JP5820154B2 - 眼科装置、眼科システム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、眼底観察装置および眼底観察方法に関し、特に、被検眼の眼軸に対して垂直な面においてのトラッキング機能を有する眼科装置、及び眼科システム、更には該眼科システムの各機能を実行するためのプログラムを記憶する記憶媒体に関する。

近年、眼底画像に代表される眼科画像が、疾病の経過観察などのために医用画像として診療に用いられている。そのため、眼科画像を撮像するための眼科用機器として、様々なものが使用されている。例えば、眼底画像を撮像する光学機器として、眼底カメラ、光干渉断層撮像（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ、以下ＯＣＴと記載）装置、走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ、以下ＳＬＯと記載）、等様々な機器が使用されている。

これらの眼科用機器は疾病の経過観察のために同一患者で繰り返し利用される。そのため、一度撮像した眼科画像ないしはその撮像条件を記憶しておき、再度撮像する際に読み出すことで、術者・患者の負担を軽減する技術が公開されている。

例えば特許文献１では、撮像した際に患者の識別情報と共に眼底画像を記憶しておき、再度撮像する際に患者の識別情報から眼底画像を読み出して、新たに撮像した眼底画像との類似度の算出を行う技術が開示されている。眼底の血管の位置をはじめとして、眼底画像はそれぞれ個人が特定のパターンを持っている。そこでそのパターンを利用し、患者情報との照合を行って、術者のミスによる患者の取り違えを防ぐことを目的としている。

また、特許文献２では、疾患の経過観察を行う際に前回と同じ位置の眼底画像を取得することを目的として、固視灯の位置やフォーカスレンズの位置などの撮像条件を記憶しておき、新たに撮像する際に記憶してある撮像条件を読み出して撮像する技術が開示されている。これによって、前回撮像時と同様の撮像条件にすばやく設定することが出来るため、撮像時間の短縮や術者・患者の負担軽減を図ることが目的とされている。

一方、近年これらの眼科用機器はより小さな疾患部位を検出することを目的として、解像度の向上が図られてきている。しかしながら、解像度の向上に伴って、眼球運動による影響が無視できなくなってくる。特にＯＣＴ装置、ＳＬＯなど、眼底を走査しながら高精細な画像を撮像する眼科用機器においては、一枚の眼底画像を撮像中、撮像時間内に眼底運動が生じることによって、取得される眼底画像は不連続なものになってしまう。そのため、眼球運動による影響を低減させ、高精細な眼底画像を得るために、眼球運動を検出する装置が注目されている。

眼球運動を測定するには角膜反射法（プルキニエ像）、サーチコイル法等、様々な方法がある。なかでも、簡易的で、被験者に負担が少ない眼底画像から眼球運動を計測する方法が検討されている。

眼底画像から眼球運動を計測するには眼底画像から特徴点を抽出する必要がある。眼底画像の特徴点として、黄斑や視神経乳頭などを特徴点として用いても良いが、患眼等では黄斑や視神経乳頭が不完全な患者が少なくない。そこで、特許文献３では、眼底画像から候補領域を選択し、当該領域において、その外周部を血管が４本以上通ることと、候補領域の中心部を血管が走っていることを条件に、その候補領域内での血管交差の有無を検出する方法が開示されている。

特開２００８−６１８４７公報 特開平５−１５４１０８公報 特開２００１−０７０２４７公報

上述したとおり、眼科用機器においては、術者・患者の負担を軽減した上で高分解能な眼底画像を撮像できることが広く望まれている。しかしながら、一般的な移動量検出補正（以下、トラッキングと記す）技術においては、撮像の度に眼球運動の指標となる特徴点（以下、テンプレートと記す）を抽出し、そのテンプレートを用いてトラッキングが行われていた。そのため、テンプレート抽出のための時間や作業が増え、術者・患者の負担は避けられなかった。

特許文献１によると、患者情報と共に眼底画像を記憶しておくことで、患者情報から眼底画像を読み出し、画像同士の類似度を算出する。患者情報と眼底画像を関連付けて記憶しておくことで術者の負担を減少させることが出来る。また、類似度は画像同士の特徴点を元に重ね合わせる技術が開示されている。しかしながら、眼底の連続撮像においてトラッキングを行う技術については開示されておらず、また、この方法では眼球運動の連続的な算出を高速に行い続けることは出来ない。

特許文献２によると、患者情報と共に一度撮像した時の撮像条件を記憶しておくことで、次回からは患者情報から眼底画像の撮像条件を設定できる。そのため、術者の負担を軽減し、撮像を簡便に行うことが可能である。しかしながら、眼底運動の検出に関しては開示されていない。

また、特許文献３においては、血管の交差する小領域の抽出は行っているが、抽出した小領域をテンプレートとして記憶しておき、再度撮像する際に読み出すことは開示されていない。

本発明は、上記した課題を鑑み、眼底撮像において、高精細な眼底画像の取得時の術者・患者の負担を軽減するために、テンプレートの抽出を省略あるいは短縮することが可能な眼科装置及び眼科システムの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成した眼科装置、及び眼科システム、更には該眼科システムの各機能を実行するためのプログラムを記憶する記憶媒体を提供するものである。

本発明の眼科装置は、被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
前記判断手段において前記テンプレートが記憶されていないと判断された場合、前記テンプレート抽出手段によって新たなテンプレートの抽出を行うことを特徴とする。

本発明の眼科システムは、被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
前記判断手段において前記テンプレートが記憶されていないと判断された場合、前記テンプレート抽出手段によって新たなテンプレートの抽出を行うことを特徴とする。

本発明によれば、眼底画像の撮像に際し、高精細な眼科画像の取得時の術者・患者の負担を軽減するために、テンプレートの抽出を省略あるいは短縮することが出来る。

本発明の実施例１における眼底撮像装置の構成について説明する図である。 本発明の実施例１における撮像方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施例１におけるデータベースについて説明する図である。 本発明の実施例１における眼底画像について説明する図である。 本発明の実施例２における撮像方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施例１におけるテンプレートマッチングを説明する図である。 本発明の実施例３における眼底画像について説明する図である。 本発明の実施例３におけるテンプレート抽出について説明する図である。 本発明の実施例３におけるテンプレート抽出について説明する図である。 本発明の実施例１におけるテンプレートについて説明する図である。 本発明の実施例１における眼球運動について説明する図である。 本発明の実施例１における眼球運動について説明する図である。 本発明の実施例１における眼球運動について説明する図である。 本発明の実施例４における疾患部位について説明する図である。 本発明の実施例４における撮像方法を説明するフローチャートである。

（実施例１）
本発明の一実施例に係る眼底観察装置について、図面を用いて詳細に説明する。
本実施例においては、本発明を適用した走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）について説明する。ここでは特に、あらかじめ記憶しておいたテンプレートを用いて、トラッキングを行う装置について説明する。

（走査型レーザ検眼鏡：ＳＬＯ）
まず、図１を用いて本実施例におけるＳＬＯの光学系の全体の概略構成について説明する。
なお、図１において、記憶・制御・信号処理部１０９は図の都合上同じ番号が複数記してあるが、実際には同一の構成部である。
光源１０１から出射された照明光１１１はハーフミラー１０３によって偏向され、ＸＹスキャナ１０４により走査される。ＸＹスキャナ１０４と被検眼１０８の間には、照明光１１１を眼底１０７に照射するためのレンズ１０６−１、１０６−２が配置されている。ここでは簡単のために、ＸＹスキャナ１０４は１つのミラーとして記したが、実際にはＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーが近接して配置された構成となっている。これにより、ＸＹスキャナ１０４は眼底１０７を光軸と垂直な方向にラスタースキャンすることができる。

被検眼１０８に入射した照明光１１１は眼底１０７において反射、あるいは散乱され、戻り光１１２となって戻される。戻り光１１２は再びハーフミラー１０３に入射するが、ここで透過した光がセンサ１０２入射する。センサ１０２は眼底１０７の各測定個所における戻り光１１２の光強度を電圧に変換し、その電圧を示す信号を記憶・制御・信号処理部１０９に送る。記憶・制御・信号処理部１０９では送られた信号を用いて二次元画像である眼底画像を生成する。記憶・制御・信号処理部１０９の一部は、以上述べた光学系及びセンサ１０２と協働して、本実施例において、眼底像を撮像する眼底撮像手段を構成する。さらに、記憶・制御・信号処理部１０９は、二次元画像から、眼底の血管交叉または分岐部位といった特徴を有した特徴点を含む所定の形状及び広さを有した領域を、テンプレートとして抽出する。従って、テンプレートはこれら特徴点を含んだ領域の画像データとなる。ここで、記憶・制御・信号処理部１０９は、以上で述べた眼底画像からテンプレートの抽出を行うテンプレート抽出手段を構成する機能を有する。抽出したテンプレートを用いて新たに生成された二次元画像に対してテンプレートマッチングを行うことにより、被検眼の移動量の算出を行う。さらに記憶・制御・信号処理部１０９は算出した移動量に応じて、トラッキングを行う。本実施例では、眼底画像取得後の後処理によってトラッキングを行う方法について記載する。

また、記憶・制御・信号処理部１０９はキーボードあるいはマウス（図示せず）を有しており、外部からの入力にも対応している。また、記憶・制御・信号処理部１０９は眼底撮像の開始および終了を制御する。また、記憶・制御・信号処理部１０９はモニター（図示せず）を有しており、眼底画像の表示や被検眼特定情報の表示を行うことが出来る。これにより、術者は眼底を画像により観察することが可能となる。また、記憶・制御・信号処理部１０９において抽出されたテンプレートは、入力される被検眼特定情報と共に記憶部１１０に記憶される。すなわち、抽出されたテンプレートと、該テンプレートが抽出された眼底画像を得た被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶・制御・信号処理部１０９の記憶制御の下、記憶部１１０に記憶される。

（記憶された情報の読み出し）
本実施例の眼底撮像装置を用いてトラッキングを行うまでの流れを図２に示す。また、被検眼特定情報およびテンプレートの記憶について図３に示す。また、撮像された眼底画像を図４に示す。
本装置の操作者である術者が、記憶・制御・信号処理部１０９に被検眼特定情報を入力あるいはあらかじめ記憶・制御・信号処理部１０９のモニターに表示されている複数の被検眼特定情報から１つを選択する（ステップ２０２）。記憶・制御・信号処理部１０９は被検眼特定情報を元に記憶部１１０に記憶されているテンプレートを検索する（ステップ２０３）。ここで被検眼特定情報は、少なくとも患者の特定および患者の左右いずれの眼であるかが判別できる情報が含まれていればよい。以上の処理により、記憶・制御・信号処理部１０９の判断機能において、撮像された被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが記憶部１１０に記憶されているか否かが判断される。

テンプレートはひとつの被検眼に対してひとつ抽出されていれば良いが、より精度良くトラッキングを行うためには複数抽出されているほうが望ましい。本実施例ではテンプレートが４箇所抽出されている場合について説明する。
また、記憶されるテンプレートに眼底アライメントに関する情報が付加されてもいい。ここで眼底アライメントとは、眼底画像を撮像した際の撮像条件である。眼底アライメントに関する該情報は、以下眼底アライメント情報と称呼され、眼底画像撮像時に設定されるべき種々の情報を含む。眼底アライメント情報は、例えば、テンプレート抽出した日付情報、固視灯の位置情報、被検眼が左右何れの眼であるかを示す識別情報、テンプレートの座標情報、フォーカスレンズの位置情報などである。ここで付加される眼底アライメント情報は、同一の被検眼に対して同一条件で経時的に撮像を行う場合に有用である。特に、疾病の経過観察では、過去に撮像した眼底画像との比較を行うために、略同一の撮像条件で撮像する必要がある。また、記憶部１１０に記憶されているテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行う場合、新たに撮影される眼底画像がテンプレートを抽出した際の眼底画像に近いほどマッチングが成功しやすい。そのため、同じ被検眼を同じ条件で撮像するための眼底アライメントに関する情報が記憶されるテンプレートに付加されていることが望ましい。

本実施例では図３に示す構造のデータベースとして、被検眼特定情報とテンプレートが記憶されている。ここには患者ＩＤ３０１、患者名３０２、日付３０３、被検眼の左右識別情報３０４、テンプレートＩＤ３０５、テンプレート３０６、テンプレートの座標３０７が示されており、術者が患者ＩＤまたは患者名を入力すると、上記の情報からテンプレートを検索する。被検眼左右識別情報３０４は、記憶されたテンプレートが左右何れの被検眼であるかを示す情報である。テンプレートが記憶されていた場合、記憶・制御・信号処理部１０９は、記憶部１１０から該当するテンプレートの読み出しを行う（ステップ２０４）。この読み出しの処理は、記憶・制御・信号処理部１０９の読出し機能を司る読み出し手段として機能する領域において、被検眼特定情報に対応するテンプレートが記憶部１１０に記憶されていると判断機能により判断した場合に、この対応するテンプレートを読み出す。

（眼底画像の取得）
テンプレートの読み出しが行われた後、記憶・制御・信号処理部１０９は光源１０１、センサ１０２、ＸＹスキャナ１０４に眼底撮像開始の信号を送信し、眼底撮像を開始する（ステップ２０５）。

光源１０１から射出した照明光１１１は、ＸＹスキャナ１０４によって光軸に対して垂直な方向に眼底１０７をラスタースキャンする。眼底１０７に照射された照明光１１１は眼底１０７において反射、あるいは散乱され、戻り光１１２となってセンサ１０２に入射する。センサ１０２は、眼底１０７の各測定個所における戻り光１１２の光強度を電圧に変換し、その電圧を示す信号を記憶・制御・信号処理部１０９に送る。記憶・制御・信号処理部１０９では送られた信号を元に眼底１０７の二次元画像を生成する。

（テンプレートマッチング）
一枚の眼底画像４００が得られると、読み出されたテンプレートに一致する取得した眼底画像中の領域の探索（以下、マッチングと記す）が行われる（ステップ２０８）。マッチングは図６に示すように、取得した眼底画像６０１全体を、テンプレート６０３をずらしながらテンプレート６０３と一致する箇所６０２を探索することで行われる。本実施例では図１０に示すように４箇所のテンプレート１００２、１００３、１００４、１００５についてテンプレートマッチングを行う。ここで、少なくともテンプレートが１つマッチングしていればトラッキングは可能である。そのため、複数のテンプレートを記憶している場合、記憶しているテンプレート全てがマッチングする必要は無く、１つ以上のテンプレートがマッチングできればよい。また、トラッキングの精度をより高くするために、テンプレートの再抽出を行っても良い（詳細は、実施例３で述べる）。例えば、眼底画像内の特徴点が並行に移動する眼球運動を検出する場合は、テンプレートが少なくとも１つ以上あれば検出が可能である（図１１）。ここで図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の眼底画像の特徴点が並行に移動する眼球運動の結果得られる眼底画像を示している。また、眼底画像が伸縮するような眼球運動を検出する場合は、テンプレートが２つ以上あれば検出が可能である（図１２）。ここで図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の眼底画像が伸縮するような眼球運動の結果得られる眼底画像を示している。さらに、眼底画像が回転するような眼球運動を検出する場合においても、テンプレートが２つ以上あれば検出が可能である（図１３）。ここで図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の眼底画像が回転するような眼球運動の結果得られる眼底画像を示している。このように術者が検出したい運動に合わせて、眼底運動の検出に用いるテンプレートの数は設定できるが、より詳細に眼球運動を検出するためにはより多くのテンプレートがマッチングすることが望ましい。従って、ここでは４つのテンプレートが同一被検眼における被検眼特定情報に対応する場合を例示したが、テンプレートの数はこれに限定されず、任意の数のテンプレートが複数同時に記憶されることとすることが好ましい。

（トラッキング）
テンプレートのマッチングが出来た場合は、被検眼の眼底画像のトラッキングを実行する記憶・制御・信号処理部１０９におけるトラッキング機能を司るトラッキング手段として機能する領域によって、眼底画像のトラッキングを行う（ステップ２１１）。
同一撮像における一枚目の眼底画像のテンプレート位置の変位量はゼロとなり、トラッキングにおける基本画像となる。２枚目以降の眼底画像は１枚目の画像に対する変位量を求めて補正することになる。具体的には、各テンプレートの変位を元に式１より写像を求め、求めた座標と基本画像の座標の差が最小になるように最小二乗法によって係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを算出する。

ここで、Ｘ、Ｙは基本画像（１枚目の眼底画像）のテンプレートの座標であり、Ｘ’、Ｙ’は２枚目以降の処理の対象となる眼底画像における、テンプレートの座標である。式１で求めた補正の係数を用いて２枚目以降の処理の対象となる眼底画像に対し、式２で補正を行うことで、トラッキングを行うことが出来る。

上述の処理を記憶・制御・信号処理部１０９において実施し、取得画像の補正を行ってモニターに補正後の眼底画像を表示する。

眼底撮像（ステップ２０５）からトラッキング（ステップ２１１）までを所望の回数繰り返し、眼底画像を複数枚撮像する。撮像された画像は記憶・制御・信号処理部１０９のモニターに連続表示される。このとき、トラッキングが行われているため、術者にはモニターの眼底画像は静止しているように表示されている。

以上で説明したように眼底撮像することで、被検眼特定情報とテンプレートが記憶されている場合にはテンプレート抽出を行わず、即ち、テンプレート抽出を省略あるいは短縮することにより、撮影時間を短縮することができ、術者・患者の負担を減らし、簡便に高分解能な眼底画像を撮像することが出来る。
なお、本実施例ではＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）についてのみ記載したが、眼底画像を取得する所謂眼底カメラや、特にＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置などにおいても本方法が適応可能である。また、本実施例では後処理によるトラッキングについて記載したが、スキャナを用いたリアルタイムトラッキングを行う場合においても本方法が適用可能である。

（実施例２）
実施例２においては、実施例１で示した方法のうち、テンプレートが記憶されていなかった場合について、図１、図３、図５を用いて説明する。
なお、本実施例においては、実施例１の構成と同様であるため、構成についての説明は省略する。

（記憶された情報の読み出し）
本実施例の眼底観察装置を用いてトラッキングを行うまでの流れを図５に示す。なお、本実施例における被検眼特定情報の入力あるいは選択からテンプレートの検索（ステップ５０２、５０４）までは実施例１と同様であるため説明を省略する。

（テンプレート抽出）
術者によって被検眼特定情報の入力あるいは選択が行われ、テンプレートの検索をした結果、テンプレートが記憶されていなかった場合（ステップ５０３のｎｏ）、記憶・制御・信号処理部１０９は光源１０１、センサ１０２、ＸＹスキャナ１０４に眼底撮像開始の信号を送信する。これによってテンプレート抽出を行うための眼底画像を１枚取得する（ステップ５０６）。
テンプレート抽出は血管の分岐・交叉など、眼底画像内の特徴点が抽出されればよい（ステップ５０７）。特徴点の抽出に関しては先行技術（特許文献３）として示したような技術が一般的に実施されているため、ここでは説明を省略する。

（テンプレートの記憶）
抽出されたテンプレートは、記憶・制御・信号処理部１０９内にあらかじめ記憶してあるかあるいは術者によって入力されている被検眼特定情報と共に、記憶部１１０に記憶される（ステップ５１３）。被検眼特定情報は、少なくとも患者の特定および患者の左右いずれの眼であるかが判別できる情報が含まれていればよく、ここでは被検眼特定情報として患者ＩＤ３０１、患者名３０２、日付３０３、被検眼の左右識別情報３０４を記憶する。また、テンプレートは画像データ３０６およびテンプレートの座標３０７と共に、テンプレートＩＤ３０５が付与され、被検眼特定情報と共に記憶される（図３参照）。

（眼底画像の取得）
テンプレート抽出が完了すると、記憶・制御・信号処理部１０９は光源１０１、センサ１０２、ＸＹスキャナ１０４に眼底撮像開始の信号を送信し、眼底撮像を開始する（ステップ５０５）。
なお、本実施例における眼底画像の取得に関しては実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

（テンプレートマッチング）
眼底撮像を行い、新たな眼底画像を取得すると、読み出されたテンプレートに一致する取得した新たな眼底画像中の領域の探索（以下、マッチングと記す）が行われる（ステップ５０８）。この新たなテンプレートの抽出は、被検眼特定情報に対応するテンプレートが存在しないという記憶・制御・信号処理部１０９の判断機能による判断に基づいて、記憶・制御・信号処理部１０９のテンプレート抽出機能によって実行される。
なお、本実施例におけるテンプレートマッチングについては、実施例１と同様であるため説明を省略する。

（トラッキング）
撮像された眼底画像に対し、テンプレートがマッチング出来た場合はトラッキングを行う（ステップ５１１）。
なお、本実施例におけるトラッキングに関しては実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以上で説明したように眼底撮像することで、テンプレートが記憶されていなかった場合においても、新たな眼底画像からテンプレートの抽出が行われるため、術者の負担を減らし、簡便に眼底画像を撮像することが出来る。また、テンプレートが記憶されていなかった場合には、テンプレート登録処理を簡略化することで術者の負担を減らし、また、次回撮像する際の患者の負担を軽減できる。
なお、本実施例ではＳＬＯについて記載したが、眼底画像を取得する所謂眼底カメラや、特にＯＣＴ装置などにおいても本方法が適応可能である。また、本実施例では後処理によるトラッキングについて記載したが、スキャナを用いたリアルタイムトラッキングを行う場合においても本方法が適用可能である。

（実施例３）
実施例３においては、実施例１で示した処理のうち、１枚目に撮像された眼底画像に対してマッチングの出来ないテンプレートがある場合に、テンプレートを再取得してトラッキングする方法について、図７、図８、図９を用いて説明する。

図７に示すように、本来記憶されているテンプレートとマッチングするべき箇所７０５が疾患７０６などの影響によって血管とその他の部分のコントラスト差がなくなっている場合、テンプレートマッチングが出来なくなる。そのため、記憶されているテンプレートとは異なる箇所に新たにテンプレートを設定し、トラッキングを行う。
なお、本実施例においては、実施例１の構成と同様であるため、構成についての説明は省略する。また、実施例１および実施例２と重複する部分に関しては説明を省略する。

（テンプレート再抽出）
読み出したテンプレートを用いたテンプレートマッチングにおいて、マッチングが出来なかったテンプレートがあった場合、トラッキングの精度を上げ、より高精細な画像を取得するために、マッチングできなかったテンプレートについて再抽出を行う。マッチングできなかったテンプレートは、使用に適さないとして、以下の処理には用いない。再抽出はマッチングできなかったテンプレートについてのみ実施される。テンプレートは眼底画像全体から特徴点を探してテンプレートとしてもいいが、マッチングできなかったテンプレートの座標近傍の領域に限定して特徴点を探索し、テンプレートとすればよい。このときの探索エリアを、マッチングできなかったテンプレート座標を中心にした図８（ａ）にしめす同心円状の領域８０７とし、当該領域８０７内における適切な特徴点を含む新たなテンプレート８０８（図８（ｂ）参照）とすれば良い。また、図９（ａ）に示すように眼底画像中でマッチングできなかったテンプレートが存在したのと同一象限９０７を設定し、図９（ｂ）に示すように当該象限９０７内における適切な特徴点を含む新たなテンプレートにおいて実施されても良い。なお、同心円状の領域８０７或いは同一象限９０７の範囲設定については、テンプレートの大きさを基準とする、或いは眼底画像を表示する画角の大きさを基準として、これに所定の係数を乗算することによって所定の領域として設定することが好ましい。このとき、マッチング出来たテンプレートが同心円状の領域８０７にある場合、重複してテンプレート抽出してしまう可能性がある。そのため、マッチング出来たテンプレート領域は探索エリアから除けば良い。即ち、マッチングできたテンプレートが存在する場合、新たなテンプレート抽出領域は、元のテンプレート抽出領域からマッチングできたテンプレートを除く領域と刷ることが好ましい。このようにテンプレートの探索エリアを限定した上で、テンプレート抽出を実施する。本実施例のテンプレート抽出に関しては、先行技術（特許文献３）として示したような技術が一般的に公開されているため、ここでは説明を省略する。

（テンプレートマッチング）
記憶・制御・信号処理部１０９は、マッチングが行えたテンプレートと、再抽出したテンプレートによって、順次取得される眼底画像に対してテンプレートマッチングを行う。

本実施例におけるトラッキングに関しては実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
以上で説明したようにテンプレートの再抽出を行って眼底撮像することで、よりトラッキング精度の高い眼底画像の取得が可能になる。また、探索エリアを限定することで、テンプレート抽出にかかる時間を削減することが可能になる。なお、本実施例ではＳＬＯについて記載したが、眼底画像を取得する所謂眼底カメラや特にＯＣＴ装置などにおいても本方法が適応可能である。また、本実施例では後処理によるトラッキングについて記載したが、スキャナを用いたリアルタイムトラッキングを行う場合においても本方法が適用可能である。

（実施例４）
実施例４においては、実施例１で示した処理のうち、疾患情報をもとにテンプレートを再取得する方法について、図１４、図１５を用いて説明する。
なお、本実施例においては、実施例１の構成と同様であるため、構成についての説明は省略する。また、実施例１、２および実施例３と重複する部分に関しては説明を省略する。

（情報の記憶）
眼底に疾患があり、またその箇所があらかじめ分かっている場合、術者は記憶・制御・信号処理部１０９に疾患情報を入力しておく。ここで入力される疾患情報は、例えば疾患名、疾患部位、範囲、記憶した日付などであり、被検眼特定情報と関連付けて記憶される。また、疾患眼に対して治療や手術などが行われた場合も、例えば治療内容や治療経過、手術内容、手術後の眼底情報などが術者によって入力され、記憶・制御・信号処理部１０９に記憶される。ここで、疾患部位の指定は、過去に撮影した眼底画像上で術者が疾患部位を選択することで行われる（図１４ １４０２）。入力された疾患部位に関する情報は眼底画像内の座標情報へと変換される。

（テンプレートの使用の判断）
被検眼特定情報に基づいて、記憶・制御・信号処理部１０９からテンプレートを読み出されるが、その際、テンプレートに関連付けて記憶されているテンプレートの座標も同時に読み出される（図１５ １５０４）。ここで読み出される座標は術者によってあらかじめ記憶・制御・信号処理部１０９に記憶されている疾患部位および範囲の情報と比較され、テンプレートの座標が疾患部位にあるかどうかの判断がなされる（図１５ １５０５）。従って、記憶・制御信号処理部１０９は、更に疾患情報、手術情報、治療情報の少なくとも何れかが記憶され、当該処理部１０９における決定手段が更に疾患情報、手術情報、或いは治療情報の何れかに基づいてこの場合のテンプレートが使用されるか否かは、当該処理部１０９における決定手段として機能する領域により実行される。疾患部位にないと判断された場合は、記憶・制御・信号処理部１０９から読み出されたテンプレートを使用してトラッキングを行う。一方、テンプレートが疾患部位に存在すると判断された場合は、記憶・制御・信号処理部１０９に記憶されていたテンプレートはトラッキングに用いない。
ここで、テンプレートを再抽出するかどうかの判断基準は術者が任意に決定して構わない（図１５ １５１３）。判断基準としては、例えば、どのくらいテンプレートが疾患部位に影響を受けているかであったり、記憶されているテンプレートがどれくらい過去に撮影された画像のものであるか、などが挙げられる。例えば、先のテンプレートを抽出した日付情報に基づいてこれを使用するか否かが決定される。これらの判断基準は術者によってあらかじめ記憶・制御・信号処理部１０９に入力され、眼底画像を取得する際に記憶・制御・信号処理部１０９において判断される。しかしながらこれらに限定されることはなく、術者が検査したい内容に応じた判断基準を任意に決定すること出来る。また、疾患情報、手術情報、治療情報等に加えて、記憶されているテンプレートを使用するか否かを決定する際に用いられる情報としての領域情報が予め含められることとしても良い。

（テンプレート再抽出）
必要に応じて必要な枚数のテンプレートの再抽出を行う（図１５ １５１１）。テンプレートの再抽出が必要ないと判断された場合には、必ずしもテンプレートの再抽出の必要はない。詳細は実施例３（テンプレート再抽出）と同様であるため説明を省略する。

（テンプレートマッチング）
記憶・制御・信号処理部１０９は、マッチングが行えたテンプレートと、再抽出したテンプレートによって、順次取得される眼底画像に対してテンプレートマッチングを行う。

本実施例におけるトラッキングに関しては実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以上で説明したようにあらかじめ記憶してある疾患情報を用いることで、マッチングの出来ないテンプレートをあらかじめ排除出来るため、マッチングの失敗が起こらず、よりトラッキング精度の高い眼底画像の取得が可能になる。なお、本実施例ではＳＬＯについて記載したが、眼底画像を取得する所謂眼底カメラや、特にＯＣＴ装置などにおいても本方法が適応可能である。また、本実施例では後処理によるトラッキングについて記載したが、スキャナを用いたリアルタイムトラッキングを行う場合においても本方法が適用可能である。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (20)

1. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
   撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
   抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
   前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
   記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
   読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
   前記判断手段において前記テンプレートが記憶されていないと判断された場合、前記テンプレート抽出手段によって新たなテンプレートの抽出を行うことを特徴とする眼科装置。
2. 前記新たなテンプレートは新たに取得した眼底画像から抽出することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記被検眼特定情報が、患者ＩＤと、前記被検眼が左右のどちらの眼であるかを示す情報との内の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。
4. 前記テンプレートは、前記被検眼の眼底の血管の交叉または分岐部位の画像データであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の眼科装置。
5. 前記眼底撮像手段が、眼底カメラ、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈ）、ＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の眼科装置。
6. 前記テンプレートを取得した眼底画像の撮像条件である眼底アライメントに関する情報が、前記テンプレートと前記被検眼特定情報とに対応付けて前記記憶手段に記憶されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の眼科装置。
7. 前記眼底アライメントに関する情報が、テンプレート抽出した日付情報、固視灯の座標情報、被検眼が左右のいずれであるかを示す情報、フォーカスレンズの位置の情報の少なくとも何れかの情報を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。
8. 前記記憶手段に記憶されているテンプレートが複数あり且つ新たに取得した眼底画像とマッチング出来ないテンプレートがある場合に、前記マッチング出来ないテンプレートは使用しないことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の眼科装置。
9. 前記記憶手段に記憶されているテンプレートが複数あり且つ新たに取得した眼底画像とマッチング出来ないテンプレートがある場合に、前記眼底画像における前記マッチングできなかったテンプレートを含む所定の領域の内から新たなテンプレートを抽出することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の眼科装置。
10. 前記新たなテンプレートは所定の領域内から抽出され、
    前記所定の領域は、前記マッチング出来なかったテンプレートの座標を中心とする同心円で囲まれる領域、或いは前記マッチングできなかったテンプレートの座標が存在する前記眼底画像の内の同一象限の領域であることを特徴とする請求項９に記載の眼科装置。
11. 前記同心円で囲まれる領域内に、前記記憶手段に記憶されており、かつマッチング出来たテンプレートが存在する場合、前記マッチング出来たテンプレート領域を除く領域をテンプレートの抽出領域とすることを特徴とする、請求項１０に記載の眼科装置。
12. 前記テンプレート抽出した日付情報をもとに、テンプレートを使用するか否かを決定する決定手段を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の眼科装置。
13. 前記記憶手段にさらに疾患情報、手術情報、治療情報のうち少なくとも一つが記憶され、前記決定手段がさらに前記疾患情報、手術情報、治療情報のいずれかに基づいてテンプレートを使用するか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の眼科装置。
14. 前記疾患情報、手術情報、治療情報に、前記記憶されているテンプレートを使用するか否かを決定するための領域情報が含まれていることを特徴とする、請求項１３に記載の眼科装置。
15. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
    撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
    抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
    記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
    読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底トラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
    前記記憶手段に記憶されているテンプレートが複数あり且つ新たに取得した眼底画像とマッチング出来ないテンプレートがある場合に、前記マッチング出来ないテンプレートは使用しないことを特徴とする眼科装置。
16. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
    撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
    抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
    記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
    読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
    前記記憶手段に記憶されているテンプレートが複数あり且つ新たに取得した眼底画像とマッチング出来ないテンプレートがある場合に、前記新たに取得した眼底画像における前記マッチングできなかったテンプレートを含む所定の領域の内から新たなテンプレートを抽出することを特徴とする眼科装置。
17. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
    撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
    抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
    記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
    読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
    前記テンプレート抽出した日付情報をもとに、前記テンプレートを使用するか否かを決定する決定手段を有することを特徴とする眼科装置。
18. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
    撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
    抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、疾患情報、手術情報、治療情報のうち少なくとも一つとを対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
    記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
    読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、
    前記疾患情報、手術情報、治療情報のいずれかに基づいてテンプレートを使用するか否かを決定する決定手段と、を有することを特徴とする眼科装置。
19. 被検眼の眼底画像を撮像するための眼底撮像手段と、
    撮像された前記眼底画像からテンプレートを抽出するためのテンプレート抽出手段と、
    抽出された前記テンプレートと、前記テンプレートが抽出された眼底画像の被検眼を特定する被検眼特定情報と、を対応付けて記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記眼底撮像手段により撮像される前記被検眼の被検眼特定情報に対応するテンプレートが前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
    記憶されていると判断された場合、対応する前記テンプレートを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
    読み出された前記テンプレートを用いて前記被検眼の眼底のトラッキングを行うトラッキング手段と、を有し、
    前記判断手段において前記テンプレートが記憶されていないと判断された場合、前記テンプレート抽出手段によって新たなテンプレートの抽出を行うことを特徴とする眼科システム。
20. 請求項１９に記載の眼科システムの各機能をコンピュータで実行するプログラムを記憶する記憶媒体。

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