JP2022029592A - 眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前眼部画像を良好に位置合わせすること。【解決手段】眼科撮影装置１は、被検眼Ｅの前眼部と被検眼とは異なる組織とを含む隅角画像を、互いに異なるフォーカス位置で且つ互いに異なるタイミングで、複数撮影する。撮影された複数の隅角画像は、隅角画像のうち被検眼とは異なる組織を含まない基準領域を基準として、互いに位置合わせされる。これにより、隅角画像に、瞼などの被検眼とは異なる組織が含まれていたとしても、位置合わせを精度よく行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置に関する。

眼の診断において、被検眼の前眼部画像が用いられる場合がある。一例として、緑内障診断では、前眼部画像の一種である隅角画像を用いた隅角観察が提案されている。特許文献１には、フォーカス位置が互いに異なる複数の隅角画像を位置合わせし、合成することで、画像全体にフォーカスが合った画像を生成する技術が開示されている。

国際公開２０１５／１８０９２３号

前眼部は、瞼等の被検眼とは異なる組織と隣接しているため、前眼部画像の撮影範囲に、被検眼とは異なる組織が含まれる場合があり得る。そのような組織が、複数の前眼部画像を撮影する間に、被検眼とは独立に動いている場合がありうる。この場合、撮影範囲に含まれる被検眼とは異なる組織の影響によって、画像間の位置合わせが適切に行われない可能性が考えられる。

本開示は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、前眼部画像を良好に位置合わせできる眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置を提供することを技術課題とする。

本開示の第一態様に係る眼科画像処理プログラムは、眼科画像処理装置のプロセッサによって実行されることによって、被検眼の前眼部と被検眼とは異なる組織とを含む前眼部画像であって、互いに異なるフォーカス位置で且つ互いに異なるタイミングで撮影された複数の前眼部画像を取得する取得ステップと、前記前眼部画像のうち前記異なる組織を含まない部分領域を基準として、前記複数の前眼部画像を位置合わせする画像処理ステップと、を前記眼科画像処理装置に実行させる。

本開示によれば、前眼部画像を良好に位置合わせできる。

実施例の眼科撮影装置によって撮影される隅角画像を示した図である。 実施例の眼科撮影装置の概略構成を示した模式図である。 撮影光学系の一例を示した模式図である。 制御系の一例を示したブロック図である。 装置の動作を示したフローチャートである。 隅角画像に対して設定される基準領域を示した図である。 隅角画像の一表示態様を示した図である。

「概要」
以下、実施形態に基づいて、本開示に係る眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置を説明する。実施形態に係る眼科画像処理装置は、眼科画像処理プログラムに基づいて、前眼部画像を処理するデバイスである。また、眼科画像処理装置は、前眼部画像を撮影する眼科撮影装置の一部であってもよい。

実施形態に係る眼科画像処理装置は、取得ステップと、画像処理ステップと、を少なくとも実行する。実施形態に係る眼科画像処理装置は、眼科撮影装置と一体化されていてもよい。この場合、眼科撮影装置は、追加的に、前眼部を撮影するための撮影光学系を有してもよい。

＜取得ステップ＞
取得ステップでは、前眼部画像が取得される。これにより、前眼部画像を画像処理ステップにおいて処理できるようになる。例えば、前眼部画像を取得することで、眼科画像処理装置がアクセス可能なメモリに、前眼部画像が保存されてもよい。

なお、取得ステップでは、撮影光学系を制御して前眼部を撮影することで、前眼部画像を取得してもよいし、別体の撮影装置で撮影された前眼部画像を、ネットワーク等を介して取得してもよい。

本実施形態において、取得ステップによって取得される前眼部画像は、被検眼の前眼部と、被検眼とは異なる組織と、が含まれ得る。つまり、前眼部画像を撮影する撮影光学系の撮影範囲に、被検眼の前眼部と、被検眼とは異なる組織と、が含まれ得る。また、取得ステップによって取得される前眼部画像は、互いに異なるフォーカス位置で撮影された複数の画像である。それぞれの画像は、互いに異なるタイミングで撮影されてもよい。例えば、フォーカスをスイープしつつ逐次撮影された複数の前眼部画像が、取得ステップによって取得されてもよい。

＜画像処理ステップ＞
画像処理ステップでは、前眼部画像のうち、以下の部分領域を基準として、複数の前眼部画像が位置合せされる。部分領域は、被検眼の前眼部と被検眼とは異なる組織とを含んでいる前眼部画像のうち、異なる組織が含まれない領域である。

本実施形態では、このような部分領域が、複数の前眼部画像の間での位置合わせの基準として利用される。これにより、前眼部画像に被検眼とは異なる組織が含まれていたとしても、位置合わせを精度よく行うことができる。

ところで、互いに異なるフォーカス位置で撮影された複数の画像を精度よく位置合わせするためには、部分領域に、フォーカス変化に対して頑健な画像的な特徴が含まれていることが望ましい。これに対し、本実施形態において、部分領域は前眼部における特徴部（組織的な特徴）であって種類の異なる複数の特徴部にまたがって設定されてもよい。換言すれば、部分領域には前眼部において種類の異なる複数の特徴部が含まれてもよい。このとき、種類の異なる複数の特徴部は、画像の奥行き方向（光軸方向）に関して位置が異なっていてもよい。前眼部において種類の異なる複数の特徴部が部分領域に含まれていることで、互いに異なるフォーカス位置で撮影され複数の画像の間での部分領域のぼけ方の違いが、位置合わせの精度に影響し難くなる。

位置合わせの基準となる部分領域は、検者によって手動で設定されてもよいし、自動的に設定されてもよい。部分領域が手動で設定される場合は、部分領域の位置を指定するための操作入力を、装置が受け付け、指定された位置に部分領域が設定されてもよい。また、部分領域が自動的に設定される場合は、前眼部における所定の特徴部を前眼部画像から検出し、検出された特徴部が含まれるように、部分領域が設定されてもよい。

本実施形態において、画像処理ステップでは、更に、位置合わせされた複数の前眼部画像に基づいて合成画像を生成してもよい。合成画像は、例えば、加算平均画像であってもよいし、深度合成画像（マルチフォーカス画像）であってもよいし、３次元画像であってもよい。

深度合成画像は、例えば、次のようにして作成されてもよい。まず、合成される複数の前眼部画像のそれぞれについて、フォーカス状態に関する情報（例えば、コントラスト等）が、位置毎（局所的な領域毎）に求められてもよい。そして、複数の前眼部画像に対する各位置でのフォーカス状態に応じた重み付加算が行われる。このとき、フォーカス状態が良好であるほど、重み付の係数は大きい。重み付け加算の結果として、合成の基となったそれぞれの前眼部画像と比べて広範囲にフォーカスが合った前眼部画像が、深度合成画像として得られる。

また、それぞれの前眼部画像と、それぞれの前眼部画像を撮影したときの撮影光学系の合焦位置（つまり、深度情報）との関係が既知であるので、それぞれの画像のフォーカス状態に関する情報に基づいて、各位置での深度情報を推定できる。よって、前眼部画像（深度合成画像または合成の基となったいずれかの前眼部画像）に対して、深度情報を与えることで、合成画像として、３次元画像を生成することもできる。

＜表示制御ステップ＞
画像処理ステップによって生成される合成画像は、モニタに表示されてもよい。このとき、合成画像と共に、合成の基となった前眼部画像のいずれかが並べられて（同時に）表示されてもよい。合成画像と比べて、合成の基となった各々の前眼部画像のほうが、部分的には画質が優れている場合があり得る。そこで、合成画像と共に、合成の基となった前眼部画像のいずれかが並べられて（同時に）表示され深度合成画像と、合成の基となったいずれかの前眼部画像と、が並べて表示されることで、広範囲における前眼部の状態を合成画像を介して確認しつつ、並行して、検者が注目する箇所についてはより画質の好適な、合成の基となった前眼部画像を介して確認することができる。

＜隅角画像への適用＞
本実施形態において、前眼部画像は、隅角の２次元反射画像（以下、隅角画像と称する）であってもよい。隅角には、隅角先端を底部として大きな高低差が存在しており、複数の特徴部にフォーカスを同時にあわせて撮影することが困難となる。このため、互いに異なるフォーカス位置で複数の画像を撮影することで、それぞれ異なる特徴部にフォーカスが合った複数枚の画像が得られる。それぞれの画像を対応付けるうえで、上記の位置合わせ、および、合成処理は有用である。なお、ここでいう特徴部には、Ｓｃｈｗａｌｂｅ（シュワルベ）線、線維柱帯、強膜岬、毛様体帯、病変部等が例示される。

「実施例」
以下、図面を参照して、実施例を説明する。実施例に係る眼科撮影装置１は、眼科撮影装置である。眼科撮影装置１は、前眼部画像として、被検眼の隅角の反射画像（図１参照）を撮影する。

＜装置構成＞
図２を参照して、眼科撮影装置１における概略的な装置構成を説明する。なお、以下の説明では、図２に示すＸ方向を左右方向、Ｙ方向を上下方向、Ｚ方向を前後方向として説明する。

眼科撮影装置１は、被検眼Ｅの視軸に対して斜め方向に照明光を照射する。例えば、角膜と虹彩とを分割する線を光軸として照明光は照射されてもよい。そして、眼科撮影装置１は、撮影光軸に沿って、隅角領域からの反射光の受光を行い、これにより、被検眼の隅角領域における反射画像を、隅角画像として撮像する。

図２に示すように、眼科撮影装置１は、基台３、アライメント機構４，５ａ，５ｂ、顔支持ユニット６、ジョイスティック７、モニタ８、および、光学ユニット１０等、を有する。

光学ユニット１０は、隅角の反射像の撮影に利用される主要な光学系を有する。光学系の詳細は、図３を参照して後述する。実施例において、光学ユニット１０は、カバー１０ａ内に収容される。但し、先端部１１については、カバー１０ａの外に露出される。

基台３は、アライメント機構４，５ａ，５ｂ、および、顔支持ユニット６を、支持する。

本実施例におけるアライメント機構４，５ａ，５ｂは、移動台４と、ＸＹＺ駆動部５ａ，５ｂとに大別される。このうち、移動台４は、メカニカルな機構によって作動され、ＸＹＺ駆動部５ａ，５ｂは、電動式のアクチュエータによって作動される。

移動台４は、基台３の上に配置され、基台３との間に、メカニカルな移動機構を有する。この移動機構は、ＸＺ方向に移動台４を移動させ、その結果、ＸＺ方向に関する被検眼Ｅと光学ユニット１０との位置関係を調整する。検者は、ジョイスティック７を操作することによって、移動台４を基台３に対して移動させる。

本実施例におけるＸＹＺ駆動部５ａ，５ｂは、移動台４の上に更に積載されている。ＸＹＺ駆動部５ａ，５ｂは、眼科撮影装置１の制御部８０（図４参照）からの制御信号に基づいて、光学ユニット１０をＸＹＺの各方向に移動させる。結果、ＸＹＺの各方向に関して、被検眼Ｅと光学ユニット１０との位置関係が調整される。

モニタ８は、検者側の筐体側面に配置されている。モニタ８は、光学ユニット１０を介して撮影された隅角画像を表示する表示部であってもよい。

＜光学系＞
次に、図３を参照して、光学ユニット１０に設けられた光学系を説明する。光学ユニット１０は、撮影光学系３０を少なくとも有している。また、本実施例では、更に、固視光学系７０を有している。

便宜上、まず、固視光学系７０を説明する。固視光学系７０は、少なくとも、固視光源（固視標）７１を、有する。また、図３において、固視光学系７０は、更に、アパーチャ７２、レンズ７３、および、ミラー７４、を有する。光源７１から出射された光は、アパーチャ７２を介して、レンズ７３を通過することで、所定の光束径でコリメートされる。コリメートされた光が、ミラー７４によって折り曲げられて、被検眼Ｅに対して投影される。図３では、固視光学系７０の光軸（より詳細には、固視光学系７０の光軸のうち、ミラー７４から被検眼Ｅまでの範囲）を、Ｌ１の符号で表す。また、Ｌ１を、固視光軸と称する。図３に示す撮影光学系３０の各部材は、固視光軸を基準として配置されている。

撮影光学系３０は、投光光学系４０と、受光光学系６０と、を有する。また、撮影光学系３０は、撮影光軸Ｌ２を有する。撮影光軸Ｌ２は、固視光軸Ｌ１に対して傾斜配置され、且つ、被検眼Ｅの隅角へ向かう。

投光光学系４０は、対物反射部５０と、光偏心部４８と、を、少なくとも有する。また、実施例において、投光光学系４０は、光源４１、レンズ４２、アパーチャ４３、レンズ４４、ミラー４５、リングアパーチャ４６、穴開きミラー４７、レンズ４９、を、有している。

光源４１は、隅角に照射される照明光の光源である。本実施例において、光源４１は、可視光を出射する。以下の説明では、隅角画像をカラー画像として得るために、波長域が異なる複数色の光（例えば、白色光）を、少なくとも出射可能であるものとする。

光源４１からの光（照明光）は、レンズ４２、アパーチャ４３、レンズ４４、ミラー４５、リングアパーチャ４６、および、穴開きミラー４７、を経由して、光偏心部４８に入射される。

ここで、リングアパーチャ４６は、撮影光学系３０の内部での反射による迷光を抑制するために設けられている。例えば、レンズ４８ｃ，レンズ４９等の光源４１側の表面による反射が、リングアパーチャ４６によって抑制される。

また、穴開きミラー４７は、投光光学系４０と、受光光学系６０との光路を分岐させる光路分岐部の一例である。穴開きミラー４７に代えて、ハーフミラー等の他のビームスプリッタが適用されてもよい。本実施例では、光源４１からの光は、穴開きミラー４７の鏡面によって、光偏心部４８に向かうように反射される。

なお、本実施例では、穴開きミラー４７で反射された照明光の光路中心が、固視光軸Ｌ１と同軸となっている。

光偏心部４８は、照明光の光路を、固視光軸Ｌ１に対して偏心させる。本実施例では、平行に配置された２枚のミラー４８ａ，４８ｂを用いて照明光の光路中心を、固視光軸Ｌ１に対して所定間隔だけ、シフトする。シフトされた照明光は、レンズ４８ｃを通過して、光偏心部４８から外に照射される。

レンズ４９、および、対物反射部５０は、それぞれの光軸が、光偏心部４８によって偏心された照明光の光路中心から離れた位置に配置されている。本実施例において、レンズ４９、および、対物反射部５０における、それぞれの光軸は、固視光軸Ｌ１と同軸に配置されている。

レンズ４９は、マイナスパワーを持つレンズであり、光偏心部４９から、固視光軸Ｌ１と略平行に出射される照明光を、固視光軸Ｌ１から離れる向きに折り曲げて、対物反射部５０に入射させる。

対物反射部５０は、照明光を、固視光軸Ｌ１側に折り曲げる反射面を持つ。反射面によって反射された照明光の光軸を、固視光軸Ｌ１に対して大きく傾斜するように折り曲げて、装置外部に導く。このとき、装置外部へ導かれる光軸が、本実施例における撮影光軸Ｌ２として利用される。装置からの照明光は、撮影光軸Ｌ２に沿って、被検眼Ｅの隅角領域へ照射される。

本実施例において、対物反射部５０には、複数枚の反射面が、光軸周りに並べられて配置されている。対物反射部５０の具体例として、本実施例では、例えば、正多角形を底面に持つ、錐台形状のプリズムが利用されるものとする。より詳細には、底面は、正１６角形であり、１６枚の側面を有するプリズムが利用される。本実施形態では、被検眼Ｅからみて、０°、２２．５°、４５°、６７．５°、９０°・・・（中略）…３３７．５°の各方向に、固視光軸Ｌ１に向けられた反射面が配置されている。なお、各々の角度は、固視光軸Ｌ１を基準とした角度である。また、説明の便宜上、０°は、水平面上とする。対物反射部５０における１６面の反射面のうち、撮影位置と対応する１面に対して、選択的に照明光が入射される。

但し、反射面は、複数枚に分かれている必要は、必ずしもなく、一連の曲面で形成されていてもよい。また、対物反射部５０は、必ずしもプリズムである必要はなく、例えば、反射鏡であってもよい。反射鏡の場合、光軸側に反射面を持つ、筒状の多面鏡または曲面鏡であってもよい。

ここで、本実施例の眼科撮影装置１は、光偏心部４８を、固視光軸Ｌ１の周りに回転させる駆動部４８ｄ（図４参照）を有する。光偏心部４８の回転に応じて、レンズ４９および対物反射部５０に対する照明光の入射位置が、固視光軸Ｌ１の周りに回転される。その結果、撮影光軸Ｌ２が固視光軸Ｌ１の周りに回転され、結果として、隅角の全周における照明光の照射位置が、変位される。

本実施例では、対物反射部５０（プリズム）と、角膜と、の間に、ジェルＧが介在される。ジェルＧは、照明光の角膜反射を抑制するために、角膜へ塗布等される。なお、ジェルＧは、図示なき保持容器に充填された状態で、角膜および対物反射部５０の先端の両方に、接していてもよい（詳細は、本出願人による「特開２００２－１７６８０号公報」等を参照）。

投光光学系４０が照射した照明光は、隅角領域で反射され、撮影光軸Ｌ２を辿って装置内部の受光光学系６０へ導かれる。

本実施例において、受光光学系６０は、撮像素子（受光素子の一例）６２を、少なくとも有する。また、受光光学系６０は、対物反射部５０、および、穴開きミラー（ビームスプリッタ）４７を、投光光学系４０と少なくとも共用する。更に、光偏心部４８、レンズ４９、等を、を投光光学系４０と共用していてもよい。また、受光光学系６０は、フォーカシングレンズ６１を有する。フォーカシングレンズ６１は、本実施例の撮影光学系３０におけるフォーカス変更部の一部である。フォーカシングレンズ６１を光軸に沿って移動させる駆動部６１ａが、眼科撮影装置１には設けられている。駆動部６１ａは、例えば直動アクチュエータを含んでいてもよい。

隅角領域からの反射光は、対物反射部５０、レンズ４９、および、光偏心部４８を介して、穴開きミラー４７へ照射される。その後、反射光は、穴開きミラー４７の開口、および、フォーカシングレンズ６１、をそれぞれ通過して、撮像素子６２において結像される。結果、隅角の全周において照明光が照射された部位を撮像位置とする、隅角画像が、撮像素子６２からの受光信号に基づいて得られる。

また、光偏心部４８を回転させ、撮影光軸Ｌ２を固視光軸Ｌ１の周りに回転させることにより、隅角の全周における撮像位置を切換えることができる。前述したように、本実施例では、対物反射部５０が、１６枚の反射面を有するので、隅角の全周を１６分割してその各々を、選択的に撮像できる。

＜制御系＞
次に、図４を参照して、眼科撮影装置１の制御系を説明する。眼科撮影装置１は、制御部（プロセッサ）８０を備える。制御部８０によって、装置全体の制御処理および各種演算処理が実行される。

制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んでいてもよい。ＲＡＭには、例えば、撮影および測定に用いる一時データが格納される。

制御部８０は、例えば、バス等を介して、アライメント機構５ａ，５ｂ、モニタ８、光源４１、駆動部４８ｄ、駆動部６１ａ、受光素子６２、光源７１、記憶装置８１、操作部８５、等と接続される。

記憶装置８１は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。記憶装置８１としては、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ等の種々の記憶装置が適用可能である。また、記憶装置８１には、例えば、眼科撮影装置１に撮影動作等の各種動作を実行させるためのプログラムが、少なくとも格納されていてもよい。

眼科撮影装置１によって撮像される隅角画像は、記憶装置８１に保存されてもよい。また、モニタ８において表示されてもよい。

操作部８５は、眼科撮影装置１における入力インターフェイスである。操作部８５が検者によって操作されることによって、操作に応じた指示が、制御部８０に入力される。操作部８５としては、例えば、マウス、および、タッチパネル等のポインティングデバイスであってもよいし、キーボードであってもよい。また、眼科撮影装置１において、アライメントのために操作されるジョイスティック７が、操作部８５の１つとして利用されてもよい。

＜動作説明＞
以上のような構成を持つ、眼科撮影装置１における隅角画像の撮影動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。

＜固視灯の投影開始＞
撮影に際し、まず、制御部８０は、光源７１を点灯し、固視標の投影を開始する（Ｓ１）。これにより、被検眼Ｅの視線が誘導される。

＜アライメント＞
そして、検者は、ジョイスティック７等を操作して、対物反射部５０の先端が、被検眼Ｅの角膜から数ミリ程度の距離となるように、撮影光学系３０を被検眼Ｅへと接近させる。その際、併せて、被検眼Ｅと対物反射部５０との間に、ジェルＧを介在させる。

検者によってジョイスティック７等が操作される間、制御部８０は、予め定められた複数の撮像位置で隅角画像を繰り返し撮像してもよい。そして、各々の隅角画像を処理して、その隅角画像において隅角の特徴部（第１の特徴部）が含まれているか否かを検出する。より詳細には、各々の隅角画像の中に、第１の特徴部を示す画像的な特徴が含まれているか否かを確認する。以下、本実施例では、第１の特徴部として、線維柱帯が検出されるものとする。線維柱帯は、主要な房水流出経路の１つであり、線維柱体への色素沈着の程度を確認することが、緑内障診断において重要視されている。

一例として、制御部８０は、隅角画像における輝度情報を利用して特徴部を検出してもよい。例えば、隅角画像は、図１に示すように、複数の組織が縞状に描写される。制御部８０は、縞と交差する方向における輝度の変化に基づいて、所望の特徴部を検出することができる。本実施例における第１の特徴部である線維柱帯は、角膜と虹彩との境界近傍に存在する。透光体である角膜と光を遮る虹彩との境界には、大きな輝度の変化が存在する。よって、隅角画像における縞と交差する方向における大きな輝度の変化の近傍において、線維柱体が検出される。

次に、隅角全周の中心に、対物反射部５０の光軸が略合致するように、被検眼Ｅと撮影光学系３０との位置関係が調整される。より詳細には、光偏心部４８の回転によって互いに異なる撮像位置で隅角画像を得た際に、それぞれの隅角画像において第１の特徴部が良好に含まれるように、調整が行われる。このようにして、被検眼Ｅと撮影光学系３０とのアライメント状態が調整される。

＜フォーカススイープ撮影＞
アライメントが完了した後は、撮影動作が実行される（Ｓ４）。ここでは、対物反射部５０の反射面の数と対応する１６か所の撮影位置のうち、いずれか１か所に対してフォーカス状態が異なる複数枚の隅角画像が取得される場合について、説明する。

まず、撮像位置が設定される。本実施例では、１６か所の撮影位置の中からいずれかが選択的に設定される。撮影位置は、検者によって指定された位置に設定されてもよい。設定した撮影位置に応じて駆動部４８ｄが駆動制御され、撮影位置が設定される。また、あわせて、フォーカシングレンズ６１が可動範囲の端部に配置されるように、駆動部６１ａが駆動される。

次に、設定された撮影位置に対し、フォーカス状態が互いに異なる複数枚の隅角画像が撮影される。このとき、フォーカシングレンズ６１が、可動範囲の一端から他端まで一方向に変位される。制御部８０は、フォーカシングレンズ６１が移動される間に、複数枚の隅角画像が撮像される。例えば、フォーカスレンズ６１が一定量変位する度に、隅角画像が撮影されてもよい。このようにして、設定された撮影位置に対し、フォーカス状態が互いに異なる複数枚の隅角画像が得られる。

＜合成画像の生成＞
次に、フォーカス状態が互いに異なる複数枚の隅角画像から深度合成画像が生成される。ここで、各々の隅角画像には、前眼部だけでなく、前眼部以外の組織が含まれてしまう場合があり得る。複数枚の隅角画像は、異なるタイミングで撮影されているので、複数枚の隅角画像の間に位置ズレが存在し得る。但し、前眼部以外の組織は撮影動作中に前眼部とは異なる方向に動いている場合が考えられる。この場合、隅角画像の画像全体の情報を用いて位置合わせを行うと、画像間の位置ズレが良好に補正できない。

これに対し、本実施例では、以下のようにして、画像の一部を基準とする位置合わせが行われる。詳細には、まず、隅角画像に対して、位置合わせの基準となる基準領域（部分領域）が設定される。基準領域は、領域内に前眼部とは異なる領域が含まれないように設定される。

但し、隅角には大きな高低差があるので、各々の隅角画像の間で各組織に対するボケ具合が互いに異なっており、基準領域が狭すぎると、基準領域を用いた画像間の位置ズレ補正を、かえって精度良く行うことができない。これに対し、本実施例における基準領域は、前眼部において種類の異なる複数の特徴部が領域内に含まれるように設定される（図６参照）。本実施例では、線維柱体（第１の特 徴部）と、線維柱体とは異なる前眼部の組織（第２の特徴部）と、が含まれるように基準領域が設定される。これにより、基準領域において、フォーカス変化に対する頑健性が確保されやすくなる。なお、上述のように、隅角画像は、それぞれの組織が縞状に描写され、そのうえで角膜と虹彩との境界を大きな輝度変化として特定可能であるため、該輝度変化を基準とすることで前眼部の他の組織をそれぞれ特定し得る。このような条件に基づいて、前眼部における複数の特徴部が含まれるような基準領域は、領域内に前眼部とは異なる領域が含まれないように適宜設定され得る。本実施例において、基準領域は矩形状の領域として設定される。

まず、同一の撮影位置に関してフォーカス状態が互いに異なる複数枚の隅角画像のうち、１枚に対して、基準領域が設定される。最初に基準領域が設定される画像は、複数枚の隅角画像の中で線維柱体の近傍でのフォーカス状態が最も良好な画像であってもよい。但し、必ずしもこれに限られるものではない。

次に、基準領域が設定された画像を最初の基準画像とし、該基準画像とフォーカス状態（撮影時のフォーカシングレンズ６１の位置）に関して隣接する他の隅角画像（以下、隣接画像と称する）と、の間でテンプレートマッチングが行われる。隣接画像において基準画像の基準領域との相関が最大となる位置が探索され、相関が最大となる位置と基準領域の位置との変位が、画像間のズレ量（変位量）として求められる。テンプレートマッチングの手法は、例えば、正規化相互相関および位相限定相関等の種々の手法のいずれかが、適宜選択され得る。本実施例では、隣接画像を新たな基準画像として、上記の処理が繰り返し実行される。これにより、最初の基準画像に対する各画像のズレ量は、ズレ量の積算値に基づいて求めることができる。具体的には、最初の基準画像がｔ枚目であって、基準画像であるｔ枚目の画像とその隣接画像であるｔ＋１枚目の画像との間のズレ量をｄ１であり、ｔ＋１枚目の画像とその隣接画像であるｔ＋２枚目の画像のズレ量がｄ２であるとき、ｔ枚目の画像に対するｔ＋２枚目の画像のズレ量を、ｄ１＋ｄ２として求めることができる。

以上のように、フォーカス状態が互いに異なる複数の隅角画像の位置合わせにおいて、被検眼とは異なる組織が含まれない基準領域が利用された結果として、隅角画像に瞼等の被検眼とは異なる組織が含まれていたとしても、位置合わせが精度よく行われやすい。また、基準画像が固定であると、フォーカス状態が異なる各画像との位置合わせが困難になるのに対し、上記のように隣接画像間で位置合わせが行われることで、いっそう精度よく位置合わせが行われやすくなる。

また、基準領域には画像の奥行き方向（光軸方向）に関して位置が異なる複数の特徴部が含まれることで、フォーカス変化に対して頑健なので、複数の隅角画像の間のフォーカス状態の違いに関わらず、位置合わせが精度よく行われやすい。

位置合わせの結果に基づいて、それぞれの隅角画像における基準画像からの変位が補正されたうえで、複数枚の隅角画像の深度合成が行われる。その結果、各々の隅角画像に対して広範囲にフォーカスがあった隅角画像が生成される。

＜表示出力＞
次に、図７を参照して、深度合成画像を表示する手法について説明する。深度合成画像は、図７に示したレイアウトで表示されてもよい。詳細には、合成の基となったいずれかの隅角画像と、深度合成画像とが並べて表示されてもよい。

図７に示す画面は、合成画像表示エリア２００、選択画像表示エリア２０５、選択受付エリア２１０の３つのエリアに大別される。

合成画像表示エリア２００には、深度合成画像が表示される。また、選択画像表示エリア２０５には、合成の基となった複数の隅角画像のうち、１枚が表示される。選択画像表示エリア２０５には、合成の基となった複数の隅角画像のうち基準画像が初期配置されていてもよい。選択画像表示エリア２０５に表示される画像は、別のフォーカス状態で撮影された画像に変更可能である。

ここで、深度合成画像は、合成の基となった複数の隅角画像のそれぞれよりも、より広範囲にフォーカスがあっている。但し、合成の結果として、各々の領域の画質は、複数の隅角画像のうち各々の領域に対して最もフォーカスがあったものに対し、劣ってしまう場合があり得る。そこで、深度合成画像と、合成の基となったいずれかの隅角画像と、が並べて表示されることで、広範囲における隅角の状態を深度合成画像を介して確認しつつ、並行して、検者が注目する箇所についてはより画質の好適な、合成の基となった隅角画像を介して確認することができる。

選択受付エリア２１０は、合成の基となった複数の隅角画像のうち、選択画像表示エリア２０５に表示される画像を選択するための操作を受け付けるための領域である。本実施例では、選択受付エリア２１０には、合成の基となった複数の隅角画像のサムネイルが並べられており、いずれかのサムネイルが選択されることによって、サムネイルと対応する隅角画像が、選択画像表示エリア２０５に表示される。

また、合成画像表示エリア２００に表示される深度合成画像上の任意の位置が、ポインティングデバイスなどで指定されることによって、指定された位置にフォーカスがあった画像が、合成の基となった複数の隅角画像の中から選択され、選択画像表示エリア２０５に表示されてもよい。

以上、実施形態に基づいて本開示を説明したが、本開示は、上記形態に限定されるものではなく、種々の変容が可能である。

例えば、上記実施例では、基準領域を、被検眼とは異なる組織を避けるようにして設定するうえで、前眼部の特徴部（詳細には、隅角の特徴部である線維柱体）を検出したが、必ずしもこれに限られるものでは無い。例えば、被検眼とは異なる組織を前眼部画像上で特定し、該特定された領域を前眼部画像から除外した領域を、基準領域として設定してもよい。

１ 眼科撮影装置

Claims (8)

1. 眼科画像処理装置のプロセッサによって実行されることによって、
   被検眼の前眼部と被検眼とは異なる組織とを含む前眼部画像であって、互いに異なるフォーカス位置で且つ互いに異なるタイミングで撮影された複数の前眼部画像を取得する取得ステップと、
   前記前眼部画像のうち前記異なる組織を含まない部分領域を基準として、前記複数の前眼部画像を位置合わせする画像処理ステップと、を前記眼科画像処理装置に実行させる眼科画像処理プログラム。
2. 前記部分領域には、前眼部において種類の異なる複数の特徴部が含まれるように設定される、請求項１記載の眼科画像処理プログラム。
3. 前記画像処理ステップは、更に、前記位置合わせされた前記複数の前眼部画像に基づいて合成画像を生成する、請求項１又は２記載の眼科画像処理プログラム。
4. 前記合成画像と共に、前記合成画像の基となった前記複数の前眼部画像の少なくともいずれかを、同時にモニタに表示させる表示制御ステップを、更に前記眼科画像処理装置に実行させる、請求項１～３のいずれかに記載の眼科画像処理プログラム。
5. 前記画像処理ステップは、更に、
   予め定められた前眼部の特徴部を前記前眼部画像から検出し、検出された組織が少なくとも含まれるように前記部分領域を設定する請求項１～４のいずれかに記載の眼科画像処理プログラム。
6. 前記複数の前眼部画像の何れかに対して検者が手動で前記部分領域を設定するための設定ステップを、更に前記眼科画像処理装置に実行させる請求項１～４の何れかに記載の眼科画像処理プログラム。
7. 前記前眼部画像は隅角画像である、請求項１～６記載の眼科画像処理プログラム。
8. 請求項１～７記載の眼科画像処理プログラムを実行する眼科画像処理装置。
   

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