影した第2のOCTA画像を生成し、前記3次元OCT画像から、第3の投影範囲で投影した輝度En−Face画像を生成するEn−Face画像生成工程と、
前記部分領域ごとに生成したEn−Face画像からパノラマ合成画像を生成する工程と、を有する画像処理方法であって、
前記パノラマ合成画像を生成する工程が、
前記部分領域ごとに生成した第2のOCTA画像のパノラマ合成画像の生成には、少なくとも、前記第1のOCTA画像の位置合わせ情報を利用し、前記部分領域ごとに生成した輝度En−Face画像のパノラマ合成画像の生成には、前記輝度En−Face画像の位置合わせ情報を利用する工程であることを特徴とする画像処理方法。
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JP2019174764A JP2021049206A (ja) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 画像処理装置および画像処理方法 |
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