JP2024007762A - Ophthalmologic device, control method thereof, and program - Google Patents

Ophthalmologic device, control method thereof, and program Download PDF

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Abstract

To provide a mechanism to accurately align an ophthalmologic device for an eye to be examined.SOLUTION: An ophthalmologic device includes: image acquisition means 211 for acquiring an anterior eye part image obtained by imaging the anterior eye part including the pupil of an eye to be examined; pupil extraction means 212 for extracting the pupil from a first partial area and a second partial area in at least one anterior eye part image acquired by the image acquisition means 211; and pupil center calculation means 213 for calculating a first pupil center in the pupil extracted from the first partial area on the basis of the pupil extracted from the second partial area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、眼科装置及びその制御方法、並びに、プログラムに関するものである。 The present invention relates to an ophthalmologic apparatus, a control method thereof, and a program.

例えば、被検眼の眼底を撮影する眼科装置として、眼底カメラ装置が広く用いられている。眼底カメラ装置は、被検眼の眼底を撮影した画像が得られるため、眼科の診断において有用な装置である。眼底カメラ装置以外にも、光干渉断層計(OCT)、眼屈折力計、眼圧計などの様々な眼科装置が用いられている。このような眼科装置においては、検査すべき被検眼を撮影するために眼科装置の撮影部(主には測定光学系)を被検眼へ精度良くアライメント(位置合わせ)することが重要である。 For example, a fundus camera device is widely used as an ophthalmological device for photographing the fundus of an eye to be examined. A fundus camera device is a useful device in ophthalmological diagnosis because it can obtain an image of the fundus of an eye to be examined. In addition to fundus camera devices, various ophthalmological devices are used, such as optical coherence tomography (OCT), ocular refractometers, and tonometers. In such an ophthalmological apparatus, it is important to accurately align the photographing section (mainly the measurement optical system) of the ophthalmological apparatus to the eye to be examined in order to photograph the eye to be examined.

特許文献1には、スプリットプリズムを通して観察した瞳孔の画像によって、被検眼と眼科装置の撮影部との位置関係を検出して、被検眼に対して自動で眼科装置をアライメントする技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technique for automatically aligning the ophthalmological apparatus with respect to the eye to be examined by detecting the positional relationship between the eye to be examined and the imaging unit of the ophthalmological apparatus using an image of the pupil observed through a split prism. There is.

特開2013-150696号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-150696

しかしながら、被検眼には個人差があるため、瞳孔径や瞳孔の形状、瞼の下がり具合、照明光の散乱分布などの様々な要因で瞳孔の検出精度が低下し、その結果、アライメントの精度が低下してしまうという問題がある。特に、眼底カメラ装置においては、アライメントの精度が低下すると、被検眼の角膜や水晶体による反射光が撮影画像(眼底画像)に写り込むアーチファクト(フレア)が発生する。そのため、被検眼に対して眼科装置を精度良くアライメントできるようにすることは非常に重要である。 However, since there are individual differences in the eyes to be examined, pupil detection accuracy decreases due to various factors such as pupil diameter, pupil shape, lowering of the eyelids, and scattering distribution of illumination light, and as a result, alignment accuracy decreases. There is a problem that it decreases. In particular, in a fundus camera device, when alignment accuracy decreases, artifacts (flare) occur in which light reflected by the cornea or crystalline lens of the eye to be examined is reflected in a photographed image (fundus image). Therefore, it is very important to be able to accurately align the ophthalmological apparatus with respect to the eye to be examined.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、被検眼に対して眼科装置を精度良くアライメントできる仕組みを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a mechanism that can accurately align an ophthalmologic apparatus with respect to an eye to be examined.

本発明の眼科装置は、被検眼の瞳孔を含む前眼部を撮影することによって得られた前眼部画像を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された少なくとも1つの前記前眼部画像における第1の部分領域と第2の部分領域とから、前記瞳孔を抽出する抽出手段と、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を算出する中心算出手段と、を有する。
また、本発明は、上述した眼科装置の制御方法、及び、上述した眼科装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを含む。
The ophthalmologic apparatus of the present invention includes an acquisition unit that acquires an anterior segment image obtained by photographing an anterior segment including a pupil of an eye to be examined, and at least one of the anterior segment images acquired by the acquisition unit. extraction means for extracting the pupil from the first partial area and the second partial area; and center calculation means for calculating a first pupil center in the pupil.
Further, the present invention includes a method for controlling the above-mentioned ophthalmological apparatus, and a program for causing a computer to function as each means of the above-mentioned ophthalmological apparatus.

本発明によれば、被検眼に対して眼科装置を精度良くアライメントすることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately align an ophthalmologic apparatus with respect to an eye to be examined.

本発明の実施形態に係る眼科装置の概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an ophthalmologic apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す光学ヘッド部の内部構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the optical head section shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す表示部の表示例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a display example of the display section shown in FIG. 1; 本発明の実施形態に係る眼科装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in a method for controlling an ophthalmologic apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態において、前眼部観察用画像を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an anterior segment observation image in an embodiment of the present invention. 図4のステップS401における前眼部アライメント処理に含まれる瞳孔位置ずれ量の算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating a pupil position deviation amount included in the anterior segment alignment processing in step S401 of FIG. 4. FIG. 図6のステップS604における楕円モデルへの近似を説明するための図である。7 is a diagram for explaining approximation to an ellipse model in step S604 of FIG. 6. FIG.

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。ただし、以下に記載する構成要素の形状や構成要素の相対的な位置等は、本発明の実施形態に限定されるものではなく任意であり、本発明が適用される眼科装置の構成または様々な条件に応じて変更することができる。また、図面において、同一又は機能的に類似している構成要素については、図面間で同じ符号を用いている。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (embodiments) will be described with reference to the drawings. However, the shapes of the components and the relative positions of the components described below are not limited to the embodiments of the present invention and are arbitrary, and may vary depending on the configuration of the ophthalmological device to which the present invention is applied or various It can be changed depending on the conditions. Furthermore, in the drawings, the same reference numerals are used for components that are the same or functionally similar.

<眼科装置の概略構成>
図1は、本発明の実施形態に係る眼科装置1の概略構成の一例を示す図である。図1に示す眼科装置1としては、例えば、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラ装置を適用することが好適であるが、本発明においては、眼底カメラ装置以外の他の眼科装置も含まれる。
<Schematic configuration of ophthalmological equipment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an ophthalmologic apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As the ophthalmologic apparatus 1 shown in FIG. 1, for example, it is preferable to use a fundus camera apparatus that photographs the fundus of an eye to be examined, but the present invention also includes other ophthalmologic apparatuses other than the fundus camera apparatus.

眼科装置1は、図1に示すように、撮影部10、制御部20、入力部30、及び、表示部40を有して構成されている。また、撮影部10は、図1に示すように、光学ヘッド部100、ステージ部150、ベース部160、及び、顔受け部170を有して構成されている。 As shown in FIG. 1, the ophthalmologic apparatus 1 includes an imaging section 10, a control section 20, an input section 30, and a display section 40. Further, as shown in FIG. 1, the photographing section 10 includes an optical head section 100, a stage section 150, a base section 160, and a face receiving section 170.

光学ヘッド部100は、被検眼に対して光を照射し且つ被検眼からの戻り光を検出して、前眼部観察用画像、並びに、眼底観察用画像及び眼底撮影画像を含む眼底画像を撮影するための光学系を含み構成されている。 The optical head unit 100 irradiates the eye to be examined with light and detects the return light from the eye to take images of the fundus including an anterior segment observation image, a fundus observation image, and a fundus photographed image. The structure includes an optical system for

ステージ部150は、例えば制御部20の制御に基づいて不図示のモータが駆動することによって、光学ヘッド部100を図1のX方向、Y方向及びZ方向に移動可能に構成されている。 The stage section 150 is configured to be able to move the optical head section 100 in the X direction, Y direction, and Z direction in FIG. 1 by driving a motor (not shown) under the control of the control section 20, for example.

ベース部160は、ステージ部150及び光学ヘッド部100と、顔受け部170を載置している。 The base section 160 has a stage section 150, an optical head section 100, and a face receiving section 170 mounted thereon.

顔受け部170は、被検者の顎と額を固定することで、被検者の眼(被検眼)の固定を促すことができる顎台である。この顔受け部170は、例えば制御部20の制御に基づいて不図示のモータ等の駆動部材が駆動することによって、図1のY方向に移動可能に構成されている。 The face support section 170 is a chin rest that can encourage fixation of the subject's eyes (tested eyes) by fixing the subject's chin and forehead. The face receiving section 170 is configured to be movable in the Y direction in FIG. 1 by being driven by a driving member such as a motor (not shown) under the control of the control section 20, for example.

制御部20は、撮影部10、入力部30及び表示部40に電気的に接続されており、これらの構成部を制御することができるように構成されている。制御部20は、例えば、ステージ部150の移動を制御することによって、被検眼に対して眼科装置1の光学ヘッド部100をアライメント(位置合わせ)することができる。また、制御部20は、撮影部10によって得られた各種の画像信号に基づいて、前眼部観察用画像、並びに、眼底観察用画像及び眼底撮影画像を含む眼底画像を生成して取得することもできる。 The control section 20 is electrically connected to the imaging section 10, the input section 30, and the display section 40, and is configured to be able to control these components. The control unit 20 can align the optical head unit 100 of the ophthalmological apparatus 1 with respect to the eye to be examined, for example, by controlling the movement of the stage unit 150. The control unit 20 also generates and acquires an anterior segment observation image, a fundus image including a fundus observation image and a fundus photographed image based on various image signals obtained by the imaging unit 10. You can also do it.

制御部20は、プロセッサーやメモリを含む一般的なコンピュータを用いて構成することができるが、眼科装置1に専用のコンピュータを用いて構成されていてもよい。なお、制御部20は、撮影部10が通信可能に接続された別体(外部)のコンピュータだけでなく、撮影部10に内蔵(内部)のコンピュータを用いて構成されていてもよい。また、制御部20は、例えば、パーソナルコンピュータを用いて構成されていてもよく、デスクトップPCやノート型PC、タブレット型PC(携帯型の情報端末)等を用いて構成されていてもよい。 The control unit 20 can be configured using a general computer including a processor and memory, but may also be configured using a computer dedicated to the ophthalmologic apparatus 1. Note that the control unit 20 may be configured using not only a separate (external) computer to which the imaging unit 10 is communicably connected, but also a built-in (internal) computer in the imaging unit 10. Further, the control unit 20 may be configured using, for example, a personal computer, a desktop PC, a notebook PC, a tablet PC (portable information terminal), or the like.

制御部20は、図1に示すように、アライメント部21、フォーカス調整部22、光量調整部23、眼底撮影処理部24、及び、記憶部25を有して構成されている。上述したように、制御部20がコンピュータを用いて構成されている場合、コンピュータのメモリに相当する記憶部25に記憶されているプログラムをコンピュータのプロセッサーが実行することによって、制御部20の各構成部21~24が実現される。また、記憶部25は、上述したプログラムに加えて、制御部20の処理に必要な各種のデータ(画像を含む)を記憶しているとともに、制御部20の処理によって得られた各種のデータ(画像を含む)を記憶する。制御部20の各構成部21~24については、図4を用いた説明で後述する。また、アライメント部21は、図1に示すように、画像取得手段211、瞳孔抽出手段212、瞳孔中心算出手段213、相対位置算出手段214、及び、移動手段215を有して構成されている。アライメント部21の各手段211~215については、図6を用いた説明で後述する。 As shown in FIG. 1, the control section 20 includes an alignment section 21, a focus adjustment section 22, a light amount adjustment section 23, a fundus photographing processing section 24, and a storage section 25. As described above, when the control unit 20 is configured using a computer, each configuration of the control unit 20 is controlled by the processor of the computer executing a program stored in the storage unit 25 corresponding to the memory of the computer. Parts 21 to 24 are realized. In addition to the above-mentioned programs, the storage unit 25 also stores various data (including images) necessary for the processing of the control unit 20, and also stores various data (including images) obtained through the processing of the control unit 20. (including images). Each component 21 to 24 of the control unit 20 will be described later using FIG. 4. Further, as shown in FIG. 1, the alignment section 21 includes an image acquisition means 211, a pupil extraction means 212, a pupil center calculation means 213, a relative position calculation means 214, and a movement means 215. Each means 211 to 215 of the alignment section 21 will be described later using FIG. 6.

入力部30は、制御部20に対して指示を入力する構成部である。具体的に、入力部30は、例えばキーボードやマウスを含み構成されている。 The input unit 30 is a component that inputs instructions to the control unit 20. Specifically, the input unit 30 includes, for example, a keyboard and a mouse.

表示部40は、例えば任意のモニタにより構成されている。表示部40は、制御部20の制御に従って、被検者情報などの各種の情報や、各種の画像、入力部30の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。なお、表示部40は、タッチパネル式のディスプレイで構成されていてもよく、この場合には、表示部40が入力部30として兼用される。 The display unit 40 is configured by, for example, an arbitrary monitor. The display section 40 displays various information such as patient information, various images, and a mouse cursor according to the operation of the input section 30 under the control of the control section 20 . Note that the display section 40 may be configured with a touch panel display, and in this case, the display section 40 also serves as the input section 30.

なお、図1に示す眼科装置1では、撮影部10、制御部20、入力部30及び表示部40がそれぞれ別個に構成されているが、これらの構成部の一部又は全部が一体として構成されていてもよい。また、制御部20には、不図示の他の撮影装置や記憶装置等が電気的に接続されていてもよい。 Note that in the ophthalmological apparatus 1 shown in FIG. 1, the imaging section 10, the control section 20, the input section 30, and the display section 40 are each configured separately, but some or all of these components may be configured as an integrated unit. You can leave it there. Further, other imaging devices, storage devices, etc. (not shown) may be electrically connected to the control unit 20.

<光学ヘッド部の内部構成>
図2は、図1に示す光学ヘッド部100の内部構成の一例を示す図である。この図2には、図1に示すXYZ座標系に対応するXYZ座標系を図示している。
<Internal configuration of optical head section>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the optical head section 100 shown in FIG. 1. FIG. 2 shows an XYZ coordinate system corresponding to the XYZ coordinate system shown in FIG.

光学ヘッド部100には、被検眼Eの前眼部Eaや被検眼Eの眼底Efを撮影するための光学系が設けられている。以下、光学ヘッド部100の内部に配置される各種の光学系について、図2を用いて説明する。 The optical head unit 100 is provided with an optical system for photographing the anterior segment Ea of the eye E to be examined and the fundus Ef of the eye E to be examined. Hereinafter, various optical systems arranged inside the optical head section 100 will be explained using FIG. 2.

光学ヘッド部100では、被検眼Eに対向して対物レンズ111が配置される。対物レンズ111の光軸L1上には、光路分岐部として機能する第1のダイクロイックミラー112が配置される。この第1のダイクロイックミラー112によって、前眼部測定光学系120の光路(光軸L2)と眼底撮影光学系130の光路(光軸L3)とに、光が波長帯域ごとに分岐される。 In the optical head section 100, an objective lens 111 is arranged facing the eye E to be examined. A first dichroic mirror 112 functioning as an optical path branching section is arranged on the optical axis L1 of the objective lens 111. The first dichroic mirror 112 branches the light into the optical path (optical axis L2) of the anterior ocular segment measurement optical system 120 and the optical path (optical axis L3) of the fundus photographing optical system 130 for each wavelength band.

第1のダイクロイックミラー112の反射方向の光軸L2上には、被検眼Eの前眼部Eaを観察するための前眼部測定光学系120として、レンズ121、プリズム122、絞り123、レンズ124、及び、イメージセンサ125が配置される。また、対物レンズ111の近くには、前眼部測定光学系120として、被検眼Eの前眼部Eaを照明する前眼部観察用光源126が配置される。イメージセンサ125は、赤外域の感度を持つモノクロのセンサである。イメージセンサ125は、制御部20に電気的に接続されており、検出した光に応じた画像信号を制御部20に送信する。制御部20は、イメージセンサ125から受信した画像信号に基づいて前眼部観察用画像を生成して取得し、前眼部観察用画像を表示部40に表示させることができる。 On the optical axis L2 in the reflection direction of the first dichroic mirror 112, there are a lens 121, a prism 122, an aperture 123, and a lens 124 as an anterior eye measurement optical system 120 for observing the anterior eye Ea of the eye E. , and an image sensor 125 are arranged. Further, near the objective lens 111, an anterior eye segment observation light source 126 that illuminates the anterior eye segment Ea of the eye E to be examined is arranged as the anterior eye segment measurement optical system 120. The image sensor 125 is a monochrome sensor with sensitivity in the infrared region. The image sensor 125 is electrically connected to the control section 20 and transmits an image signal to the control section 20 according to the detected light. The control unit 20 can generate and acquire an anterior segment observation image based on the image signal received from the image sensor 125, and display the anterior segment observation image on the display unit 40.

第1のダイクロイックミラー112の透過方向の光軸L3上には、被検眼Eの眼底Efを撮影するための眼底撮影光学系130が配置されている。具体的に、眼底撮影光学系130として、穴あきミラー131、撮影絞り132、フォーカスレンズ133、結像レンズ134、第2のダイクロイックミラー135、及び、イメージセンサ136が配置される。穴あきミラー131は、中央部に開口を有する。フォーカスレンズ133は、制御部20によって制御される不図示のモータ等の駆動部により、図2の矢印で示される光軸L3の方向に移動可能に保持されている。フォーカスレンズ133を光軸L3上で移動させることにより、眼底撮影光学系130のフォーカスを調整することができる。光軸L3上の光路は、第2のダイクロイックミラー135によって、イメージセンサ136に至る光路と固視灯137に至る光路とに、波長帯域ごとに分岐される。イメージセンサ136は、可視光と赤外光とに感度を有するセンサであって、動画観察と静止画撮影を兼ねた眼底画像用のセンサである。イメージセンサ136は、制御部20に電気的に接続されており、検出した光に応じた画像信号を制御部20に送信する。制御部20は、イメージセンサ136から受信した画像信号に基づいて、眼底観察用画像や眼底撮影画像等の眼底画像を生成して取得し、眼底画像を表示部40に表示させることができる。固視灯137は、可視光を発して被検者の固視を促すための光源である。なお、固視灯137には、その他、眼底撮影に必要な光束をカットするための不図示の絞りが設けられていてもよい。 A fundus photographing optical system 130 for photographing the fundus Ef of the eye E to be examined is arranged on the optical axis L3 in the transmission direction of the first dichroic mirror 112. Specifically, as the fundus photographing optical system 130, a perforated mirror 131, a photographic aperture 132, a focus lens 133, an imaging lens 134, a second dichroic mirror 135, and an image sensor 136 are arranged. The perforated mirror 131 has an opening in the center. The focus lens 133 is held movably in the direction of the optical axis L3 indicated by the arrow in FIG. 2 by a drive unit such as a motor (not shown) controlled by the control unit 20. By moving the focus lens 133 on the optical axis L3, the focus of the fundus photographing optical system 130 can be adjusted. The optical path on the optical axis L3 is branched by the second dichroic mirror 135 into an optical path leading to the image sensor 136 and an optical path leading to the fixation lamp 137 for each wavelength band. The image sensor 136 is a sensor that is sensitive to visible light and infrared light, and is a fundus image sensor that serves both for video observation and still image photography. The image sensor 136 is electrically connected to the control section 20 and transmits an image signal to the control section 20 according to the detected light. The control unit 20 can generate and acquire a fundus image such as a fundus observation image or a fundus photographed image based on the image signal received from the image sensor 136, and display the fundus image on the display unit 40. The fixation lamp 137 is a light source that emits visible light to encourage the subject to fixate. Note that the fixation lamp 137 may also be provided with an aperture (not shown) for cutting off the light flux necessary for photographing the fundus.

穴あきミラー131の反射方向の光軸L4上には、被検眼Eの眼底Efを照明するための眼底照明光学系140が配置されている。具体的に、眼底照明光学系140として、角膜バッフル141、リレーレンズ142、フォーカス視標ユニット143、レンズ144、リングスリット145、水晶体バッフル146、及び、第3のダイクロイックミラー147が配置される。角膜バッフル141は、中心に遮光点を有する。リングスリット145は、リング状のスリット開口を有する。水晶体バッフル146は、遮光点を有する遮光部材としての機能を備える。第3のダイクロイックミラー147は、赤外光を透過し可視光を反射する特性を有する。また、第3のダイクロイックミラー147の反射方向には、コンデンサレンズ148a及び白色LED光源148bが配置される。白色LED光源148bは、可視のパルス光を発する白色LEDが複数個配置された撮影用光源である。第3のダイクロイックミラー147の透過方向には、コンデンサレンズ149a及び赤外LED光源149bが配置される。赤外LED光源149bは、赤外の定常光を発する赤外LEDが複数個配置された観察用光源である。なお、白色LED光源148b及び赤外LED光源149bは、制御部20によって駆動が制御される。白色LED光源148b及び/又は赤外LED光源149bの光により、被検眼Eの眼底Efを照明することができる。 On the optical axis L4 in the reflection direction of the perforated mirror 131, a fundus illumination optical system 140 for illuminating the fundus Ef of the eye E to be examined is arranged. Specifically, as the fundus illumination optical system 140, a corneal baffle 141, a relay lens 142, a focus optotype unit 143, a lens 144, a ring slit 145, a crystalline lens baffle 146, and a third dichroic mirror 147 are arranged. The corneal baffle 141 has a light blocking point at the center. The ring slit 145 has a ring-shaped slit opening. The crystalline lens baffle 146 has a function as a light shielding member having a light shielding point. The third dichroic mirror 147 has a characteristic of transmitting infrared light and reflecting visible light. Further, in the reflection direction of the third dichroic mirror 147, a condenser lens 148a and a white LED light source 148b are arranged. The white LED light source 148b is a photographing light source in which a plurality of white LEDs that emit visible pulsed light are arranged. A condenser lens 149a and an infrared LED light source 149b are arranged in the transmission direction of the third dichroic mirror 147. The infrared LED light source 149b is an observation light source in which a plurality of infrared LEDs that emit constant infrared light are arranged. Note that the drive of the white LED light source 148b and the infrared LED light source 149b is controlled by the control unit 20. The fundus Ef of the eye E to be examined can be illuminated by the light from the white LED light source 148b and/or the infrared LED light source 149b.

フォーカス視標ユニット143は、フォーカスレンズ133を用いたフォーカス合わせの視標を提供する光学部材であり、本実施形態では、視標の一例として、スプリット輝線を照射する。本実施形態に係るフォーカス視標ユニット143は、フォーカスレンズ133と連動して光軸L4に沿って移動可能なスプリット視標部材を有する。このスプリット視標部材は、制御部20により制御される不図示のモータ等の駆動部によって、光軸L4の光路に対して挿抜できるように構成されている。また、フォーカス視標ユニット143によって照射されたスプリット輝線は、リレーレンズ142を通って、穴あきミラー131で第1のダイクロイックミラー112の側に反射される。そして、穴あきミラー131で反射されたスプリット輝線は、第1のダイクロイックミラー112及び対物レンズ111を介して、被検眼Eの眼底Efに投影される。制御部20は、眼底観察用画像からスプリット輝線の位置を検出することによって、フォーカスのずれ量を算出することができる。 The focus optotype unit 143 is an optical member that provides an optotype for focusing using the focus lens 133, and in this embodiment, it irradiates a split bright line as an example of the optotype. The focus optotype unit 143 according to this embodiment includes a split optotype member that is movable along the optical axis L4 in conjunction with the focus lens 133. This split optotype member is configured to be inserted into and removed from the optical path of the optical axis L4 by a drive unit such as a motor (not shown) controlled by the control unit 20. Further, the split bright line emitted by the focus optotype unit 143 passes through the relay lens 142 and is reflected by the perforated mirror 131 toward the first dichroic mirror 112 side. The split bright line reflected by the perforated mirror 131 is then projected onto the fundus Ef of the eye E to be examined via the first dichroic mirror 112 and the objective lens 111. The control unit 20 can calculate the amount of focus shift by detecting the position of the split bright line from the fundus observation image.

また、光軸L3上に配置される眼底撮影光学系130、及び、光軸L4上に配置される眼底照明光学系140によって、眼底測定光学系が構成される。 Further, a fundus measurement optical system is constituted by the fundus photographing optical system 130 arranged on the optical axis L3 and the fundus illumination optical system 140 arranged on the optical axis L4.

<表示部の表示例>
図3は、図1に示す表示部40の表示例を示す図である。具体的に、図3に示す表示部40には、前眼部観察用画像310、眼底観察用画像320、及び、眼底撮影画像330の一例が表示されている。前眼部観察用画像310は、イメージセンサ125の出力を制御部20が処理することによって生成された画像である。眼底観察用画像320は、イメージセンサ136の出力を制御部20が処理することによって生成されたモノクロ画像である。眼底撮影画像330は、イメージセンサ136の出力を制御部20が処理することによって生成されたカラー画像である。
<Example of display on display>
FIG. 3 is a diagram showing a display example of the display section 40 shown in FIG. 1. Specifically, the display unit 40 shown in FIG. 3 displays an example of an anterior segment observation image 310, a fundus observation image 320, and a fundus photographed image 330. The anterior segment observation image 310 is an image generated by the control unit 20 processing the output of the image sensor 125. The fundus observation image 320 is a monochrome image generated by the control unit 20 processing the output of the image sensor 136. The fundus photographed image 330 is a color image generated by the control unit 20 processing the output of the image sensor 136.

<眼科装置の制御方法における処理手順>
図4は、本発明の実施形態に係る眼科装置1の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。具体的に、図4は、被検眼Eの眼底Efの撮影方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
<Processing procedure in the ophthalmological device control method>
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in a method for controlling the ophthalmologic apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in a method for photographing the fundus Ef of the eye E to be examined.

まず、ステップS401において、制御部20のアライメント部21は、被検眼Eの前眼部画像である前眼部観察用画像を用いて、被検眼Eに対して眼科装置1の撮影部10に含まれる光学ヘッド部100をアライメント(位置合わせ)する。具体的に、アライメント部21は、まず、イメージセンサ125から受信した画像信号に基づいて生成した前眼部観察用画像を用いて、後述する図6に示すフローチャートの処理によって光学ヘッド部100と被検眼EとのXYZ方向の位置ずれ量を算出する。より詳細に、ここでは、アライメント部21は、被検眼Eの前眼部Eaにおける瞳孔の位置ずれ量を算出する。次いで、アライメント部21は、算出した位置ずれ量に応じて、ステージ部150を駆動し、光学ヘッド部100を移動させる。この処理を繰り返し行って、算出した位置ずれ量が既定の値未満になったときに前眼部アライメントを完了する。 First, in step S401, the alignment unit 21 of the control unit 20 uses the anterior segment observation image, which is the anterior segment image of the subject's eye E, to The optical head section 100 is aligned. Specifically, the alignment section 21 first uses the anterior segment observation image generated based on the image signal received from the image sensor 125 to align the optical head section 100 with the optical head section 100 through the process shown in the flowchart shown in FIG. 6, which will be described later. The amount of positional deviation in the XYZ directions with respect to the optometry E is calculated. More specifically, here, the alignment unit 21 calculates the amount of positional deviation of the pupil in the anterior segment Ea of the eye E to be examined. Next, the alignment section 21 drives the stage section 150 to move the optical head section 100 according to the calculated positional deviation amount. This process is repeated and the anterior segment alignment is completed when the calculated amount of positional deviation becomes less than a predetermined value.

続いて、ステップS402において、制御部20のフォーカス調整部22は、フォーカス調整を行う。具体的に、制御部20のフォーカス調整部22は、眼底観察用画像からスプリット輝線の位置を検出することによってフォーカスのずれ量を算出し、算出したずれ量に応じてフォーカスレンズ133を駆動して、フォーカス調整を行う。 Subsequently, in step S402, the focus adjustment section 22 of the control section 20 performs focus adjustment. Specifically, the focus adjustment unit 22 of the control unit 20 calculates the focus shift amount by detecting the position of the split bright line from the fundus observation image, and drives the focus lens 133 according to the calculated shift amount. , perform focus adjustment.

続いて、ステップS403において、制御部20の光量調整部23は、光量調整を行う。被検眼Eの眼底Efの反射率には個人差があるため、制御部20の光量調整部23は、具体的に、眼底観察用画像の輝度が既定の範囲になるように赤外LED光源149bの光量を調整する。 Subsequently, in step S403, the light amount adjustment section 23 of the control section 20 performs light amount adjustment. Since there are individual differences in the reflectance of the fundus Ef of the subject's eye E, the light amount adjustment section 23 of the control section 20 specifically adjusts the infrared LED light source 149b so that the brightness of the fundus observation image falls within a predetermined range. Adjust the light intensity.

続いて、ステップS404において、制御部20の眼底撮影処理部24は、被検眼Eの眼底Efを撮影する処理を行う。具体的に、制御部20の眼底撮影処理部24は、白色LED光源148bを点灯し、イメージセンサ136によって眼底撮影画像を取得する。このときの白色LED光源148bの点灯時間及び光量は、制御部20の光量調整部23がステップS403において調整した赤外LED光源149bの光量に基づいて決定される。 Subsequently, in step S404, the fundus photographing processing section 24 of the control section 20 performs a process of photographing the fundus Ef of the eye E to be examined. Specifically, the fundus photographing processing section 24 of the control section 20 turns on the white LED light source 148b, and uses the image sensor 136 to acquire a fundus photographed image. The lighting time and light intensity of the white LED light source 148b at this time are determined based on the light intensity of the infrared LED light source 149b adjusted by the light intensity adjustment section 23 of the control section 20 in step S403.

ステップS404の処理が終了すると、図4に示すフローチャートの処理が終了する。 When the process of step S404 ends, the process of the flowchart shown in FIG. 4 ends.

なお、ここで説明した図4に示すフローチャートの処理は、飽くまでも一例である。本実施形態においては、処理の順番が異なっていてもよいし、処理の具体的内容が異なっていてもよい。また、ここで説明した図4に示すフローチャートの処理以外の追加の処理があってもよい。例えば、図4に示すフローチャートの処理では、前眼部アライメントをステップS401のみで実行しているが、他のステップで実行してもよい。具体的に、例えば、ステップS404における眼底撮影処理の直前に、再度、前眼部アライメントを実行してもよい。ステップS402のフォーカス調整やステップS403の光量調整の間に、被検眼Eへのアライメントがずれてしまうことがあるため、再度、ステップS404の直前に前眼部アライメントを実行することによって、より好適な眼底撮影画像が得られることがある。また、ステップS401で前眼部アライメントが完了した後においても、被検眼Eへアライメントをし続ける前眼部トラッキングを行ってもよい。その場合、ステップS402以降の処理と前眼部トラッキングとを並行して実施することが望ましい。 Note that the process of the flowchart shown in FIG. 4 described here is just an example. In this embodiment, the order of processing may be different, and the specific content of processing may be different. Further, there may be additional processing other than the processing shown in the flowchart shown in FIG. 4 described here. For example, in the process of the flowchart shown in FIG. 4, anterior segment alignment is executed only in step S401, but it may be executed in other steps. Specifically, for example, anterior segment alignment may be performed again immediately before the fundus photographing process in step S404. During the focus adjustment in step S402 and the light intensity adjustment in step S403, the alignment to the subject's eye E may deviate, so by performing anterior segment alignment again just before step S404, a more suitable Fundus photography images may be obtained. Further, even after the anterior segment alignment is completed in step S401, anterior segment tracking may be performed to continue aligning the eye E to be examined. In that case, it is desirable to perform the processing after step S402 and anterior segment tracking in parallel.

<前眼部観察用画像(前眼部画像)>
図5は、本発明の実施形態において、前眼部観察用画像を説明するための図である。この図5において、図1及び図2に示す構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。また、図5(a)、図5(c)及び図5(e)には、図1及び図2に示すXYZ座標系に対応するXYZ座標系を図示している。
<Anterior segment observation image (anterior segment image)>
FIG. 5 is a diagram for explaining an anterior segment observation image in the embodiment of the present invention. In FIG. 5, components similar to those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. Further, FIGS. 5A, 5C, and 5E illustrate an XYZ coordinate system corresponding to the XYZ coordinate system shown in FIGS. 1 and 2.

図5(a)は、光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントが合った状態を眼科装置1の上方から(+Y方向から)見た図である。被検眼Eの前眼部Eaの瞳孔Epは、対物レンズ111を通して観察される。図5(a)に示す視角501及び視角502は、それぞれ、図2に示すプリズム122のプリズム効果による仮想的な視点から瞳孔Epを観察したときの見かけの角度を示したものである。被検眼Eの前眼部Eaからの反射・散乱光の光束は、プリズム122上に一度結像し、イメージセンサ125上に再度結像する。図5(b)は、図5(a)に示す状態のときにイメージセンサ125の出力から得られる前眼部観察用画像503の一例を示す図である。前眼部観察用画像503は、プリズム122によって上半分の部分領域504と下半分の部分領域505に分割されている。上半分の部分領域504及び下半分の部分領域505における瞳孔(中央に位置する黒色の部分)は、それぞれ、図5(a)の視角501及び視角502で観察された瞳孔Epを示している。本実施形態においては、図5(a)に示すように、光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントが合った状態のときに瞳孔が中央に見えるように、図2に示すプリズム122とイメージセンサ125が配置されている。 FIG. 5A is a diagram of a state in which the optical head section 100 and the eye E to be examined are aligned, viewed from above (from the +Y direction) the ophthalmological apparatus 1. The pupil Ep of the anterior segment Ea of the eye E to be examined is observed through the objective lens 111. A viewing angle 501 and a viewing angle 502 shown in FIG. 5A indicate the apparent angles when the pupil Ep is observed from a virtual viewpoint due to the prism effect of the prism 122 shown in FIG. 2, respectively. The reflected and scattered light flux from the anterior segment Ea of the eye E to be examined forms an image on the prism 122 once, and then forms an image on the image sensor 125 again. FIG. 5(b) is a diagram showing an example of an anterior segment observation image 503 obtained from the output of the image sensor 125 in the state shown in FIG. 5(a). The anterior segment observation image 503 is divided by the prism 122 into an upper half partial region 504 and a lower half partial region 505. Pupils (black portion located in the center) in the upper half partial region 504 and the lower half partial region 505 indicate the pupil Ep observed at the viewing angle 501 and the viewing angle 502 in FIG. 5A, respectively. In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the prism 122 shown in FIG. A sensor 125 is arranged.

図5(c)は、光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントが合っておらず、作動距離が理想的な距離よりも長い状態を眼科装置1の上方から見た図である。このとき、図5(c)に示す視角511は、図5(a)に示す視角501(図5(c)において点線で示す)よりも右側に移動し、また、図5(c)に示す視角512は、図5(a)に示す視角502(図5(c)において点線で示す)よりも左側に移動する。図5(d)は、図5(c)に示す状態のときにイメージセンサ125の出力から得られる前眼部観察用画像513の一例を示す図である。前眼部観察用画像513は、プリズム122によって上半分の部分領域514と下半分の部分領域515に分割されている。上半分の部分領域514及び下半分の部分領域515における瞳孔(中央に位置する黒色の部分)は、それぞれ、図5(c)の視角511及び視角512で観察された瞳孔Epを示している。上半分の部分領域514における瞳孔は、図5(c)に示す視角511に対応して右側に移動し、また、下半分の部分領域515における瞳孔は、図5(c)に示す視角512に対応して左側に移動する。したがって、図5(d)に示す前眼部観察用画像513を見れば、光学ヘッド部100と被検眼Eとの距離が長く、アライメントが合っていないことが分かる。逆に、光学ヘッド部100と被検眼Eとの距離が短すぎる場合、イメージセンサ125の出力から得られる前眼部観察用画像は、図5(d)とは逆方向にスプリットする。そのため、光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントがどの方向にどの程度ずれているのかを、イメージセンサ125の出力から得られる前眼部観察用画像から判断することができる。 FIG. 5C is a view from above of the ophthalmological apparatus 1 in a state where the optical head section 100 and the eye E to be examined are not aligned and the working distance is longer than the ideal distance. At this time, the viewing angle 511 shown in FIG. 5(c) moves to the right side of the viewing angle 501 shown in FIG. 5(a) (indicated by a dotted line in FIG. 5(c)), and the viewing angle 511 shown in FIG. The viewing angle 512 moves to the left of the viewing angle 502 shown in FIG. 5(a) (indicated by a dotted line in FIG. 5(c)). FIG. 5(d) is a diagram showing an example of an anterior segment observation image 513 obtained from the output of the image sensor 125 in the state shown in FIG. 5(c). The anterior segment observation image 513 is divided by the prism 122 into an upper half partial region 514 and a lower half partial region 515. Pupils (black portion located in the center) in the upper half partial region 514 and the lower half partial region 515 indicate the pupil Ep observed at the viewing angle 511 and the viewing angle 512 in FIG. 5(c), respectively. The pupil in the upper half partial region 514 moves to the right in accordance with the viewing angle 511 shown in FIG. Move to the left accordingly. Therefore, looking at the anterior segment observation image 513 shown in FIG. 5(d), it can be seen that the distance between the optical head section 100 and the eye E to be examined is long and the alignment is not correct. On the other hand, if the distance between the optical head section 100 and the eye E to be examined is too short, the image for anterior eye segment observation obtained from the output of the image sensor 125 is split in the opposite direction to that in FIG. 5(d). Therefore, it is possible to determine in which direction and to what degree the alignment between the optical head section 100 and the eye E to be examined is deviated from the anterior segment observation image obtained from the output of the image sensor 125.

図5(e)は、被検眼Eの視線が傾いた状態を眼科装置1の上方から見た図である。被検眼Eの黄斑部以外が眼底撮影画像の中央に写るように撮影するためには、図5(e)に示すように被検眼Eの視線が傾いた状態で撮影する必要がある。例えば、被検眼Eの視神経乳頭に着目した撮影を行う場合に、図5(e)に示す状態で撮影する場合が発生する。この場合、検者は、入力部30から固視灯137の点灯位置を切り替えることによって、被検眼Eに視線の移動を促すことができる。また、図5(e)は、アライメント状態については、図5(a)と同様に光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントが合った状態を示している。図5(e)の状態では、被検眼Eが傾いているため、視角521の幅が視角522の幅よりも小さい角度になる。図5(f)は、図5(e)に示す状態のときにイメージセンサ125の出力から得られる前眼部観察用画像523の一例を示す図である。前眼部観察用画像523は、プリズム122によって上半分の部分領域524と下半分の部分領域525に分割されている。図5(f)に示す前眼部観察用画像523は、図5(e)に示すように視角521の幅と視角522の幅が異なるため、上半分の部分領域524と下半分の部分領域525とで瞳孔の幅が異なるような画像となる。具体的に、上半分の部分領域524における瞳孔は、図5(e)に示す視角521に対応して幅が狭く、また、下半分の部分領域525における瞳孔は、図5(e)に示す視角522に対応して幅が広い。 FIG. 5E is a view from above of the ophthalmological apparatus 1 in a state where the line of sight of the eye E to be examined is tilted. In order to photograph the eye E so that the area other than the macular region appears in the center of the fundus photographed image, it is necessary to photograph the eye E with its line of sight tilted as shown in FIG. 5(e). For example, when performing imaging focusing on the optic disc of the eye E, the imaging may be performed in the state shown in FIG. 5(e). In this case, the examiner can prompt the eye E to move the line of sight by switching the lighting position of the fixation lamp 137 from the input unit 30. Further, as for the alignment state, FIG. 5(e) shows a state in which the optical head section 100 and the eye E to be examined are aligned similarly to FIG. 5(a). In the state of FIG. 5E, the eye E to be examined is tilted, so the width of the visual angle 521 is smaller than the width of the visual angle 522. FIG. 5(f) is a diagram showing an example of an anterior segment observation image 523 obtained from the output of the image sensor 125 in the state shown in FIG. 5(e). The anterior segment observation image 523 is divided by the prism 122 into an upper half partial region 524 and a lower half partial region 525. In the anterior segment observation image 523 shown in FIG. 5(f), the width of the viewing angle 521 and the width of the viewing angle 522 are different as shown in FIG. 5(e), so the upper half partial region 524 and the lower half partial region 525, resulting in an image in which the width of the pupil is different. Specifically, the pupil in the upper half partial region 524 has a narrow width corresponding to the viewing angle 521 shown in FIG. 5(e), and the pupil in the lower half partial region 525 has a narrow width as shown in FIG. 5(e). The width is wide corresponding to the viewing angle 522.

したがって、光学ヘッド部100と被検眼Eとのアライメントが合った状態であっても、常に図5(b)に示す前眼部観察用画像503のように瞳孔が上下で合致した画像になるわけではない。被検眼Eの傾きによって、図5(f)に示す前眼部観察用画像523のように瞳孔が上下で幅の異なる画像になることがある。 Therefore, even when the optical head unit 100 and the eye E to be examined are aligned, the image always shows the upper and lower pupils aligned, as in the anterior segment observation image 503 shown in FIG. 5(b). isn't it. Depending on the inclination of the eye E to be examined, an image may be obtained in which the upper and lower pupils have different widths, as in the anterior segment observation image 523 shown in FIG. 5(f).

<瞳孔位置ずれ量の算出処理>
図6は、図4のステップS401における前眼部アライメント処理に含まれる瞳孔位置ずれ量の算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。具体的に、図6は、瞳孔中心の算出処理を含む瞳孔位置ずれ量の算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
<Calculation process of pupil position deviation amount>
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the processing procedure of the pupil position deviation amount calculation process included in the anterior eye segment alignment process in step S401 of FIG. Specifically, FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating a pupil position shift amount including a process for calculating a pupil center.

まず、ステップS601において、アライメント部21の画像取得手段211は、イメージセンサ125からの画像信号に基づいて、被検眼Eの瞳孔Epを含む前眼部Eaを撮影することによって得られた前眼部観察用画像(前眼部画像)を生成して取得する。なお、画像取得手段211は、前眼部観察用画像のみならず、眼底観察用画像や眼底撮影画像等の眼底画像を生成して取得することもできる。 First, in step S601, the image acquisition means 211 of the alignment unit 21 obtains an anterior ocular segment image obtained by photographing the anterior ocular segment Ea including the pupil Ep of the eye E, based on the image signal from the image sensor 125. Generate and acquire an observation image (anterior segment image). Note that the image acquisition unit 211 can generate and acquire not only images for anterior segment observation but also fundus images such as fundus observation images and fundus photographed images.

続いて、ステップS602において、アライメント部21の瞳孔抽出手段212は、ステップS601で取得された前眼部観察用画像から、被検眼Eの瞳孔Epを抽出する。図5(d)に示す例では、上半分の部分領域514(例えば「第1の部分領域」に相当)と下半分の部分領域515(例えば「第2の部分領域」に相当)とからなる前眼部観察用画像513から、被検眼Eの瞳孔Ep(中央に位置する黒色の部分)を抽出する。具体的に、本実施形態では、ステップS602において、瞳孔抽出手段212は、前眼部観察用画像から被検眼Eの瞳孔Epの輪郭を抽出する。この場合、瞳孔抽出手段212は、以下の処理を行うことにより、被検眼Eの瞳孔Epの輪郭を抽出する。 Subsequently, in step S602, the pupil extraction means 212 of the alignment unit 21 extracts the pupil Ep of the eye E from the anterior segment observation image acquired in step S601. The example shown in FIG. 5(d) consists of an upper half partial area 514 (e.g., corresponding to a "first partial area") and a lower half partial area 515 (e.g., equivalent to a "second partial area"). The pupil Ep (the black part located at the center) of the eye E to be examined is extracted from the anterior segment observation image 513. Specifically, in this embodiment, in step S602, the pupil extracting means 212 extracts the outline of the pupil Ep of the eye E to be examined from the anterior segment observation image. In this case, the pupil extraction means 212 extracts the outline of the pupil Ep of the eye E to be examined by performing the following processing.

まず、瞳孔抽出手段212は、ステップS601で取得された前眼部観察用画像を二値化する。この際の二値化の閾値は、瞳孔Epを精度良く検出できるように、例えば事前に決められた値である。或いは、二値化の閾値は、画像から求めた閾値を用いてもよく、この場合、例えば画像全体または画像の一部の平均輝度やヒストグラムに基づいて当該二値化の閾値を求めてもよい。また、瞳孔抽出手段212は、二値化の前に、前眼部観察用画像に対して前処理を行ってもよい。前処理として、例えば、平滑化フィルタ等の処理によってノイズを低減する処理を行うことや、コントラスト強調処理によって瞳孔を強調する処理を行ってもよい。 First, the pupil extracting means 212 binarizes the anterior eye segment observation image acquired in step S601. The threshold value for binarization at this time is, for example, a value determined in advance so that the pupil Ep can be detected with high accuracy. Alternatively, the binarization threshold may be determined from the image, and in this case, the binarization threshold may be determined based on the average brightness or histogram of the entire image or a part of the image, for example. . Furthermore, the pupil extraction means 212 may perform preprocessing on the anterior segment observation image before binarization. As preprocessing, for example, noise reduction processing may be performed using a smoothing filter, or processing may be performed to emphasize the pupils using contrast enhancement processing.

次いで、瞳孔抽出手段212は、二値化した前眼部観察用画像の輝度が0の画素が連結している連結領域をラベル付けし、最も大きい連結領域を瞳孔Epの領域として抽出する。なお、瞳孔Epの領域の抽出方法は、ここで説明した方法に限定されるものではなく、例えば、大きさが所定の範囲内の連結領域を瞳孔Epの領域として抽出してもよいし、連結領域の縦方向と横方向の大きさから瞳孔Epの領域を抽出してもよい。 Next, the pupil extracting means 212 labels connected regions in which pixels with a luminance of 0 in the binarized image for anterior eye segment observation are connected, and extracts the largest connected region as the region of the pupil Ep. Note that the method for extracting the pupil Ep region is not limited to the method described here; for example, a connected region whose size is within a predetermined range may be extracted as the pupil Ep region, or a connected region The area of the pupil Ep may be extracted from the vertical and horizontal sizes of the area.

次いで、瞳孔抽出手段212は、抽出した瞳孔Epの領域において輪郭を抽出する。具体的に、瞳孔抽出手段212は、前眼部観察用画像の各Y座標において、瞳孔Epの領域の左端と右端を瞳孔Epの領域の輪郭候補とする。ここで、輪郭の誤検出を防止するため、瞳孔抽出手段212は、いくつかの条件に基づいて輪郭候補を除外する処理を追加してもよい。例えば、瞼の誤検出を防止するため、瞳孔抽出手段212は、輪郭候補を結んだ線が水平に近い場合にはその点を輪郭候補から除外する処理を追加してもよい。また、例えば、照明の反射による輝点の誤検出を防止するため、瞳孔抽出手段212は、輝度が高い輝点領域の近傍を輪郭候補から除外する処理を追加してもよい。また、例えば、瞳孔抽出手段212は、瞳孔Epが略円形であるという事実に基づき、点の位置関係に基づいて輪郭候補を除外してもよい。例えば、瞳孔抽出手段212は、前眼部観察用画像の各Y座標において瞳孔Epの領域の左端と右端との中点を算出し、外れ値となった点を輪郭候補から除外する処理を追加してもよく、また、瞳孔Epの領域の重心からの距離を求めて外れ値を除外してもよい。以上のようにして、瞳孔抽出手段212は、前眼部観察用画像から瞳孔Epの輪郭を抽出する。なお、ここでは、二値化した前眼部観察用画像に基づいて瞳孔Epの輪郭を抽出する例を示したが、それ以外の方法を用いて瞳孔Epの輪郭を抽出してもよい。例えば、エッジ検出処理によって検出されたエッジを瞳孔Epの輪郭として抽出してもよいし、何らかの手法で虹彩の模様を検出してその内側を瞳孔Epの輪郭として出してもよい。 Next, the pupil extraction means 212 extracts a contour in the area of the extracted pupil Ep. Specifically, the pupil extracting means 212 uses the left end and right end of the pupil Ep region as outline candidates for the pupil Ep region at each Y coordinate of the anterior eye segment observation image. Here, in order to prevent false detection of contours, the pupil extraction means 212 may add processing to exclude contour candidates based on some conditions. For example, in order to prevent erroneous detection of eyelids, the pupil extracting means 212 may add a process of excluding that point from the outline candidates when the line connecting the outline candidates is nearly horizontal. Furthermore, for example, in order to prevent erroneous detection of bright spots due to reflection of illumination, the pupil extracting means 212 may add processing for excluding the vicinity of bright spot regions with high brightness from contour candidates. Further, for example, the pupil extracting means 212 may exclude contour candidates based on the positional relationship of points based on the fact that the pupil Ep is approximately circular. For example, the pupil extracting means 212 adds processing to calculate the midpoint between the left end and the right end of the pupil Ep area at each Y coordinate of the anterior segment observation image, and excludes points that are outliers from contour candidates. Alternatively, outliers may be excluded by calculating the distance from the center of gravity of the region of the pupil Ep. As described above, the pupil extracting means 212 extracts the outline of the pupil Ep from the anterior segment observation image. Note that although an example has been shown in which the outline of the pupil Ep is extracted based on the binarized image for anterior eye segment observation, the outline of the pupil Ep may be extracted using other methods. For example, the edge detected by the edge detection process may be extracted as the outline of the pupil Ep, or the pattern of the iris may be detected by some method and the inside thereof may be extracted as the outline of the pupil Ep.

続いて、ステップS603において、アライメント部21の瞳孔中心算出手段213は、例えば図5(d)に示す例では前眼部観察用画像513の上半分の部分領域514と下半分の部分領域515とでスプリットした瞳孔領域から、スプリット量を算出する。具体的に、瞳孔中心算出手段213は、まず、例えば図5(d)に示す例では上半分の部分領域514と下半分の部分領域515とで、それぞれ、瞳孔の輪郭の左右における中点の平均値を算出する。ここでは、前眼部観察用画像の上半分の部分領域において瞳孔の輪郭の左右における中点の平均値を上側中心X座標とし、前眼部観察用画像の下半分の部分領域において瞳孔の輪郭の左右における中点の平均値を下側中心X座標とする。この場合、瞳孔中心算出手段213は、上側中心X座標と下側中心X座標との差を、スプリット量として算出する。Y方向についても同様に、上半分及び下半分の部分領域でそれぞれ中点(瞳孔の輪郭の上下における中点)の平均値を中心Y座標とする。 Subsequently, in step S603, the pupil center calculation means 213 of the alignment unit 21 calculates the upper half partial region 514 and the lower half partial region 515 of the anterior eye segment observation image 513 in the example shown in FIG. 5(d), for example. The amount of splitting is calculated from the pupil area split by . Specifically, for example, in the example shown in FIG. 5D, the pupil center calculation means 213 first calculates the midpoints of the left and right midpoints of the pupil outline in the upper half partial region 514 and the lower half partial region 515, respectively. Calculate the average value. Here, the average value of the midpoint on the left and right sides of the pupil outline in the upper half partial region of the image for anterior eye segment observation is taken as the upper center X coordinate, and the pupil outline in the lower half partial region of the anterior eye segment observation image is The average value of the midpoints on the left and right sides of is the lower center X coordinate. In this case, the pupil center calculation means 213 calculates the difference between the upper center X coordinate and the lower center X coordinate as the split amount. Similarly, in the Y direction, the average value of the midpoints (the midpoints between the top and bottom of the pupil outline) in the upper and lower half partial regions is defined as the center Y coordinate.

続いて、ステップS604において、アライメント部21の瞳孔中心算出手段213は、前眼部観察用画像の上半分の部分領域及び下半分の部分領域のそれぞれから抽出された瞳孔Epの輪郭を楕円モデルで近似する。本実施形態で用いる楕円モデルでは、図7を用いて後述するように楕円の中心のX座標をゼロと仮定しているため、事前に瞳孔Epの輪郭点のX座標を相対値に変換する。具体的に、瞳孔中心算出手段213は、ステップS603で算出した上側中心X座標または下側中心X座標を瞳孔Epの輪郭点のX座標から減算する。これにより、瞳孔Epの輪郭点のX座標が上側中心座標または下側中心X座標からの相対値となる。この処理を行った上で、図7を用いて後述する方法で楕円モデルへの近似を行う。 Subsequently, in step S604, the pupil center calculation means 213 of the alignment unit 21 uses an ellipse model to define the outline of the pupil Ep extracted from each of the upper half partial region and the lower half partial region of the anterior eye segment observation image. Approximate. In the ellipse model used in this embodiment, as will be described later using FIG. 7, the X coordinate of the center of the ellipse is assumed to be zero, so the X coordinate of the contour point of the pupil Ep is converted into a relative value in advance. Specifically, the pupil center calculation means 213 subtracts the upper center X coordinate or the lower center X coordinate calculated in step S603 from the X coordinate of the contour point of the pupil Ep. Thereby, the X coordinate of the contour point of the pupil Ep becomes a relative value from the upper center coordinate or the lower center X coordinate. After performing this processing, approximation to an elliptic model is performed using the method described later with reference to FIG.

具体的に、本実施形態では、瞳孔中心算出手段213は、ステップS603及びステップS604の処理を経ることにより、例えば図5(d)に示す前眼部観察用画像513の例では以下の処理を行う。
瞳孔中心算出手段213は、下半分の部分領域515(例えば「第2の部分領域」に相当)から抽出された瞳孔Epに基づいて、上半分の部分領域514(例えば「第1の部分領域」に相当)から抽出された瞳孔Epにおける第1の瞳孔中心を算出する。具体的に、図6に示す例では、瞳孔中心算出手段213は、ステップS603において、上半分の部分領域514から抽出された瞳孔Epにおける第1の瞳孔中心を検出する。そして、瞳孔中心算出手段213は、ステップS604において、ステップS603で検出した第1の瞳孔中心を、下半分の部分領域515から抽出された瞳孔Epに基づいて補正することによって、第1の瞳孔中心を算出する。なお、図6に示す例では、ステップS603及びステップS604の処理を経ることにより、第1の瞳孔中心を算出するようにしているが、ステップS603及びステップS604の処理を1つの処理としてまとめて行う態様であってもよい。
また、瞳孔中心算出手段213は、上半分の部分領域514(例えば「第1の部分領域」に相当)から抽出された瞳孔Epに基づいて、下半分の部分領域515(例えば「第2の部分領域」に相当)から抽出された瞳孔Epにおける第2の瞳孔中心を算出する。具体的に、図6に示す例では、瞳孔中心算出手段213は、ステップS603において、下半分の部分領域515から抽出された瞳孔Epにおける第2の瞳孔中心を検出する。そして、瞳孔中心算出手段213は、ステップS604において、ステップS603で検出した第2の瞳孔中心を、上半分の部分領域514から抽出された瞳孔Epに基づいて補正することによって、第2の瞳孔中心を算出する。なお、図6に示す例では、ステップS603及びステップS604の処理を経ることにより、第2の瞳孔中心を算出するようにしているが、ステップS603及びステップS604の処理を1つの処理としてまとめて行う態様であってもよい。
Specifically, in this embodiment, the pupil center calculation means 213 performs the following processing in the example of the anterior segment observation image 513 shown in FIG. conduct.
The pupil center calculation means 213 calculates the upper half partial area 514 (for example, the "first partial area") based on the pupil Ep extracted from the lower half partial area 515 (e.g., corresponds to the "second partial area"). The first pupil center in the pupil Ep extracted from the pupil Ep (equivalent to ) is calculated. Specifically, in the example shown in FIG. 6, the pupil center calculation means 213 detects the first pupil center in the pupil Ep extracted from the upper half partial region 514 in step S603. Then, in step S604, the pupil center calculating means 213 corrects the first pupil center detected in step S603 based on the pupil Ep extracted from the lower half partial region 515, thereby determining the first pupil center. Calculate. Note that in the example shown in FIG. 6, the first pupil center is calculated by going through the processes of step S603 and step S604, but the processes of step S603 and step S604 are performed together as one process. It may be an aspect.
Further, the pupil center calculation means 213 calculates the pupil center calculation means 213 based on the pupil Ep extracted from the upper half partial region 514 (corresponding to the "first partial region"), the lower half partial region 515 (for example, the "second partial region"). A second pupil center in the pupil Ep extracted from the pupil Ep (corresponding to the area ") is calculated. Specifically, in the example shown in FIG. 6, the pupil center calculation means 213 detects the second pupil center in the pupil Ep extracted from the lower half partial region 515 in step S603. Then, in step S604, the pupil center calculating means 213 corrects the second pupil center detected in step S603 based on the pupil Ep extracted from the upper half partial region 514, thereby determining the second pupil center. Calculate. Note that in the example shown in FIG. 6, the second pupil center is calculated through the processes of step S603 and step S604, but the processes of step S603 and step S604 are performed together as one process. It may be an aspect.

続いて、ステップS605において、アライメント部21の相対位置算出手段214は、ステップS603及びS604において瞳孔中心算出手段213で算出された第1の瞳孔中心と第2の瞳孔中心とに基づいて、XYZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量を算出する。具体的に、相対位置算出手段214は、撮影部10の光学ヘッド部100に対する被検眼Eの瞳孔Epにおける相対位置を示す情報として、XYZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量を算出する。 Subsequently, in step S605, the relative position calculation means 214 of the alignment unit 21 calculates the position in the XYZ directions based on the first pupil center and the second pupil center calculated by the pupil center calculation means 213 in steps S603 and S604. The amount of positional deviation of the pupil Ep is calculated. Specifically, the relative position calculation means 214 calculates the amount of positional deviation of the pupil Ep in the XYZ directions as information indicating the relative position of the pupil Ep of the eye E to be examined with respect to the optical head unit 100 of the imaging unit 10.

ここで、まず、X方向の瞳孔Epの位置ずれ量の算出について説明する。
ステップS603で算出した上側中心X座標と下側中心X座標との中点を瞳孔中心X座標とする。この場合、瞳孔中心X座標と前眼部観察用画像の中心のX座標との差が、瞳孔位置ずれX座標である。ここでは、前眼部観察用画像の中心を基準座標、即ちアライメントが合った状態の座標としたが、前眼部観察用画像の中心以外を基準座標としてもよい。次に、相対位置算出手段214は、前眼部測定光学系120の倍率及びイメージセンサ125の画素サイズに基づいて、瞳孔位置ずれX座標を画素数から実際の距離に変換して、X方向の瞳孔Epの位置ずれ量を算出する。例えば、前眼部測定光学系120の倍率をα、イメージセンサ125の1画素の横方向の長さをs、瞳孔位置ずれX座標の画素数をnとすると、X方向の瞳孔Epの位置ずれ量(距離)は、ns/αとなる。
First, calculation of the amount of positional deviation of the pupil Ep in the X direction will be described.
The midpoint between the upper center X coordinate and the lower center X coordinate calculated in step S603 is defined as the pupil center X coordinate. In this case, the difference between the pupil center X coordinate and the center X coordinate of the anterior segment observation image is the pupil position deviation X coordinate. Here, the center of the image for observing the anterior segment of the eye is used as the reference coordinate, that is, the coordinate in a state where alignment is correct, but a point other than the center of the image for observing the anterior segment of the eye may be used as the reference coordinate. Next, the relative position calculation means 214 converts the pupil position deviation The amount of positional deviation of the pupil Ep is calculated. For example, if the magnification of the anterior segment measuring optical system 120 is α, the horizontal length of one pixel of the image sensor 125 is s, and the number of pixels of the pupil position deviation X coordinate is n, then the position deviation of the pupil Ep in the X direction is The amount (distance) is ns/α.

次いで、Y方向の瞳孔Epの位置ずれ量の算出について説明する。
ステップS604で近似した楕円モデルの中心Y座標と前眼部観察用画像の中心のY座標との差が、瞳孔位置ずれY座標である。なお、画素数から実際の距離への変換は、上述したX方向の場合と同様であるため、説明は省略する。
Next, calculation of the amount of positional deviation of the pupil Ep in the Y direction will be explained.
The difference between the Y-coordinate of the center of the ellipse model approximated in step S604 and the Y-coordinate of the center of the anterior segment observation image is the pupil position shift Y-coordinate. Note that the conversion from the number of pixels to the actual distance is the same as in the case of the X direction described above, so a description thereof will be omitted.

次いで、Z方向の瞳孔Epの位置ずれ量の算出について説明する。
ステップS603で算出したスプリット量をd、プリズム122及び前眼部測定光学系120の設計によって決まるスプリット1画素当たりのZ方向ずれ量の設計値をβとすると、Z方向の瞳孔Epの位置ずれ量(距離)は、βdとなる。
Next, calculation of the amount of positional deviation of the pupil Ep in the Z direction will be explained.
If the split amount calculated in step S603 is d, and the design value of the Z direction shift amount per split pixel determined by the design of the prism 122 and the anterior eye segment measurement optical system 120 is β, then the position shift amount of the pupil Ep in the Z direction is (distance) is βd.

以上の処理によって、相対位置算出手段214は、撮影部10の光学ヘッド部100に対する被検眼Eの瞳孔Epにおける相対位置を示す情報として、XYZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量を算出することができる。なお、XYZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量における算出は、別の方法で行ってもよい。例えば、X方向の瞳孔Epの位置ずれ量の算出に楕円モデルを用いてもよい。或いは、ステップS604で近似した楕円モデルに基づいて、例えば図5(a)に示す視角501及び視角502を算出し、ステレオカメラの原理によってXZ平面上においてX方向及びZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量を算出してもよい。 Through the above processing, the relative position calculating means 214 can calculate the amount of positional deviation of the pupil Ep in the XYZ directions as information indicating the relative position of the pupil Ep of the eye E with respect to the optical head unit 100 of the imaging unit 10. . Note that the calculation of the amount of positional deviation of the pupil Ep in the XYZ directions may be performed using another method. For example, an ellipse model may be used to calculate the amount of positional deviation of the pupil Ep in the X direction. Alternatively, based on the ellipse model approximated in step S604, the viewing angle 501 and the viewing angle 502 shown in FIG. The amount may also be calculated.

ステップS605の処理が終了すると、図6に示すフローチャートの処理が終了する。図6に示すフローチャートの処理が終了すると、アライメント部21の移動手段215は、ステップS605で算出されたXYZ方向の瞳孔Epの位置ずれ量(瞳孔Epにおける相対位置を示す情報)に基づいて、撮影部10の光学ヘッド部100を移動させる。 When the process in step S605 ends, the process in the flowchart shown in FIG. 6 ends. When the process of the flowchart shown in FIG. 6 is completed, the moving means 215 of the alignment unit 21 performs image capturing based on the amount of positional deviation of the pupil Ep in the XYZ directions (information indicating the relative position in the pupil Ep) calculated in step S605. The optical head section 100 of the section 10 is moved.

<楕円モデルの説明>
次に、図6のステップS604における楕円モデルへの近似について説明する。
図7は、図6のステップS604における楕円モデルへの近似を説明するための図である。
<Explanation of ellipse model>
Next, approximation to the elliptic model in step S604 in FIG. 6 will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining the approximation to the ellipse model in step S604 of FIG.

図7(a)は、図5(f)と同様の図である。即ち、図7(a)に示す前眼部観察用画像710は、図5(f)に示す前眼部観察用画像523と同様である。また、図7(a)に示す前眼部観察用画像710の上半分の部分領域711は、図5(f)に示す前眼部観察用画像523の上半分の部分領域524と同様である。図7(a)に示す前眼部観察用画像710の下半分の部分領域712は、図5(f)に示す前眼部観察用画像523の下半分の部分領域525と同様である。 FIG. 7(a) is a diagram similar to FIG. 5(f). That is, the anterior eye segment observation image 710 shown in FIG. 7(a) is similar to the anterior eye segment observation image 523 shown in FIG. 5(f). Further, a partial region 711 in the upper half of the image for anterior eye segment observation 710 shown in FIG. 7(a) is similar to a partial region 524 in the upper half of the image for anterior eye segment observation 523 shown in FIG. 5(f). . A lower half partial region 712 of the anterior eye segment observation image 710 shown in FIG. 7(a) is similar to a lower half partial region 525 of the anterior eye segment observation image 523 shown in FIG. 5(f).

この図7(a)に示す前眼部観察用画像710の瞳孔を楕円モデルへ近似するのに当たり、上述したように瞳孔の幅が上半分の部分領域711と下半分の部分領域712とで異なっていることから、1つの楕円では精度良く近似できないという課題がある。一方で、上半分の部分領域711と下半分の部分領域712とで、それぞれ別の楕円に近似すると、それぞれの部分領域のデータのみで近似を行うため、本来の瞳孔の形状から外れやすくなるという課題がある。特に、瞳孔が前眼部観察用画像710の上側や下側に寄っている場合や、瞼などの原因で瞳孔が欠けている場合、被検眼Eの個人差により瞳孔が理想的な楕円形状から外れている場合などにおいては、片側のみで楕円近似すると近似結果が不安定になる傾向がある。そこで、本実施形態では、前眼部観察用画像710の縦方向のパラメータを共有する2つの楕円からなるモデルへの近似を行う。以下に、この楕円モデルについて説明する。 In approximating the pupil of the anterior eye segment observation image 710 shown in FIG. Therefore, there is a problem that a single ellipse cannot be used for accurate approximation. On the other hand, if the upper half partial region 711 and the lower half partial region 712 are approximated to different ellipses, the approximation is performed only using the data of each partial region, which tends to deviate from the original pupil shape. There are challenges. In particular, if the pupil is located above or below the anterior segment observation image 710, or if the pupil is missing due to an eyelid, etc., the pupil may deviate from the ideal elliptical shape due to individual differences in the eye E. If the ellipse is approximated only on one side, the approximation result tends to become unstable in cases where it is out of the range. Therefore, in this embodiment, approximation is performed to a model consisting of two ellipses that share longitudinal parameters of the anterior segment observation image 710. This elliptical model will be explained below.

図7(b)は、図7(a)に示す前眼部観察用画像710において、上半分の部分領域711の瞳孔領域(中央に位置する黒色の部分)を第1の楕円701で近似した様子を示す図である。具体的に、第1の楕円701は、上半分の部分領域711の瞳孔の輪郭に近似されている。一方、図7(c)は、図7(a)に示す前眼部観察用画像710において、下半分の部分領域712の瞳孔領域(中央に位置する黒色の部分)を第2の楕円702で近似した様子を示す図である。第2の楕円702は、下半分の部分領域712の瞳孔の輪郭に近似されている。図7(d)は、図7(a)に示す前眼部観察用画像710において、第1の楕円701と第2の楕円702を重畳して図示した図である。図7(d)に示すように、第1の楕円701と第2の楕円702は、前眼部観察用画像710において横幅が異なるが、縦方向のパラメータ(一部のパラメータ)、即ち縦幅と中心のY座標は共通であることが分かる。即ち、上半分の部分領域711の瞳孔に係る第1の楕円701には、下半分の部分領域712の瞳孔のパラメータが反映されており、下半分の部分領域712の瞳孔に係る第2の楕円702には、上半分の部分領域711の瞳孔のパラメータが反映されている。 FIG. 7(b) shows the pupil area (black part located in the center) of the upper half partial area 711 in the anterior segment observation image 710 shown in FIG. 7(a) approximated by the first ellipse 701. FIG. Specifically, the first ellipse 701 approximates the outline of the pupil in the upper half region 711. On the other hand, FIG. 7(c) shows the pupil area (the black part located in the center) of the lower half partial area 712 in the anterior segment observation image 710 shown in FIG. 7(a) with a second ellipse 702. FIG. 3 is a diagram showing an approximation. The second ellipse 702 approximates the outline of the pupil in the lower half region 712. FIG. 7D is a diagram illustrating a first ellipse 701 and a second ellipse 702 superimposed on each other in the anterior segment observation image 710 shown in FIG. 7A. As shown in FIG. 7D, the first ellipse 701 and the second ellipse 702 have different widths in the anterior segment observation image 710, but the vertical parameters (some parameters), that is, the vertical width It can be seen that the Y coordinate of the center is the same. That is, the first ellipse 701 related to the pupil in the upper half partial region 711 reflects the parameters of the pupil in the lower half partial region 712, and the second ellipse related to the pupil in the lower half partial region 712 reflects the parameters of the pupil in the lower half partial region 712. 702 reflects the parameters of the pupil of the upper half partial region 711.

図7(e)は、図7(a)に示す前眼部観察用画像710の状態とは異なる状態の前眼部観察用画像720を示す図である。図7(e)の状態の場合、瞳孔が上半分の部分領域721の側にずれているため、下半分の部分領域722の瞳孔領域が小さい。また、瞼によって瞳孔が欠けている。このよう状態では、上半分の部分領域721または下半分の部分領域722の片方のみでは、楕円の近似結果が不安定になる傾向がある。この点、本実施形態の楕円モデルでは、図7(e)の状態の場合でも、上半分の部分領域721の瞳孔の輪郭に近似されている第1の楕円703と、下半分の部分領域722の瞳孔の輪郭に近似されている第2の楕円704は、縦方向のパラメータを共有している。このため、本実施形態の楕円モデルでは、充分なデータを用いて近似されており、上半分の部分領域721の瞳孔及び下半分の部分領域722の瞳孔にそれぞれ良く近似されている。 FIG. 7E is a diagram showing an anterior eye segment observation image 720 in a state different from the state of the anterior eye segment observation image 710 shown in FIG. 7A. In the state shown in FIG. 7E, the pupil is shifted toward the upper half partial region 721, so the pupil region of the lower half partial region 722 is small. Also, the pupil is missing due to the eyelid. In such a state, the ellipse approximation result tends to become unstable if only one of the upper half partial region 721 and the lower half partial region 722 is used. In this regard, in the ellipse model of this embodiment, even in the state shown in FIG. The second ellipse 704, which is approximated to the pupil outline of , shares longitudinal parameters. Therefore, in the ellipse model of this embodiment, the approximation is performed using sufficient data, and the pupil of the upper half partial region 721 and the pupil of the lower half partial region 722 are well approximated.

本実施形態の楕円モデルでは、前眼部観察用画像の上半分の部分領域(例えば「第1の部分領域」に相当)の瞳孔領域を近似する第1の楕円が、下半分の部分領域(例えば「第2の部分領域」に相当)の瞳孔領域の情報も用いて導出されている。また、同様に、前眼部観察用画像の下半分の部分領域の瞳孔領域を近似する第2の楕円が、上半分の部分領域の瞳孔領域の情報も用いて導出されている。即ち、或る部分領域から検出した瞳孔の瞳孔中心を算出する際に、異なる部分領域から検出した瞳孔の情報を用いて補正している。このような楕円モデルを用いれば、片側のみの部分領域の瞳孔領域を用いて楕円近似するよりも、広い範囲の情報に基づいて楕円近似が行われるため、より高精度で瞳孔中心を算出することができる。 In the ellipse model of this embodiment, the first ellipse that approximates the pupil area of the upper half partial region (e.g., corresponding to the "first partial region") of the anterior segment observation image is the lower half partial region (corresponding to the "first partial region"). For example, it is derived using information on the pupil area (corresponding to the "second partial area"). Similarly, a second ellipse that approximates the pupil area of the lower half partial area of the anterior segment observation image is derived using also information on the pupil area of the upper half partial area. That is, when calculating the pupil center of a pupil detected from a certain partial area, information about the pupil detected from a different partial area is used for correction. If such an ellipse model is used, ellipse approximation is performed based on a wider range of information than ellipse approximation using the pupil area of a partial region on only one side, so the pupil center can be calculated with higher accuracy. Can be done.

<楕円モデルの導出方法>
次に、本実施形態の楕円モデルの具体的な導出方法について説明する。ここでは、最小二乗法により楕円モデルを導出する。
<How to derive the ellipse model>
Next, a specific method for deriving the ellipse model of this embodiment will be described. Here, an elliptic model is derived using the least squares method.

前眼部観察用画像の上半分の部分領域(「第1の部分領域」に相当)の瞳孔領域を近似する第1の楕円を以下の(1)式で定義し、前眼部観察用画像の下半分の部分領域(「第2の部分領域」に相当)の瞳孔領域を近似する第2の楕円を以下の(2)式で定義する。
A first ellipse that approximates the pupil area of the upper half partial region (corresponding to the "first partial region") of the image for anterior segment observation is defined by the following equation (1), and the image for anterior segment observation is defined by the following equation (1). A second ellipse that approximates the pupil area of the lower half partial area (corresponding to the "second partial area") is defined by the following equation (2).

(1)式のa1と(2)式のa2は、それぞれ、第1の楕円の横半径と、第2の楕円の横半径である。また、(1)式及び(2)式のbは、第1の楕円及び第2の楕円の縦半径である。また、(1)式及び(2)式のcyは、第1の楕円及び第2の楕円の中心のY座標である。即ち、(1)式及び(2)式のbとcyは、第1の楕円及び第2の楕円における2つの楕円で共有するパラメータである。 a 1 in equation ( 1 ) and a 2 in equation (2) are the lateral radius of the first ellipse and the lateral radius of the second ellipse, respectively. Furthermore, b in equations (1) and (2) is the vertical radius of the first ellipse and the second ellipse. Furthermore, c y in equations (1) and (2) is the Y coordinate of the center of the first ellipse and the second ellipse. That is, b and c y in equations (1) and (2) are parameters shared by the two ellipses, the first ellipse and the second ellipse.

第1の楕円を示す(1)式及び第2の楕円を示す(2)式をそれぞれ展開して、定数項を1とすると、それぞれ、以下の(3)式及び(4)式のようになる。
Expanding equation (1) representing the first ellipse and equation (2) representing the second ellipse, and setting the constant term to 1, the following equations (3) and (4) are obtained, respectively. Become.

次に、図6のステップS602で検出した瞳孔の輪郭と、これらの楕円との誤差を求める。ここで、誤差Eを以下の(5)式に示すように定義する。
Next, the error between the pupil contour detected in step S602 in FIG. 6 and these ellipses is determined. Here, the error E is defined as shown in equation (5) below.

(6)式のU1は、前眼部観察用画像の上半分の部分領域の瞳孔輪郭点のインデックスからなる集合であり、(7)式のU2は、前眼部観察用画像の下半分の部分領域の瞳孔輪郭点のインデックスからなる集合である。 U 1 in equation (6) is a set of indices of pupil contour points in the upper half of the image for anterior segment observation, and U 2 in equation (7) is a set of indices of pupil contour points in the upper half of the image for anterior segment observation. This is a set of indices of pupil contour points of half the partial region.

次に、最小二乗法の考え方に従って、(5)式に示す誤差Eが最小となる条件を求める。A1、A2、B、Cの各パラメータで誤差Eを偏微分し、結果がゼロになるときが求める条件である。これを連立方程式の形で表現すると、以下の(8)式のようになる。
Next, according to the concept of the least squares method, conditions under which the error E shown in equation (5) is minimized are determined. The desired condition is when the error E is partially differentiated with respect to the parameters A 1 , A 2 , B, and C, and the result becomes zero. If this is expressed in the form of simultaneous equations, it will be as shown in equation (8) below.

この楕円モデルの導出過程の中で、連立方程式を導出する部分までは設計段階で行うため、実際の瞳孔検出処理の中では行わない。 In the process of deriving this ellipse model, the part up to deriving the simultaneous equations is performed at the design stage, so it is not performed during the actual pupil detection process.

図6のステップS604では、前眼部観察用画像の各部分領域の瞳孔輪郭点を連立方程式へ代入する部分以降の処理を行い、楕円のパラメータを算出する。 In step S604 in FIG. 6, the ellipse parameters are calculated by substituting the pupil contour points of each partial region of the anterior segment observation image into the simultaneous equations.

上述した楕円モデルでは、楕円の横半径を個別パラメータとし、楕円の縦半径と中心Y座標を共有パラメータとしたが、これ以外の楕円モデルを用いてもよい。例えば、第1の楕円及び第2の楕円の中心X座標をそれぞれ個別パラメータとして追加してもよい。或いは、楕円の角度パラメータを個別パラメータまたは共有パラメータとして追加してもよい。また、プリズム122の角度が異なる場合には、共有パラメータと個別パラメータの分け方を変えてもよい。特に、前眼部観察用画像が左右方向にスプリットする光学系であれば、横方向のパラメータを共有パラメータとし、縦方向のパラメータを個別パラメータとすることが望ましい。 In the ellipse model described above, the horizontal radius of the ellipse is used as an individual parameter, and the vertical radius and center Y coordinate of the ellipse are used as shared parameters, but other ellipse models may be used. For example, the center X coordinates of the first ellipse and the second ellipse may be added as individual parameters. Alternatively, the ellipse angle parameter may be added as an individual parameter or a shared parameter. Further, when the angles of the prisms 122 are different, the way of dividing the shared parameters and individual parameters may be changed. Particularly, in the case of an optical system that splits images for anterior ocular segment observation in the left and right directions, it is desirable to use the horizontal parameters as shared parameters and the vertical parameters as individual parameters.

また、本実施形態では、最小二乗法により楕円モデルを導出しているが、他の方法を用いて導出してもよい。例えば、ハフ変換でも本実施形態と同じようにパラメータを共有するモデルを導出可能である。また、本実施形態では、前眼部観察用画像上で楕円モデルに近似しているが、他の方法を用いてもよい。例えば、図5(a)に示すような視角501及び視角502に基づき、瞳孔輪郭点をXYZ空間上に配置してXYZ空間上で楕円モデルに近似してもよい。 Further, in this embodiment, the elliptic model is derived using the least squares method, but other methods may be used to derive the ellipse model. For example, with the Hough transform, it is possible to derive a model that shares parameters in the same way as in this embodiment. Further, in this embodiment, an ellipse model is approximated on the anterior segment observation image, but other methods may be used. For example, based on the viewing angle 501 and the viewing angle 502 as shown in FIG. 5(a), pupil contour points may be placed on the XYZ space to approximate an ellipse model on the XYZ space.

以上説明した本発明の実施形態に係る眼科装置1では、以下の処理を行っている。制御部20のアライメント部21の画像取得手段211は、被検眼Eの瞳孔Epを含む前眼部Eaを撮影することによって得られた前眼部観察用画像(前眼部画像)を取得している。制御部20のアライメント部21の瞳孔抽出手段212は、画像取得手段211によって取得された前眼部観察用画像における上半分の部分領域(「第1の部分領域」に相当)と下半分の部分領域(「第2の部分領域」に相当)とから、瞳孔を抽出している。制御部20のアライメント部21の瞳孔中心算出手段213は、前眼部観察用画像における下半分の部分領域から抽出された瞳孔に基づいて、前眼部観察用画像における上半分の部分領域から抽出された瞳孔における第1の瞳孔中心を算出している。また、制御部20のアライメント部21の瞳孔中心算出手段213は、前眼部観察用画像における上半分の部分領域から抽出された瞳孔に基づいて、前眼部観察用画像における下半分の部分領域から抽出された瞳孔における第2の瞳孔中心を算出している。
かかる構成によれば、被検眼Eの瞳孔Epの中心を高精度に算出することができるため、被検眼Eに対して眼科装置1の撮影部10(光学ヘッド部100)を精度良くアライメントすることができる。その結果、好適な撮影画像(本実施形態では、眼底撮影画像)を取得することが可能となる。
The ophthalmologic apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above performs the following processing. The image acquisition unit 211 of the alignment unit 21 of the control unit 20 acquires an image for anterior eye observation (anterior eye segment image) obtained by photographing the anterior eye segment Ea including the pupil Ep of the eye E to be examined. There is. The pupil extraction means 212 of the alignment section 21 of the control section 20 extracts the upper half partial region (corresponding to the "first partial region") and the lower half of the anterior eye segment observation image acquired by the image acquisition means 211. The pupil is extracted from the region (corresponding to the "second partial region"). The pupil center calculation means 213 of the alignment unit 21 of the control unit 20 extracts the pupil from the upper half partial area of the anterior eye segment observation image based on the pupil extracted from the lower half partial area of the anterior eye segment observation image. The first pupil center of the pupil is calculated. Further, the pupil center calculation means 213 of the alignment unit 21 of the control unit 20 calculates the lower half partial area in the anterior eye segment observation image based on the pupil extracted from the upper half partial area in the anterior eye segment observation image. The second pupil center of the pupil extracted from is calculated.
According to this configuration, the center of the pupil Ep of the eye E to be examined can be calculated with high precision, so that the imaging unit 10 (optical head unit 100) of the ophthalmological apparatus 1 can be aligned with the eye E to be examined with high precision. Can be done. As a result, it becomes possible to obtain a suitable photographed image (in this embodiment, a fundus photographed image).

上述した本発明の実施形態では、前眼部観察用画像における第1の部分領域として上半分の部分領域を適用し、前眼部観察用画像における第2の部分領域として下半分の部分領域を適用した例を説明した。即ち、前眼部観察用画像における第1の部分領域及び第2の部分領域は、前眼部観察用画像において上下に分離された領域である。この場合、前眼部観察用画像における第1の部分領域である上半分の部分領域及び第2の部分領域である下半分の部分領域は、例えば図5(a)に示すように、被検眼Eの瞳孔Epを異なる光路で撮影した領域である。なお、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、プリズム122の配置を変更して、前眼部観察用画像における第1の部分領域及び第2の部分領域として、前眼部観察用画像において左右に分離された領域を適用した形態も、本発明に含まれる。更に、例えば、プリズム122の配置を変更して、前眼部観察用画像における第1の部分領域及び第2の部分領域として、前眼部観察用画像において斜め方向に分離された領域を適用した形態も、本発明に含まれる。また、上述した本発明の実施形態では、プリズム効果により2方向から観察した前眼部観察用画像を用いているが、例えば、観察方向を3方向以上としてもよく、この場合には、前眼部観察用画像における部分領域が3つ以上となる。 In the embodiment of the present invention described above, the upper half partial area is applied as the first partial area in the anterior eye segment observation image, and the lower half partial area is applied as the second partial area in the anterior eye segment observation image. An example of application was explained. That is, the first partial area and the second partial area in the anterior eye segment observation image are vertically separated areas in the anterior eye segment observation image. In this case, the upper half partial area that is the first partial area and the lower half partial area that is the second partial area in the anterior eye segment observation image are, for example, as shown in FIG. This is a region where E's pupil Ep is photographed using different optical paths. Note that the present invention is not limited to this form. For example, a configuration in which the arrangement of the prism 122 is changed and areas separated left and right in the anterior eye segment observation image are applied as the first partial area and second partial area in the anterior eye segment observation image may also be used. Included in the present invention. Furthermore, for example, by changing the arrangement of the prism 122, regions separated in the diagonal direction in the anterior eye segment observation image are applied as the first partial region and the second partial region in the anterior eye segment observation image. Forms are also included in the invention. Furthermore, in the embodiment of the present invention described above, images for anterior eye segment observation are used that are observed from two directions using a prism effect, but for example, the observation directions may be set to three or more directions. There are three or more partial areas in the partial observation image.

また、上述した本発明の実施形態では、1つの前眼部観察用画像において第1の部分領域と第2の部分領域を設定する例を示したが、本発明においては、この形態に限定されるものではない。被検眼Eの前眼部Eaを複数回撮影することによって取得された第1の前眼部観察用画像に対して第1の部分領域を設定するとともに第2の前眼部観察用画像に対して第2の部分領域を設定する形態も、本発明に適用可能である。例えば、プリズム122を用いるのではなく、イメージセンサ125を複数設け、異なる角度から被検眼Eの前眼部Eaを観察した複数の前眼部観察用画像を用いる場合が考えられる。このとき、第1の前眼部観察用画像及び第2の前眼部観察用画像の同じ位置を示す領域を、第1の部分領域及び第2の部分領域として設定する形態も、本発明に適用可能である。また、第1の前眼部観察用画像の全体を第1の部分領域として設定し、第2の前眼部観察用画像の全体を第2の部分領域として設定する形態も、本発明に適用可能である。 Further, in the embodiment of the present invention described above, an example was shown in which the first partial area and the second partial area are set in one anterior segment observation image, but the present invention is limited to this form. It's not something you can do. The first partial region is set for the first anterior segment observation image obtained by photographing the anterior segment Ea of the subject's eye E multiple times, and the first partial area is set for the second anterior segment observation image. A mode in which the second partial area is set by using the second partial area is also applicable to the present invention. For example, instead of using the prism 122, a case may be considered in which a plurality of image sensors 125 are provided and a plurality of anterior segment observation images obtained by observing the anterior segment Ea of the eye E to be examined from different angles are used. At this time, the present invention also includes a form in which areas indicating the same position of the first anterior segment observation image and the second anterior segment observation image are set as the first partial area and the second partial area. Applicable. Furthermore, a form in which the entire first anterior segment observation image is set as the first partial area and the entire second anterior segment observation image is set as the second partial area is also applicable to the present invention. It is possible.

また、上述した本発明の実施形態では、第1の部分領域から抽出した瞳孔の第1の瞳孔中心及び第2の部分領域から抽出した瞳孔の第2の瞳孔中心の両方を、他の部分領域から抽出した瞳孔に基づいて算出する例を示した。しなしながら、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、第1の部分領域から抽出した瞳孔の第1の瞳孔中心のみを、第2の部分領域から抽出した瞳孔に基づいて算出する形態も、本発明に適用可能である。特に、上述した本発明の実施形態の構成では、被検眼Eの瞼が下がることにより瞳孔の上側が特に欠けやすいという特徴がある。即ち、前眼部観察用画像における上半分の部分領域の瞳孔を楕円で近似する場合に特に近似結果が不安定になりやすい。したがって、例えば、前眼部観察用画像における上半分の部分領域の瞳孔を楕円で近似するときには下半分の部分領域の瞳孔の情報を用いる一方、下半分の部分領域の瞳孔を楕円で近似するときには下半分の部分領域の瞳孔の情報のみとしてもよい。 Furthermore, in the embodiment of the present invention described above, both the first pupil center of the pupil extracted from the first partial area and the second pupil center of the pupil extracted from the second partial area are transferred to the other partial area. An example is shown in which calculation is performed based on pupils extracted from . However, the present invention is not limited to this form. For example, a form in which only the first pupil center of the pupil extracted from the first partial region is calculated based on the pupil extracted from the second partial region is also applicable to the present invention. In particular, the configuration of the embodiment of the present invention described above is characterized in that the upper part of the pupil is particularly prone to chipping due to the lowering of the eyelid of the eye E to be examined. That is, when the pupil in the upper half of the partial region of the anterior segment observation image is approximated by an ellipse, the approximation result is particularly likely to become unstable. Therefore, for example, when approximating the pupil of the upper half partial area in an anterior eye segment observation image with an ellipse, information about the pupil of the lower half partial area is used, whereas when approximating the pupil of the lower half partial area with an ellipse, It is also possible to use only information about the pupils of the lower half partial region.

また、上述した本発明の実施形態では、楕円モデルへ近似しているが、他のモデルを用いてもよい。例えば、円のモデルを用いてもよいし、予め瞼や輝点の影響を考慮して楕円を発展させたモデルを用いてもよい。或いは、円や楕円のモデルではなく、瞳孔の重心を算出する中心検出方法を用いてもよい。どのような形態であっても、抽出した瞳孔の中心を算出する際に別に抽出した瞳孔の情報を用いるような手法であれば、本発明に含まれる。 Further, in the embodiment of the present invention described above, the approximation is made to an elliptic model, but other models may be used. For example, a circular model may be used, or a model developed from an ellipse with the influence of eyelids and bright spots taken into account may be used. Alternatively, instead of using a circular or elliptical model, a center detection method that calculates the center of gravity of the pupil may be used. Regardless of the form, any method is included in the present invention as long as it uses separately extracted pupil information when calculating the center of the extracted pupil.

また、上述した本発明の実施形態では、図5に示すように、プリズム122によってスプリットした前眼部観察用画像に基づいて瞳孔中心を算出しているが、異なるハードウェア構成であっても、本発明を適用可能である。例えば、複数のカメラを備え、それぞれのカメラで異なる角度から被検眼Eを撮影するような構成の眼科装置であってもよい。この場合、それぞれのカメラで取得した前眼部観察用画像から被検眼Eの瞳孔Epを検出する際に、本発明を適用可能である。即ち、或るカメラで取得した前眼部観察用画像から被検眼Eの瞳孔Epの中心を算出する際に、別のカメラで取得した前眼部観察用画像における瞳孔の情報を用いて補正してもよい。特に、或るカメラで取得した前眼部観察用画像の瞳孔に欠けがある場合などに有用である。眼科装置の光軸とは異なる角度で被検眼Eを観察すると、角度によっては鼻や睫毛などの影響で瞳孔領域が部分的に欠けることがある。そのような場合に、本発明を適用すると、別のカメラで取得した前眼部観察用画像における欠けのない瞳孔領域を用いて補正を行えるため、精度良く瞳孔中心を算出することができる。 Further, in the embodiment of the present invention described above, as shown in FIG. 5, the pupil center is calculated based on the anterior segment observation image split by the prism 122, but even with a different hardware configuration, The present invention is applicable. For example, the ophthalmologic apparatus may be configured to include a plurality of cameras, each of which captures images of the eye E from different angles. In this case, the present invention is applicable when detecting the pupil Ep of the eye E from the anterior segment observation images acquired by each camera. That is, when calculating the center of the pupil Ep of the eye E from the image for anterior eye segment observation acquired with a certain camera, the center of the pupil Ep of the eye E is corrected using information on the pupil in the image for anterior eye segment observation acquired with another camera. You can. This is particularly useful when there is a defect in the pupil of the anterior segment observation image obtained with a certain camera. When the eye E to be examined is observed at an angle different from the optical axis of the ophthalmological apparatus, the pupil area may be partially missing due to the influence of the nose, eyelashes, etc. depending on the angle. In such a case, when the present invention is applied, correction can be performed using a complete pupil area in the anterior segment observation image obtained with another camera, so that the pupil center can be calculated with high accuracy.

(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の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。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
(Other embodiments)
The present invention provides a system or device with a program that implements one or more of the functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as limited by these. It is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its technical idea or main features.

本発明の実施形態の開示は、以下の構成、方法及びプログラムを含む。
[構成1]
被検眼の瞳孔を含む前眼部を撮影することによって得られた前眼部画像を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された少なくとも1つの前記前眼部画像における第1の部分領域と第2の部分領域とから、前記瞳孔を抽出する抽出手段と、
前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を算出する中心算出手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
[構成2]
前記中心算出手段は、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を検出し、当該検出した第1の瞳孔中心を前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて補正することによって、前記第1の瞳孔中心を算出することを特徴とする構成1に記載の眼科装置。
[構成3]
前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする構成1または2に記載の眼科装置。
[構成4]
前記中心算出手段は、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を検出し、当該検出した第2の瞳孔中心を前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて補正することによって、前記第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする構成3に記載の眼科装置。
[構成5]
前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記瞳孔を異なる光路で撮影した領域であることを特徴とする構成1乃至4のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成6]
前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記前眼部画像において上下に分離された領域であることを特徴とする構成1乃至4のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成7]
前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記前眼部画像において左右に分離された領域であることを特徴とする構成1乃至4のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成8]
前記第1の部分領域は、前記取得手段によって取得された第1の前眼部画像における領域であり、
前記第2の部分領域は、前記取得手段によって取得された、前記第1の前眼部画像とは異なる第2の前眼部画像における領域であることを特徴とする構成1乃至4のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成9]
前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記第1の前眼部画像および前記第2の前眼部画像の同じ位置を示す領域であることを特徴とする構成8に記載の眼科装置。
[構成10]
前記第1の部分領域は、前記第1の前眼部画像の全体であり、
前記第2の部分領域は、前記第2の前眼部画像の全体であることを特徴とする構成8に記載の眼科装置。
[構成11]
前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出し、
前記中心算出手段によって算出された前記第1の瞳孔中心と前記第2の瞳孔中心とに基づいて、前記被検眼を撮影する撮影部に対する前記被検眼の前記瞳孔における相対位置を算出する位置算出手段を更に有することを特徴とする構成1乃至10のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成12]
前記位置算出手段によって算出された前記相対位置に基づいて、前記撮影部を移動させる移動手段を更に有することを特徴とする構成11に記載の眼科装置。
[構成13]
前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出し、
前記中心算出手段は、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔を第1の楕円で近似することによって前記第1の瞳孔中心を算出し、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔を第2の楕円で近似することによって前記第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする構成1乃至12のいずれか1項に記載の眼科装置。
[構成14]
前記第1の楕円および前記第2の楕円は、一部のパラメータを共有することを特徴とする構成13に記載の眼科装置。
[方法1]
被検眼の瞳孔を含む前眼部を撮影することによって得られた前眼部画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された少なくとも1つの前記前眼部画像における第1の部分領域と第2の部分領域とから、前記瞳孔を抽出する抽出ステップと、
前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を算出する中心算出ステップと、
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
[プログラム1]
コンピュータを、構成1乃至14のいずれか1項に記載の眼科装置の各手段として機能させるためのプログラム。
The disclosure of the embodiments of the present invention includes the following configurations, methods, and programs.
[Configuration 1]
an acquisition means for acquiring an anterior segment image obtained by photographing the anterior segment of the eye to be examined, including the pupil;
Extracting means for extracting the pupil from a first partial region and a second partial region in at least one anterior segment image acquired by the acquiring means;
center calculating means for calculating a first pupil center of the pupil extracted from the first partial area based on the pupil extracted from the second partial area;
An ophthalmological device characterized by having the following.
[Configuration 2]
The center calculation means detects a first pupil center in the pupil extracted from the first partial area, and applies the detected first pupil center to the pupil extracted from the second partial area. The ophthalmologic apparatus according to configuration 1, wherein the first pupil center is calculated by performing correction based on the ophthalmologic apparatus.
[Configuration 3]
The center calculating means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area. The ophthalmological device according to configuration 1 or 2.
[Configuration 4]
The center calculation means detects a second pupil center in the pupil extracted from the second partial area, and applies the detected second pupil center to the pupil extracted from the first partial area. The ophthalmologic apparatus according to configuration 3, wherein the second pupil center is calculated by correcting the second pupil center.
[Configuration 5]
5. The ophthalmological apparatus according to any one of configurations 1 to 4, wherein the first partial area and the second partial area are areas in which the pupil is photographed using different optical paths.
[Configuration 6]
5. The ophthalmologic apparatus according to any one of configurations 1 to 4, wherein the first partial area and the second partial area are vertically separated areas in the anterior segment image.
[Configuration 7]
5. The ophthalmologic apparatus according to any one of configurations 1 to 4, wherein the first partial area and the second partial area are areas separated left and right in the anterior segment image.
[Configuration 8]
The first partial region is a region in the first anterior segment image acquired by the acquisition means,
Any one of configurations 1 to 4, wherein the second partial region is a region in a second anterior segment image different from the first anterior segment image, which is obtained by the obtaining means. The ophthalmological device according to item 1.
[Configuration 9]
According to configuration 8, the first partial region and the second partial region are regions indicating the same position of the first anterior eye segment image and the second anterior eye segment image. Ophthalmology equipment.
[Configuration 10]
The first partial region is the entire first anterior segment image,
9. The ophthalmological apparatus according to configuration 8, wherein the second partial region is the entire second anterior segment image.
[Configuration 11]
The center calculation means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area,
a position calculation means for calculating a relative position of the eye to be examined in the pupil with respect to a photographing unit that photographs the eye to be examined based on the first pupil center and the second pupil center calculated by the center calculation means; The ophthalmologic apparatus according to any one of Configurations 1 to 10, further comprising:
[Configuration 12]
12. The ophthalmological apparatus according to configuration 11, further comprising a moving means for moving the photographing unit based on the relative position calculated by the position calculating means.
[Configuration 13]
The center calculation means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area,
The center calculation means calculates the first pupil center by approximating the pupil extracted from the first partial region with a first ellipse, and calculates the first pupil center by approximating the pupil extracted from the first partial region. 13. The ophthalmologic apparatus according to any one of configurations 1 to 12, wherein the second pupil center is calculated by approximating the second pupil center with a second ellipse.
[Configuration 14]
14. The ophthalmologic apparatus according to configuration 13, wherein the first ellipse and the second ellipse share some parameters.
[Method 1]
an acquisition step of acquiring an anterior segment image obtained by photographing the anterior segment of the eye to be examined, including the pupil;
an extraction step of extracting the pupil from a first partial region and a second partial region in the at least one anterior segment image acquired in the acquiring step;
a center calculation step of calculating a first pupil center of the pupil extracted from the first partial region based on the pupil extracted from the second partial region;
A method for controlling an ophthalmological device, comprising:
[Program 1]
A program for causing a computer to function as each means of the ophthalmological apparatus according to any one of Configurations 1 to 14.

1:眼科装置、10:撮影部、20:制御部、21:アライメント部、22:フォーカス調整部、23:光量調整部、24:眼底撮影処理部、25:記憶部、30:入力部、40:表示部、100:光学ヘッド部、150:ステージ部、160:ベース部、170:顔受け部、211:画像取得手段、212:瞳孔抽出手段、213:瞳孔中心算出手段、214:相対位置算出手段、215:移動手段 1: Ophthalmological apparatus, 10: Photographing section, 20: Control section, 21: Alignment section, 22: Focus adjustment section, 23: Light amount adjustment section, 24: Fundus photographing processing section, 25: Storage section, 30: Input section, 40 : display section, 100: optical head section, 150: stage section, 160: base section, 170: face receiving section, 211: image acquisition means, 212: pupil extraction means, 213: pupil center calculation means, 214: relative position calculation Means, 215: Means of transportation

Claims (16)

被検眼の瞳孔を含む前眼部を撮影することによって得られた前眼部画像を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された少なくとも1つの前記前眼部画像における第1の部分領域と第2の部分領域とから、前記瞳孔を抽出する抽出手段と、
前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を算出する中心算出手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
an acquisition means for acquiring an anterior segment image obtained by photographing the anterior segment of the eye to be examined, including the pupil;
Extracting means for extracting the pupil from a first partial region and a second partial region in at least one anterior segment image acquired by the acquiring means;
center calculating means for calculating a first pupil center of the pupil extracted from the first partial area based on the pupil extracted from the second partial area;
An ophthalmological device characterized by having the following.
前記中心算出手段は、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を検出し、当該検出した第1の瞳孔中心を前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて補正することによって、前記第1の瞳孔中心を算出することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The center calculation means detects a first pupil center in the pupil extracted from the first partial area, and applies the detected first pupil center to the pupil extracted from the second partial area. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first pupil center is calculated by performing correction based on the ophthalmological apparatus. 前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The center calculating means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area. The ophthalmological device according to claim 1. 前記中心算出手段は、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を検出し、当該検出した第2の瞳孔中心を前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて補正することによって、前記第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 The center calculation means detects a second pupil center in the pupil extracted from the second partial area, and applies the detected second pupil center to the pupil extracted from the first partial area. 4. The ophthalmologic apparatus according to claim 3, wherein the second pupil center is calculated by correcting the second pupil center. 前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記瞳孔を異なる光路で撮影した領域であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first partial area and the second partial area are areas in which the pupil is photographed using different optical paths. 前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記前眼部画像において上下に分離された領域であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first partial area and the second partial area are vertically separated areas in the anterior segment image. 前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記前眼部画像において左右に分離された領域であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first partial area and the second partial area are areas separated left and right in the anterior segment image. 前記第1の部分領域は、前記取得手段によって取得された第1の前眼部画像における領域であり、
前記第2の部分領域は、前記取得手段によって取得された、前記第1の前眼部画像とは異なる第2の前眼部画像における領域であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
The first partial region is a region in the first anterior segment image acquired by the acquisition means,
The ophthalmology clinic according to claim 1, wherein the second partial region is a region in a second anterior segment image different from the first anterior segment image, which is obtained by the obtaining means. Device.
前記第1の部分領域および前記第2の部分領域は、前記第1の前眼部画像および前記第2の前眼部画像の同じ位置を示す領域であることを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。 9. The first partial region and the second partial region are regions indicating the same position of the first anterior eye segment image and the second anterior eye segment image. ophthalmological equipment. 前記第1の部分領域は、前記第1の前眼部画像の全体であり、
前記第2の部分領域は、前記第2の前眼部画像の全体であることを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。
The first partial region is the entire first anterior segment image,
The ophthalmological apparatus according to claim 8, wherein the second partial region is the entire second anterior segment image.
前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出し、
前記中心算出手段によって算出された前記第1の瞳孔中心と前記第2の瞳孔中心とに基づいて、前記被検眼を撮影する撮影部に対する前記被検眼の前記瞳孔における相対位置を算出する位置算出手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
The center calculation means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area,
a position calculation means for calculating a relative position of the eye to be examined in the pupil with respect to a photographing unit that photographs the eye to be examined based on the first pupil center and the second pupil center calculated by the center calculation means; The ophthalmological device according to claim 1, further comprising:
前記位置算出手段によって算出された前記相対位置に基づいて、前記撮影部を移動させる移動手段を更に有することを特徴とする請求項11に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 11, further comprising a moving means for moving the photographing unit based on the relative position calculated by the position calculating means. 前記中心算出手段は、さらに、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔における第2の瞳孔中心を算出し、
前記中心算出手段は、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔を第1の楕円で近似することによって前記第1の瞳孔中心を算出し、前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔を第2の楕円で近似することによって前記第2の瞳孔中心を算出することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
The center calculation means further calculates a second pupil center of the pupil extracted from the second partial area based on the pupil extracted from the first partial area,
The center calculation means calculates the first pupil center by approximating the pupil extracted from the first partial region with a first ellipse, and calculates the first pupil center by approximating the pupil extracted from the first partial region. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the second pupil center is calculated by approximating the second pupil center with a second ellipse.
前記第1の楕円および前記第2の楕円は、一部のパラメータを共有することを特徴とする請求項13に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 13, wherein the first ellipse and the second ellipse share some parameters. 被検眼の瞳孔を含む前眼部を撮影することによって得られた前眼部画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された少なくとも1つの前記前眼部画像における第1の部分領域と第2の部分領域とから、前記瞳孔を抽出する抽出ステップと、
前記第2の部分領域から抽出された前記瞳孔に基づいて、前記第1の部分領域から抽出された前記瞳孔における第1の瞳孔中心を算出する中心算出ステップと、
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
an acquisition step of acquiring an anterior segment image obtained by photographing the anterior segment of the eye to be examined, including the pupil;
an extraction step of extracting the pupil from a first partial region and a second partial region in the at least one anterior segment image acquired in the acquiring step;
a center calculation step of calculating a first pupil center of the pupil extracted from the first partial region based on the pupil extracted from the second partial region;
A method for controlling an ophthalmological device, comprising:
コンピュータを、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の眼科装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each means of the ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 14.
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