JP3855024B2 - 血流速度測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血球を有する生体組織にレーザ光を照射し、その血球から反射されたスペックル信号に基づき血流速度を測定するための血流速度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被検眼の眼底等の生体組織の血球にレーザ光を照射して、その血球からの反射光により形成された画像を固体撮像装置（ＣＣＤ）等のイメージセンサー上に導き、この画像を連続的に所定時間間隔で多数枚取り込んで記憶し、その記憶された多数の画像の中から所定枚数の画像を選択し、各画像の各画素における出力の時間変動量を積算した値、或いは、その逆数の値を算出し、この値から血球の速度（血流速度）を算出する血流速度測定装置が知られている。
【０００３】
この種の血流速度測定装置では、各画素の出力変動量が血球の移動速度に対応するので、この算出された各画素の出力変動量値、或いは、その逆数の値に基づき、生体組織での血流速度分布を二次元画像としてモニター画面上に表示している。
【０００４】
その各画素で演算される値、すなわち、血流速度を示す演算値をＳＢＲ値とすると、例えば、下記式が使用されている。
【０００５】
【数１】
【０００６】
この数１式において、ＳＢＲn,mは、図１に示すように、例えば、１秒間にＮ枚撮影された一連の時系列的な画像のうちのｎ，ｍ番目の画素でのSBR値を示し、Ｉn,m,tはｎ，ｍ番目の画素における時間ｔi（ｉ＝１、２、…、Ｎ）での画素出力を示すもので、〈 〉は平均値を示すものである。
【０００７】
その数１式の分子は、時間により変化するｎ，ｍ番目の画素の出力の所定時間内での平均値の二乗を示す。その数１式の分母は、ｎ，ｍ番目の画素の各時間での画素出力と、ｎ，ｍ番目の画素の所定時間内での平均出力値との差分の絶対値の平均値の二乗を示し、この分母がｎ，ｍ番目の画素位置での出力変動の分散値に対応した値を意味するものである。
【０００８】
このようにして、ＳＢＲ値をｎ＝１、ｍ＝１番地の画素Ｘからｎ＝ｎ、ｍ＝ｍ番地の画素Ｘまでに渡って求め、図２に示すように、画面１にＳＢＲ値に対応して色づけを行って血流速度を表示する。
【０００９】
すなわち、スペックル変動が速いほどシャッター時間内で積分され、出力変動のばらつきが減少する。従って、数１式のＳＢＲ値の分母が減少し、ＳＢＲ値が増大する。このＳＢＲ値の大小に対応させて色づけを行い、血流速度の変化を画面１に表示させている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、この種の血流速度測定装置では、血流速度の分布の時間的変化を見るため、例えば、１秒間に５００フレームの高速シャッター間隔で画像を取り込み、その画像の中から例えばＮ＝６４枚の一連の時系列的画像を取り出し、その６４枚の画像に基づいて、数１式により、血流速度に対応するSBR値を算出している。
【００１１】
この数１式の演算方法によれば、高精度な血流速度結果を得るためには少なくとも３０枚程度の画像が必要となり、高精度の血流速度を測定でき、かつ、その血流速度の時間的変化の測定分解能を上げるには、シャッター間隔が短い高速の連続画像取り込み装置が必要となっている。
【００１２】
本発明は、この従来の問題点を解決することを目的とし、血流速度演算のための画像としては多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像を用いて従来の血流速度測定装置と同等レベルの測定精度を得ることができる血流速度測定装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の血流速度測定装置は、生体組織の血球にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記生体組織からの反射光を検出する多数の受光素子からなる受光部と、前記受光部からの信号に基づき受光部上に形成された画像を順次複数枚記録する記憶部と、前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の画像に基づき血球の速度の分布状態を演算する演算部とからなり、前記演算部は、一つの画像の中の一つの所定番地位置の画素及び該所定番地近傍に位置する画素の中から選択された複数の画素からなる第１の画素群と、その他の画像の中で前記第１の画素群とそれぞれ同じ番地に位置する第２及び第３の画素群とを選択し、前記第１ないし第３画素群から所定の２つの組み合わせ画素を選択し、選択された２つの画素の出力の差分の総和の平均値もしくはその逆数を演算し、その差分演算を各所定番地の画素毎に行うことにより、生体組織での血流分布状態を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の血流速度測定装置は、前記受光部からの信号に基づき奇数走査線に基づく奇数フィールド画像と偶数走査線の信号に基づく偶数フィールド画像とを１組として順次取り込み、記憶部に取り込んだ前記偶数フィールド画像と前記奇数フィールド画像とを合成して合成フレーム画像として記憶し、前記演算部は前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の合成フレーム画像に基づき血球の速度の分布状態を演算することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の血流速度測定装置は、前記演算部で演算に使用する画像は、受光素子上での像のずれ量を補正するために座標変換を行った画像であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の血流速度測定装置は、第１ないし第３の画素群はさらに、それぞれ画素番地位置が異なる２つの画素群に分けられ、該２つの画素群のそれぞれの画素群の中で所定の２つの組み合わせ画素を選択することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１９は血流速度測定装置の光学系の概要を示すもので、１はレーザー光照射系、２は受光系、Ｅは被検眼である。レーザー光照射系１のレーザー光は、例えば、ハーフミラー３を介して被検眼Ｅの生体組織としての例えば眼底Ｅｒに照射される。
【００１８】
受光系２は受光レンズ４、受光部としてのＣＣＤ（固体撮像素子）５、信号増幅回路６を有する。眼底Ｅｒからのレーザー反射光は受光レンズ４によりＣＣＤ５に生体組織像として結像される。ＣＣＤ５はその受光面上に多数の画素を有し、受光レンズ４により結像された生体組織像を電気信号に変換し、フレーム蓄積方式で信号電荷を読み出して映像信号として出力する。その映像信号は、信号増幅回路６により増幅され、信号増幅回路６により増幅された映像信号は利得制御等を行うアナログ信号処理手段７に出力され、A/D変換器８によりデジタル信号に変換される。
【００１９】
９はタイミングパルス発生器であり、１０は電子シャッター制御手段、１１は固体撮像素子駆動手段であり、タイミングパルス発生器９は電子シャッター制御手段１０と信号選択手段１２とにタイミングパルスを出力する。固体撮像素子駆動手段１１はタイミングパルスに基づき駆動される。
【００２０】
信号選択手段１２にはＡ／Ｄ変換器８によりＡ／Ｄ変換された映像信号としてのデジタル信号が入力される。信号選択手段１２は、タイミングパルス発生器９からのタイミングパルスに基づいて、A/D変換器８からの映像信号のうち、偶数フィールドの画像を第１画像記録手段１３へ送信し、奇数フィールドの画像を第２画像記録手段１４へ送信し、第１画像記録手段１３には偶数フィールドの画像が記憶され、第２画像記録手段１４には奇数フィールドの画像が記録される。その信号選択手段１２、第１画像記録手段１３、第２画像記録手段１４は、所定時間間隔で複数枚の画像を取り込む画像取り込み部の一部として機能する。
【００２１】
その第１画像記録手段１３、第２画像記録手段１４に記録された奇数フィールドの画像データと偶数フィールドの画像データとは、画像合成手段１５により合成され、１／３０秒間隔で撮影した１フレームの画像データとされ、その１フレームの画像データは画像記憶部としての画像記録器１６に記憶される。
【００２２】
この画像記録器１６に記憶された画像信号は演算処理部１７に入力され、演算処理部１７は、後述する演算処理を行う。なお、１８はＴＶモニターである。
【００２３】
演算処理部１７は、画像記録器１６に記憶された画像から、例えば１／３０秒間隔で撮影された３枚の連続した画像を取り出し、その画像信号に基づき演算を行うものである。
【００２４】
演算処理部１７は、眼底血流の測定演算を行う前に、まず、３枚の画像の像のずれ量を補正する。この補正は、３枚の画像の取り込みの間に、被検眼の固視微動等の影響で像の位置ずれを生ずるおそれがある場合に行う。その補正は、まず、３枚の画像のそれぞれの画像間で、いわゆるテンプレート法で画像の相関を検出し、その相関により、各画像の相互の位置ずれ量を計算し、このずれ量に基づき、像のずれ量を考慮して座標変換を行い、３枚の画像間のずれを補正した画像情報を作成する（この画像間の像の位置ズレ量の演算については、例えば、特願２００１−３６５４１９号参照）。なお、この座標変換は、像のずれが無視できる場合には、必要としない。
【００２５】
以下、この像の位置ずれを補正した３枚の画像に基づく演算方法について述べる。
【００２６】
図３は画像記録器１６に記憶されている時系列的画像としての３枚の画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を示している。その図３において、４×４の升目は着目すべき画素群を含む画素群を示し、Ａ１、Ａ２、Ａ３は番地ｎ、ｍの画素Ｘの出力値を示している。
【００２７】
ここで、第１行目を奇数フィールドの走査線Ｏに対応する画素群とすると、第２行目は偶数フィールドの走査線ｅに対応する画素群であり、第３行目は奇数フィールドの走査線Ｏに対応する画素群であり、第４行目は偶数フィールドの走査線ｅに対応する画素群である。
【００２８】
従来の数１式に基づくＳＢＲ値を演算するものとすると、数１式の分母の値は、＜│Ａ１−＜Ａ＞│＋│Ａ２−＜Ａ＞│＋│Ａ３−＜Ａ＞│＞2
となり、分母の差分の個数は３である。
＜Ａ＞は平均値であり、＜Ａ＞＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）／３
である。従って、分子の値は、＜Ａ＞2である。
【００２９】
ゆえに、この場合のＳＢＲ値は、
ＳＢＲ＝
＜Ａ＞2／＜│Ａ１−＜Ａ＞│＋│Ａ２−＜Ａ＞│＋│Ａ３−＜Ａ＞│＞2
となる。
【００３０】
このように図３に示す３枚の画像のみを用いて演算を行うものとすると、分母のサンプル個数が３となり、そのサンプル個数が少ないため、３枚の画像のみを用いて血流速度の演算を行うとするとは、到底安定した高精度の測定を期待できないことになる。
【００３１】
そこで、この発明では、以下に説明する演算方法を用いることにした。
（実施例１）
この実施例では、ｎ、ｍ番地の画素ＸのＳＢＲ値を求めるのに、画素Ｘの近傍の出力値を演算に組み入れることにした。
【００３２】
図４、図５は時系列的に連続する一連の少なくとも３枚の画像の一部分を拡大して示している。
【００３３】
ここで、各升目は画素を示し、ここでは、４×４の画素が示されている。番地ｎ、ｍの画素（一つの画像の中の一つの所定番地位置）ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求める場合、図４に示すように、３枚の時系列的画像についてそのｎ、ｍ番地の画素Ｘの出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）とその画素Ｘの右斜め下の番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図５に示すように、３枚の時系列的画像について、その番地ｎ、ｍの画素Ｘの右隣りの番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）とその番地ｎ、ｍの画素Ｘの直下の番地（ｎ＋１）、ｍの画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとに分ける。
【００３４】
そして、その図４に示す時系列的画像について２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとると共に、その図５に示す時系列的画像について２つ画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる。
【００３５】
すなわち、一つの所定番地位置（ｎ、ｍ番地）の画素Ｘ及び所定番地位置近傍に位置する画素の中から選択された複数の画素からなる第１画像Ｇ１の第１の画素群と、その他の画像（第２画像Ｇ２、第３画像Ｇ３）の第１画素群と同じ番地に位置する第２及び第３画素群とを選択する。そして、第１画素群ないし第３画素群から所定の二つの組み合わせ画素を選択する。
【００３６】
その図４に示す２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる組み合わせとしては、３枚の時系列的画像の各画像について、演算に用いる画素の個数が２個であるので、演算に用いる画素の全個数は６個であり、全ての各画素の組み合わせについて、その差分を演算すると、6Ｃ2個数（１５個）の出力値の差分結果が得られることになる。この場合、差分の演算結果は（Ａ１−Ｂ１）、（Ａ１−Ａ２）、（Ａ１−Ｂ２）、（Ａ１−Ａ３）、（Ａ１−Ｂ３）、（Ｂ１−Ａ２）、（Ｂ１−Ｂ２）、（Ｂ１−Ａ３）、（Ｂ１−Ｂ３）、（Ａ２−Ｂ２）、（Ａ２−Ａ３）、（Ａ２−Ｂ３）、（Ｂ２−Ａ３）、（Ｂ２−Ｂ３）、（Ａ３−Ｂ３）となる。
【００３７】
同様にして、その図５に示す２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる組み合わせとしては、３枚の時系列的画像の各画像について、演算に用いる画素の個数が２個であるので、演算に用いる画素の全個数は６個であり、全ての各画素の組み合わせについて、その差分を演算すると、6Ｃ2個数（１５個）の出力値の差分結果が得られることになる。
【００３８】
従って、演算に用いる全ての画素の個数は１２個であり、その出力の総和Ｓn,mは、（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）＋（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）＋…＋（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）である。この式は、番地ｎ,ｍの画素Ｘの分子に対応するもので、総和の平均値に係数２．５倍を掛けたものを分子の演算値Ｓn,m’とする。分母には、その３０個の差分の総和の平均値を用いる。
Ｓn,m’＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）＋…＋（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）×２．５／１２
ここで、係数２．５倍は、演算に用いた分母の画素の個数と演算に用いた分子の画素の個数とを合わせたものである。
【００３９】
このような演算を、ｎ＝１、ｍ＝１番地からｎ＝ｎ、ｍ＝ｍ番地まで行って、ＳＢＲ値に相当する演算値を得るものである。
【００４０】
なお、分母と分子とを逆にした逆数をＳＢＲ値に基づく演算値として用いても良い。
【００４１】
ここでは、奇数フィールドに対応する画素と偶数フィールドに対応する画素とで１／６０秒ずれている。
【００４２】
このような演算方法を用いると、血流速度演算のための多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像を用いて従来と同等の速度で血流速度を示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めることができる。
（実施例２）
図７は図６に示す番地ｎ、ｍの画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに、図６に示す番地ｎ、ｍの画素Ｘの近傍の番地ｎ、（ｍ＋１）の画素、番地（ｎ＋１）、ｍの画素、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ａi〜Ｄi（ｉ＝１、２、３）を演算に用いることにしたものであり、この１２個の選択された画素のうちの２つを組み合わせてその差分を取ることにしたものである。
【００４３】
演算に用いる画素の個数は１２個であり、差分を取るのに２個の画素を用いるので、差分の個数は12Ｃ2（＝６６）個である。出力の総和Ｓn,mは、実施例１と同じである。
【００４４】
この実施例２では、分子の演算に用いる画素の個数が１２個であり、差分をとるのに用いた個数が６６個であるので、出力の総和Ｓn,mの平均値に掛ける係数は、６６／１２＝５．５である。
【００４５】
この実施例２による場合も実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例３）
図９、図１０は図８に示す番地ｎ、ｍの画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに、図９に示す（ｎ＋１）、ｍ番地の画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）と（ｎ＋１）、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図１０に示す（ｎ＋１）、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とｎ、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとを用いて、出力値の差分と総和Ｓn,mとを求めたものである。
【００４６】
図９に示す画素を選択して、画素の出力値の差分を求める組み合わせは、６個の画素から２個の組み合わせを選択するので、6Ｃ2＝１５通り、図１０に示す画素を選択して、画素の出力値の差分を求める組み合わせも、6Ｃ2＝１５通りであるので、分母の演算に用いる画素の個数は３０個である。
【００４７】
一方、総和Ｓn,mに用いる画素の個数は９個であり、総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ｃ１＋Ｂ１＋Ｃ２＋Ｂ２＋Ｃ３＋Ｂ３＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３
なお、係数は３．３である。
【００４８】
この実施例３の場合にも、実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例４）
図１２、図１３は図１１に示す番地ｎ、ｍの画素Ｘの値を求めるのに、図１２に示す番地ｎ、ｍの画素の出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）と番地ｎ、（ｎ＋１）の画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図１３に示す番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）と番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとに分け、図１２に示す６個の画素の中から２つを選択してその出力値の差分を取ると共に、図１３に示す６個の画素の中から２つを選択してその出力値の差分を取ることにしたものである。
【００４９】
このものによる場合も、実施例３と同様に分母の演算に用いる画素の個数は３０個であり、総和Ｓn,mの演算に用いる画素の個数は１２個であり、係数は２．５である。
【００５０】
この実施例４の場合にも、実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例５）
図１５は図１４に示す画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を演算するのに番地ｎ、ｍの画素の出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）、番地ｎ、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｆi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、ｍの画素の出力値Ｅi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｇi（ｉ＝１、２、３）の５個の画素の出力値の中から２つを選択して、その差分を求めることにしたものである。総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３
総和Ｓn,mの演算に用いる個数は１５個であり、１５個の中から２個を選んで差分を取る組み合わせは、15Ｃ2であるので、その分母の差分に用いる個数の組み合わせは１０５通りであり、従って、総和Ｓn,mに掛ける係数は、７．０である。
（実施例６）
図１７は図１６に示す画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、ｍの画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｊi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｈi（ｉ＝１、２、３）の５個の画素の出力値の中から２つを選択して、その差分を求めることにしたものである。総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３
総和の演算に用いる個数は１５個であり、１５個の中から２個を選んで差分を取る組み合わせは、15Ｃ2であるので、その分母の差分に用いる個数の組み合わせは１０５通りであり、従って、総和Ｓn,mに掛ける係数は、７．０である。
（実施例７）
図１８に示すように、時系列的に連続する複数枚の画像Ｇ1〜ＧNの中から時系列的に連続する３枚の画像Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3を取り出し、実施例１ないし実施例６のいずれかの演算結果を用いて番地ｎ,ｍの画素の値をｎ＝１、ｍ＝１からｎ＝ｎ、ｍ＝ｍまで演算し、その演算結果に基づき血流速度分布を求める。
【００５１】
次いで、画像を１枚ずらして時系列的に連続する３枚の画像Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4を取り出し、次の血流速度分布を求める。このように、血流速度分布の演算に用いる画像を１枚ずつずらしながら３枚の画像に基づき血流分布速度を求めると、時間的に変化する血流速度分布が求められる。
【００５２】
これによって、血流速度分布の時間的変化を求めることができ、血流速度分布の変化を動画像として画面１に表示させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、従来の血流速度測定装置のように血流速度演算のための多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像があれば充分な精度で血流速度を演算できるものであり、シャッター間隔が短い高速の連続画像取り込み装置を必要とせず、例えば、1秒間６０フレームの一般的な画像取り込み装置であっても、充分高い測定精度を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｎ枚の一連の画像のうちの番地ｎ、ｍの画素のＳＢＲ値の演算を、各画像の番地ｎ、ｍの各画素の出力値に基づき行うことを説明するための説明図である。
【図２】 図１に示す一連の画像を用いて求められたＳＢＲ値に基づき画面に表示される血流速度分布の一例を説明するための説明図である。
【図３】 一連の時系列的画像のうちの時系列的に連続する３枚の画像のうちのｎ、ｍ番地の画素のＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに用いる近傍画素群の説明図である。
【図４】 本発明の実施例１に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図５】 本発明の実施例１に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図６】 本発明の実施例２に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図７】 本発明の実施例２に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図８】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図９】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図である。
【図１０】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図である。
【図１１】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１２】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図である。
【図１３】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図である。
【図１４】 本発明の実施例５に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１５】 本発明の実施例５に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図１６】 本発明の実施例６に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１７】 本発明の実施例６に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図１８】 本発明の実施例７に示す時系列的画像群の説明図である。
【図１９】 本発明の血流速度測定装置の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
１…レーザー光照射系（レーザー光照射部）
５…ＣＣＤ（受光部）
１６…画像記録器（記憶部）
１７…演算処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、血球を有する生体組織にレーザ光を照射し、その血球から反射されたスペックル信号に基づき血流速度を測定するための血流速度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被検眼の眼底等の生体組織の血球にレーザ光を照射して、その血球からの反射光により形成された画像を固体撮像装置（ＣＣＤ）等のイメージセンサー上に導き、この画像を連続的に所定時間間隔で多数枚取り込んで記憶し、その記憶された多数の画像の中から所定枚数の画像を選択し、各画像の各画素における出力の時間変動量を積算した値、或いは、その逆数の値を算出し、この値から血球の速度（血流速度）を算出する血流速度測定装置が知られている。
【０００３】
この種の血流速度測定装置では、各画素の出力変動量が血球の移動速度に対応するので、この算出された各画素の出力変動量値、或いは、その逆数の値に基づき、生体組織での血流速度分布を二次元画像としてモニター画面上に表示している。
【０００４】
その各画素で演算される値、すなわち、血流速度を示す演算値をＳＢＲ値とすると、例えば、下記式が使用されている。
【０００５】
【数１】
この数１式において、ＳＢＲn,mは、図１に示すように、例えば、１秒間にＮ枚撮影された一連の時系列的な画像のうちのｎ，ｍ番目の画素でのSBR値を示し、Ｉn,m,tはｎ，ｍ番目の画素における時間ｔi（ｉ＝１、２、…、Ｎ）での画素出力を示すもので、〈 〉は平均値を示すものである。
【０００７】
その数１式の分子は、時間により変化するｎ，ｍ番目の画素の出力の所定時間内での平均値の二乗を示す。その数１式の分母は、ｎ，ｍ番目の画素の各時間での画素出力と、ｎ，ｍ番目の画素の所定時間内での平均出力値との差分の絶対値の平均値の二乗を示し、この分母がｎ，ｍ番目の画素位置での出力変動の分散値に対応した値を意味するものである。
【０００８】
このようにして、ＳＢＲ値をｎ＝１、ｍ＝１番地の画素Ｘからｎ＝ｎ、ｍ＝ｍ番地の画素Ｘまでに渡って求め、図２に示すように、画面１にＳＢＲ値に対応して色づけを行って血流速度を表示する。
【０００９】
すなわち、スペックル変動が速いほどシャッター時間内で積分され、出力変動のばらつきが減少する。従って、数１式のＳＢＲ値の分母が減少し、ＳＢＲ値が増大する。このＳＢＲ値の大小に対応させて色づけを行い、血流速度の変化を画面１に表示させている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、この種の血流速度測定装置では、血流速度の分布の時間的変化を見るため、例えば、１秒間に５００フレームの高速シャッター間隔で画像を取り込み、その画像の中から例えばＮ＝６４枚の一連の時系列的画像を取り出し、その６４枚の画像に基づいて、数１式により、血流速度に対応するSBR値を算出している。
【００１１】
この数１式の演算方法によれば、高精度な血流速度結果を得るためには少なくとも３０枚程度の画像が必要となり、高精度の血流速度を測定でき、かつ、その血流速度の時間的変化の測定分解能を上げるには、シャッター間隔が短い高速の連続画像取り込み装置が必要となっている。
【００１２】
本発明は、この従来の問題点を解決することを目的とし、血流速度演算のための画像としては多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像を用いて従来の血流速度測定装置と同等レベルの測定精度を得ることができる血流速度測定装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の血流速度測定装置は、生体組織の血球にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記生体組織からの反射光を検出する多数の受光素子からなる受光部と、前記受光部からの信号に基づき受光部上に形成された画像を順次複数枚記録する記憶部と、前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の画像に基づき血球の速度の分布状態を演算する演算部とからなり、前記演算部は、一つの画像の中の一つの所定番地位置の画素及び該所定番地近傍に位置する画素の中から選択された複数の画素からなる第１の画素群と、その他の画像の中で前記第１の画素群とそれぞれ同じ番地に位置する第２及び第３の画素群とを選択し、前記第１ないし第３画素群から所定の２つの組み合わせ画素を選択し、選択された２つの画素の出力の差分の総和の平均値もしくはその逆数を演算し、その差分演算を各所定番地の画素毎に行うことにより、生体組織での血流分布状態を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の血流速度測定装置は、前記受光部からの信号に基づき奇数走査線に基づく奇数フィールド画像と偶数走査線の信号に基づく偶数フィールド画像とを１組として順次取り込み、記憶部に取り込んだ前記偶数フィールド画像と前記奇数フィールド画像とを合成して合成フレーム画像として記憶し、前記演算部は前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の合成フレーム画像に基づき血球の速度の分布状態を演算することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の血流速度測定装置は、前記演算部で演算に使用する画像は、受光素子上での像のずれ量を補正するために座標変換を行った画像であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の血流速度測定装置は、第１ないし第３の画素群はさらに、それぞれ画素番地位置が異なる２つの画素群に分けられ、該２つの画素群のそれぞれの画素群の中で所定の２つの組み合わせ画素を選択することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１９は血流速度測定装置の光学系の概要を示すもので、１はレーザー光照射系、２は受光系、Ｅは被検眼である。レーザー光照射系１のレーザー光は、例えば、ハーフミラー３を介して被検眼Ｅの生体組織としての例えば眼底Ｅｒに照射される。
【００１８】
受光系２は受光レンズ４、受光部としてのＣＣＤ（固体撮像素子）５、信号増幅回路６を有する。眼底Ｅｒからのレーザー反射光は受光レンズ４によりＣＣＤ５に生体組織像として結像される。ＣＣＤ５はその受光面上に多数の画素を有し、受光レンズ４により結像された生体組織像を電気信号に変換し、フレーム蓄積方式で信号電荷を読み出して映像信号として出力する。その映像信号は、信号増幅回路６により増幅され、信号増幅回路６により増幅された映像信号は利得制御等を行うアナログ信号処理手段７に出力され、A/D変換器８によりデジタル信号に変換される。
【００１９】
９はタイミングパルス発生器であり、１０は電子シャッター制御手段、１１は固体撮像素子駆動手段であり、タイミングパルス発生器９は電子シャッター制御手段１０と信号選択手段１２とにタイミングパルスを出力する。固体撮像素子駆動手段１１はタイミングパルスに基づき駆動される。
【００２０】
信号選択手段１２にはＡ／Ｄ変換器８によりＡ／Ｄ変換された映像信号としてのデジタル信号が入力される。信号選択手段１２は、タイミングパルス発生器９からのタイミングパルスに基づいて、A/D変換器８からの映像信号のうち、偶数フィールドの画像を第１画像記録手段１３へ送信し、奇数フィールドの画像を第２画像記録手段１４へ送信し、第１画像記録手段１３には偶数フィールドの画像が記憶され、第２画像記録手段１４には奇数フィールドの画像が記録される。その信号選択手段１２、第１画像記録手段１３、第２画像記録手段１４は、所定時間間隔で複数枚の画像を取り込む画像取り込み部の一部として機能する。
【００２１】
その第１画像記録手段１３、第２画像記録手段１４に記録された奇数フィールドの画像データと偶数フィールドの画像データとは、画像合成手段１５により合成され、１／３０秒間隔で撮影した１フレームの画像データとされ、その１フレームの画像データは画像記憶部としての画像記録器１６に記憶される。
【００２２】
この画像記録器１６に記憶された画像信号は演算処理部１７に入力され、演算処理部１７は、後述する演算処理を行う。なお、１８はＴＶモニターである。
【００２３】
演算処理部１７は、画像記録器１６に記憶された画像から、例えば１／３０秒間隔で撮影された３枚の連続した画像を取り出し、その画像信号に基づき演算を行うものである。
【００２４】
演算処理部１７は、眼底血流の測定演算を行う前に、まず、３枚の画像の像のずれ量を補正する。この補正は、３枚の画像の取り込みの間に、被検眼の固視微動等の影響で像の位置ずれを生ずるおそれがある場合に行う。その補正は、まず、３枚の画像のそれぞれの画像間で、いわゆるテンプレート法で画像の相関を検出し、その相関により、各画像の相互の位置ずれ量を計算し、このずれ量に基づき、像のずれ量を考慮して座標変換を行い、３枚の画像間のずれを補正した画像情報を作成する（この画像間の像の位置ズレ量の演算については、例えば、特願２００１−３６５４１９号参照）。なお、この座標変換は、像のずれが無視できる場合には、必要としない。
【００２５】
以下、この像の位置ずれを補正した３枚の画像に基づく演算方法について述べる。
【００２６】
図３は画像記録器１６に記憶されている時系列的画像としての３枚の画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を示している。その図３において、４×４の升目は着目すべき画素群を含む画素群を示し、Ａ１、Ａ２、Ａ３は番地ｎ、ｍの画素Ｘの出力値を示している。
【００２７】
ここで、第１行目を奇数フィールドの走査線Ｏに対応する画素群とすると、第２行目は偶数フィールドの走査線ｅに対応する画素群であり、第３行目は奇数フィールドの走査線Ｏに対応する画素群であり、第４行目は偶数フィールドの走査線ｅに対応する画素群である。
【００２８】
従来の数１式に基づくＳＢＲ値を演算するものとすると、数１式の分母の値は、＜│Ａ１−＜Ａ＞│＋│Ａ２−＜Ａ＞│＋│Ａ３−＜Ａ＞│＞2
となり、分母の差分の個数は３である。
＜Ａ＞は平均値であり、＜Ａ＞＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）／３
である。従って、分子の値は、＜Ａ＞2である。
【００２９】
ゆえに、この場合のＳＢＲ値は、
ＳＢＲ＝
＜Ａ＞2／＜│Ａ１−＜Ａ＞│＋│Ａ２−＜Ａ＞│＋│Ａ３−＜Ａ＞│＞2
となる。
【００３０】
このように図３に示す３枚の画像のみを用いて演算を行うものとすると、分母のサンプル個数が３となり、そのサンプル個数が少ないため、３枚の画像のみを用いて血流速度の演算を行うとするとは、到底安定した高精度の測定を期待できないことになる。
【００３１】
そこで、この発明では、以下に説明する演算方法を用いることにした。
（実施例１）
この実施例では、ｎ、ｍ番地の画素ＸのＳＢＲ値を求めるのに、画素Ｘの近傍の出力値を演算に組み入れることにした。
【００３２】
図４、図５は時系列的に連続する一連の少なくとも３枚の画像の一部分を拡大して示している。
【００３３】
ここで、各升目は画素を示し、ここでは、４×４の画素が示されている。番地ｎ、ｍの画素（一つの画像の中の一つの所定番地位置）ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求める場合、図４に示すように、３枚の時系列的画像についてそのｎ、ｍ番地の画素Ｘの出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）とその画素Ｘの右斜め下の番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図５に示すように、３枚の時系列的画像について、その番地ｎ、ｍの画素Ｘの右隣りの番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）とその番地ｎ、ｍの画素Ｘの直下の番地（ｎ＋１）、ｍの画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとに分ける。
【００３４】
そして、その図４に示す時系列的画像について２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとると共に、その図５に示す時系列的画像について２つ画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる。
【００３５】
すなわち、一つの所定番地位置（ｎ、ｍ番地）の画素Ｘ及び所定番地位置近傍に位置する画素の中から選択された複数の画素からなる第１画像Ｇ１の第１の画素群と、その他の画像（第２画像Ｇ２、第３画像Ｇ３）の第１画素群と同じ番地に位置する第２及び第３画素群とを選択する。そして、第１画素群ないし第３画素群から所定の二つの組み合わせ画素を選択する。
【００３６】
その図４に示す２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる組み合わせとしては、３枚の時系列的画像の各画像について、演算に用いる画素の個数が２個であるので、演算に用いる画素の全個数は６個であり、全ての各画素の組み合わせについて、その差分を演算すると、6Ｃ2個数（１５個）の出力値の差分結果が得られることになる。この場合、差分の演算結果は（Ａ１−Ｂ１）、（Ａ１−Ａ２）、（Ａ１−Ｂ２）、（Ａ１−Ａ３）、（Ａ１−Ｂ３）、（Ｂ１−Ａ２）、（Ｂ１−Ｂ２）、（Ｂ１−Ａ３）、（Ｂ１−Ｂ３）、（Ａ２−Ｂ２）、（Ａ２−Ａ３）、（Ａ２−Ｂ３）、（Ｂ２−Ａ３）、（Ｂ２−Ｂ３）、（Ａ３−Ｂ３）となる。
【００３７】
同様にして、その図５に示す２つの画素の組み合わせの中の出力値から差分をとる組み合わせとしては、３枚の時系列的画像の各画像について、演算に用いる画素の個数が２個であるので、演算に用いる画素の全個数は６個であり、全ての各画素の組み合わせについて、その差分を演算すると、6Ｃ2個数（１５個）の出力値の差分結果が得られることになる。
【００３８】
従って、演算に用いる全ての画素の個数は１２個であり、その出力の総和Ｓn,mは、（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）＋（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）＋…＋（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）である。この式は、番地ｎ,ｍの画素Ｘの分子に対応するもので、総和の平均値に係数２．５倍を掛けたものを分子の演算値Ｓn,m’とする。分母には、その３０個の差分の総和の平均値を用いる。
Ｓn,m’＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）＋…＋（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）×２．５／１２
ここで、係数２．５倍は、演算に用いた分母の画素の個数と演算に用いた分子の画素の個数とを合わせたものである。
【００３９】
このような演算を、ｎ＝１、ｍ＝１番地からｎ＝ｎ、ｍ＝ｍ番地まで行って、ＳＢＲ値に相当する演算値を得るものである。
【００４０】
なお、分母と分子とを逆にした逆数をＳＢＲ値に基づく演算値として用いても良い。
【００４１】
ここでは、奇数フィールドに対応する画素と偶数フィールドに対応する画素とで１／６０秒ずれている。
【００４２】
このような演算方法を用いると、血流速度演算のための多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像を用いて従来と同等の速度で血流速度を示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めることができる。
（実施例２）
図７は図６に示す番地ｎ、ｍの画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに、図６に示す番地ｎ、ｍの画素Ｘの近傍の番地ｎ、（ｍ＋１）の画素、番地（ｎ＋１）、ｍの画素、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ａi〜Ｄi（ｉ＝１、２、３）を演算に用いることにしたものであり、この１２個の選択された画素のうちの２つを組み合わせてその差分を取ることにしたものである。
【００４３】
演算に用いる画素の個数は１２個であり、差分を取るのに２個の画素を用いるので、差分の個数は12Ｃ2（＝６６）個である。出力の総和Ｓn,mは、実施例１と同じである。
【００４４】
この実施例２では、分子の演算に用いる画素の個数が１２個であり、差分をとるのに用いた個数が６６個であるので、出力の総和Ｓn,mの平均値に掛ける係数は、６６／１２＝５．５である。
【００４５】
この実施例２による場合も実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例３）
図９、図１０は図８に示す番地ｎ、ｍの画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに、図９に示す（ｎ＋１）、ｍ番地の画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）と（ｎ＋１）、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図１０に示す（ｎ＋１）、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とｎ、（ｍ＋１）番地の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとを用いて、出力値の差分と総和Ｓn,mとを求めたものである。
【００４６】
図９に示す画素を選択して、画素の出力値の差分を求める組み合わせは、６個の画素から２個の組み合わせを選択するので、6Ｃ2＝１５通り、図１０に示す画素を選択して、画素の出力値の差分を求める組み合わせも、6Ｃ2＝１５通りであるので、分母の演算に用いる画素の個数は３０個である。
【００４７】
一方、総和Ｓn,mに用いる画素の個数は９個であり、総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ｃ１＋Ｂ１＋Ｃ２＋Ｂ２＋Ｃ３＋Ｂ３＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３
なお、係数は３．３である。
【００４８】
この実施例３の場合にも、実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例４）
図１２、図１３は図１１に示す番地ｎ、ｍの画素Ｘの値を求めるのに、図１２に示す番地ｎ、ｍの画素の出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）と番地ｎ、（ｎ＋１）の画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせと、図１３に示す番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）と番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）とからなる組み合わせとに分け、図１２に示す６個の画素の中から２つを選択してその出力値の差分を取ると共に、図１３に示す６個の画素の中から２つを選択してその出力値の差分を取ることにしたものである。
【００４９】
このものによる場合も、実施例３と同様に分母の演算に用いる画素の個数は３０個であり、総和Ｓn,mの演算に用いる画素の個数は１２個であり、係数は２．５である。
【００５０】
この実施例４の場合にも、実施例１と同様の効果を奏する。
（実施例５）
図１５は図１４に示す画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を演算するのに番地ｎ、ｍの画素の出力値Ａi（ｉ＝１、２、３）、番地ｎ、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｆi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、ｍの画素の出力値Ｅi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｇi（ｉ＝１、２、３）の５個の画素の出力値の中から２つを選択して、その差分を求めることにしたものである。総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３
総和Ｓn,mの演算に用いる個数は１５個であり、１５個の中から２個を選んで差分を取る組み合わせは、15Ｃ2であるので、その分母の差分に用いる個数の組み合わせは１０５通りであり、従って、総和Ｓn,mに掛ける係数は、７．０である。
（実施例６）
図１７は図１６に示す画素ＸのＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに番地ｎ、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｄi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、ｍの画素の出力値Ｃi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｂi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋１）、（ｍ＋２）の画素の出力値Ｊi（ｉ＝１、２、３）、番地（ｎ＋２）、（ｍ＋１）の画素の出力値Ｈi（ｉ＝１、２、３）の５個の画素の出力値の中から２つを選択して、その差分を求めることにしたものである。総和Ｓn,mは、
Ｓn,m＝Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３
総和の演算に用いる個数は１５個であり、１５個の中から２個を選んで差分を取る組み合わせは、15Ｃ2であるので、その分母の差分に用いる個数の組み合わせは１０５通りであり、従って、総和Ｓn,mに掛ける係数は、７．０である。
（実施例７）
図１８に示すように、時系列的に連続する複数枚の画像Ｇ1〜ＧNの中から時系列的に連続する３枚の画像Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3を取り出し、実施例１ないし実施例６のいずれかの演算結果を用いて番地ｎ,ｍの画素の値をｎ＝１、ｍ＝１からｎ＝ｎ、ｍ＝ｍまで演算し、その演算結果に基づき血流速度分布を求める。
【００５１】
次いで、画像を１枚ずらして時系列的に連続する３枚の画像Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4を取り出し、次の血流速度分布を求める。このように、血流速度分布の演算に用いる画像を１枚ずつずらしながら３枚の画像に基づき血流分布速度を求めると、時間的に変化する血流速度分布が求められる。
【００５２】
これによって、血流速度分布の時間的変化を求めることができ、血流速度分布の変化を動画像として画面１に表示させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、従来の血流速度測定装置のように血流速度演算のための多数枚の画像を必要とせず、少なくとも３枚の画像があれば充分な精度で血流速度を演算できるものであり、シャッター間隔が短い高速の連続画像取り込み装置を必要とせず、例えば、1秒間６０フレームの一般的な画像取り込み装置であっても、充分高い測定精度を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｎ枚の一連の画像のうちの番地ｎ、ｍの画素のＳＢＲ値の演算を、各画像の番地ｎ、ｍの各画素の出力値に基づき行うことを説明するための説明図である。
【図２】 図１に示す一連の画像を用いて求められたＳＢＲ値に基づき画面に表示される血流速度分布の一例を説明するための説明図である。
【図３】 一連の時系列的画像のうちの時系列的に連続する３枚の画像のうちのｎ、ｍ番地の画素のＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに用いる近傍画素群の説明図である。
【図４】 本発明の実施例１に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図５】 本発明の実施例１に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図６】 本発明の実施例２に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図７】 本発明の実施例２に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図８】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図９】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図である。
【図１０】 本発明の実施例３に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図である。
【図１１】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１２】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその一方の群に用いる画素の説明図である。
【図１３】 本発明の実施例４に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるために二つの群に分けてその他方の群に用いる画素の説明図である。
【図１４】 本発明の実施例５に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１５】 本発明の実施例５に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図１６】 本発明の実施例６に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求める画素Ｘの説明図であって、図３に示す画素群の４行４列の画素を拡大して示す図である。
【図１７】 本発明の実施例６に示すＳＢＲ値に相当する演算値を求めるのに使用する画素Ｘの近傍の説明図である。
【図１８】 本発明の実施例７に示す時系列的画像群の説明図である。
【図１９】 本発明の血流速度測定装置の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
１…レーザー光照射系（レーザー光照射部）
５…ＣＣＤ（受光部）
１６…画像記録器（記憶部）
１７…演算処理部
Claims (4)
- 生体組織の血球にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記生体組織からの反射光を検出する多数の受光素子からなる受光部と、前記受光部からの信号に基づき受光部上に形成された画像を順次複数枚記録する記憶部と、前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の画像に基づき血球の速度の分布状態を演算する演算部とからなり、
前記演算部は、一つの画像の中の一つの所定番地位置の画素及び該所定番地近傍に位置する画素の中から選択された複数の画素からなる第１の画素群と、その他の画像の中で前記第１の画素群とそれぞれ同じ番地に位置する第２及び第３の画素群とを選択し、前記第１ないし第３画素群から所定の２つの組み合わせ画素を選択し、選択された２つの画素の出力の差分の総和の平均値もしくはその逆数を演算し、その差分演算を各所定番地の画素毎に行うことにより、生体組織での血流分布状態を検出することを特徴とする血流速度測定装置。 - 前記受光部からの信号に基づき奇数走査線に基づく奇数フィールド画像と偶数走査線の信号に基づく偶数フィールド画像とを１組として順次取り込み、記憶部に取り込んだ前記偶数フィールド画像と前記奇数フィールド画像とを合成して合成フレーム画像として記憶し、前記演算部は前記記憶された画像の中の少なくとも３枚の合成フレーム画像に基づき血球の速度の分布状態を演算する請求項１記載の血流速度測定装置。
- 前記演算部で演算に使用する画像は、受光素子上での像のずれ量を補正するために座標変換を行った画像であることを特徴とする請求項１記載の血流速度測定装置。
- 第１ないし第３の画素群はさらに、それぞれ画素番地位置が異なる２つの画素群に分けられ、該２つの画素群のそれぞれの画素群の中で所定の２つの組み合わせ画素を選択する請求項１記載の血流速度測定装置。
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| JP2010110371A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Topcon Corp | 眼の計測装置、眼の計測方法およびプログラム |
| EP2430973B1 (en) | 2009-05-13 | 2014-09-17 | Kyushu Institute of Technology | Blood flow image diagnosing device |
| JP5721411B2 (ja) | 2010-12-02 | 2015-05-20 | キヤノン株式会社 | 眼科装置、血流速算出方法およびプログラム |
| JP5721412B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2015-05-20 | キヤノン株式会社 | 眼科装置、血流速算出方法およびプログラム |
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| US10679343B2 (en) | 2016-03-03 | 2020-06-09 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic image processing apparatus and ophthalmic image processing program |
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| DE112018002304T5 (de) | 2017-05-02 | 2020-02-27 | Sony Corporation | Strömungsraten-messverfahren, strömungsraten-messvorrichtung und programm |
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