JP5628636B2 - 眼底画像処理装置及び眼底観察装置 - Google Patents

Description

この発明は、眼底の３次元画像を処理する眼底画像処理装置、及び、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて眼底の３次元画像を形成し、これを処理する眼底観察装置に関する。

近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成するＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴのような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化段階に入っている。

特許文献１にはＯＣＴを適用した装置（ＯＣＴ装置と呼ぶ）が開示されている。このＯＣＴ装置は、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、その出口に計測腕及び参照腕からの光束の干渉光の強度を分光器で分析する干渉器が設けられている。更に、参照腕は、参照光光束位相を不連続な値で段階的に変えるように構成されている。

特許文献１のＯＣＴ装置は、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）」の手法を用いるものである。すなわち、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深さ方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。なお、このタイプの手法は、特にスペクトラルドメイン（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。

更に、特許文献１に記載のＯＣＴ装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成するようになっている。このＯＣＴ装置においては、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するように構成されているので、この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深さ方向（ｚ方向）の２次元断層像となる。

特許文献２には、信号光を水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）に走査（スキャン）することにより水平方向の２次元断層像を複数形成し、これら複数の断層像に基づいて測定範囲の３次元の断層情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断層像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、複数の断層像にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などが考えられる。

特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光に基づいてスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。スウェプトソースタイプはフーリエドメインタイプの一種である。

また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することで、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはインファス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。

特許文献５には、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、ＯＣＴが応用される以前には、被検眼を観察するための装置として眼底カメラやスリットランプなどが使用されていた（たとえば特許文献６、特許文献７を参照）。眼底カメラは被検眼に照明光を照射し、その眼底反射光を受光することで眼底を撮影する装置である。スリットランプは、スリット光を用いて角膜の光切片を切り取ることにより角膜の断面の画像を取得する装置である。

ＯＣＴを用いた装置は、高精細の画像を取得できる点、更には断層像や３次元画像を取得できる点などにおいて、眼底カメラ等に対して優位性を持つ。

このように、ＯＣＴを用いた装置は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断への応用がなされてきている。

特開平１１−３２５８４９号公報 特開２００２−１３９４２１号公報 特開２００７−２４６７７号公報 特開２００６−１５３８３８号公報 特開２００８−７３０９９公報 特開平９−２７６２３２号公報 特開２００８−２５９５４４号公報

ＯＣＴの適用が有効な眼科疾患の一つに緑内障がある。緑内障は視神経の変化と視野異常を呈する進行性の疾患であり、視神経乳頭の脆弱性が原因と考えられている。緑内障の診断において視神経篩状板（単に篩状板と呼ぶことがある）の状態に注目することがある。たとえば、篩状板における孔部の分布と緑内障との関連が研究されている。ＯＣＴの適用以前には生体眼の篩状板の観察はほぼ不可能であったが、ＯＣＴを用いることで生体眼の篩状板を観察できるようになった。

しかしながら、従来のＯＣＴ装置では、生体眼における篩状板の状態（たとえば孔部の分布状態やその形態）を、診断に有効なかたちで呈示することは困難であった。特に、篩状板の状態を定量的に評価することや、篩状板の孔部の形態を呈示することは困難であった。したがって、篩状板の状態を診断材料として用いることは難しかった。

この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、生体眼の篩状板の状態を診断材料として提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明の第１の形態は、被検眼の視神経乳頭を含む眼底の部位の形態を表す３次元画像を受けてこれを処理する眼底画像処理装置であって、前記３次元画像に基づいて前記視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する断層像形成部と、前記断層像を解析して当該断層像中の篩状板領域を特定する第１特定部と、前記断層像を解析して当該篩状板領域中の孔部領域を特定する第２特定部と、前記第２特定部により特定された前記孔部領域の前記篩状板領域における分布を表す分布情報を生成する生成部と、前記分布情報を表示する表示部とを備えることを特徴とする。
また、第２の形態は、前記分布情報は、前記孔部領域に含まれる複数の連結領域のサイズに基づく統計値、及び、前記篩状板領域に対する前記孔部領域の面積比の少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
また、第３の形態は、前記表示部は、前記孔部領域と、前記篩状板領域における前記孔部領域以外の画像領域と、前記断層像における前記篩状板領域以外の画像領域とを互いに異なる表示態様として前記断層像を表示することを特徴とする。
また、第４の形態は、前記断層像形成部は、前記断層像として、前記視神経乳頭の深さ方向に直交しかつ深さ位置の異なる複数の水平断層像を形成し、前記第１特定部は、前記複数の水平断層像のそれぞれについて前記篩状板領域を特定し、前記第２特定部は、前記複数の水平断層像のそれぞれについて前記孔部領域を特定し、前記生成部は、前記篩状板領域の特定結果及び前記孔部領域の特定結果に基づいて前記異なる深さ位置のそれぞれの前記篩状板領域における前記孔部領域の水平分布を求め、更に、前記異なる深さ位置の前記水平分布に基づいて前記深さ方向における前記孔部領域の分布の変化を前記分布情報として求めることを特徴とする。
また、第５の形態は、前記分布の変化を表す前記分布情報が求められた前記複数の水平断層像に基づいて新たな３次元画像を形成する３次元画像形成部を備えることを特徴とする。
また、第６の形態は、前記断層像形成部は、前記新たな３次元画像に基づいて前記深さ方向に沿う垂直断層像を形成し、前記表示部は、前記垂直断層像を表示することを特徴とする。
また、第７の形態は、前記表示部は、前記分布情報に基づいて前記孔部領域の表示態様を変更して前記垂直断層像を表示することを特徴とする。
また、第８の形態は、前記断層像形成部は、前記３次元画像に基づいて前記深さ方向に沿う垂直断層像を形成し、前記第１特定部は、当該垂直断層像中の前記篩状板領域を特定し、前記第２特定部は、当該垂直断層像中の前記孔部領域を特定し、前記生成部は、前記篩状板領域の特定結果及び前記孔部領域の特定結果に基づいて前記篩状板領域における前記孔部領域の垂直分布を前記分布情報として求めることを特徴とする。
また、第９の形態は、前記第１特定部は、前記断層像の画素値に基づいて前記断層像における前記視神経乳頭に相当する乳頭領域と血管に相当する血管領域とを特定し、前記乳頭領域から前記血管領域を除いた領域を前記篩状板領域として特定することを特徴とする。
また、第１０の形態は、前記断層像は、輝度値を表す複数の画素が縦横に配列されてなる輝度画像であり、前記第２特定部は、前記断層像中の縦方向及び／又は横方向に沿う各画素列における画素の位置と輝度値とを対応付ける第１グラフを作成し、前記第１グラフの極大値を結ぶ極大包絡線と極小値を結ぶ極小包絡線とを求め、前記第１グラフの輝度値を表す座標軸方向において前記極大包絡線と前記極小包絡線との間を所定比で内分する第２グラフを求め、前記第２グラフよりも輝度値が小さい画素を前記孔部領域の画素として特定することを特徴とする。
また、第１１の形態は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記干渉光の検出結果に基づいて視神経乳頭を含む前記眼底の部位の形態を表す３次元画像を形成する形成部と、前記３次元画像に基づいて前記視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する断層像形成部と、前記断層像を解析して当該断層像中の篩状板領域を特定する第１特定部と、前記断層像を解析して当該篩状板領域中の孔部領域を特定する第２特定部と、前記第２特定部により特定された前記孔部領域の前記篩状板領域における分布を表す分布情報を生成する生成部と、前記分布情報を表示する表示部と、を備えることを特徴とする眼底観察装置である。

この発明によれば、視神経乳頭の形態を表す断層像中の篩状板領域を特定し、篩状板領域中の孔部領域を特定し、篩状板領域における孔部領域の分布を表す分布情報を生成して表示することができる。したがって、生体眼の篩状板の状態を反映する分布情報を診断材料として提供することができる。

この発明に係る眼底観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態が実行する処理を説明するための概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態が実行する処理を説明するための概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態が実行する処理を説明するための概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態が実行する処理を説明するための概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態が実行する処理を説明するためのグラフである。

この発明に係る眼底画像処理装置及び眼底観察装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に係る眼底画像処理装置は、眼底の３次元画像の入力を受けて、これを処理する。また、この発明に係る眼底観察装置は、ＯＣＴを用いて眼底の断層像や３次元画像を形成する。この発明に係る眼底観察装置は、この発明に係る眼底画像処理装置を含んでいる。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。

以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用した構成について詳しく説明する。特に、以下の実施形態では、特許文献５に開示された装置と同様に、眼底のＯＣＴ画像及び眼底撮影像の双方を取得可能な眼底観察装置を取り上げる。なお、他のタイプのＯＣＴを用いる場合であっても、下記と同様の構成を適用することで同様の作用効果を得ることが可能である。

［構成］
図１及び図２に示すように、眼底観察装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００を含んで構成される。眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。ＯＣＴユニット１００には、眼底のＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット２００は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。

〔眼底カメラユニット〕
図１に示す眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底撮影像）を取得するための光学系が設けられている。眼底撮影像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像である。眼底カメラユニット２は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。

この発明で用いられる眼底撮影像は、主として撮影画像である。眼底撮影像はカラー画像には限定されず、蛍光画像や立体眼底像など、眼底の表面形態を描写する任意の２次元画像であってよい。なお、立体眼底像は視角の異なる２枚の眼底像からなるのが一般的であるが、近年では１枚の眼底像を立体視する技術も用いられている。

眼底カメラユニット２には、被検者の顔が動かないように支えるための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底カメラユニット２には照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ３５、３８）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプにより構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、対物レンズ２２を経由して眼底Ｅｆを照明する。

観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ダイクロイックミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ハーフミラー４０を透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）Ｋが表示される。

撮影光源１５は、たとえばキセノンランプにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）Ｈが表示される。なお、観察画像Ｋを表示する表示装置３と撮影画像Ｈを表示する表示装置３は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。

ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用視標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための視標であり、眼底撮影時やＯＣＴ計測時などに使用される。

ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー４０にて反射され、ダイクロイックミラー３２に反射され、合焦レンズ３１及びダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

ＬＣＤ３９の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。

更に、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行うための視標（アライメント視標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための視標（スプリット視標）を生成する。

アライメント光学系５０のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。

アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２及び上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を通過し、ダイクロイックミラー３２により反射され、ハーフミラー４０を透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント視標）は、観察画像Ｋとともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント視標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい。

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット視標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、対物レンズ２２により眼底Ｅｆに結像される。

フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット視標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット視標の位置を解析して合焦レンズ３１及びフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う。また、スプリット視標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

ダイクロイックミラー３２の後方には、ミラー４１、コリメータレンズ４２、及びガルバノミラー４３、４４を含む光路が設けられている。この光路はＯＣＴユニット１００に導かれている。

ガルバノミラー４４は、ＯＣＴユニット１００からの信号光ＬＳをｘ方向に走査する。ガルバノミラー４３は、信号光ＬＳをｙ方向に走査する。これら２つのガルバノミラー４３、４４により、信号光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。

〔ＯＣＴユニット〕
ＯＣＴユニット１００には、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている（図２を参照）。この光学系は、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果（検出信号）は演算制御ユニット２００に送られる。

光源ユニット１０１は広帯域の低コヒーレンス光Ｌ０を出力する。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長帯（約８００ｎｍ〜９００ｎｍ程度）を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する。なお、人眼では視認できない波長帯、たとえば１０５０〜１０６０ｎｍ程度の中心波長を有する近赤外光を低コヒーレンス光Ｌ０として用いてもよい。

光源ユニット１０１は、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、ＬＥＤや、ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光出力デバイスを含んで構成される。

光源ユニット１０１から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、光ファイバ１０２によりファイバカプラ１０３に導かれて信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割される。なお、ファイバカプラ１０３は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を合成する手段（カプラ；ｃｏｕｐｌｅｒ）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「ファイバカプラ」と称する。

信号光ＬＳは、光ファイバ１０４により導光され、コリメータレンズユニット１０５により平行光束となる。更に、信号光ＬＳは、各ガルバノミラー４４、４３により反射され、コリメータレンズ４２により集光され、ミラー４１により反射され、ダイクロイックミラー３２を透過し、ＬＣＤ３９からの光と同じ経路を通って眼底Ｅｆに照射される。信号光ＬＳは、眼底Ｅｆにおいて散乱、反射される。この散乱光及び反射光をまとめて信号光ＬＳの眼底反射光と称することがある。信号光ＬＳの眼底反射光は、同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれる。

参照光ＬＲは、光ファイバ１０６により導光され、コリメータレンズユニット１０７により平行光束となる。更に、参照光ＬＲは、ミラー１０８、１０９、１１０により反射され、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ１１１により減光され、ミラー１１２に反射され、コリメータレンズ１１３により参照ミラー１１４の反射面に結像される。参照ミラー１１４に反射された参照光ＬＲは、同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれる。なお、分散補償用の光学素子（ペアプリズム等）や、偏光補正用の光学素子（波長板等）を参照光ＬＲの光路（参照光路）に設けてもよい。

ファイバカプラ１０３は、信号光ＬＳの眼底反射光と、参照ミラー１１４に反射された参照光ＬＲとを合波する。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１５により導光されて出射端１１６から出射される。更に、干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１７により平行光束とされ、回折格子１１８により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１９により集光されてＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面に投影される。図２に示す回折格子１１８は透過型であるが、反射型の回折格子を用いてもよい。

ＣＣＤイメージセンサ１２０は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は、この電荷を蓄積して検出信号を生成する。更に、ＣＣＤイメージセンサ１２０は、この検出信号を演算制御ユニット２００に送る。

この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。また、ＣＣＤイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いることが可能である。

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、ＣＣＤイメージセンサ１２０から入力される検出信号を解析して眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ装置と同様である。

また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３及びＯＣＴユニット１００の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、眼底Ｅｆの断層像Ｇ（図２を参照）等のＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５及びＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、各ガルバノミラー４３、４４の動作制御などを行う。

また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１０１の動作制御、参照ミラー１１４及びコリメータレンズ１１３の移動制御、ＣＣＤイメージセンサ１２０の動作制御などを行う。

演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼底観察装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、ＣＣＤイメージセンサ１２０からの検出信号に基づいてＯＣＴ画像を形成する専用の回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。

眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、それぞれ別体として構成されていてもよい。

〔制御系〕
眼底観察装置１の制御系の構成について図３を参照しつつ説明する。

（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、演算制御ユニット２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２が設けられている。

（主制御部）
主制御部２１１は前述の各種制御を行う。特に、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２の走査駆動部７０及び合焦駆動部８０、更にＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１及び参照駆動部１３０を制御する。

走査駆動部７０は、たとえばサーボモータを含んで構成され、ガルバノミラー４３、４４の向きを各々独立に変更する。合焦駆動部８０は、たとえばパルスモータを含んで構成され、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、眼底Ｅｆに向かう光の合焦位置が変更される。参照駆動部１３０は、たとえばパルスモータを含んで構成され、参照光ＬＲの進行方向に沿って、コリメータレンズ１１３及び参照ミラー１１４を一体的に移動させる。

また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、たとえば、ＯＣＴ画像の画像データ、眼底撮影像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、ＣＣＤイメージセンサ１２０からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のフーリエドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、対数化などの処理が含まれている。

画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板や通信インターフェイス等を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づいて呈示される「画像」とを同一視することがある。

（画像処理部）
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。なお、画層処理部２３０が実行する処理の具体例については動作説明で取り上げる。

（３次元画像形成部）
３次元画像形成部２３１は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。画像形成部２２０及び３次元画像形成部２３１は、この発明の「形成部」の一例である。

なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０等の表示デバイスには、この擬似的な３次元画像が表示される。

また、３次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断層像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断層像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。

画像処理部２３０には、更に、断層像形成部２３２、篩状板領域特定部２３３、孔部領域特定部２３４及び分布情報生成部２３５が設けられている。この発明の「眼底画像処理装置」は、画像処理部２３０及び表示部２４０を含むコンピュータである。以下、これら各部について説明する。

（断層像形成部）
断層像形成部２３２は、３次元画像形成部２３１により形成された３次元画像に基づいて、眼底Ｅｆの視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する。この処理は、たとえばボリュームデータに対するＭＰＲ（Ｍｌｔｉ−Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）である。断層像形成部２３２が実行する処理の具体例として、３次元画像としてのボリュームデータに対して設定されたスライス面に対し、このスライス面上に存在する各ボクセルのボクセル値を求め、これらボクセル値に基づく画素値を有する画素群を求め、この画素群を配列して２次元画像（断層像）を形成する手法がある。スタックデータについても同様の手法で断層像を形成できる。

スライス面の設定方法の例を説明する。手動で行う例として、３次元画像をレンダリング表示し、この表示画像に対してユーザがスライス面を設定する手法がある。一方、自動で行う例として、３次元画像や断層像中の特定領域（たとえば視神経乳頭に相当する画像領域）を検出し、この特定領域に基づいてスライス面を設定する手法がある。断層像形成部２３２は、この発明の「断層像形成部」の一例である。

（篩状板領域特定部）
篩状板領域特定部２３３は、断層像形成部２３２により形成された断層像を解析することで、この断層像中の篩状板領域を特定する。篩状板領域特定部２３３は、この発明の「第１特定部」の一例である。篩状板領域とは、眼底Ｅｆを構成する組織の一つである篩状板に相当する画像領域を意味する。

篩状板領域特定部２３３が実行する処理の例を説明する。篩状板領域特定部２３３は、まず、断層像の画素値（一般に輝度値である）に基づいて、この断層像において視神経乳頭に相当する乳頭領域を特定する。また、篩状板領域特定部２３３は、この断層像において血管に相当する血管領域を特定する。これら特定処理としては、たとえば画素値に対する閾値処理が適用される。更に、篩状板領域特定部２３３は、この乳頭領域からこの血管領域を除いた領域を特定し、この領域を篩状板領域とする。この実施形態における篩状板領域は、視神経乳頭内の篩状板に相当する画像領域であるが、視神経乳頭外部の篩状板を含んでいてもよい。

なお、断層像形成部２３２により形成された断層像の画質が低く上記特定処理を好適に実行できない場合などには、断層像に対して事前に画像処理を施して画質を向上させることが望ましい。この画像処理としては、画像中の輪郭線を滑らかにするスムージング処理、画像のダイナミックレンジを拡大する処理、画像中の輪郭線を強調するアンシャープマスキング（ｕｎｓｈａｒｐ ｍａｓｋｉｎｇ）処理などがある。このような画像処理を施してから上記特定処理を行うことにより、乳頭領域や血管領域、更には後述の孔部領域を特定する処理の精度や確度の向上を図ることができる。

（孔部領域特定部）
孔部領域特定部２３４は、断層像形成部２３２により形成された断層像を解析することで、篩状板領域中の孔部領域を特定する。孔部領域特定部２３４は、この発明の「第２特定部」の一例である。

孔部領域とは、篩状板に生じた孔部に相当する画像領域である。孔部は、おおよそ眼底Ｅｆの深さ方向（ｚ方向）を長手方向とする３次元構造を有し、そのｘｙ断面が篩状板に開いた孔のように見えることからこのように呼ばれる。

孔部領域特定部２３４が実行する処理の例を説明する。なお、この実施形態における断層像は、輝度値を表す複数の画素が縦横に配列されてなる輝度画像とする。まず、孔部領域特定部２３４は、断層像中の画素列（一列に並んだ画素群）について、この画素列に含まれる各画素の位置と輝度値とを対応付けるグラフを作成する。このグラフを輝度分布グラフと呼ぶ。輝度分布グラフは、たとえば横軸に画素位置を取り、縦軸に輝度値を取った座標系に定義される。画素列や輝度分布グラフの例については後述する。輝度分布グラフは、この発明の「第１グラフ」の一例である。

画素列は任意の方向に沿うものであってよいが、断層像が描写されたフレームにおける縦方向や横方向を採用するのが装置設計上容易と思われる。一例として、ｘｙ平面に平行なスライス面における断層像（水平断面像）は、或る深さ位置（ｚ座標位置）における篩状板のｘｙ断面の形態を描写するものであり、孔部領域特定部２３４は、この水平断層像に対してｘ方向（横方向）やｙ方向（縦方向）に沿う画素列を設定する。なお、水平断面像に対する画素列の設定方向はこれらに限定されるものではなく、ｘｙ平面上の任意方向に沿うものであってよい。画素列の設定方向は、ユーザが手動で設定してもよいし、予め決められた方向を自動で設定してもよい。

輝度分布グラフが得られたら、孔部領域特定部２３４は、この輝度分布グラフの極大値を結ぶ極大包絡線と、極小値を結ぶ極小包絡線とを求める。この処理の例として、微分法を用いることにより輝度分布グラフの極値を求め、各極値が極大値か極小値か判別し、得られた極大値たちを通過する曲線を求めて極大包絡線とし、極小値たちを通過する曲線を極小包絡線とする手法がある。

続いて、孔部領域特定部２３４は、輝度分布グラフにおける縦軸（輝度値を表す座標軸）方向において、極大包絡線と極小包絡線との間を所定比で内分するグラフを求める。このグラフを閾値グラフと呼ぶ。閾値グラフを求めるための上記内分比は、たとえば輝度分布グラフや包絡線を考慮して手動又は自動で決定するようにしてもよいし、予め決定された値を自動で設定するようにしてもよい。この内分比は、たとえば、極小包絡線側から極大包絡線側に向かう方向において１：２に設定される。この場合、孔部領域特定部２３４は、横軸（画素位置を表す座標軸）上の各点について、極大包絡線の輝度値と極大包絡線の輝度値との差を算出し、この差の３分の１の値を極小包絡線の各点の輝度値に加算することにより閾値グラフを求める。

次に、孔部領域特定部２３４は、閾値グラフよりも輝度値が小さい画素を特定し、これを孔部領域の構成画素とする。なお、各画素について当該処理を複数回行う場合もある。その場合、孔部領域特定部２３４は、各方向における処理結果から孔部領域の構成画素の候補となる画素を特定し、各画素に対する複数の方向の処理結果をまとめて最終的な判断を行う。一例として、孔部領域特定部２３４は、縦方向と横方向の双方について孔部領域の構成画素の候補であるか否か判定し、双方において候補と判定された画素のみを孔部領域の構成画素とする。

孔部領域特定部２３４は、断層像における複数の画素列のそれぞれに対して上記処理を適用することにより、各画素列における孔部領域の構成画素を特定する。そして、このようにして特定された画素たちからなる画像領域を孔部領域とする。

なお、複数の画素列は、全てが同一方向に沿うものであってもよいし、異なる方向に沿うものを含んでいてもよい。前者の例として、断層像を構成する全ての画素を、同一方向（たとえばフレームにおける横方向）に沿う複数の画素列に分け、各画素列について上記処理を適用することができる。

また、後者の例として、断層像を構成する全ての画素を、横方向に沿う複数の画素列（横画素列と呼ぶ）に分け、各横画素列に対して上記処理を施すとともに、全ての画素を縦方向に沿う複数の画素列（縦画素列と呼ぶ）に分け、各縦画素列に対して上記処理を施す。この例では、断層像を構成する各画素に対し、縦横二度にわたって孔部領域の構成画素か否か判定することになる。このとき、縦横双方で孔部領域の構成画素の候補であると判定された画素のみから孔部領域を構成するようにしてもよい。また、縦横の少なくとも一方で孔部領域の構成画素であると判定された画素から孔部領域を構成するようにしてもよい。

（分布情報生成部）
分布情報生成部２３５は、篩状板領域特定部２３３により特定された篩状板領域と、孔部領域特定部２３４により特定された孔部領域とに基づいて、篩状板領域における孔部領域の分布を表す分布情報を生成する。分布情報生成部２３５は、この発明の「生成部」の一例である。

分布情報の例を説明する。第１の例として、孔部領域に含まれる複数の連結領域のサイズに基づく統計値を分布情報として求めることができる。前述のように孔部領域は篩状板に開いた多数の孔部に相当する画像領域である。よって、孔部領域は、各孔部に相当する連結領域の集合となる。ここで連結領域とは数学における「連結性」を有する画像領域である。分布情報生成部２３５は、たとえば各連結領域の画素数をカウントすることで、各連結領域のサイズ（面積等）を求める。このとき、実際のサイズと断層像におけるサイズとの関係に影響を与えるファクタ（装置光学系の倍率、眼球光学系の球面度数・乱視度数・眼軸長など）を考慮してもよい。続いて、分布情報生成部２３５は、複数の連結領域のサイズに対して統計処理を施して所定の統計値を演算する。統計値とはサンプルに対して統計処理を施して得られる値を意味する。統計値の例としては、平均値、標準偏差、分散、最大値、最小値、中央値、最頻値などがある。

第２の例として、篩状板領域に対する孔部領域の面積比を分布情報として求めることができる。面積比は、たとえば、篩状板領域の画素数と、孔部領域の画素数とをそれぞれカウントし、後者を前者で除算することにより得られる。

なお、分布情報は上記の例に限定されるものではなく、篩状板領域における孔部領域の分布を表す情報であればその形態は問わない。また、分布情報は、単一のスライス面における孔部領域の分布を表す情報には限定されず、たとえば後述の動作例のように、複数のスライス面における孔部領域の分布に基づいて分布の位置変化を表す情報であってもよい。

以上のように機能する画像処理部２３０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムが予め格納されている。

（表示部、操作部）
表示部２４０は、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスを含んで構成される。表示部２４０は、この発明の「表示部」の一例である。操作部２５０は、前述した演算制御ユニット２００の操作デバイスを含んで構成される。操作部２５０には、眼底観察装置１の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット２が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部２５０は、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部２４０は、眼底カメラユニット２の筺体に設けられたタッチパネルモニタなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。

なお、表示部２４０と操作部２５０は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルモニタのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。

〔信号光の走査及びＯＣＴ画像について〕
ここで、信号光ＬＳの走査及びＯＣＴ画像について説明しておく。

眼底観察装置１による信号光ＬＳの走査態様としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋（渦巻）スキャンなどがある。これらの走査態様は、眼底の観察部位、解析対象（網膜厚など）、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。

水平スキャンは、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向（ｙ方向）に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って信号光ＬＳを走査させる態様も含まれる。この態様においては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。また、隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることにより、前述の３次元画像を形成することができる（３次元スキャン）。垂直スキャンについても同様である。この実施形態では３次元スキャンが用いられる。

十字スキャンは、互いに直交する２本の直線状の軌跡（直線軌跡）からなる十字型の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。

円スキャンは、円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく（又は大きく）させながら螺旋状（渦巻状）の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。

ガルバノミラー４３、４４は互いに直交する方向に信号光ＬＳを走査するように構成されているので、信号光ＬＳをｘ方向及びｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノミラー４３、４４の向きを同時に制御することにより、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査することが可能である。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。

上記のような態様で信号光ＬＳを走査することにより、走査線（走査軌跡）に沿った眼底深さ方向（ｚ方向）の断層像を形成することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を形成することができる。

上記のような信号光ＬＳの走査対象となる眼底Ｅｆ上の領域、つまりＯＣＴ計測の対象となる眼底Ｅｆ上の領域を走査領域と呼ぶ。３次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状（或いは多角形状）の領域である。

［動作］
眼底観察装置１の動作について説明する。図４に示すフローチャートは、眼底観察装置１の動作の一例である。なお、視神経乳頭領域Ｔを含む眼底Ｅｆの３次元画像Ｖは既に形成されているものとする（図５を参照）。

（Ｓ１）
まず、断層像形成部２３２は、眼底Ｅｆの３次元画像Ｖに基づいて視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する。この動作例では、図５に示すように、深さ位置（ｚ座標位置）の異なる３つのｘｙスライス面Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３についてそれぞれ水平断層像を形成するものとする。なお、ステップ１で形成される断層像の個数は３つには限定されない。

各水平断層像をスライス面と同じ符号Ｗｉ（ｉ＝１〜３）で表す。水平断層像Ｗ１の概略形態を図６に示す。水平断層像Ｗ２、Ｗ３も同様の形態を有する。

（Ｓ２）
篩状板領域特定部２３３は、各水平断層像Ｗｉについて篩状板領域を特定する。具体的には、篩状板領域特定部２３３は、まず、図７に示すように各水平断層像Ｗｉ中の視神経乳頭領域Ｔｉ及び血管領域が特定される。続いて、篩状板領域特定部２３３は、各視神経乳頭領域Ｔｉから血管領域を除くことにより篩状板領域Ｕｊを特定する。なお、視神経乳頭領域は血管領域によって複数の連結領域に分割されることがある。これに伴い、篩状板領域も複数の連結領域Ｕｊからなる場合がある（図７に示す例ではｊ＝１〜３）。

（Ｓ３）
孔部領域特定部２３４は、各水平断層像Ｗｉを解析して篩状板領域Ｕｊ中の孔部領域を特定する。図７では、特定された孔部領域を符号Ｐｊｋ（ｋ＝１〜Ｌ）で示してある。以下、各水平断層像Ｗｉにおいて特定された孔部領域Ｐｊｋをまとめて符号Ｐｋで示すことがある。前述のように孔部領域は複数個特定されるのが通常である。

孔部領域の特定処理の具体例を説明する。まず、孔部領域特定部２３４は、図８に示すように、横方向の画素列Ａα（α＝１〜Ｎｈ：Ｎｈは縦方向における画素数）と、縦方向の画素列Ｂβ（β＝１〜Ｎｖ：Ｎｖは横方向における画素数）とを設定する。

次に、孔部領域特定部２３４は、各画素列Ａα、Ｂβについて輝度分布グラフを作成する。図９に画素列Ａαに基づく輝度分布グラフ３００を示す。輝度分布グラフ３００は、画素列Ａαにおける各画素の位置と輝度値とをプロットし、プロットされた複数の点を曲線で結ぶことにより得られる。なお、この処理は、スプライン曲線やベジェ曲線のように離散的な点を結んだ曲線を生成する任意の処理である。

続いて、孔部領域特定部２３４は、輝度分布グラフ３００の極大包絡線３１０と極小包絡線３２０を求める。更に、孔部領域特定部２３４は、輝度値を表す座標軸方向において極大包絡線３１０と極小包絡線３２０との間を所定比（たとえば１：２）で内分する閾値グラフ３３０を求める。

そして、孔部領域特定部２３４は、閾値グラフ３３０よりも輝度値が小さい画素を特定し、これを孔部領域の構成画素の候補とする。図９に示す例では、画素位置を示す座標軸上の範囲Ｃ１〜Ｃ７に含まれる画素が孔部領域の構成画素の候補となる。つまり、範囲Ｃ１〜Ｃ７のそれぞれに含まれる画素が、前述の連結領域を構成する。この例では７つの連結領域からなる孔部領域が特定されることになる。

上記の処理を各画素列Ａα、Ｂβについて実行することで、各画素列Ａα、Ｂβに対応する孔部領域の構成画素の候補を求める。この例では、各画素について、孔部領域の構成画素の候補か否か判定する処理を、縦横２回実行する。孔部領域特定部２３４は、縦横の双方において候補であると判定された画素を特定し、特定された画素からなる画像領域を孔部領域とする。

（Ｓ４）
分布情報生成部２３５は、ステップ２で特定された篩状板領域Ｕｊと、ステップ３で特定された孔部領域Ｐｋとに基づいて、全篩状板領域Ｕｊにおける孔部領域Ｐｋの分布を求める。この分布は水平断層像に基づくものであるから、これを「水平分布」と呼ぶ。更に、分布情報生成部２３５は、これら複数（ここでは３つ）の水平分布に基づいて、深さ方向（ｚ方向）における孔部領域の分布の変化を求めて分布情報とする。

（Ｓ５）
主制御部２１１は、ステップ４で求められた分布情報を表示部２４０に表示させる。このとき、分布情報とともに水平断層像Ｗｉを表示させるようにしてもよい。その場合、水平断層像Ｗｉ中の孔部領域Ｐｋと、篩状板領域Ｕｊにおける孔部領域Ｐｋ以外の画像領域と、水平断層像Ｗｉにおける篩状板領域Ｕｊ以外の画像領域とを、互いに異なる表示態様で表示させることが可能である。その一例として、これら画像領域の表示色や表示濃度を違えることができる。

各水平断層像Ｗｉについて算出された水平分布を表示させてもよい。また、各画素列について得られたグラフ３００〜３３０を表示させてもよい。

［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。

眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの３次元画像Ｖに基づいて断層像（たとえば水平断層像Ｗｉ）を形成し、この断層像を解析して篩状板領域Ｕｊを特定し、この篩状板領域Ｕｊ中の孔部領域Ｐｋを特定し、篩状板領域Ｕｊにおける孔部領域Ｐｋの分布を表す分布情報を生成して表示するように作用する。したがって、被検眼Ｅｆの篩状板の状態を反映する分布情報を診断材料として提供することが可能である。

また、眼底観察装置１は、分布情報とともに水平断層像Ｗｉを表示させることができる。その際、孔部領域Ｐｋと、篩状板領域Ｕｊにおける孔部領域Ｐｋ以外の画像領域と、水平断層像Ｗｉにおける篩状板領域Ｕｊ以外の画像領域とを、互いに異なる表示態様で表示させることができる。それにより、ユーザは、孔部領域Ｐｋの形態や分布状態、更には篩状板領域Ｕｊの形態など、水平断層像Ｗｉが描写するスライス面における眼底Ｅｆの形態を視覚的に認識することができる。

また、眼底観察装置１は、深さ位置の異なる複数の水平断層像Ｗｉを形成し、各水平断層像Ｗｉについて篩状板領域Ｕｊと孔部領域Ｐｋを特定し、各篩状板領域Ｕｊにおける孔部領域Ｐｋの水平分布を求め、深さ方向における孔部領域Ｐｋの分布の変化を求めて分布情報とすることができる。それにより、眼底Ｅｆにおける孔部領域の３次元的な分布状態を把握することが可能となる。

また、眼底観察装置１は、篩状板領域Ｕｊを特定する処理において、水平断層像Ｗｉにおける視神経乳頭Ｔｉと血管領域を特定し、視神経乳頭領域Ｔｉから血管領域を除いた領域を篩状板領域とすることができる。それにより、眼底血管の影響を除去して分布情報を求めることが可能である。

また、眼底観察装置１は、輝度分布グラフ３００、極大包絡線３１０、極小包絡線３２０及び閾値グラフ３３０を作成することにより孔部領域Ｐｋを特定することができる。それにより、孔部領域Ｐｋの構成画素の特定処理を好適に行うことができる。

［他の実施形態］
眼底観察装置の他の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態においても装置構成は上記のものと同様である。

深さ方向における分布の変化を表す分布情報を生成する場合において、眼底観察装置１は、水平断層像Ｗｉに基づいて新たな３次元画像を形成することが可能である。この処理は３次元画像形成部２３１が実行する。この３次元画像形成部２３１は、この発明の「３次元画像形成部」の一例である。なお、この実施形態においては、３次元画像を形成可能な数だけ水平断層像を形成する必要がある。

この実施形態によれば、視神経乳頭領域Ｔｉや篩状板領域Ｕｊや孔部領域Ｐｋの３次元的な分布を描写した３次元画像を取得することが可能である。また、前述したスムージング処理、ダイナミックレンジ拡大処理、アンシャープマスキング処理などの画像処理を施すことにより、新たな３次元画像の高画質化を図ることができる。また、３次元画像のオパシティ（ｏｐａｃｉｔｙ：不透明度）を適宜に設定してレンダリングを行うことで、篩状板領域や孔部領域の分布状態を視覚的に分かり易く表示させることができる。

更に、断層像形成部２３２により新たな３次元画像に基づいて深さ方向に沿う垂直断層像を形成し、この垂直断層像を表示部２４０に表示させるように構成してもよい。それにより、水平断層像に加えて垂直断層像を観察できるので、更なる診断材料を提供することが可能となる。

垂直断層像を表示させる場合、分布情報に基づいて孔部領域Ｐｋの表示態様（表示色、表示濃度等）を変更することが可能である。それにより、ユーザは、深さ方向における孔部領域Ｐｋの分布状態を視覚的に認識することができる。

別の実施形態を説明する。まず、断層像形成部２３２により、３次元画像Ｖに基づいて深さ方向に沿う垂直断層像を形成する。次に、篩状板領域特定部２３３により、この垂直断層像中の篩状板領域を特定する。更に、孔部領域特定部２３４により、この垂直断層像中の前記孔部領域を特定する。そして、分布情報生成部２３５により、篩状板領域及び孔部領域の特定結果に基づいて、篩状板領域における孔部領域の垂直分布を求めて分布情報とすることができる。これらの各処理は、上記実施形態と同様にして実行できる。この実施形態によれば、垂直断層像や分布情報を診断材料として提供することが可能である。

上記の実施形態においては、参照ミラー１１４の位置を変更して信号光ＬＳの光路と参照光ＬＲの光路との光路長差を変更しているが、光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２やＯＣＴユニット１００を移動させて信号光ＬＳの光路長を変更することにより光路長差を変更することができる。また、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、被測定物体を深さ方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することも有効である。

上記の実施形態におけるコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。また、ハードディスクドライブやメモリ等の記憶装置に記憶させることも可能である。

また、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。

以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。

１ 眼底観察装置
４３、４４ ガルバノミラー
１００ ＯＣＴユニット
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ ３次元画像形成部
２３２ 断層像形成部
２３３ 篩状板領域特定部
２３４ 孔部領域特定部
２３５ 分布情報生成部
２４０ 表示部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底

Claims (11)

1. 被検眼の視神経乳頭を含む眼底の部位の形態を表す３次元画像を受けてこれを処理する眼底画像処理装置であって、
   前記３次元画像に基づいて前記視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する断層像形成部と、
   前記断層像を解析して当該断層像中の篩状板領域を特定する第１特定部と、
   前記断層像を解析して当該篩状板領域中の孔部領域を特定する第２特定部と、
   前記第２特定部により特定された前記孔部領域の前記篩状板領域における分布を表す分布情報を生成する生成部と、
   前記分布情報を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする眼底画像処理装置。
2. 前記分布情報は、前記孔部領域に含まれる複数の連結領域のサイズに基づく統計値、及び、前記篩状板領域に対する前記孔部領域の面積比の少なくともいずれかを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底画像処理装置。
3. 前記表示部は、前記孔部領域と、前記篩状板領域における前記孔部領域以外の画像領域と、前記断層像における前記篩状板領域以外の画像領域とを互いに異なる表示態様として前記断層像を表示する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼底画像処理装置。
4. 前記断層像形成部は、前記断層像として、前記視神経乳頭の深さ方向に直交しかつ深さ位置の異なる複数の水平断層像を形成し、
   前記第１特定部は、前記複数の水平断層像のそれぞれについて前記篩状板領域を特定し、
   前記第２特定部は、前記複数の水平断層像のそれぞれについて前記孔部領域を特定し、
   前記生成部は、前記篩状板領域の特定結果及び前記孔部領域の特定結果に基づいて前記異なる深さ位置のそれぞれの前記篩状板領域における前記孔部領域の水平分布を求め、更に、前記異なる深さ位置の前記水平分布に基づいて前記深さ方向における前記孔部領域の分布の変化を前記分布情報として求める、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の眼底画像処理装置。
5. 前記分布の変化を表す前記分布情報が求められた前記複数の水平断層像に基づいて新たな３次元画像を形成する３次元画像形成部を備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼底画像処理装置。
6. 前記断層像形成部は、前記新たな３次元画像に基づいて前記深さ方向に沿う垂直断層像を形成し、
   前記表示部は、前記垂直断層像を表示する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の眼底画像処理装置。
7. 前記表示部は、前記分布情報に基づいて前記孔部領域の表示態様を変更して前記垂直断層像を表示する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の眼底画像処理装置。
8. 前記断層像形成部は、前記３次元画像に基づいて前記深さ方向に沿う垂直断層像を形成し、
   前記第１特定部は、当該垂直断層像中の前記篩状板領域を特定し、
   前記第２特定部は、当該垂直断層像中の前記孔部領域を特定し、
   前記生成部は、前記篩状板領域の特定結果及び前記孔部領域の特定結果に基づいて前記篩状板領域における前記孔部領域の垂直分布を前記分布情報として求める、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の眼底画像処理装置。
9. 前記第１特定部は、前記断層像の画素値に基づいて前記断層像における前記視神経乳頭に相当する乳頭領域と血管に相当する血管領域とを特定し、前記乳頭領域から前記血管領域を除いた領域を前記篩状板領域として特定する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の眼底画像処理装置。
10. 前記断層像は、輝度値を表す複数の画素が縦横に配列されてなる輝度画像であり、
    前記第２特定部は、前記断層像中の縦方向及び／又は横方向に沿う各画素列における画素の位置と輝度値とを対応付ける第１グラフを作成し、前記第１グラフの極大値を結ぶ極大包絡線と極小値を結ぶ極小包絡線とを求め、前記第１グラフの輝度値を表す座標軸方向において前記極大包絡線と前記極小包絡線との間を所定比で内分する第２グラフを求め、前記第２グラフよりも輝度値が小さい画素を前記孔部領域の画素として特定する、
    ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底画像処理装置。
11. 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、
    前記干渉光の検出結果に基づいて視神経乳頭を含む前記眼底の部位の形態を表す３次元画像を形成する形成部と、
    前記３次元画像に基づいて前記視神経乳頭の形態を表す断層像を形成する断層像形成部と、
    前記断層像を解析して当該断層像中の篩状板領域を特定する第１特定部と、
    前記断層像を解析して当該篩状板領域中の孔部領域を特定する第２特定部と、
    前記第２特定部により特定された前記孔部領域の前記篩状板領域における分布を表す分布情報を生成する生成部と、
    前記分布情報を表示する表示部と、
    を備えることを特徴とする眼底観察装置。