JP4794888B2 - Ophthalmic photographing apparatus and photographing method - Google Patents
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Description
本発明は、集団健診や眼科医院等において使用する撮影画像の読影能向上を図ることが可能な眼科撮影装置及び撮影方法に関するものである。 The present invention relates to an ophthalmologic photographing apparatus and a photographing method capable of improving the interpretation ability of a photographed image used in a group medical examination, an ophthalmic clinic or the like.
従来、散瞳剤を必要とせずに暗所での自然散瞳を利用して眼底撮影を行うことができる無散瞳型眼底カメラは、住民健診、企業健診等の集団健診や人間ドック、眼科医院等における患者説明用等において広く利用されている。 Conventionally, non-mydriatic fundus cameras that can perform fundus imaging using natural mydriasis in the dark without the need for mydriatic agents, group medical examinations such as resident medical examinations, company medical examinations, and human docks It is widely used for patient explanations in ophthalmic clinics.
通常の集団健診においては、健診請負団体が健診対象の地区、企業へ出向いて撮影を実施する場合が多く、撮影された画像データはその後に読影用紙と共に読影医へ渡され、読影医は所定期日までに読影を終えて、他の検査結果と共に受診者に診断結果を渡すという流れにより実施されている。 In normal group medical examinations, the medical examination contracting organization often goes to the area or company where the medical examination is conducted to take pictures, and the taken image data is then handed over to the interpretation doctor together with the interpretation paper. Is implemented by the flow of completing the interpretation by a predetermined date and passing the diagnosis result to the examinee along with other examination results.
なお、集団健診の読影においては、撮影された1枚の画像を頼りに所見の有無が判断されるため、撮影画像の解像度や色再現、又はごみなどにより生成されるアーティファクト部の有無が診断を左右する要因となっている。 Note that in the interpretation of group medical examinations, the presence or absence of findings is determined by relying on a single photographed image, so the presence or absence of artifacts generated by the resolution, color reproduction, or dust of the photographed image is diagnosed. It is a factor that influences.
また、特許文献1においては、撮像パネル上の欠陥を事前に画像欠陥情報記憶手段に記憶しておき、異常陰影候補として検出された部位が、撮像パネル上の欠陥なのか、或いは被検体の情報なのかの識別を行い、診断能の向上を図るように構成されている。 Also, in Patent Document 1, defects on the imaging panel are stored in advance in the image defect information storage means, and whether the part detected as an abnormal shadow candidate is a defect on the imaging panel or information on the subject It is configured to identify the situation and improve the diagnostic ability.
眼底画像上のアーティファクト部は光学系上の傷、泡、ごみ、撮像面上の欠陥画素等の要因が考えられるが、アーティファクト部をその大きさ、色味(略黒)の情報から被検眼情報と分離する必要がある。 Factors such as scratches, bubbles, dust, and defective pixels on the imaging surface may be considered in the artifact area on the fundus image. The artifact area is determined based on the size and color (substantially black) information of the eye to be examined. Need to be separated.
アーティファクト部の発生要因のうち、光学系上の傷、泡、撮像面上の欠陥画素については、上述の従来技術を用いて、事前に画像欠陥情報を記憶手段に記憶しておけば、被検眼の情報なのか、アーティファクト部なのかの分離が可能である。 Among the generation factors of the artifact part, for the scratches on the optical system, bubbles, and defective pixels on the imaging surface, if the image defect information is stored in the storage means in advance using the above-described conventional technology, the eye to be examined It is possible to separate whether the information is an artifact part or an artifact part.
しかし光学系上のごみに関しては、空気中に浮遊しているごみが自然に光学系に付着するものであるため、時間の経過と共に増加してしまい、予め記憶手段に画像欠陥情報を記憶しておいても、被検眼撮影時にはアーティファクト部が増加しているため、被検眼情報とごみとの分離を行うことができない。 However, with respect to dust on the optical system, dust floating in the air naturally adheres to the optical system, so it increases over time, and image defect information is stored in advance in the storage means. However, since the artifact part increases at the time of photographing the eye to be examined, the eye information and dust cannot be separated.
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、事前に光学系上のアーティファクト情報を抽出、記憶することなく、被検眼を撮影した眼科撮影画像情報のみからアーティファクト情報と被検眼情報を分離可能な眼科撮影装置及び撮影方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to separate the artifact information and the eye information from only the ophthalmologic image information obtained by photographing the eye without extracting and storing the artifact information on the optical system in advance. An ophthalmologic photographing apparatus and a photographing method are provided.
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、被検眼を照明する照明手段と、該照明手段により照明した被検眼を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られた被検眼の画像から所定の大きさの範囲でかつ色調が略黒色である粒子をアーティファクト部として抽出するアーティファクト抽出手段とを有することにある。 Technical features of the ophthalmic photographing apparatus according to the present invention for achieving the above object, an illuminating means for illuminating the subject's eye, an imaging unit for imaging the subject's eye that is illuminated by said illuminating means, obtained from the image pickup means And an artifact extracting means for extracting, as an artifact part, particles having a predetermined size range and a color tone of substantially black from the image of the eye to be examined .
また、本発明に係る眼科撮影方法の技術的特徴は、被検眼を照明しながら撮像し、撮像した被検眼の画像から所定の大きさの範囲でかつ色調が略黒色である粒子をアーティファクト部として抽出することにある。 Further, the technical feature of the ophthalmologic imaging method according to the present invention is that an image is taken while illuminating the subject's eye, and a particle having a predetermined size range and a color tone of substantially black is used as an artifact part from the captured eye image. There is to extract.
本発明に係る眼科撮影装置及び撮影方法によれば、確実に被検眼情報とアーティファクト情報と区別することができるため、集団健診等において読影者が被検者を知らず、撮影画像しか判断のよりどころがない場合においても正確な診断が可能となる。 According to the ophthalmologic photographing apparatus and the photographing method according to the present invention, it is possible to reliably distinguish the eye information and the artifact information from the eye to be examined. Therefore, the interpreter does not know the subject in the group medical examination or the like, and only the photographed image is determined. Even if there is no elusive, accurate diagnosis is possible.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は本実施例における眼科撮影装置の構成図を示しており、被検眼の前方には対物レンズ1、光路内には挿脱自在な前眼部観察レンズ2、孔あきミラー3、合焦機能を有するレンズ4、跳ね上げミラー5、撮影用カラーセンサユニット6が順次に配列されている。また、孔あきミラー3の反射方向には、リレーレンズ7、ストロボ光源などの静止画撮影用光源8、コンデンサレンズ9、赤外光を透過する可視カットフィルタ10、ランプ等から成る観察/アライメント用光源11が順次に配列されている。また、跳ね上げミラー5の反射方向には、レンズ12、観察用センサユニット13が配置されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an ophthalmologic photographing apparatus according to the present embodiment. An objective lens 1 is located in front of an eye to be examined, an anterior ocular
撮影用カラーセンサユニット6の出力は、画像解析処理部14を介して撮影画像表示用モニタ15とアーティファクト抽出部16に接続されている。また、観察用センサユニット13の出力は観察画像用モニタ17に接続されている。そして、これらの各部材の動作は、コンピュータに内蔵されたプログラムにより実行されるようになっている。
An output of the photographing color sensor unit 6 is connected to a photographed
図示しない電源スイッチの操作により通電がなされると、駆動制御部の制御によって光路に前眼部観察レンズ2が挿入される。また、被検眼Eの前眼部を照明するための図示しない赤外光源から発せられた赤外光により前眼部が照明され、前眼部からの反射光は、対物レンズ1、前眼部観察レンズ2、孔あきミラー3の孔部、レンズ4を経て、跳ね上げミラー5により反射され、レンズ12を介して観察用センサユニット13に導かれる。この観察用センサユニット13において光電変換された前眼部観察画像は、観察画像用モニタ17上に映出される。
When energization is performed by operating a power switch (not shown), the anterior ocular
図2は動作フローチャート図を示しており、ステップS1において、撮影者はこの観察画像用モニタ17上に映出された前眼部観察像を用いて、対物レンズ1を含む光学ユニットを移動させ、被検眼Eの前眼部の位置合わせを行う。前眼部の位置合わせ等が終了すると、前眼部/眼底部切換えスイッチを押下することにより、駆動制御部の制御により前眼部観察レンズ2が光路から離脱し、更に観察/アライメント用光源11が点灯する。
FIG. 2 shows an operation flowchart. In step S1, the photographer moves the optical unit including the objective lens 1 using the anterior ocular segment observation image displayed on the
この観察/アライメント用光源11から発せられた照明光は、可視カットフィルタ10により、赤外域のみの波長の光に変換された後に、コンデンサレンズ9、リレーレンズ7を介して孔あきミラー3のミラー部で反射され、対物レンズ1を介して被検眼Eの眼底部を照明する。そして、眼底部からの反射光は再び対物レンズ1を通り、孔あきミラー3の孔部、レンズ4を経て、跳ね上げミラー5により反射され、レンズ12を介して観察用センサユニット13へ導かれる。観察用センサユニット13において光電変換された眼底部観察画像は、観察画像用モニタ17上に映出される。また、被検眼Eには視線を誘導するための図示しない固視目標が提示される。
The illumination light emitted from the observation /
続いて、ステップS2において、この観察画像用モニタ17に表示される眼底部観察画像を用いて、撮影者は被検眼Eの眼底部の撮影部位について位置合わせ、ピント調整を行う。この被検眼Eの眼底部の位置合わせ等が終了すると、ステップS3において撮影者は図示しない撮影スイッチにより被検眼Eの撮影を行う。
Subsequently, in step S <b> 2, using the fundus oculi observation image displayed on the
先ず、静止画撮影用光源8が点灯し、出射された照明光はリレーレンズ7を経て孔あきミラー3のミラー部で反射され、対物レンズ1を介して被検眼Eの眼底部を照明する。眼底部からの反射光は再び対物レンズ1を介して、孔あきミラー3の孔部、レンズ4を経て、跳ね上げミラー5が跳ね上げられることにより、撮影用カラーセンサユニット6に導かれる。撮影用カラーセンサユニット6において撮像されたカラー眼底画像は、画像解析処理部14内の図示しないメモリ内に一時記憶された後に、ステップS4において、アーティファクト抽出部16のメモリ中に記録されたプログラムに従って、アーティファクト部の抽出処理が行われる。
First, the still image photographing
本来の被検眼情報には、光学系上のごみに相当する色調を呈するものが存在しない。従って、アーティファクト部であるごみの抽出には、大きさ及びその色調(黒か否か)を判断基準とする。 There is no original eye information that exhibits a color tone corresponding to dust on the optical system. Therefore, the size and the color tone (whether it is black or not) are used as criteria for the extraction of dust as an artifact part.
図3に示すように光学系上のごみAは、静止画撮影用光源8により照明された被検眼眼底像において「黒い影」として確認することができる。一方、眼底画像における被検眼情報として、動静脈血管B、視神経乳頭部C、出血部D、硬性白斑Eや軟性白斑等が映出される。動静脈血管Bは動脈を流れる血液は明るい赤色を呈し、静脈は老廃物を含んでいることからどす黒い赤色を呈する場合が通常である。何れにしても動静脈血管Bは、色相では赤近傍に位置し、彩度についても動静脈で差はあるものの、赤の認識が可能な範囲である。
As shown in FIG. 3, the dust A on the optical system can be confirmed as a “black shadow” in the fundus image of the subject's eye illuminated by the
視神経乳頭部C内には、陥凹部と呼ばれる凹んだ部位が存在し、この部位近傍は他と比べて反射率が極めて高いため、概して視神経乳頭部Cは白っぽく見える。出血部Dは一般に動静脈血管が破れ血液が漏出した部位であり、これも色に関しては動静脈血管と同様の扱いとなる。血管壁は無色透明であるため、血管の色味は中身の血管の色味とほぼ同値である。硬性白斑Eや軟性白斑は発生機序が異なり、その形状から軟性、硬性と分類されてはいるものの、色味に関してはほぼ白である。 In the optic nerve head C, there is a recessed portion called a recessed portion, and the vicinity of this portion has an extremely high reflectance compared to others, so that the optic nerve head C generally appears whitish. The bleeding part D is generally a site where the arteriovenous blood vessel is broken and blood leaks, and this is also handled in the same manner as the arteriovenous blood vessel in terms of color. Since the blood vessel wall is colorless and transparent, the color of the blood vessel is almost the same as the color of the blood vessel inside. Hard vitiligo E and soft vitiligo have different mechanisms of development and are classified as soft and hard due to their shape, but are almost white in terms of color.
このように、ステップS4によりアーティファクト部として黒い影となるごみ粒子が抽出されると、ステップS5において画像解析処理部14内のメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像に対し、アーティファクト抽出部16において抽出されたごみ粒子への着色処理がなされる。
In this way, when dust particles that are black shadows are extracted as artifacts in step S4, the
着色される色種はアーティファクト抽出部16内のメモリに記憶されており、カラー眼底画像上で視認性の高い緑色等が選定される。なお、着色される色に関しては、図示しない色指定部により、任意のタイミングで任意の色に変更可能なように構成してもよい。
The color type to be colored is stored in the memory in the
続いて、ステップS6において、ステップS5でごみによるアーティファクト部が着色されたカラー眼底画像は、撮影画像表示用モニタ15に表示され、撮影者に対しごみ粒子の位置を正確に伝えることができる。なお、本実施例においては、ごみ粒子に着色を施しているが、矢印等を表示してごみ粒子を指示することもできる。
Subsequently, in step S6, the color fundus image in which the artifact part due to dust is colored in step S5 is displayed on the captured
図4はごみAによるアーティファクト部を抽出するその動作のフローチャート図であり、先ずステップ11において、ごみ粒子候補を抽出するための前処理を行う。画像解析処理部14内のメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像のRGBカラー成分を、既知の手法によって明度情報を算出する。一般に、或る画素値の明度値Iはその画素の赤成分値R、緑成分値G、青成分値Bを用いて、式(1)により算出可能である。なお、明度情報の算出は、この式(1)に限らず、他の方法において算出してもよい。
I=0.3R+0.6G+0.1B ・・・(1)
FIG. 4 is a flowchart of the operation of extracting the artifact part by dust A. First, in
I = 0.3R + 0.6G + 0.1B (1)
更に、算出した明度情報のみの画像データをコントラスト変換処理、ヒストグラム変換処理により、二値化処理をし易くするよう変換する。なお、ここではステップS11における前処理では明度情報を用いることを例に挙げて説明したが、これに限ることなく、カラー成分のうち、緑成分画像を用いるようにしてもよい。 Furthermore, the image data of only the calculated brightness information is converted to facilitate binarization processing by contrast conversion processing and histogram conversion processing. Note that, here, the use of lightness information has been described as an example in the preprocessing in step S11, but the present invention is not limited to this, and a green component image may be used among color components.
次のステップS12において、ステップ11で算出した所定の閾値により二値化処理を行う。抽出対象のごみ粒子は上述したように略黒色であるため、黒に近いレベル、例えば8ビットデータで値0を黒と定義されている画像データの場合には10程度の閾値で二値化を行う。この閾値は一定値だけでなく、静止画撮影用光源8の光量値や、被検者の人種、年齢等の要因により変更可能なようにしてもよい。
In the next step S12, binarization processing is performed using the predetermined threshold value calculated in
ステップ13において、二値化画像から所定粒子サイズのごみ粒子候補を抽出する。ごみ粒子の大きさは、結像する倍率等の情報から事前に大きさの推定が可能であるため、予めアーティファクト抽出部16内のメモリに大きさの範囲情報、例えば5画素以上100画素未満等を記憶しておく。なお、ここで記憶しておく範囲情報は、粒子の占める画素数だけでなく、粒子の周囲長としてもよい。
In
続いて、ステップ14において、ステップ12で二値化された画像情報から上述の範囲情報に該当するごみ粒子候補を抽出し、最後に色成分情報を用いてごみ粒子を決定する。画像解析処理部14内のメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像情報のうち、ステップ13で抽出したごみ粒子候補に相当する部位において、RGBの各成分情報が所定レベル以下のものをごみ粒子として決定する。
Subsequently, in
ごみ粒子の判定の方法としては、ごみ粒子候補の全画素の平均画素値を用いる方法、中央値を用いる方法等が挙げられるが、何れの方法を用いてもよい。 Examples of the method for determining dust particles include a method using an average pixel value of all pixels of the dust particle candidate, a method using a median value, and the like, and any method may be used.
また、ステップ14では画像解析処理部14内の図示しないメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像情報におけるRGBの各成分情報が、所定レベル以下のものをごみ粒子として抽出する場合を例に挙げて説明したが、これに限ることなく、式(1)で算出した明度情報の値を用いるようにしてもよい。
Further, in
図5は実施例2における動作フローチャート図を示し、ステップS1〜S4までは実施例1の図2と同一の工程である。ステップS4の後のステップS21においては、ごみ粒子の抽出後に画像解析処理部14内のメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像から、ごみ粒子部位を除去する。
FIG. 5 is an operation flowchart in the second embodiment, and steps S1 to S4 are the same steps as those in FIG. 2 in the first embodiment. In step S21 after step S4, dust particle parts are removed from the color fundus image temporarily stored in the memory in the image
ごみ粒子の除去に際しては、近傍の眼底画像情報を用いてごみ粒子部位の色付け処理を行う。近傍画像情報で穴埋めする手法に関しては既に種々の方法が提案されているので、これら既知の手法により実施する。 When the dust particles are removed, the dust particles are colored using the fundus image information in the vicinity. Various methods have already been proposed for the method of filling holes with the neighborhood image information, and these methods are used.
そして、ステップS22において、ごみ粒子が除去されたカラー眼底画像を撮影画像表示用モニタ15に表示する。
In step S22, the color fundus image from which the dust particles have been removed is displayed on the captured
図6は実施例3におけるフローチャート図を示し、実施例1、2と同様にステップS1〜S4までは同一の工程を行う。ステップS4の後のステップS31においては、ごみ粒子の抽出後に画像解析処理部14内のメモリ内に一時記憶されているカラー眼底画像のうち、ごみ粒子部位に相当するアドレス情報を、画像解析処理部14内のメモリに記憶されている画像ヘッダ部に記憶する。
FIG. 6 shows a flowchart in the third embodiment. Similar to the first and second embodiments, steps S1 to S4 are the same. In step S31 after step S4, address information corresponding to the dust particle part in the color fundus image temporarily stored in the memory in the image
このアドレス情報は、ごみ粒子の重心位置座標や、左上端点等、ごみ粒子の位置が特定できる情報であり、画像ヘッダ部はカラー眼底画像と対になって管理される画像に関連した情報部である。 This address information is information that can identify the position of dust particles, such as the coordinates of the center of gravity of the dust particles and the upper left corner point, and the image header part is an information part related to an image managed in pairs with the color fundus image. is there.
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.
1 対物レンズ
2 前眼部観察レンズ
3 孔あきミラー
5 跳ね上げミラー
6 撮影用カラーセンサユニット
8 静止画撮影用光源
10 可視カットフィルタ
11 観察/アライメント用光源
13 観察用センサユニット
14 画像解析処理部
15 撮影画像表示用モニタ
16 アーティファクト抽出部
17 観察画像用モニタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記取得手段が前記眼底画像を取得すると、該眼底画像のうち前記被検眼の眼底の血管画像以外の範囲から所定の大きさでかつ略黒色である領域を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする眼科撮影装置。 Obtaining means for obtaining a fundus image of the eye to be examined;
When the acquisition unit acquires the fundus image, an extraction unit that extracts a region that is a predetermined size and substantially black from a range other than the blood vessel image of the fundus of the eye to be examined,
An ophthalmologic photographing apparatus comprising:
前記抽出手段は、前記眼底画像のうち赤味を含む黒色領域を前記血管画像及び出血部画像として認識することを特徴とする請求項1に記載の眼科撮影装置。 The range is a range other than the blood vessel image and the bleeding part image of the fundus of the eye to be examined among the fundus images,
The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 1, wherein the extraction unit recognizes a black region including reddish as a blood vessel image and a bleeding part image in the fundus image.
前記被検眼を照明する照明手段と、
前記照明手段により照明した被検眼を撮像する撮像手段と、を有し、
前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記眼底画像を取得することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の眼科撮影装置。 The acquisition means includes
Illuminating means for illuminating the eye to be examined;
Imaging means for imaging the eye to be examined illuminated by the illumination means,
Ophthalmic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that to obtain the fundus image based on the imaging result of the imaging means.
前記取得手段が前記眼底画像を取得すると、該眼底画像のうち前記被検眼の眼底の血管画像以外の範囲から所定の大きさでかつ略黒色である領域を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする眼科システム。 Obtaining means for obtaining a fundus image of the eye to be examined;
When the acquisition unit acquires the fundus image, an extraction unit that extracts a region that is a predetermined size and substantially black from a range other than the blood vessel image of the fundus of the eye to be examined,
An ophthalmic system characterized by comprising:
前記取得工程により前記眼底画像が取得されると、前記眼底画像のうち前記被検眼の眼底の血管画像以外の範囲から所定の大きさでかつ略黒色である領域を抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とする眼科撮影方法。 An acquisition step of acquiring a fundus image of the eye to be examined;
When the fundus image is acquired by the acquisition step, an extraction step of extracting a region that is a predetermined size and substantially black from a range other than the blood vessel image of the fundus of the eye to be examined in the fundus image;
An ophthalmologic imaging method comprising:
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