JP5432644B2 - 血管交差・分岐部位の抽出方法及び装置 - Google Patents
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Description
かかる問題に鑑みて、本発明は、上述した誤判定の確率を低減することと、抽出部位である交差・分岐部位が領域の中央部にあるものを高い確率で抽出することを目的とする。
また、本発明に係る抽出装置は、被検眼の眼底画像の抽出候補領域の外周部における外周小領域を決定する決定手段と、前記決定された外周小領域に存在する複数の外周部血管の座標平均が前記抽出候補領域の中央部に含まれるかどうかを判定する中央部判定手段と、前記中央部に含まれると判定された場合に、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出する抽出手段とを含む。
本発明の一実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
本実施例においては、走査型レーザー検眼鏡(SLO)により撮像されたSLO像をグレイスケールのデジタルデータ化し、得られたSLO像全域から眼底の血管の交差・分岐部位を抽出する。以下に、本実施例の手順を図1(a)のフローチャートと図2に示す本実施例に用いる装置の全体構成図を用いて示す。
なお、本実施例において用いる画像はSLO像には限定されず、眼底写真など、眼底の血管が写っている二次元画像であり、血管がその他の領域に比べて低輝度であれば、いかなる画像でも用いることができる。
まず、CPU902が設定手段として機能して、SLO像の左上隅に位置する正方形の領域を抽出候補領域として選択し、この領域の情報をメモリに保存する。これ以降の処理において、この選択された抽出候補領域に血管の交差・分岐部位が存在するかを判定し、交差・分岐部位があると判定されれば、この抽出候補領域が血管交差・分岐部位として抽出されることになる。抽出候補領域の大きさは、あらかじめ検者904が決定してメモリに保存する。なお、抽出候補領域の大きさに特に制限はなく、画像中の血管交差・分岐部位が入る程度の面積よりも大きければよい。図3(a)に示すように、本実施例では縦140×横140画素とした。なお、これは、本発明者が、本発明を用いて血管交差・分岐部位を抽出し、抽出した領域をテンプレート画像として同一被検者のSLO像にパターンマッチングをかけた際にパターンマッチングでの誤検知がなかった最小のサイズである。また、抽出候補領域の形状も正方形に限定されず、長方形や円形等、いかなる形状としてもよい。
まず、CPU902は、隣り合う各外周小領域間の輝度平均値の差の絶対値を求め、メモリ903に保存する。図3(c)にその概念図を示す。その後CPU902は、隣り合う外周小領域間の輝度平均値の差の絶対値と第1の閾値Aの比較、及び隣り合う外周小領域間の低いほうの輝度平均値と第2の閾値Bの比較を実行する。外周小領域間の輝度平均値の差の絶対値が第1の閾値A以上であり、かつ輝度平均値の低いほうの外周小領域の輝度平均値が第2の閾値B以下である場合、低いほうの輝度平均値で表される外周小領域には血管が走っていると判定する。
血管の走っている外周小領域が3つ以上あると判定した場合、CPU902はステップ103へ進む。3つ未満の場合は、CPU902はステップ105の処理に進む。
ステップ103は、CPU902が演算手段として機能して、外周部血管の座標平均が中央部の範囲内にあるかを判定する中央部判定のステップである。
実施例2では、実施例1に示した交差・分岐部位の抽出方法において、抽出候補領域の中央部を血管が通ることを抽出の条件として構成する。
SLO像は実施例1で用いたものと同じである。図1(b)のフローチャートの各ステップを実現するプログラムは、ハードディスク905に記憶され、CPU902が読み出して実行する。
このように構成することにより、実施例1と比較して、抽出領域の中央部に血管の交差・分岐部位の中心がある領域を抽出する確率をより高めることができる。
実施例3では、血管の交差・分岐部位を抽出する眼底画像としてフルオレッセン蛍光眼底画像(FA)やインドシアニングリーン眼底造影画像(IA)を用いる。FAやIAの画像内では、血管はその他の領域に比べて高輝度になる。なお、本実施例においても、血管がその他の領域に比べて高輝度である二次元画像であれば、どのような眼底画像をも用いることができる。
このように構成することにより、血管がその他の領域に比べて高輝度で撮影される場合でも、実施例2と同じ効果を得ることができる。
402 中央部
901 SLO撮像系
902 CPU
903 メモリ
904 検者
905 ハードディスク
Claims (22)
- 被検眼の血管を含む眼底画像から、血管交差・分岐部位を含む領域を抽出する血管交差・分岐部位の抽出方法であって、
前記眼底画像の抽出候補領域の外周部における外周小領域を決定する工程と、
前記決定された外周小領域に存在する複数の外周部血管の座標平均が前記抽出候補領域の中央部に含まれるかどうかを判定する工程と、
前記中央部に含まれると判定された場合に、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出する工程と、を含むことを特徴とする抽出方法。 - 前記複数の外周部血管の数を判定する工程をさらに含み、
前記抽出する工程において、前記数を判定する工程と前記中央部に含まれるかどうかを判定する工程との判定結果に従って、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出することを特徴とする、請求項1に記載の抽出方法。 - 前記数を判定する工程において、前記外周小領域を構成する隣り合う小領域間における輝度平均値の差の絶対値を、予め定めた第1の閾値と比較し、さらに、前記隣り合う小領域の輝度平均値を、予め定めた第2の閾値と比較することにより、前記外周部血管の数を判定することを特徴とする、請求項2に記載の抽出方法。
- 被検眼の眼底画像の抽出候補領域の外周部における外周小領域を決定する工程と、
前記決定された外周小領域における複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定する工程と、
前記中央部に含まれると判定され、且つ前記決定された複数の外周部血管の数が所定の数以上である場合に、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出する工程と、
を含むことを特徴とする抽出方法。 - 前記眼底画像における前記抽出候補領域とは異なる新たな抽出候補領域に対して、前記外周小領域を決定する工程と、前記複数の外周部血管を決定する工程と、前記判定する工程と、前記抽出する工程とを順番に行うことを特徴とする請求項4に記載の抽出方法。
- 前記外周小領域を決定する工程と、前記複数の外周部血管を決定する工程と、前記判定する工程と、前記抽出する工程とを、前記眼底画像において抽出候補領域を変更しながら繰り返し行うことを特徴とする請求項4又は5に記載の抽出方法。
- 前記中央部に含まれるか否かを判定する工程において、前記決定された外周小領域を構成する隣り合う小領域間における輝度値の差の絶対値と第1の閾値とを比較し、さらに、前記隣り合う小領域のうちいずれか一方の輝度値と第2の閾値とを比較することにより、前記判定を行なうことを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の抽出方法。
- 前記決定された外周小領域における前記差の絶対値が前記第1の閾値以上であり、且つ前記隣り合う小領域のうち低い方の輝度値が前記第2の閾値以下である小領域を、外周部血管として判定する工程をさらに含み、
前記中央部に含まれるか否かを判定する工程において、前記判定された複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項7に記載の抽出方法。 - 前記眼底画像における前記血管交差・分岐部位を含む領域の輝度が他の領域の輝度より高い場合に、前記決定された外周小領域における前記差の絶対値が前記第1の閾値以上であり、且つ前記隣り合う小領域のうち高い方の輝度値が前記第2の閾値以上である小領域を、外周部血管として判定する工程をさらに含み、
前記中央部に含まれるか否かを判定する工程において、前記判定された複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項7に記載の抽出方法。 - 前記抽出候補領域の中央小領域に血管が存在するか否かを判定する工程をさらに含み、前記抽出する工程において、前記抽出候補領域の中央小領域に血管が存在すると判定された場合に、前記抽出を行うことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の抽出方法。
- 前記血管を判定する工程において、前記中央小領域に含まれる各画素の輝度値の平均値と閾値とを比較することにより、前記中央小領域に血管が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項10に記載の抽出方法。
- 前記中央部の大きさは、前記抽出候補領域の大きさの3分の1以下であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の抽出方法。
- 前記中央部の大きさは、前記抽出候補領域の大きさの5分の1以下であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の抽出方法。
- 前記被検眼を撮像してSLO像を前記眼底画像として取得する工程と、
前記眼底画像と、前記眼底画像とは異なる時刻に得られた前記被検眼の他の眼底画像とのマッチングを行なう工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の抽出方法。 - 前記外周小領域を決定する工程において、前記外周部における複数の外周小領域を決定し、前記中央部に含まれるか否かを判定する工程において、前記決定された複数の外周小領域のうち少なくとも3つに存在する複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の抽出方法。
- 請求項1から15のいずれか1項に記載の抽出方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 被検眼の血管を含む眼底画像から、血管交差・分岐部位を含む領域を抽出する血管交差・分岐部位の抽出装置であって、
前記眼底画像の抽出候補領域の外周部における外周小領域を決定する決定手段と、
前記決定された外周小領域に存在する複数の外周部血管の座標平均が前記抽出候補領域の中央部に含まれるかどうかを判定する中央部判定手段と、
前記中央部に含まれると判定された場合に、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出する抽出手段と、
を含むことを特徴とする抽出装置。 - 前記複数の外周部血管の数を判定する数判定手段をさらに含み、
前記抽出手段は、前記数判定手段と前記中央部判定手段との判定結果に従って、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出することを特徴とする請求項17に記載の抽出装置。 - 被検眼の眼底画像の抽出候補領域の外周部における外周小領域を決定する決定手段と、
前記決定された外周小領域における複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定する中央部判定手段と、
前記中央部判定手段により前記中央部に含まれると判定され、且つ前記決定された複数の外周部血管の数が所定の数以上である場合に、前記抽出候補領域を血管交差・分岐部位を含む領域として抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする抽出装置。 - 前記眼底画像における前記抽出候補領域とは異なる新たな抽出候補領域に対して、前記外周小領域の決定と、前記複数の外周部血管の決定と、前記判定と、前記抽出とを順番に行う制御手段をさらに有することを特徴とする請求項19に記載の抽出装置。
- 前記被検眼を撮像してSLO像を前記眼底画像として取得する取得手段と、
前記眼底画像と、前記眼底画像とは異なる時刻に得られた前記被検眼の他の眼底画像とのマッチングを行なう手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項17から20のいずれか1項に記載の抽出装置。 - 前記決定手段は、前記外周部における複数の外周小領域を決定し、
前記中央部判定手段は、前記決定された複数の外周小領域のうち少なくとも3つに存在する複数の外周部血管の座標を平均して得た座標が前記抽出候補領域の中央部に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項17から21のいずれか1項に記載の抽出装置。
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