JP3404638B2 - 眼球表面計測用ゴーグルおよび眼球表面計測装置 - Google Patents

眼球表面計測用ゴーグルおよび眼球表面計測装置

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JP3404638B2
JP3404638B2 JP26136695A JP26136695A JP3404638B2 JP 3404638 B2 JP3404638 B2 JP 3404638B2 JP 26136695 A JP26136695 A JP 26136695A JP 26136695 A JP26136695 A JP 26136695A JP 3404638 B2 JP3404638 B2 JP 3404638B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば瞳孔の大き
さを測定する装置、眼球の運動状態を計測する装置等の
ようにビデオカメラにより得られる眼球表面の映像デー
タから計測を行う眼球表面計測装置およびその計測に用
いられるゴーグルの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば本願出願人が前回の出願(特願平
7−115848号)において示したアルツハイマー病
診断のための瞳孔測定は、間欠的に多数回行う必要があ
る。このような測定では測定時点の間が長いので被検者
はビデオカメラが取付けられたゴーグルを全測定が終了
するまで連続して着用することはなく、各測定の都度装
着、取り外しを行っている。しかし装着の都度、眼球表
面とビデオカメラとの距離が若干ずれるので、そのまま
の状態で測定を行うと、得られる画像の大きさに装着状
態による誤差が生じる。
【0003】例えばこのような測定に用いられるゴーグ
ルは装着の際、眼球表面とカメラとの間には通常2mm
程度の誤差が生じる。この2mmの誤差は、瞳孔の径で
は13%以上、瞳孔の面積では28%以上の誤差を生じ
させる。アルツハイマー病診断のための瞳孔測定におい
てこのような誤差が生じると健常者とアルツハイマー病
患者とを区別することは困難となる。従来は、最初の測
定でカメラの絞りを開いた状態にして、被写界深度を小
さくしてピント合わせを行い、次の測定の時には操作者
はモニタ画像を見ながらピントが合った位置にカメラを
微妙に動かし、かつ測定の間中その位置に保持してい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような調
節は煩雑であり、またこのような調節では上記装着状態
から生じる誤差を解消することはできなかった。
【0005】本発明は、このような従来の欠点に鑑みな
されたものであり、その目的は、ゴーグル装着の際、そ
の装着状態により生じる誤差を無くするための操作を不
要とし、かつ正確な測定結果が得られる装置を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、被検
者の顔面に装着される本体部と、ビデオカメラと、前記
本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装着さ
れた状態において前記ビデオカメラを前記被検者の眼球
の方向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動
自在とするビデオカメラ保持手段と、このビデオカメラ
保持手段に保持された前記ビデオカメラを移動させる移
動手段とを具備するゴーグルを備え、前記ビデオカメラ
の出力に基づいて眼球表面を計測する眼球表面計測装置
であって、眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記
憶する黒目データ記憶手段と、前記ビデオカメラの出力
に基づいて得られる黒目の大きさが前記黒目データ記憶
手段が記憶している黒目の大きさと一致するように前記
移動手段に信号を与えてこの移動手段を制御する制御手
段とを具備することを特徴とする。
【0007】請求項2の発明は、被検者の顔面に装着さ
れる本体部と、ビデオカメラと、前記本体部に設けられ
たハーフミラーと、前記本体部に設けられ、この本体部
が被検者の顔面に装着された状態において前記ビデオカ
メラを、前記ハーフミラーにより反射された被検者の眼
球の映像を受ける方向に向けた状態で保持し、かつその
光軸方向に移動自在とするビデオカメラ保持手段と、こ
のビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメラ
を移動させる移動手段とを具備するゴーグルを備え、前
記ビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を計測する眼
球表面計測装置であって、眼球の黒目の基準となる大き
さのデータを記憶する黒目データ記憶手段と、前記ビデ
オカメラの出力に基づいて得られる黒目の大きさが前記
黒目データ記憶手段が記憶している黒目の大きさと一致
するように前記移動手段に信号を与えてこの移動手段を
制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【0008】請求項3の発明は、画像処理技術を用いて
眼球表面の情報を計測する眼球表面計測用ゴーグルにお
いて、被検者の顔面に装着される本体部と、ビデオカメ
ラと、前記本体部に設けられたハーフミラーと、前記本
体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装着され
た状態において前記ビデオカメラを、前記ハーフミラー
により反射された被検者の眼球の映像を受ける方向に向
けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動自在とする
ビデオカメラ保持手段と、このビデオカメラ保持手段に
保持された前記ビデオカメラを移動させる移動手段とを
具備し、このゴーグルの外にある視標を凝視できるよう
に、前記ハーフミラーより先が視覚的に遮断されていな
いことを具備することを特徴とする。
【0009】請求項4の発明は、被検者の顔面に装着さ
れる本体部と、この本体部に設けられたビデオカメラと
を具備した眼球表面計測用ゴーグルとを備え、このゴー
グルに設けられているビデオカメラの出力に基づいて眼
球表面を計測する眼球表面計測装置であって、眼球の黒
目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目データ記
憶手段と、前記本体部が被検者の顔面に装着されたある
装着状態において、前記ビデオカメラの出力に基づいて
得られる瞳孔の大きさを、同じ装着状態でそのビデオカ
メラの出力から得られる黒目の大きさと前記黒目データ
記憶手段が記憶している黒目の大きさとを参照して補正
する補正手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態を説明する。本
実施の形態の眼球表面計測装置は瞳孔測定装置である。
図1に本実施の形態で用いる瞳孔測定用ゴーグル20の
外観を示し、図2にその内部構成を示す。これらの図に
示すように、左本体部1a、右本体部1bは接続部2に
よって接続されており、それぞれの周面にはバンド係止
部3a,3bが突設されている。このバンド係止部3
a,3bにはバンド4が取付けられている。左本体部1
a、右本体部1bそれぞれの一端側は開口部5(図2参
照)となっており、その開口部5の周縁は人間の顔面の
両目の周辺にそれぞれが押し当てられたときに密接する
形状とされている。
【0011】左本体部1aの内部は図2に示すように、
左本体部1aの開口部5に向けて焦点固定型のCCDカ
メラ7が設けられている。このCCDカメラ7は、左本
体部1aに取付けられたガイドレール8によって支持さ
れると共に、開口部5に対し近接、離間する方向に移動
自在とされて保持されている。このCCDカメラ7の外
面には、その長手方向にラック9が取付られている。こ
の本体部1aには、ラック9と噛み合う歯車10が回動
自在となるように取付られている。更にこの本体部1a
には、モータ11が取付られており、このモータ11の
回転軸に取付られた歯車12に歯車10が噛み合う状態
とされている。また左本体部1aの内部には、赤外光を
発生するLED13が複数個、開口部5に向けられて取
付けられている。
【0012】右本体部1bの内部は、図1に示すように
正面を遮蔽板6によって遮蔽されて、空洞となってい
る。この遮蔽板6は右本体部1bに対し、容易に取付
け、取り外しができるようになっており、後述するよう
に測定時には取り外される。本ゴーグル20においてC
CDカメラ7がビデオカメラであり、ガイドレール8が
ビデオカメラを保持する保持手段であり、モータ11、
歯車10、12、ラック9から成る手段がビデオカメラ
を移動させる移動手段である。
【0013】この瞳孔測定用ゴーグル20を用いて瞳孔
の大きさを測定する装置を図3に示す。撮影装置21
は、上記ゴーグル20に内蔵されたCCDカメラ7とこ
のCCDカメラ7をコントロールするCCU(カメラコ
ントロールユニット)22を含む。
【0014】面積演算ボード23は、撮影装置21から
出力される画像信号に基づいて、指定された時点におけ
る1画面の画像のうち、その輝度が予め設定された閾値
レベル以下となっている部分の面積を計算するボードで
ある。パーソナルコンピュータ25は、面積演算ボード
23から与えられる面積のディジタル値データに基づい
てデータ処理を行ってその結果を出力したり、制御信号
を出力するものである。
【0015】パーソナルコンピュータ25の構成を図4
に示す。パーソナルコンピュータ25は、CPU31
と、このCPU31に接続された主メモリ40、外部記
憶制御部34、入出力制御部36、キーボード制御部3
7および表示制御部38と、外部記憶制御部34、キー
ボード制御部37および表示制御部38それぞれに接続
された外部記憶装置35、キーボード41、表示装置3
9とを具備している。CPU31はこのパーソナルコン
ピュータ25全体を統括制御するものであり、主メモリ
40にロードされたプログラムに基づいて各部の制御や
データ処理を行うものである。主メモリ40はROM3
2とRAM33から成る。ROM32には外部記憶装置
35からRAM33に読み出されたプログラムをCPU
31が実行する際に必要なプログラムやデータが格納さ
れている。RAM33はCPU31がデータ処理を行う
際に必要なデータあるいはデータ処理結果が書き込まれ
るものである。外部記憶装置35には図5および図6に
示すようなプログラムが格納されている。
【0016】外部記憶制御部35は、CPU31の指示
により外部記憶装置34に対するデータの読み出し、書
き込みを制御するものである。入出力制御部36は、外
部装置に対するデータの授受あるいは制御信号の送出を
制御するものである。
【0017】キーボード41は、複数のキーを有し、こ
れらのキーが押下されるとそれに応じた信号を出力する
ものである。キーボード制御部37は、CPU31の指
示によりキーボード41の出力信号を制御して主メモリ
40のRAM33に格納するものである。表示装置39
は与えられたデータを表示画面に可視表示するものであ
り、本実施例ではCRTである。表示制御部38は、C
PU31の指示により主メモリ40のRAM33に格納
されたデータを表示装置39に表示させるものである。
【0018】図3に示すスーパーインポーズボード26
は、パーソナルコンピュータ25が出力する画像データ
と面積演算ボード23が出力する画像データとを重ね合
わせる処理を行うボードである。ビデオデッキ27は、
スーパーインポーズボード26から与えられる画像デー
タを記録すると共に、表示装置28にその画像データを
送出するものである。表示装置28は、与えられたデー
タを表示するものである。
【0019】モータ駆動部29は、パーソナルコンピュ
ータ25が出力する制御信号に応じて図2に示したモー
タ11を駆動するものである。
【0020】本実施の形態において、CPU31が行う
処理のうち図5に示すステップ104が黒目データ記憶
手段に相当し、図6に示すステップ112が制御手段に
相当する。
【0021】次にこのように構成された瞳孔測定装置の
動作を説明する。この装置はアルツハイマー病診断用の
装置である。瞳孔の大きさを測定してアルツハイマー病
を診断する原理については、上記特願平7−11584
8号に詳細に説明している。
【0022】まず操作者は、キーボード41を操作して
パーソナルコンピュータ25を瞳孔測定モードとする。
これによりCPU31は、外部記憶装置35から図5、
図6のフローチャートに示すようなプログラムを読み出
してRAM33に格納する。次に操作者は、被検者の左
目に散瞳剤希釈液を1滴点眼した後、右本体部1bから
遮蔽板6が取り外された状態にあるゴーグル20を被検
者に装着する。そして操作者は、被検者に対し正面に置
いた視標を右目で目視するように指示する。第1回目の
みピントをマニュアルで調整し、キーボード41を操作
してCPU31に測定開始を指示する。これによりCP
U31は、CCU22に撮影開始を指示し(ステップ1
01)、LED13を点灯させ、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルに
設定する(ステップ102)。すなわち図7に示す眼球
正面の映像と輝度の関係においてレベルLiを閾値レベ
ルとする。
【0023】次にCPU31は面積演算ボード23に面
積計算開始の指示を出力する(ステップ103)。面積
演算ボード23は、この指示により、撮影装置21から
出力される画像データから、現時点の1画面分の映像の
うち輝度がレベルLi以下である部分を抽出し、その部
分の面積Si1を計算して求め、その結果であるディジ
タル値をパーソナルコンピュータ25に出力する。パー
ソナルコンピュータ25のCPU31はこの面積値をR
AM33に格納する(ステップ104)。すなわちここ
で基準となる黒目の面積値が記憶される。
【0024】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルに
設定する(ステップ105)。すなわち図7に示す眼球
正面の映像と輝度の関係においてレベルLpを閾値レベ
ルとする。
【0025】次にCPU31は面積演算ボード23に面
積計算開始の指示を出力する(ステップ106)。面積
演算ボード23は、この指示により、撮影装置21から
出力される画像データから、現時点の1画面分の映像の
うち輝度がレベルLp以下である部分を抽出し、その部
分の映像をスーパーインポーズボード26に出力すると
共にその部分の面積Sp1を計算して求め、その結果で
あるディジタル値をパーソナルコンピュータ25に出力
する。パーソナルコンピュータ25のCPU31はこの
面積値をグラフ表示用のデータに変換してスーパーイン
ポーズボード26に送出すると共にRAM33に格納す
る(ステップ107)。スーパーインポーズボード26
は、パーソナルコンピュータ25から与えられるグラフ
表示用のデータと、面積演算ボード23から与えられる
瞳孔の画像データとを重ね合わせてビデオデッキ27に
送出する。ビデオデッキ27は、この重ね合わされた画
像データを表示装置28に送出すると共に記録する。表
示装置28は、与えられたデータを表示する。
【0026】次にCPU31はこの1回目の測定が終了
すると、RAM33の測定時刻エリアに次の測定時刻t
=Tを設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ25
の表示装置39に表示させる。例えば7分毎に測定する
とすれば第1回の測定開始時刻に7分を加え、その時刻
を測定時刻エリアに設定し、表示装置39に表示させ
る。
【0027】操作者はこの表示を見て、被検者からゴー
グル20を取り外し、被検者を次の測定時刻まで測定か
ら解放する。そして操作者は、次の測定時刻が近付く
と、再度被検者にゴーグル20を装着する。CPU31
は設定した時刻になるまで待ち(ステップ109)、そ
の時刻になると、面積演算ボード23に対しその演算に
使用される閾値レベルを黒目のレベルLiに設定する
(ステップ110)。
【0028】次にCPU31は面積演算ボード23に面
積計算開始の指示を出力する(ステップ111)。面積
演算ボード23は、この指示により、撮影装置21から
出力される画像データから、現時点の1画面分の映像の
うち輝度がレベルLi以下である部分を抽出し、その部
分の面積を計算して求め、その結果であるディジタル値
をパーソナルコンピュータ25に出力する。CPU31
は面積演算ボード23から与えられる面積値と第1回目
の測定で記憶した黒目の基準となる面積とが一致するよ
うにモータ駆動部29を制御する。すなわちCPU31
は、CCDカメラ7の位置を自動調整する。例えば基準
となる面積の方が大きい時はCPU31は、CCDカメ
ラ7を眼に近付けるようにモータ12を回転させ、基準
となる面積の方が小さい時はCPU31は、CCDカメ
ラ7を眼から遠ざけるようにモータ12を回転させる。
CPU31は、これらの面積が一致したことを確認する
と、その制御を終了する(ステップ113)。
【0029】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルL
pに設定する(ステップ114)。
【0030】次にCPU31は面積演算ボード23に面
積計算開始の指示を出力する(ステップ115)。面積
演算ボード23は、この指示により、撮影装置21から
出力される画像データから、現時点の1画面分の映像の
うち輝度がレベルLp以下である部分を抽出し、その部
分の映像をスーパーインポーズボード26に出力すると
共にその部分の面積を計算して求め、その結果であるデ
ィジタル値をパーソナルコンピュータ25に出力する。
パーソナルコンピュータ25のCPU31はこの面積値
から表示用のデータを求め、これをスーパーインポーズ
ボード26に送出すると共にRAM33に格納する(ス
テップ116)。ここで表示用のデータとは、測定時点
と面積値の関係を示すグラフ用のデータと、第1回目に
測定された瞳孔面積に対する今回測定された瞳孔面積の
パーセンテージである。スーパーインポーズボード26
は、パーソナルコンピュータ25から与えられるグラフ
表示用のデータと、面積演算ボード23から与えられる
瞳孔の画像データとを重ね合わせてビデオデッキ27に
送出する。ビデオデッキ27は、この重ね合わされた画
像データを表示装置28に送出すると共に記録する。表
示装置28は、与えられたデータを表示する。
【0031】次にCPU31は今回の測定が終了する
と、RAM33の測定時刻エリアに次の測定時刻t=T
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ25の表
示装置39に表示させる(ステップ117)。例えば7
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に7分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置39
に表示させる。
【0032】次にCPU31は次回の測定時刻まで待ち
(ステップ118)、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し(ステップ119)、否であればステ
ップ110に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード41から終了の指
示が与えられているか否かにより判断する。
【0033】以上の処理が行なわれると、図3の表示装
置28の画面に示すように測定時点と面積値の関係を示
すグラフと、第1回目に測定された瞳孔面積に対する今
回測定された瞳孔面積のパーセンテージと、今回測定さ
れた瞳孔画像が重ねられて表示される。
【0034】本実施の形態で用いたゴーグル20によれ
ば、簡単な構成でCCDカメラ7を移動させることがで
きる。
【0035】また本実施の形態の瞳孔測定装置によれ
ば、測定開始の指示が与えられると、以後、予め設定さ
れた時刻になると自動的に測定が行なわれるので操作が
非常に簡単である。
【0036】次に第2の実施の形態を説明する。本実施
の形態と上記第1の実施の形態との異なる点は、用いら
れる瞳孔測定用ゴーグルの左本体部の構造が異なるのみ
である。すなわち図8に示すように本実施の形態の左本
体部50は、その内側の開口部57Aからの光は反射さ
せ、外側の開口部57Bからの光は透過させて内側の開
口部57A方向に至るように配置されたハーフミラー5
1有している。このハーフミラー51の反射光を受ける
ように配置された焦点固定型のCCDカメラ52は、そ
の反射光の方向においてハーフミラー51に対し近接、
離間するようにガイドレール53によって支持されてい
る。このCCDカメラ52の外面には、その長手方向に
ラック54が取付られている。この左本体部50には、
ラック54と噛み合う歯車55が取付られている。更に
この左本体部50には、モータ56が取付られており、
このモータ56の回転軸に取付られた歯車58に歯車5
5が噛み合う状態とされている。本実施の形態の瞳孔測
定装置における他の構成は第1の実施の形態と同じであ
る。
【0037】本実施の形態によれば、ゴーグルが上記の
構成となっているため、操作者はゴーグルの右本体部1
bから遮蔽板6を取り外し、その状態で本ゴーグルを被
検者に装着した場合、被検者は容易にゴーグルの外にあ
視標を両眼で凝視することができる。このとき、瞳孔
の中心はCCDカメラ52のレンズの光軸上に至り、更
に瞳孔がその位置から離れないので、正確な瞳孔の映像
や黒目の映像が得られる。
【0038】次に第3の実施の形態を説明する。まず本
実施の形態における瞳孔測定用ゴーグルと、既述の第1
の実施の形態におけるゴーグルとは次の点で異なる。す
なわち図9に示すように本実施の形態の左本体部60に
は、その内部において開口部63からの光を受けるよう
に正面に配置された焦点固定型のCCDカメラ61が取
付けられている。また左本体部60の内部には、赤外光
を発生するLED62が複数個、開口部63に向けられ
て取付けられている。すなわちこのゴーグルは、CCD
カメラ61が単に左本体部60に固定されているだけで
あり、移動手段は備えていない。
【0039】このゴーグルを瞳孔測定装置に用いた場
合、装置全体の構成を、図10に示す。この装置は図3
に示した第1の実施の形態の構成において、モータ駆動
部29とモータ12が省略されたものと同じである。但
しこの装置の図4に示したパーソナルコンピュータ25
の外部記憶装置35には、図11のフローチャートに示
すようなプログラムが格納されている。本実施の形態に
おいて、CPU31が行う処理のうち、図11に示すス
テップ214が補正手段に相当する。
【0040】次にこの瞳孔測定装置の動作を説明する。
本装置もアルツハイマ−病の診断に用いるもので、被検
者に対するゴーグルの装着、取り外しを頻繁に行うもの
である。
【0041】操作者は、キーボード41を操作してパー
ソナルコンピュータ25を瞳孔測定モードとする。これ
によりCPU31は、外部記憶装置35から図11のフ
ローチャートに示すようなプログラムを読み出してRA
M33に格納する。次に操作者は、被検者の左目に散瞳
剤希釈液を1滴点眼した後、ゴーグルを被検者に装着す
る。そして操作者は、キーボード41を操作してCPU
31に測定開始を指示する。
【0042】以後CPU31が行う処理のうち図11に
示すステップ200、すなわち1回目の測定処理は、第
1の実施の形態で説明した図5に示すステップ101か
らステップ109までの処理と同じであるので、この部
分の詳細な説明は省略する。
【0043】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルL
iに設定する(ステップ210)。
【0044】次にCPU31は、面積演算ボード23に
面積計算開始の指示を出力する(ステップ211)。面
積演算ボード23は、この指示により、撮影装置21か
ら出力される画像データから、現時点の1画面分の映像
のうち輝度がレベルLi以下である部分を抽出し、その
部分の面積Sitを計算して求め、その結果であるディ
ジタル値をパーソナルコンピュータ25に出力する。C
PU31は面積演算ボード23から与えられる面積値を
RAM33に格納する。
【0045】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルL
pに設定する(ステップ212)。
【0046】そしてCPU31は面積演算ボード23に
面積計算開始の指示を出力する(ステップ213)。面
積演算ボード23は、この指示により、撮影装置21か
ら出力される画像データから、現時点の1画面分の映像
のうち輝度がレベルLp以下である部分を抽出し、その
部分の映像をスーパーインポーズボード26に出力する
と共にその部分の面積S´ptを計算して求め、その結
果であるディジタル値をパーソナルコンピュータ25に
出力する。パーソナルコンピュータ25のCPU31は
この面積値をRAM33に格納する。
【0047】次にCPU31は、今回の測定時刻t=T
における真の瞳孔面積Sptを計算して求める(ステッ
プ214)。すなわち、Spt=S´pt×(Sit/
Si1)を計算する。ここでSi1は、第1回目の測定
で求めた黒目の面積値である。次にCPU31は、求め
た真の瞳孔面積Sptから表示用のデータを求め、これ
をスーパーインポーズボード26に送出すると共にRA
M33に格納する(ステップ215)。ここで表示用の
データとは、測定時点と面積値の関係を示すグラフ用の
データと、第1回目に測定された瞳孔面積に対する今回
測定された瞳孔面積のパーセンテージである。スーパー
インポーズボード26は、パーソナルコンピュータ25
から与えられるグラフ表示用のデータと、面積演算ボー
ド23から与えられる瞳孔の画像データとを重ね合わせ
てビデオデッキ27に送出する。ビデオデッキ27は、
この重ね合わされた画像データを表示装置28に送出す
ると共に記録する。表示装置28は、与えられたデータ
を表示する。
【0048】次にCPU31は今回の測定が終了する
と、RAM33の測定時刻エリアに次の測定時刻t=T
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ25の表
示装置39に表示させる(ステップ216)。例えば7
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に7分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置39
に表示させる。
【0049】次にCPU31は次回の測定時刻まで待ち
(ステップ217)、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し(ステップ218)、否であればステ
ップ210に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード41の操作により
終了の指示が与えられているか否かにより判断する。
【0050】以上の処理が行なわれると、図10の表示
装置28の画面に示すように測定時点と面積値の関係を
示すグラフと、第1回目に測定された瞳孔面積に対する
今回測定された瞳孔面積のパーセンテージと、今回測定
された瞳孔画像が重ねられて表示される。すなわち、各
測定の都度、補正された瞳孔面積のデータが表示され
る。
【0051】本実施の形態によればゴーグルは簡単な構
成であるので、製造が極めて容易である。
【0052】次に第4の実施の形態を説明する。本実施
の形態の瞳孔測定用ゴーグルと、既述の第3の実施の形
態におけるゴーグルは同じ構成である。このゴーグルを
瞳孔測定装置に用いた場合、装置全体の構成は図12に
示すようになっている。すなわち、図10に示した構成
においてスーパーインポーズボード26を省略した構成
となっている。そしてパーソナルコンピュータ25が出
力する画像データは直接ビデオデッキ27に至るように
されている。さらに、この装置の図4に示したパーソナ
ルコンピュータ25の外部記憶装置35には、図13の
フローチャートに示すようなプログラムが格納されてい
る。
【0053】次にこの瞳孔測定装置の動作を説明する。
本装置もアルツハイマ−病の診断に用いるもので、被検
者に対するゴーグルの装着、取り外しを頻繁に行うもの
である。
【0054】操作者が行う作業、それに応じたCPU3
1が行う処理のうち、図13中のステップ300、すな
わち1回目の測定処理は第1の実施の形態で説明した図
5に示すステップ101からステップ109までと同じ
であるのでその説明は省略する。
【0055】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルL
iに設定する(ステップ310)。
【0056】次にCPU31は、面積演算ボード23に
面積計算開始の指示を出力する(ステップ311)。面
積演算ボード23は、この指示により、撮影装置21か
ら出力される画像データから、現時点の1画面分の映像
のうち輝度がレベルLi以下である部分を抽出し、その
部分の面積を計算して求め、その結果であるディジタル
値をパーソナルコンピュータ25に出力する。CPU3
1は面積演算ボード23から与えられる面積値をRAM
33に格納する。
【0057】次にCPU31は、面積演算ボード23に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルL
pに設定する(ステップ312)。そしてCPU31は
面積演算ボード23に面積計算開始の指示を出力する
(ステップ313)。面積演算ボード23は、この指示
により、撮影装置21から出力される画像データから、
現時点の1画面分の映像のうち輝度がレベルLp以下で
ある部分を抽出し、その部分の映像をスーパーインポー
ズボード26に出力すると共にその部分の面積Srpt
を計算して求め、その結果であるディジタル値をパーソ
ナルコンピュータ25に出力する。パーソナルコンピュ
ータ25のCPU31はこの面積値をRAM33に格納
する。
【0058】次にCPU31は今回の測定が終了する
と、RAM33の測定時刻エリアに次の測定時刻t=T
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ25の表
示装置39に表示させる(ステップ314)。例えば7
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に7分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置39
に表示させる。
【0059】次にCPU31は次回の測定時刻まで待ち
(ステップ315)、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し(ステップ316)、否であればステ
ップ310に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード41の操作により
終了の指示が与えられているか否かにより判断する。
【0060】CPU31はステップ316で終了すべき
と判断すると、RAM33に格納したデータからの測定
時刻t=Tにおける真の瞳孔面積Sptを計算して求め
る(ステップ317)。すなわち、Spt=S´pt×
(Sit/Si1)を計算する。ここでSi1は、第1
回目の測定で求めた黒目の面積値である。次にCPU3
1は真の瞳孔面積を全ての測定時刻について求めたかを
判断し(ステップ318)、否であればステップ317
に戻り、求めていれば全ての測定時刻についての真の瞳
孔面積のグラフ表示を行う(ステップ319)。
【0061】以上の処理が行なわれると、全測定終了後
に表示装置28には、全測定時点と面積値の関係を示す
グラフが表示される。
【0062】本実施の形態によれば第3の本実施の形態
と同様にゴーグルは簡単な構成であるので、製造が極め
て容易である。
【0063】尚、以上の実施の形態ではいずれも、ゴー
グルおよび全体の装置は一方の眼のみを観察する構成で
あるが、これは両眼共観察できるように、例えばゴーグ
ルの左右本体部の双方に、移動し得るCCDカメラを設
け、これらのCCDカメラ夫々の画像信号を処理して、
両眼の瞳孔の大きさを測定しても良い。このように両眼
が測定できる装置で例えばアルツハイマー病の診断を行
う場合、一方の眼には散瞳剤希釈液を点眼するが、他方
の眼には生理食塩水を点眼し、夫々の眼の瞳孔の面積を
測定する。このようにすれば散瞳剤希釈液を点眼された
方の眼の瞳孔面積の変化を観測する際、生理食塩水を点
眼された方の眼の瞳孔面積の変化を参照することができ
るのでより正確な測定を行うことができる。また、以上
の実施の形態ではいずれも、瞳孔の面積、黒目の面積を
求めたが、これは瞳孔の径、黒目の径であっても同様の
効果が得られるものである。
【0064】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、ゴーグルの装
着状態は変えずに、ビデオカメラと眼球との間の距離を
容易に変えることができると共に、ゴーグルの装着の都
度、その装着状態により生じる誤差を無くするための操
作は不要であり、かつ正確な測定結果が得られる。
【0065】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
と同一の効果を有する。
【0066】請求項3の発明によれば、このゴーグルを
装着した被検者にゴーグルの外の視標を両眼で凝視させ
ることができるので、眼位の変動を生じさせずに測定を
行うことができ、きわめて正確な測定を行うことができ
る。
【0067】請求項4の発明によれば、ゴーグルの構成
は簡単であると共にそのゴーグルの装着の都度、その装
着状態により生じる誤差を無くするための操作は不要で
あり、かつ正確な測定結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態で用いるゴーグルの外観図。
【図2】図1に示した左本体部1aの内部構成を示す
図。
【図3】第1の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。
【図4】図3に示したパーソナルコンピュータ25の構
成を示す図。
【図5】第1の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す図。
【図6】第1の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す図。
【図7】眼球正面の映像の輝度を示す図。
【図8】第2の実施の形態で用いるゴーグルの内部構成
を示す図。
【図9】第3の実施の形態で用いるゴーグルの内部構成
を示す図。
【図10】第3の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。
【図11】第3の実施の形態の動作を説明するためのフ
ローチャートを示す図。
【図12】第4の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。
【図13】第4の実施の形態の動作を説明するためのフ
ローチャートを示す図。
【符号の説明】
7、52、61 CCDカメラ 10、12、55、58 歯車 9、54 ラック 8、53 ガイドレール 11 モータ 21 撮影装置 23 面積演算ボード 25 パーソナルコンピュータ 26 スーパーインポーズボード 27 ビデオデッキ 29 モータ駆動部 28 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/10 - 3/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検者の顔面に装着される本体部と、 ビデオカメラと、 前記本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装
    着された状態において前記ビデオカメラを前記被検者の
    眼球の方向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に
    移動自在とするビデオカメラ保持手段と、 このビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメ
    ラを移動させる移動手段とを具備するゴーグルを備え、 前記ビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を計測する
    眼球表面計測装置であって、 眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目
    データ記憶手段と、 前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる黒目の大き
    さが前記黒目データ記憶手段が記憶している黒目の大き
    さと一致するように前記移動手段に信号を与えてこの移
    動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とす
    る眼球表面計測装置。
  2. 【請求項2】被検者の顔面に装着される本体部と、 ビデオカメラと、 前記本体部に設けられたハーフミラーと、 前記本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装
    着された状態において前記ビデオカメラを、前記ハーフ
    ミラーにより反射された被検者の眼球の映像を受ける方
    向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動自在
    とするビデオカメラ保持手段と、 このビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメ
    ラを移動させる移動手段とを具備するゴーグルを備え、 前記ビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を計測する
    眼球表面計測装置であって、 眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目
    データ記憶手段と、 前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる黒目の大き
    さが前記黒目データ記憶手段が記憶している黒目の大き
    さと一致するように前記移動手段に信号を与えてこの移
    動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とす
    る眼球表面計測装置。
  3. 【請求項3】画像処理技術を用いて眼球表面の情報を計
    測する眼球表面計測用ゴーグルにおいて、 被検者の顔面に装着される本体部と、 ビデオカメラと、 前記本体部に設けられたハーフミラーと、 前記本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装
    着された状態において前記ビデオカメラを、前記ハーフ
    ミラーにより反射された被検者の眼球の映像を受ける方
    向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動自在
    とするビデオカメラ保持手段と、 このビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメ
    ラを移動させる移動手段とを具備し、 このゴーグルの外にある視標を凝視できるように、前記
    ハーフミラーより先が視覚的に遮断されていないことを
    特徴とする眼球表面計測用ゴーグル。
  4. 【請求項4】被検者の顔面に装着される本体部と、この
    本体部に設けられたビデオカメラとを具備した眼球表面
    計測用ゴーグルとを備え、このゴーグルに設けられてい
    るビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を計測する眼
    球表面計測装置であって、 眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目
    データ記憶手段と、 前記本体部が被検者の顔面に装着されたある装着状態に
    おいて、前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる瞳
    孔の大きさを、同じ装着状態でそのビデオカメラの出力
    から得られる黒目の大きさと前記黒目データ記憶手段が
    記憶している黒目の大きさとを参照して補正する補正手
    段とを具備することを特徴とする眼球表面計測装置。
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