JP3944205B2 - 眼科撮影装置及び眼科画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は、眼科医院等において使用する眼底カメラ等の眼科撮影装置及び眼科画像処理システムに関するものである。

眼底カメラ等の眼科撮影装置において、エリアＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮影した眼底画像を光ディスク等の記憶媒体に記録し、また記憶媒体に記録されている眼底画像を表示する構成が考えられている。

更に、ＵＳＢで接続されたＰＣやネットワークに接続されたＰＣへ眼底画像を送信し、ＰＣ側で眼底画像を記録、表示する構成も考えられている。

光ディスク等の記憶媒体のアクセス速度、ＵＳＢやネットワークの転送速度の向上が図られているものの、撮像素子の進歩は目覚しく、解像力が極めて高い撮影装置が次々と開発されているため、眼底画像の記録、表示、転送に時間がかかるという問題がある。そのため、ＪＰＥＧ等の画像圧縮技術を用いたり、特許文献１で提案されているように、眼底画像のうち必要なデータのみを転送して、処理時間の短縮を図っている。

ところで、眼底画像を眼科撮影装置やＰＣで表示して診断を行う際には、その目的に応じて、眼底画像のどの部分から見るのかという順番がある。眼底画像を表示する際に、この順番つまり優先度の高い部分から画像を表示してゆくと、診断に必要な時間を短縮することができると考えられるが、これまでにこのような装置は提案されていない。

特開平６−９８８５９号公報

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、眼底画像のうち優先度の高い部分画像から表示する眼科撮影装置を提供することにある。

また本発明の目的は、眼底画像のうち優先度の高い部分画像から転送し、優先度の高い部分画像から表示する眼科画像処理システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、眼底を撮像し画像データを取得する撮像手段と、該撮像手段によって撮像を行うときの目的を指定する指定手段と、該指定手段によって指定された目的に応じて前記画像データを部分画像領域に分割する画像領域分割手段と、前記指定手段によって指定された目的に応じて前記画像領域分割手段により分割した部分画像領域に優先度を設定する優先度設定手段と、前記画像領域分割手段により分割した前記部分画像領域ごとに前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を記録する記録手段とを有することにある。

また、本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、眼底を撮像し眼底の画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに優先度を持つ複数の領域を設定する優先度領域設定手段と、該優先度領域設定手段により設定した領域を部分画像領域に分割する画像領域分割手段と、該画像領域分割手段により分割された前記部分画像領域ごとに前記部分画像領域の前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を記録する記録手段とを有することにある。

更に本発明に係る眼科画像処理システムの技術的特徴は、眼底を撮像し画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに優先度を持つ複数の領域を設定する優先度領域設定手段と、該優先度領域設定手段により設定した領域を部分画像領域に分割する画像領域分割手段と前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を送信する送信手段と、該送信手段により送信した前記部分画像領域及び前記画像データ中の位置情報及び前記優先度を受信する受信手段と、前記部分画像領域ごとに前記部分画像領域の前記位置情報及び前記優先度を記録する記録手段と、前記部分画像領域を前記優先度の順に表示する画像表示手段とを有することにある。

本発明に係る眼科撮影装置及び眼科画像処理システムによれば、眼底画像の部分画像に優先度を設定し、その情報を記録しておくことにより、優先度の高い部分画像から眼底画像を表示するように構成したので、優先度の高いつまり診断に必要な部分から診断を行うことができ、診断時間の短縮を図ることができる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例の機能ブロック図を示し、システム全体を制御する処理部１に、被検眼の位置合わせ及び撮影を行い撮影した眼底画像を画像メモリに格納する眼底画像撮影部２、撮影画像の部分画像ごとの優先度を設定し、設定した情報を図示しないメモリに記録する部分画像優先度設定部３、眼底画像撮影部２により撮影された画像を、部分画像優先度設定部３により設定された優先度順に部分画像を記録する眼底画像記録部４、眼底画像記録部４により記録された部分画像を優先度順に表示する眼底画像表示部５が接続されている。

図２は眼底画像撮影部２の装置構成図を示し、被検眼Ｅに対向する対物レンズ１１の後方の光路Ｏ１上に、挿脱自在な前眼部観察レンズ１２、孔部に撮影絞りを有する孔あきミラー１３、光路Ｏ１方向に移動してピントを調整するフォーカスレンズ１４、撮影レンズ１５、観察時には光路Ｏ１内にあり撮影の瞬間に光路Ｏ１外に離脱する切換ミラー１６、撮影用センサユニット１７が順次に配列されている。また、対物レンズ１１の近傍には赤外光を発する前眼部照明用光源１８が配置されている。

孔あきミラー１３の光路Ｏ１に垂直な光路Ｏ２上には、眼底照明系１９が配置されており、この眼底照明系１９は眼底観察時には赤外光を眼底撮影時には可視光を眼底に照射するようになっている。

切換ミラー１６の反射方向の光路上には、フィールドレンズ２０、ハーフミラー２１、観察用センサユニット２２が配列されている。

ハーフミラー２１の反射方向の光路上には、レンズ２３、固視目標を表示する固視目標提示部２４が配置されており、固視目標提示部２４はバックライト及び図３に示すような複数個のセルがマトリックス状に配置された液晶素子で構成されており、個々のセルの透過／不透過を設定可能となっている。

撮影用センサユニット１７の出力は画像メモリ３１を介して制御部３２及び撮影画像用モニタ３３に接続されている。また、制御部３２には、切換ミラー１６、前眼部観察レンズ１２、固視目標制御部３４を介して固視目標提示部２４、前眼部／眼底切換えスイッチ３５、固視目標移動スイッチ３６、撮影スイッチ３７、優先度設定モードスイッチ３８、領域設定スイッチ３９、優先度設定スイッチ４０が接続されている。また、観察用センサユニット２２の出力は観察画像用モニタ４１に接続されている。

このような構成において、撮影者は先ず前眼部観察状態において、被検眼Ｅと対物レンズ１１の概略位置合わせを行う。前眼部観察状態では、前眼部観察レンズ１２が光路Ｏ１内に挿入され、前眼部照明用光源１８が点灯し切換ミラー１６は光路Ｏ１内に配置されている。

この状態で、前眼部照明用光源１８の赤外光により照明された前眼部像は、対物レンズ１１、前眼部観察レンズ１２、孔あきミラー１３の孔部、フォーカスレンズ１４、撮影レンズ１５を通り、切換ミラー１６により反射され、フィールドレンズ２０を通り、ハーフミラー２１を透過し、観察用センサユニット２２の撮像面に結像し、観察用センサユニット２２により光電変換された前眼部画像が観察画像用モニタ４１に映し出される。

撮影者はこの前眼部画像を見ながら、この眼底撮影部２を搭載した図示しないステージ部等を移動することにより位置合わせを行う。

このようにして、被検眼Ｅと対物レンズ１１の位置合わせを完了した後に、前眼部／眼底切換えスイッチ３５を押すと、この入力を検知した制御部３２により前眼部照明用光源１８は消灯され、前眼部観察レンズ１２は光路Ｏ１外に退避され、眼底照明系１９は赤外光を発する。

眼底照明系１９からの赤外光は、孔あきミラー１３の周辺のミラー部で反射し、対物レンズ１１を介して瞳孔Ｅｐから眼底Ｅｒを照明する。照明された眼底像は、瞳孔Ｅｐから対物レンズ１１、孔あきミラー１３の孔部、フォーカスレンズ１４、撮影レンズ１５を通り、切換ミラー１６により反射され、フィールドレンズ２０を通り、更にハーフミラー２１を透過し観察用センサユニット２２の撮像面に結像し、観察用センサユニット２２で光電変換された眼底画像が観察画像用モニタ４１に映し出される。

これらの制御と共に、制御部３２は固視目標制御部３４を介して固視目標提示部２４のバックライトを点灯し、液晶素子の予め決められたセルのみを透過状態として、被検眼Ｅに固視目標を提示する。図３に示すように、固視目標提示部２４の透過に設定されたセルを開口部Ａ、不透過に設定されたセルを遮光部Ｂとすると、バックライトを発した光の内、開口部Ａを透過した光はレンズ２３を通り、ハーフミラー２１により反射されフィールドレンズ２０を通り、切換ミラー１６により反射され、撮影レンズ１５、フォーカスレンズ１４、孔あきミラー１３の孔部、対物レンズ１１を通って、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐを介して眼底Ｅｒに達する。即ち、対物レンズ１１の光路Ｏ１上に瞳孔Ｅｐを位置した被検者には、暗黒の背景の中に開口部Ａの像が固視目標として提示される。

また図４に示すように、被検眼Ｅに提示する固視目標の提示位置を示すキャラクタＳが、図示しないキャラクタ合成部により眼底画像と合成されて観察画像用モニタ４１に映出される。撮影者はこの観察画像用モニタ４１に映し出された眼底画像Ｅｒ’及びキャラクタＳを見ながら、固視目標移動スイッチ３６を操作することにより、セルによる固視目標の提示位置を移動し、所望の部位が撮影できるように被検者の視線を誘導する。

この操作により所望の撮影部位が得られた後に、撮影者は撮影スイッチ３７を押して眼底撮影を行う。撮影された画像は画像メモリ３１に格納される。

図５は部分画像優先度設定部３の動作についてのフローチャート図である。ユーザが優先度設定モードスイッチ３８を押すと、ステップＳ１００で、撮影画像用モニタ３３に予め撮影しておいた眼底画像Ｅｒ’を表示し、ステップＳ１０１で、図示しないキャラクタ合成部により、図６に示すような部分画像に分割した格子状の領域を表示する。

部分画像のサイズは、図示しない不揮発メモリに格納されているシステムの設定値を使用する。図示しない部分画像サイズ変更スイッチにより、不揮発メモリに格納されているシステムの複数の設定値を読み出して変更することができる。また、図示しないスイッチによりユーザが部分画像のサイズの設定値を変更することもできる。更に、図示しない変倍スイッチの状態により、通常撮影時と拡大撮影時で、個別の部分画像のサイズを設定することもできる。

ステップＳ１０２では、領域設定スイッチ３９によりユーザが格子状に分割された領域を選択するのを待つ。領域設定スイッチ３９としては、カーソルキー、マウス、ジョイスティックなどが利用できる。ユーザが選択した領域は、選択状態を表す半透明の色で表示される。なお、領域設定スイッチ３９により複数領域を同時に選択することもできる。

ユーザが領域を選択した後に、ステップＳ１０３ではユーザが優先度設定スイッチ４０により、選択した領域の優先度を設定することを待つ。ユーザが優先度を設定すると、選択状態を表す半透明の色とは異なる優先度に応じた半透明の色で表示され、例えば図７に示すように表示される。なお、図示はしないが優先度ごとの表示色の一覧を図示しないキャラクタ合成部により、撮影画像用モニタ３３に表示することが好ましい。優先度は高／中／低で選択してもよいし、数値で設定してもよい。数値の場合に、優先度が高い方は数値の大小の何れでもよく、例えば図７では数値の小さいほうを優先度が高いものとしている。

ユーザが優先度を設定した後に、ステップＳ１０４で選択された領域、つまり部分画像の優先度を不揮発メモリに格納する。以上の処理を、ステップＳ１０５で、優先度設定モードスイッチ３８が押されたと判定されるまで続ける。

また、図８に示すフローチャート図に示すように、部分画像に分割した格子状の領域を表示せず、ユーザが領域設定スイッチ３９により、図９に示すような矩形領域を指定し、優先度設定スイッチ４０により指定した矩形領域の優先度を設定してもよい。このときは、ユーザが優先度設定モードスイッチ３８を押すと、ステップＳ２００で撮影画像用モニタ３３に予め撮影しておいた眼底画像を表示する。

ステップＳ２０１では、領域設定スイッチ３９によりユーザによる領域の選択を待つ。ユーザは任意位置に矩形領域を設定することができる。ユーザが選択した領域は、選択状態を表す半透明の色で表示される。なお、領域設定スイッチ３９により複数領域を同時に選択することもできる。

ユーザが領域を選択した後に、ステップＳ２０２ではユーザが優先度設定スイッチ４０により選択した領域の優先度を設定することを待つ。ユーザが優先度を設定すると、選択状態を表す半透明の色とは異なる優先度に応じた半透明の色で表示され、例えば図９に示すように表示される。なお、優先度ごとの表示色の一覧を、図示しないキャラクタ合成部により撮影画像用モニタ３３に表示することが好ましい。優先度は高／中／低で選択してもよいし、数値で設定してもよい。数値の場合には、優先度が高い方は数値の大小の何れでもよい。例えば、図９では数値の小さいほうを優先度が高いものとしている。

ユーザが優先度を設定した後に、ステップＳ２０３で選択された領域の優先度を図示しないメモリに格納する。以上の処理を、ステップＳ２０４で優先度設定モードスイッチ３８が押されたと判定されるまで続ける。

ユーザが優先度設定モードスイッチ３８を押すと、ステップＳ２０５でユーザが選択した領域に応じて、例えば図１０に示すように部分画像優先度を基に分割する。ユーザが優先度を設定した矩形領域が重なる場合に、重なった部分の優先度は、後から指定された矩形領域の優先度を設定してもよいし、優先度の高い方を設定するようにしてもよい。

図５、図８に示すフローチャート図では、領域を指定した後で優先度を設定する方法を説明したが、優先度を選択した後に領域を指定してもよい。また、ユーザが乳頭、黄斑、血管領域、乳頭／黄斑／血管領域以外の眼底部、アパーチャマスク部などの領域に優先度を設定し、画像撮影後に画像処理により各領域を抽出し、部分画像に分割した格子状の各領域において、各抽出領域の占める割合に応じて優先度を設定するように構成してもよい。

更に、ユーザが成人病検診、緑内障検診、黄斑変性症検診などの検診目的を指定し、指定された検診目的により領域及び優先度を自動で設定するように構成してもよい。例えば、成人病検診での眼底撮影の場合には、被検眼の視神経乳頭と黄斑の中心が画像中心となるように眼底画像を撮影するため、乳頭と黄斑が含まれる部分画像の優先度を１、血管領域が含まれる優先度を２、乳頭／黄斑／血管領域が含まれない眼底部の部分画像の優先度を３、アパーチャマスク部が最も多く含まれる部分画像の優先度を４と設定する。なお、数値が小さいほうが優先度が高いものとする。

同様に、緑内障検診での眼底撮影の場合には、被検眼Ｅの視神経乳頭が画像中心となるように眼底画像を撮影するため、乳頭が含まれる部分画像の優先度を１、血管領域が含まれる部分画像の優先度を２、乳頭／血管領域が含まれない眼底部の部分画像の優先度を３、アパーチャマスク部が最も多く含まれる部分画像の優先度を４と設定する。

同様に、黄斑変性症検診での眼底撮影の場合には、黄斑が中心となるように眼底画像を撮影するため、黄斑が含まれる部分画像の優先度を１、血管領域が含まれる部分画像の優先度を２、黄斑／血管領域が含まれない眼底部の部分画像の優先度を３、アパーチャマスク部が最も多く含まれる部分画像の優先度を４と設定する。

眼底画像記録部４においては部分画像を記録し、この部分画像はＪＰＥＧ等により圧縮して記録してもよい。部分画像を記録する際に、部分画像優先度設定部３において設定された撮影画像の部分画像ごとに、部分画像のサイズ、原画像名、原画像中の位置情報、優先度を画像の付帯情報として記録する。原画像名は一意に特定できるように、装置のシリアルナンバ、撮影時刻などを使用して命名することが望ましい。

画像の付帯情報として各種情報を記録する場合に、原画像を構成する一連の部分画像が特定し易いように、部分画像名を（原画像名＋部分画像番号）などのようにしたり、原画像を構成する一連の部分画像を、同一のディレクトリに記録することが望ましい。

部分画像のサイズ、原画像名、原画像中の位置情報、優先度は部分画像とは別のファイルに記録してもよい。部分画像ごとに別ファイルを記録してもよいし、原画像を構成する全部分画像の情報を１ファイルに記録してもよい。

眼底画像表示部５においては、過去に撮影された眼底画像を表示する場合は、部分画像中の付帯情報、或いは部分画像とは別ファイルから、部分画像のサイズ、原画像名、原画像中の位置情報、優先度を読み出し、優先度順に部分画像を表示する。

眼底画像記録部４において、画像全体の粗い解像度の画像も記録しておき、記録した画像を再生するときに、最初に粗い解像度の画像を表示し、その上に部分画像を優先度順に表示してもよい。

なお、眼底画像撮影部２により撮影された画像を、撮影後に表示するときには、眼底画像撮影部２により撮影された眼底画像を画像メモリ３１上から読み出して表示する。

上述の実施例では、眼科撮影装置において部分画像を記録し表示する構成を説明したが、図１２は実施例２の機能ブロック図を示し、図１に示す眼科撮影装置にＰＣ（パーソナルコンピュータ）５０が付加されている。眼科撮影装置の処理部１には画像送信部６が接続されＰＣ５０側の画像受信部５１に接続されている。画像受信部５１の出力は処理部５２に接続され、処理部５２には眼底画像表示部５３、眼底画像記録部５４が接続されている。ＰＣ５０に部分画像を送信し、ＰＣ５０側でも部分画像を記録し、表示する眼科画像処理システムを構成してもよい。

画像送信部６は眼底画像記録部４で記録された部分画像を、優先度順にＰＣ５０に送信する。各種情報を部分画像の付帯情報ではなく、別ファイルに記録している場合には、別ファイルも送信する。部分画像ごとに別ファイルを記録している場合は、優先度順に対応する別ファイル、部分画像の順に送信する。画像送信部６は眼底画像記録部４で記録された部分画像ではなく、処理部１で生成した部分画像を送信するように構成してもよい。

眼底画像表示部５３はＰＣ５０でリアルタイムで受信した画像を表示する場合に、受信した順に部分画像を部分画像のサイズ、原画像中の位置情報より再構成して表示する。優先度の高い順に受信するため、優先度の高い部分画像順に表示される。眼科撮影装置側で部分画像送信前に画像全体の粗い解像度の画像を送信しておき、ＰＣ５０側で受信した部分画像を表示する前に、粗い解像度の画像を表示し、その上に部分画像を優先度順に表示してもよい。

眼底画像表示部５３は過去に受信した撮影画像を表示するときは、部分画像中の付帯情報、或いは部分画像とは別ファイルから、部分画像のサイズ、原画像名、原画像中の位置情報、優先度を読み出し、優先度順に部分画像を表示する。眼科撮影装置から画像全体の粗い解像度の画像を受信して記録してある場合には、最初に粗い解像度の画像を表示し、その上に部分画像を優先度順に表示してもよい。

図１２に示す機能ブロック図では、部分画像優先度設定部３を眼科撮影装置に配置したが、ＰＣ５０側に配置すると共に、ＰＣ５０に送信部、眼科撮影装置に受信部を設け、ＰＣ５０で設定した情報を眼科撮影装置に送信するようにしてもよい。

本実施例は上記の処理の殆どがプログラムによって実現できる。そのために、本実施例は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ）が、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現できることは勿論である。

この場合に、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

実施例１の機能ブロック図である。 装置構成図である。 液晶素子の説明図である。 観察画像用モニタへの固視目標提示の説明図である。 部分画像の優先度設定のフローチャート図である。 部分画像の説明図である。 部分画像への優先度設定の説明図である。 部分画像の優先度設定のフローチャート図である。 部分画像への優先度設定の説明図である。 部分画像への領域分割の説明図である。 部分画像への優先度設定の説明図である。 実施例２の機能ブロック図である。

符号の説明

１、５２ 処理部
２ 眼底画像撮影部
３ 部分画像優先度設定部
４、５４ 眼底画像記録部
５、５３ 眼底画像表示部
６ 画像送信部
１１ 対物レンズ
１７ 撮影用センサユニット
１８ 前眼部照明用光源
１９ 眼底照明系
２２ 観察用センサユニット
２４ 固視目標提示部
３１ 画像メモリ
３２ 制御部
３３ 撮影画像用モニタ
３８ 優先度設定モードスイッチ
３９ 領域設定スイッチ
４０ 優先度設定スイッチ
４１ 観察画像用モニタ
５０ ＰＣ
５１ 画像受信部

Claims (7)

1. 眼底を撮像し画像データを取得する撮像手段と、該撮像手段によって撮像を行うときの目的を指定する指定手段と、該指定手段によって指定された目的に応じて前記画像データを部分画像領域に分割する画像領域分割手段と、前記指定手段によって指定された目的に応じて前記画像領域分割手段により分割した部分画像領域に優先度を設定する優先度設定手段と、前記画像領域分割手段により分割した前記部分画像領域ごとに前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を記録する記録手段とを有することを特徴とする眼科撮影装置。
2. 眼底を撮像し眼底の画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに優先度を持つ複数の領域を設定する優先度領域設定手段と、該優先度領域設定手段により設定した領域を部分画像領域に分割する画像領域分割手段と、該画像領域分割手段により分割された前記部分画像領域ごとに前記部分画像領域の前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を記録する記録手段とを有することを特徴とする眼科撮影装置。
3. 前記記録手段により記録した前記部分画像領域を前記優先度の順に表示する画像表示手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科撮影装置。
4. 前記位置情報及び前記優先度及び前記部分画像を送信する送信手段とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の眼科撮影装置。
5. 前記画像領域分割手段により分割する前記部分画像領域のサイズを、通常撮影時と拡大撮影時で変更することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の眼科撮影装置。
6. 眼底を撮像し画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに優先度を持つ複数の領域を設定する優先度領域設定手段と、該優先度領域設定手段により設定した領域を部分画像領域に分割する画像領域分割手段と前記画像データ中における前記部分画像領域の存在する位置を示す位置情報及び前記優先度を送信する送信手段と、該送信手段により送信した前記部分画像領域及び前記画像データ中の位置情報及び前記優先度を受信する受信手段と、前記部分画像領域ごとに前記部分画像領域の前記位置情報及び前記優先度を記録する記録手段と、前記部分画像領域を前記優先度の順に表示する画像表示手段とを有することを特徴とする眼科画像処理システム。
7. 前記画像領域分割手段により分割する前記部分画像領域のサイズを、通常撮像時と拡大撮像時で変更することを特徴とする請求項６に記載の眼科画像処理システム。

Images