JP5348982B2 - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検眼の眼底画像を表示出力する画像処理方法および画像処理装置に関するものである。

従来より、眼科撮影データを用いて緑内障の診断を行なう手法として、眼底画像中の視神経乳頭部（以下単に乳頭ないし乳頭部と記す）の形状およびサイズを評価する画像処理が知られている。

画像解析を介して乳頭陥凹部の大きさを評価するに際し、カップ（Ｃｕｐ）と呼ばれる乳頭陥凹部の縁とディスク（Ｄｉｓｃ）と呼ばれる乳頭縁の距離比、いわゆるＣ ／ Ｄ 比が用いられることがある（たとえば下記の特許文献１）。

また、乳頭陥凹部であるディスク（Ｄｉｓｃ）と、乳頭縁であるカップ（Ｃｕｐ）の中間部の領域はリム（Ｒｉｍ）と呼ばれ、このリムの幅を検者が観察することによって緑内障の診断を行なう手法もある。撮影された乳頭領域のディスクおよびカップ領域の境界の決定は画像解析により自動的に行なうことも考えられるが、検者が撮影画像を解析することにより行なうことも多い。
特許第３５９４４６８号

一般に、乳頭部のリムの幅は、局所的に狭くなることがあり、このような特異な形状の部分を発見することが緑内障の診断には重要であると考えられているが、リムは放射状に分布するために、単に乳頭部近傍の画像を表示し、検者がその画像を見てリムの幅を比較しつつリム全周を見回して狭くなったリムを客観的に同定することは困難であった。

また、緑内障の診断を支援するのに、従来より横軸を角度、縦軸を撮影された乳頭部のディスク輪郭の高さをプロットして出力するような手法が用いられている（たとえば、ＨＲＴの結果シート）が、単に数値や棒グラフとしてディスク輪郭の高さのような情報を出力しても、検者にとって目視による原画像との対応付けは容易ではなかった。

本発明の課題は、上記の問題に鑑み、被検眼の視神経乳頭部のディスク、カップ、リムなどの形状やサイズに関する情報をより理解しやすいフォーマットで出力することができ、これに基づき緑内障の診断を容易に行なえるようにすることにある。

上記の課題を解決するため、本発明においては、撮像された眼底画像の画像データから、視神経乳頭部に相当するディスク外周の軌跡、および視神経乳頭陥凹部に相当するカップ外周の軌跡を取得し、被検眼のほぼ視神経乳頭部中心に相当する画像中の基準点を中心とする極座標系における画素の極座標を求め、この画素の極座標の動径、偏角をそれぞれ２次元直交表示座標系の２軸に写像して得られる極座標展開画像を生成して表示出力するとともに、該極座標展開画像の表示出力において、前記ディスク外周と前記カップ外周とを境界とするそれぞれの画像領域を他の部分と識別可能な表示形式で表示する構成を採用した。

上記構成によれば、画素の極座標の動径、偏角をそれぞれ２次元直交表示座標系の２軸に写像して得られる極座標展開画像を生成して表示出力するとともに、該極座標展開画像の表示出力において、前記ディスク外周と前記カップ外周とを境界とするそれぞれの画像領域を他の部分と識別可能な表示形式で表示するようにしているので、被検眼の視神経乳頭部のディスク、カップ、その中間部のリムなどの形状やサイズに関する情報をより理解しやすいフォーマットで出力することができ、また極座標展開画像にも血管などが表示されていて原画像との対応付けも容易にできるので、これに基づき緑内障の診断を容易に行なえる、という優れた効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例として、被検眼眼底を撮影して得られた画像データに対して画像処理を行ない、乳頭部の形状に関するグラフィカルデータを出力する眼科測定装置に関する実施例につき説明する。

＜システム構成＞
図１は本発明を採用した眼科測定装置の構成を示している。図１において符号１０１は眼底撮影用のカメラで、被検眼（不図示）の眼底を所定の撮影条件で撮影するための機構、例えば、撮影距離を決定するアライメント機構などを備えた眼底カメラなどから構成される。カメラ１０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を有し、デジタルデータとして撮影した被検眼の眼底画像データを画像処理装置に出力する。

画像処理装置１００は、例えばパーソナルコンピュータなどのハードウェアを用いて構成される。画像処理装置１００は、システム全体の制御を行なうとともに、後述の画像処理を実施する画像処理手段の主体を構成するＣＰＵ１０２を含む。

後述の画像処理は、ＶＲＡＭ（画像メモリ）１０４をワークエリアとして実行される。この他にも、画像処理以外のシステム制御などに用いるためのメモリとして、ダイナミックＲＡＭなどから構成されたメモリが設けられるものとする。後述の画像処理を実施するためのＣＰＵ１０２のプログラムはＲＯＭ１０３かＨＤＤ１０５に格納しておく。

また、ＨＤＤ１０５は、被検眼の撮影画像データ、測定結果などの数値データ、あるいは後述の画像処理により生成された出力画像データなどを格納するために用いられる。

画像処理装置１００には、表示出力手段として、ＬＣＤやＥＬパネル、ＣＲＴなどから構成されたディスプレイ１０７が接続されており、ディスプレイ１０７には画像処理装置１００の画像処理を制御するためのユーザーインターフェース画面などを表示させる。

また、画像処理装置１００は、後述の画像処理に基づき、被検眼眼底の乳頭部のディスク、カップ、リムなどの部位の形状やサイズに関する評価を検者が容易に行なえるよう構成した画像データを生成し、ディスプレイ１０７に出力させる。

画像処理装置１００には、不図示のネットワークインターフェースを介してネットワーク１０６が接続される。画像処理装置１００は、上述の被検眼の撮影画像データ、測定結果などの数値データ、あるいは後述の画像処理により生成された出力画像データなどを外部のコンピュータや別の画像処理装置、あるいは眼科測定装置などに出力する。

図１２は、本実施例において、緑内障診断のために眼底撮影を行ない、撮影画像を出力させる際の大まかな処理の流れを示している。

カメラ１０１は、例えば、検者が眼底カメラに準じた操作系およびアライメント系を用いて被検眼（不図示）に対して位置決めされ、検者の特定の撮影操作に応じて被検眼眼底の画像を撮影する（ステップＳ１０）。緑内障診断のための撮影においては、被検眼眼底の乳頭部およびその付近が画面中心に来るように撮影アングルを決定する。また、このとき、好ましくは被検眼眼底はステレオ撮影される。ステレオ撮影手段としては、例えばカメラ１０１の主光学系内に、光軸中心から左右に偏った位置に設けた絞りを各々開口／閉鎖して左右の視差画像を撮影するような構成を用いることができる。以下では、ステレオ撮影された画像データについても示す。

画像処理装置１００は、カメラ１０１で撮影した被検眼眼底の画像データを取り込み（ステップＳ１１）、所定の表示形式でディスプレイ１０７に表示させる（ステップＳ１２）。

撮影画像データ中の被検眼眼底の乳頭部のカップおよびディスク領域は、カップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１を用いて特定する（ステップＳ１３）。

カップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１はＣＰＵ１０２の画像認識ソフトウェアにより構成することも考えられるが、本実施例では、カップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１は、不図示のキーボード、マウス、デジタイザパッド、ポインティングデバイスなどの操作部ハードウェアから構成し、検者がディスプレイ１０７に表示された被検眼眼底の画像を観察しつつ、これらの操作部ハードウェアを操作して、ディスプレイ１０７に表示された被検眼眼底の画像中のカップ外周およびディスク外周と判断した部位を特定する。具体的操作としては、たとえば、ポインティングデバイスで、眼底画像中に軌跡を描き込ませる操作が考えられる。

カップ外周およびディスク外周領域が特定されると、検者は上記のキーボードおよびポインティングデバイスなどの操作手段を用いて表示方法を指定し（ステップＳ１４）、画像処理装置１００は指定された表示方法に応じて、表示すべき画像データを生成し、ディスプレイ１０７に表示させる。

＜画像処理および表示制御＞
次に以上の構成における画像処理および表示制御につき説明する。

本実施例の眼底撮影画像に対する画像処理では、被検眼のほぼ乳頭部中心に相当する画像中の基準点（例えばディスク外周内の所定の基準点を中心とする極座標系）を中心とする極座標系における画素の極座標を求め、この画素の極座標の（動径、偏角）をそれぞれ２次元直交表示座標系の２軸にマップ（写像）してグラフィック表示する表示出力方式を用いる。この表示出力方式の表示座標系は、たとえば後述のように横軸に角度を、縦軸に動径（距離）をとった２次元直交表示座標系である（図６〜図１１）。

また、本実施例では、そのような表示座標系において、例えば緑内障診断などに有用な種々の表示変換処理についても説明する。

図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）は、カメラ１０１でステレオ撮影（図１２のステップＳ１０）した被検眼の右眼の視神経乳頭部のステレオペア画像、および被検眼の右眼の視神経乳頭部のペア画像をそれぞれ模式的に示している。図２（ａ）、図３（ａ）の上部にそれぞれ示した通り、ここでは画像の左側が側頭側、右側が鼻側に対応するように左（２０１）、右（２０２）のステレオ画像を配置してある（以下の各図においても図中に側頭側、鼻側の表示を必要に応じて行なうものとする）。

図２および図３において、符号２０３は撮影された乳頭部のディスク領域外周、２０４は撮影された乳頭部のカップ領域外周をそれぞれ示している。ディスク領域外周２０３とカップ領域外周２０４の中間部はリムと呼ばれる領域で、一般にディスク領域外周２０３より外側よりも多少高く盛り上った形状となっている。緑内障の診断基準の１つとしては、このリムの部分の幅が（一部）狭くなっているかどうか、という形状評価が用いられることがある。

ＣＰＵ１０２は図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）のようにカメラ１０１から取得（図１２のステップＳ１１）したステレオ画像をＶＲＡＭ１０４に展開した上ディスプレイ１０７で表示（同ステップＳ１２）させる。その場合、所定のステレオ表示方式などを用いてステレオ表示により検者に提示することができる。

本実施例の画像処理は、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）のように撮影された左右のステレオ画像それぞれについて行ない、その結果を双方とも表示することができるが、以下ではステレオ画像の１つについての処理のみについて説明する。

図２（ａ）または（ｂ）、図３（ａ）または（ｂ）のようにそれぞれ撮影された右眼、および左眼の左（または右）のステレオ画像の１つに対して検者はカップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１を用いてカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３の位置を指定する。具体的には、この指定は、これらの取得手段１１０、１１１を構成するポインティングデバイスを用いて、右眼、および左眼の左（または右）のステレオ画像上に軌跡をマーキング指定することにより行なう（図１２のステップＳ１３）。

なお、カップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３の決定は、特許文献１に記載されるような画像認識（例えば、ステレオ撮影画像から深さ情報を抽出し、ほぼ同一の深さの部位の軌跡を抽出するなど）によって行なうことも考えられるが、以下では、検者がカップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１を用いてカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３を指定するものとする。

図４（ａ）および図５（ａ）は、カップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３を検者が指定し終わった時のディスプレイ１０７における表示状態を示している。図４（ａ）および図５（ａ）の例では、検者が指定したカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３が太線で表示され、その中間のリムと、中央のカップ領域を他の画像の部分と識別できるような表示形式を用いた表示、例えば異なる色やパターン表示を利用した強調表示を行なっている。なお、これらの異なる色やパターン表示を用いた強調表示は、好ましくは乳頭部や眼底血管２０５の画像が視認できるように半透明表示とする。

ＣＰＵ１０２は、カップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１を制御して、検者のポインティングデバイスなどの操作を読み取り、ディスプレイ１０７における表示を制御することにより、図４（ａ）、図５（ａ）に示すような表示を行なう。

検者が指定したカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３の軌跡は、例えばその軌跡上にある画素の画素アドレス（２次元直交座標におけるｘｙ座標データ）の列（ポインタデータ列）として、ＶＲＡＭ１０４ないし他のＲＡＭのようなメモリの所定領域に確保した格納領域に格納する。

続いて、ＣＰＵ１０２は、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、本実施例の画像処理の基礎となる極座標系の中心（極座標中心：あるいは極座標原点）Ｏを求める。この極座標中心を求めるには、
（ａ）演算により２次元的にディスク領域の重心を求める。

（ｂ）ステレオ画像から眼底の深さ情報のマップデータを作成し、最深点を中心とする。

（ｃ）検者（オペレータ）がポインティングデバイスなどを用いて任意に指定する。
といった手法が考えられる。本実施例では、ステレオ画像を取得しているので、（ｂ）のごとく、ステレオ画像から眼底の深さマップを作成し、最深点を極座標中心Ｏとする手法を採用するものとする。この手法によれば、例えば単に２次元的な演算によりディスク領域の重心のような代表点を求めるよりも、よりその被検眼の乳頭部の３次元形状に即した代表点を乳頭部の中心を極座標中心Ｏとして求めることができる。

なお、極座標中心Ｏを重心演算により求める場合には、ディスク領域（ディスク領域外周２０４の内側）の重心を求めるかわりに、カップ領域（カップ領域外周２０３の内側）の重心を求めて、これを極座標中心Ｏとしてもよい。

続いて、ＣＰＵ１０２は、上記のようにして求めた極座標中心Ｏを中心として、仮想線分を置き、この仮想線分を回転させ、仮想線分上の各画素データを順次取得することにより、極座標中心Ｏを中心とする極座標系における画素データに変換する。図４（ｂ）および図５（ｂ）は、それぞれ右眼および左眼の画像において、仮想線分Ｏ−Ａを置き、これをＯ−Ｂ、Ｏ−Ｃ、Ｏ−Ｄ、Ｏ−Ｅ、Ｏ−Ｆ…のように回転させ、これら仮想線分の上を通る画素データを、中心Ｏを中心とする極座標系を表現したテーブルメモリにマップし直すことにより、極座標系への変換を行なうことができる。

なお、図４（ｂ）および図５（ｂ）における仮想線分Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂ、Ｏ−Ｃ、Ｏ−Ｄ、Ｏ−Ｅ、Ｏ−Ｆは、後述の図７の表示例におけるガイドラインの位置と一致している。

具体的には、たとえば、変換前のｘｙ座標系における画素データを格納したアドレスを極座標系を表現したテーブルメモリに格納する、といったポインタ配列（テーブル）を生成することにより、上記の極座標系へのデータ変換を行なうことができる。

なお、図４（ｂ）および図５（ｂ）は簡略化して短かく示してあるが実際には画素データが存在する範囲全体をカバーするだけの長さを有するものとし、また、仮想線分Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂ、Ｏ−Ｃ、Ｏ−Ｄ、Ｏ−Ｅ、Ｏ−Ｆの回転は（たとえば画像周辺部で充分な分解能を確保できる程度の）微少角度ずつ行なうものとする。

本実施例では上記のようにして極座標変換画像データ（その画素データの内容は、変換前と同様、画素の輝度、ないし濃度データである）を図６〜図１１に示すような、横軸に角度を、縦軸に動径（距離）をとった２次元直交表示座標系を用いて表示する。このような表示画像を、本実施例では便宜上極座標展開画像、という。

この極座標展開画像の表示においては、ディスプレイ１０７を用いて図６〜図１１におけるような種々の異なる表示を行なうことができる。図６〜図１１の極座標展開画像３００では、横軸に角度を、縦軸に動径（距離）をとった２次元直交表示座標系を用いて上述のように極座標変換した画素データを表示している。図６〜図１１では、極座標中心に近い側を図の下方にとっている。

図６の表示において、カップ領域外周３０４およびディスク領域外周３０３は、通常表示座標系（直交座標系：例えば図２および図３）におけるカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３に相当する輪郭、符号３０５は、眼底血管の映像である。

図６において、カップ領域外周３０４およびディスク領域外周３０３の中間部が、緑内障の診断において重要なリムの部位に相当し、このように極座標展開画像として水平方向にリムの部位が連続するように表示することによって、元の直交座標系における表示よりも、検者はより明瞭にカップ領域外周３０４〜ディスク領域外周３０３の中間のリムの部位の寸法分布を知ることができる。

図６の極座標展開画像の表示は横軸に角度を、縦軸に動径（距離）をとった２次元直交表示座標系を用いて、上述のように極座標変換した画素データを表示したものである。眼底領域や、血管、乳頭部などに各々対応する画素の表示濃度（あるいは輝度）は図２〜図３に示した縦および横（ｘｙ）の距離を２軸にとった２次元直交座標系（以下、通常の２次元直交座標系という）における表示と同じであり、いわば、乳頭部を中心に判りやすく画素を展開、変形させたものといえる。

この図６のような極座標展開画像の表示を、本実施例の基本表示形態（基本表示モード）とすると、さらに、図７〜図１１に示すような異なる表示形態（表示モード）を用いることが考えられる。

図７の表示形態（表示モード）は、図６の基本表示形態で表示した眼底画像上に、図４（ｂ）および図５（ｂ）における仮想線分Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂ、Ｏ−Ｃ、Ｏ−Ｄ、Ｏ−Ｅ、Ｏ−Ｆを置いた位置にガイドラインを置き、破線により表示したものである。ここでは同じＡ〜Ｆの符号を用いて各ガイドラインの外側の端部を示している（極座標中心Ｏは横軸上にある）。

図７のような表示形態（表示モード）をとる場合には、図４（ａ）または図５（ａ）のように検者にカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３を指定させた後（あるいはこれと同時に）、図４（ｂ）または図５（ｂ）のように仮想線分Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂ、Ｏ−Ｃ、Ｏ−Ｄ、Ｏ−Ｅ、Ｏ−Ｆを通常の２次元直交座標系におけるガイドラインとして表示し、この図４（ｂ）または図５（ｂ）の表示形態で表示を行なった後、あるいは、この図４（ｂ）または図５（ｂ）の表示形態による表示と並べて図７の表示形態（表示モード）による表示を行なえばよい。

図７のような表示を行なうことにより、通常の２次元直交座標系における表示部位と、極座標展開画像における表示部位との対応を非常に判り易く検者に提示することができる。

図８の表示形態（表示モード）は、図６の基本表示形態で表示した眼底画像上に、カップ領域４０４、およびリム領域４０３に相当する部位を強調表示したものである。このような強調表示は、図４（ａ）および図５（ａ）で説明したような他の撮影画像の部分と識別できるように異なる色やパターン表示を用いた強調表示とし、この強調表示の部位は好ましくは乳頭部や眼底血管２０５の画像が視認できるように半透明表示とする。なお、カップ領域外周３０４およびディスク領域外周３０３の位置は、当然ながら図４（ａ）、図５（ａ）において検者が指定したカップ領域外周２０４およびディスク領域外周２０３の位置と一致させる。

図８のように、リム領域４０３、あるいはさらにカップ領域４０４に対して強調表示を付与した表示形態（表示モード）を用いることにより、図６のような基本表示形態（基本表示モード）のように元の画素の濃度（ないし輝度）のみ用いて画像を表現するよりも、明確に検者の領域指定に対応して定まるリム領域４０３、あるいはさらにカップ領域４０４の形状を提示することができる。

図９の表示形態（表示モード）は、図７の表示形態（表示モード）と、図８の表示形態（表示モード）との複合表示形態（複合表示モード）であって、図７で説明したガイドライン表示を行なうとともに、図８で説明したリム領域４０３、およびカップ領域４０４に対する強調表示を付与したものである。このような複合表示形態（複合表示モード）によれば、ガイドライン表示によって円周方向の位置を明確に提示することができるとともに、検者の領域指定に対応して定まるリム領域４０３、あるいはさらにカップ領域４０４の形状を明確に提示することができる。

なお、図８および図９において、リム領域４０３、およびカップ領域４０４に対して付与する強調表示の色は、図４（ａ）、図５（ａ）に示した外周指定の際に、対応するリム領域、およびカップ領域に対して用いた強調表示の色と一致させると、より画像領域の対応を容易に読み取ることができる。

図１０の表示形態（表示モード）は、図６の基本表示形態（基本表示モード）における表示画像を変形した画像を表示するものである。

図６の基本表示形態（基本表示モード）における表示画像における図の縦方向に沿った１画素の幅を有する１ラインを図１０に示すように上下方向に平行移動することによって、検者が指定した特定の境界線がディスプレイ１０７上で直線として表示されるように画像を変形させることができる。画像を変形させる際にディスプレイ１０７上で直線として表示されるようにする部位としては、たとえば、検者が指定したカップ領域外周３０４またはディスク領域外周３０３の軌跡が考えられる。

図１０の例では、カップ領域外周３０４がディスプレイ１０７上で直線として表示されるように、図の縦方向に沿った１画素の幅を有する１ラインを上下方向に平行移動する変形を行なっている。このような表示画像の変形によって、カップ領域外周３０４を直線として表示すると、リム領域５０３と、カップ領域５０４が図示のように変形する。

そしてリム領域５０３と、カップ領域５０４が両者の境界であり、直線として表示されたカップ領域外周３０４を介して上下に並ぶため、検者はリム領域５０３や、カップ領域５０４の幅の変化を容易に読み取ることができる。例えば、緑内障の診断に有用なリム領域５０３の幅の変化（分布）は、図１０のような表示によれば一種のグラフ表示として読み取ることができ、検者はひと目でリム領域５０３の幅の変化（分布）を認識することができる。

なお、図１０の上部および下部の黒色の領域は、図の縦方向に沿った１画素の幅を有する１ラインを上下に平行移動することによって生じた画素データの無い部分で、図１０では図示のように最も上方に平行移動した１ラインと最も下方に平行移動した１ラインを除く部分を黒色（または他の表示色）で埋めて表示している。このような表示により、いずれの縦方向の１ラインの画素情報も欠けないように表示を行なうことができる。しかし、このような画素データのない部分を表示しないよう、上下をトリミングした画像を表示してもよい。また、符号５０５で示したものは画像中の眼底血管である。

図１１の表示は、ステレオ撮影データ（例えば図２、図３）から、３次元測定を行ない、眼底の各部位の深さ情報を得ることができる場合に、丁度、検者が指定したディスク領域外周（例えば図４（ａ）、図５（ａ）の２０３、図１０の３０３）の軌跡の部分の深さ情報（３次元測定の基準点からの差分）を、横軸に角度をとってグラフ表示したものである。

図１１のようなディスク領域外周（２０３、３０３）の深さ情報のグラフ表示は、例えば、図１０の表示形態（表示モード）による画像表示とともに、左右の幅を合せてディスプレイ１０７に表示することによって、検者により有用な情報を提示することができる。すなわち、検者はリム領域５０３の幅の変化（分布）を容易に把握できるとともに、そのリム領域５０３の端縁に相当するディスク領域外周（２０３、３０３）の高さの変化（分布）を同時に容易に読み取ることができ、３次元的、立体的にリム領域５０３の形状を把握することができる。

図２〜図１１に種々の撮影画像、あるいは種々の表示形態（表示モード）によるガイドライン付加、強調表示を施したり、変形させたりした画像を示したが、これらの画像表示は、ディスプレイ１０７で順次行なうこともでき、また、撮影画像や各種表示形態（表示モード）による表示画像は、その任意の部分、あるいは全部、などを検者の指定に応じてディスプレイ１０７で同時に表示（タイルウィンドウ表示や、重畳ウィンドウ表示、など任意の同時表示方式を利用できる）してもよい。

図１３に、本実施例の画像処理システムにおけるより詳細な画像処理手順の流れを示す。図１３では、検者の操作と画像処理装置１００の画像処理の双方を示しているが、画像処理装置１００の処理主体として画像処理を実施するためのＣＰＵ１０２のプログラムはＲＯＭ１０３かＨＤＤ１０５に格納しておくものとする。なお、図１２において既に説明した手順や処理については、以下では該当するステップ番号を記載するに留め、重複した説明は省略するものとする。

図１３のステップＳ２０では、図１２のステップＳ１０で説明したように、被検眼の画像データをカメラ１０１で撮影、取得する。なお、このとき処理対象として取得する画像データは必ずしもその都度カメラ１０１で撮影したものでなくてもよく、過去に撮影し、ＨＤＤ１０５などを利用して構成されたファイリングシステムに保存されていてもよい。

ステップＳ２１では、撮影した眼底画像を従来通りの表示フォーマットで表示する。続いてステップＳ２２では、本発明による上述の極座標展開画像表示を行なうか否かを判定する。本発明による極座標展開画像表示を行なわない場合は、ステップＳ２１に戻り、例えば、撮影した画像、ないしＨＤＤ１０５などに格納されている画像をそのまま表示する処理を従来通り行なう。

ステップＳ２２で本発明による極座標展開画像表示を行なう場合には、ステップＳ２３に進み、カップ領域およびディスク領域の外周を決定する。このとき、例えば検者がカップ外周取得手段１１０、およびディスク外周取得手段１１１を制御して、カップ領域およびディスク領域の外周の軌跡を指定する（あるいは特許文献１に記載されるような手法により画像認識処理によりカップ領域およびディスク領域の外周の軌跡を決定する）。

ステップＳ２４では、極座標展開処理の基準点、すなわち、極座標中心（原点）Ｏを決定する。ここでは、上述のように、（ａ）演算により２次元的にディスク領域の重心を求める、（ｂ）ステレオ画像から眼底の深さマップを作成し、最深点を中心とする、（ｃ）検者（オペレータ）がポインティングデバイスなどを用いて任意に指定する、などの手法を用いることができる。

ステップＳ２５では、図６〜図１１に示した表示形式（図２〜図１１で説明した各種の表示形態：または表示モードの１つまたは複数の組合せ）を選択する。ここでは、表示形式の１つのみを選択できるようにしてもよいし、また、任意ないし全ての表示形式による表示をディスプレイ１０７で行なうような選択も許容するようにしてよい。

ステップＳ２６では、ステップＳ２３におけるカップ領域およびディスク領域の外周の指定、ステップＳ２４における極座標中心Ｏの決定、ステップＳ２５において選択された表示形式に基づき、極座標展開画像を生成するか否かを判定する。極座標展開画像を生成しない場合には、ステップＳ２１に戻り、従来通りの画像表示を行なう。

極座標展開画像を生成する場合にはステップＳ２８で極座標展開の処理内容を決定し、必要な表示制御パラメータの決定などを行ない、極座標展開画像を生成する画像処理を行なうが、図１３の例ではステップＳ２８に先立ち、
ステップＳ２７で、極座標展開画像を生成する眼底画像が右眼のものであるか左眼のものであるかを判別する。ディスプレイ１０７に眼底画像を表示する場合には、左右の被検眼によって、側頭部／鼻側の位置取りをディスプレイ１０７の右にとるか左にとるか（左眼と右眼では展開する方向を逆にとる）を選択したほうが好ましい。

そこで図１３の制御例では、ステップＳ２８で極座標展開画像として表示すべき眼底画像が右眼のものであるか左眼のものであるかを判別し、その結果に応じて、極座標展開画像を表示する場合のディスプレイ１０７における側頭部／鼻側を左右いずれに位置取りするかを決定する。ここでＨＤＤ１０５などにファイリングされている眼底画像を用いる場合などにおいて、もし、眼底画像の被検眼の左右の識別情報が眼底画像と関連付けて記録されていればその情報を読み出して用いる。もし、眼底画像の被検眼の左右の識別情報が欠落していたり、読み出せない場合には検者（あるいはオペレータ）に入力を求めるようにしてもよい。

次にステップＳ２８では、決定された極座標展開処理を行ない、ステップＳ２９では、ディスプレイ１０７を制御して極座標展開した眼底画像を表示させる。ステップＳ２９では、図２〜図１１で説明した表示形態：または表示モードの１つまたは複数の組合せにより眼底画像の表示を行なう。

例えば図１３に示したような画像処理を行なうことにより、被検眼眼底の視神経乳頭部の画像を撮影し、画像表示形式を適宜選択しつつ、極座標展開画像を中心として視神経乳頭部付近の部位、たとえばカップやディスクの周縁、その中間部のリムの形状や寸法の分布を判りやすく表示することができる。

また極座標展開画像と原画像をディスプレイに並列表示し、片方の画像上で位置を指定すると、もう片方の画像上で指定された位置に対応する点を示すようにすると、極座標展開画像と原画像との対応がより判り易くなる。

なお、以上では、ディスプレイ１０７を用いて極座標展開画像を表示出力する例を示したが、ディスプレイ１０７で表示する画像は同様にプリンタなどの画像出力手段を用いて出力することもでき、また、ネットワーク１０６を介して他のコンピュータや画像処理装置に対して送信することもできる。

本発明は、被検眼の眼底画像を表示出力する画像処理を行なう眼底カメラや眼科測定装置、ファイリング装置などの画像処理装置において実施することができる。

本発明を採用した画像処理システムの構成を示したブロック図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部近傍のステレオ撮影画像を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼左眼の視神経乳頭部近傍のステレオ撮影画像を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の画像に対する画像処理を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼左眼の視神経乳頭部の画像に対する画像処理を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の極座標展開画像を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の極座標展開画像の異なる表示形態を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の極座標展開画像のさらに異なる表示形態を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の極座標展開画像のさらに異なる表示形態を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部の極座標展開画像のさらに異なる表示形態を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける被検眼右眼の視神経乳頭部のディスク領域外周の高さ情報の表示形態を示した説明図である。 図１の画像処理システムにおける画像処理の流れを示したフローチャート図である。 図１の画像処理システムにおける画像処理の流れをより詳細に示したフローチャート図である。

符号の説明

Ｏ 極座標中心
１００ 画像処理装置
１０１ カメラ
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０５ ＨＤＤ
１０６ ネットワーク
１０７ ディスプレイ
１１０ カップ外周取得手段
１１１ ディスク外周取得手段
２０３、３０３ ディスク領域外周
２０４、３０４ カップ領域外周
２０５、３０５、５０５ 眼底血管
３００ 極座標展開画像
３０４ カップ領域外周
４０３ リム領域
４０４ カップ領域

Claims (6)

1. 撮像された眼底画像の画像データから、視神経乳頭部に相当するディスク外周の軌跡、および視神経乳頭陥凹部に相当するカップ外周の軌跡を取得し、
   被検眼のほぼ視神経乳頭部中心に相当する画像中の基準点を中心とする極座標系における画素の極座標を求め、
   この画素の極座標の動径および偏角をそれぞれ２次元直交表示座標系の２軸に写像して得られる極座標展開画像を生成して表示出力するとともに、該極座標展開画像の表示出力において、前記ディスク外周と前記カップ外周とを境界とするそれぞれの画像領域を他の部分と識別可能な表示形式で表示することを特徴とする眼底画像処理方法。
2. 請求項１に記載の眼底画像処理方法において、前記ディスク外周と、前記カップ外周の軌跡をステレオ撮像された眼底画像の画像データの深さ情報に基づき取得することを特徴とする眼底画像処理方法。
3. 請求項１または２に記載の眼底画像処理方法において、眼底画像をほぼそのまま表示する通常表示出力においては、前記取得された視神経乳頭部に相当するディスク外周の軌跡、および視神経乳頭陥凹部に相当するカップ外周の軌跡を境界とする画像領域に対して色分け表示を行ない、かつ、極座標展開画像の表示出力においては、視神経乳頭部に相当するディスク外周の軌跡、および視神経乳頭陥凹部に相当するカップ外周の軌跡を境界とする画像領域に対して前記通常表示出力におけるものと同一の色分け表示を行なうことを特徴とする眼底画像処理方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の眼底画像処理方法において、ステレオ撮像された眼底画像から、該撮像された眼底の深さ情報を検出し、該深さ情報から決定される最深点を前記基準点として、画素の極座標を求めることを特徴とする眼底画像処理方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の眼底画像処理方法において、前記極座標展開画像の表示出力に際して、前記カップ外周またはディスク外周に対応する境界線が直線として表示されるように、２次元直交表示座標系の動径を対応づけた軸方向に平行移動して画像データを表示することを特徴とする眼底画像処理方法。
6. 撮像された眼底画像の画像データから、視神経乳頭部に相当するディスク外周の軌跡、および視神経乳頭陥凹部に相当するカップ外周の軌跡を取得し、被検眼のほぼ視神経乳頭部中心に相当する画像中の基準点を中心とする極座標系における画素の極座標を求め、この画素の極座標の動径および偏角をそれぞれ２次元直交表示座標系の２軸に写像して得られる極座標展開画像を生成する画像処理手段と、
   前記画像処理手段により生成された前記極座標展開画像を表示する表示出力手段を有し、
   該極座標展開画像の表示出力において、前記ディスク外周と前記カップ外周とを境界とするそれぞれの画像領域を他の部分と識別可能な表示形式で表示することを特徴とする眼底画像処理装置。

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