JP5575130B2 - 眼の媒質の透過率と散乱を光学的に測定する装置及び方法 - Google Patents
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Description
前眼部の組織の透過率と散乱を測定する光学装置であって、
光ビームを発することができる少なくとも一つの光源と、
測定される前眼部の組織にコリメートされた光ビームを向けることができるコリメータ光学系と、
前記コリメータ光学系と前眼部の前記組織の間の光路に配置された光学パターンと、
前記パターン及び前眼部の前記組織により透過された光ビームを受光することができ、像検出器上に前記パターンの像を形成することができる結像光学系と、
前記組織を介する前記パターンの画像から前記組織に対する光学伝達関数を計算することができる画像処理系と
を備える光学装置に関する。本発明によれば、前記光学パターンは中心点(O)から放射状に分布する交互に明暗の扇形集合を備える。
前眼部の組織の透過率と散乱を測定する方法であって、
光源から光ビームを発するステップと、
光学系を用いて前記光ビームをコリメートするステップと、
前記コリメートされたビームを光学パターンに透過させるステップと、
前記パターンにより空間変調された前記光ビームを、測定される前眼部の前記組織(7)に透過させるステップと、
前眼部の前記組織を介して前記パターンの像を形成及び取得するステップと、
フーリエ変換演算により中心点(O)から放射状に分布する交互に明暗の扇形集合を備えるパターンの画像を処理してそれから前記パターンの空間変調周波数の関数として前眼部の前記組織に対する変調伝達関数の絶対値を導くステップと
を含む方法に関する。
前記パターンの前記画像を2次元フーリエ変換してそれから前記パターンの空間変調周波数の連続又は離散集合の関数として前眼部の前記組織の前記画像のスペクトル測定値を導くステップと、
このスペクトルを前記組織なしに得られた前記パターンの画像の前記スペクトルに対して正規化して前眼部の前記組織の変調伝達関数(MTF)の絶対値の曲線を得るステップ
の画像処理ステップを含む。
中心O’で半径r(0<r<RMAX)の一連のリングに従って前記パターンの前記画像を解析するステップと、
正弦関数を適合させることにより各リングの変調度を決定するステップと、
前記リングのそれぞれに対応する空間周波数の関数として変調伝達関数の絶対値を計算するステップと、
サンプルなしのMTF曲線に対して正規化するステップ
の画像処理ステップを含む。
中心O’で半径r(0<r<RMAX)の一連のリングに従って前記パターンの前記画像を解析するステップと、
各リングの強度を極座標行列(r,θ)に射影するステップと、
r軸を空間周波数νに変換して座標行列(ν,θ)を得るステップと、
各行に対して1次元フーリエ変換を適用するステップと、
前記パターンの変調の基本波ω0に対応する列ベクトルを決定するステップと、
前記リングのそれぞれに対応する前記空間変調周波数νの関数として前記周波数ω0における列ベクトルの値に基づいて変調伝達関数(MTF)の絶対値を計算するステップと、
変調伝達関数の絶対値をサンプルなしの測定値に対して正規化するステップ
の画像処理ステップを含む。
ν=2N/(G.2.π.r).
Claims (8)
- 前眼部の組織(7)の透過率と散乱を測定する光学装置であって、
光ビームを発することができる少なくとも一つの光源(1)と、
特性が評価される前眼部の組織(7)にコリメートされた前記光ビームを向けるコリメータ光学系(2、4)と、
前記コリメータ光学系(4)と前眼部の前記組織(7)の間の光路に配置された光学パターン(6)と、
前記パターン(6)及び前眼部の前記組織(7)により透過された光ビームを受光することができ、像検出器(10)上に前記パターン(6)の像を形成することができる結像光学系(9)と、
前記組織(7)を介する前記パターンの画像(22)から前記組織(7)に対する変調伝達関数を計算することができる画像処理系(11)と
を備え、
前記光学パターン(6)は中心点(O)から放射状に分布する交互に明(13.1、13.2・・・)暗(14.1、14.2・・・)の複数の所定角の扇形体(13、14)のセットを備えており、そして
前記画像処理系(11)は、
中心O’で半径r(0<r<R MAX )の一連のリングに従って前記パターンの前記画像を解析し、
フーリエ変換演算を行って、前記パターンの前記リングの各々の空間変調周波数の関数として前眼部の前記組織(7)に対する変調伝達関数(MTF)の絶対値を導き、
前記変調伝達関数をサンプルなしの装置の応答に対して正規化するようになっており、前記正規化された変調伝達関数は、検討された組織の透過率と散乱特性を表す
ことを特徴とする光学装置。 - 前記光学パターン(6)は同一開き角α=180°/Nを有する2N個の所定角の扇形体(13.1、14.1、13.2、14.2・・・13.N、14.N)のセットを備えていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源と前記コリメータ光学系の間に空間フィルタを備えていることを特徴とする請求項1ないし2の一つに記載の装置。
- 前記光源(1)は複数の波長を含む光ビームを発することができ、前記装置は波長フィルタリング手段を備え、波長の関数として前眼部の組織(7)の透過率と散乱を測定することができることを特徴とする請求項1ないし3の一つに記載の装置。
- 角膜、角膜移植片、水晶体、強膜、房水、硝子体から得られた前眼部の組織を受けることができるサンプルホルダを備えていることを特徴とする請求項1ないし4の一つに記載の装置。
- 前眼部の組織(7)に対する変調伝達関数を基準曲線集合と比較することができる比較器を備えていることを特徴とする請求項1ないし4の一つに記載の装置。
- 前眼部の組織(7)の透過率と散乱を測定する方法であって、
光源から光ビームを発するステップと、
光学系(2、4)を用いて前記光ビームをコリメートするステップと、
前記コリメートされたビームを光学パターン(6)に透過させるステップと、
前記パターンにより空間変調された前記光ビームを、測定される前眼部の前記組織(7)に透過させるステップと、
前眼部の前記組織(7)を介して前記パターン(6)の像を形成及び取得するステップと
を含み、
前記方法は、中心点(O)から放射状に分布する交互に明(13.1、13.2・・・)暗(14.1、14.2・・・)の複数の所定角の扇形体(13,14)のセットを備えるパターンの画像(22)を、フーリエ変換演算を含めて処理し、次いで前記パターンの空間変調周波数の関数として前眼部の前記組織(7)に対する変調伝達関数の絶対値を導く画像処理のステップを含み、
前記画像処理のステップは、
中心O’で半径r(0<r<R MAX )の一連のリングに従って前記パターンの前記画像を解析するステップと、
正弦関数を適合させることにより各リングの変調度を決定するステップと、
前記リングのそれぞれに対応する空間周波数の関数としてMTFの絶対値を計算するステップと、
サンプルなしのMTF曲線に対して正規化するステップと
を含む
ことを特徴とする方法。 - 前眼部の組織(7)の透過率と散乱を測定する方法であって、
光源から光ビームを発するステップと、
光学系(2、4)を用いて前記光ビームをコリメートするステップと、
前記コリメートされたビームを光学パターン(6)に透過させるステップと、
前記パターンにより空間変調された前記光ビームを、測定される前眼部の前記組織(7)に透過させるステップと、
前眼部の前記組織(7)を介して前記パターン(6)の像を形成及び取得するステップと
を含み、
前記方法は、中心点(O)から放射状に分布する交互に明(13.1、13.2・・・)暗(14.1、14.2・・・)の複数の所定角の扇形体(13,14)のセットを備えるパターンの画像(22)を、フーリエ変換演算を含めて処理し、次いで前記パターンの空間変調周波数の関数として前眼部の前記組織(7)に対する変調伝達関数の絶対値を導く画像処理のステップを含み、
前記画像処理のステップは、
中心O’で半径r(0<r<R MAX )の一連のリングに従って前記パターンの前記画像を解析するステップと、
各リングの強度を極座標行列(r,θ)に射影するステップと、
r軸を空間周波数νに変換して座標行列(ν,θ)を得るステップと、
各行に対して1次元フーリエ変換を適用するステップと、
前記パターンの変調の基本高調波ω 0 に対応する列ベクトルを決定するステップと、
前記リングのそれぞれに対応する前記空間変調周波数νの関数として前記周波数ω 0 における列ベクトルの値に基づいて変調伝達関数(MTF)の絶対値を計算するステップと、
変調伝達関数の絶対値をサンプルなしの測定値に対して正規化するステップと
を含む
ことを特徴とする方法。
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