JP6217085B2 - 眼科撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼の光断層画像を撮像する眼科撮影装置に関する。

光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）を用いて眼の光断層画像を撮像する眼科撮影装置が知られている。本装置は、例えば、光スキャナを用いて眼底上で測定光を走査させ、眼の断層画像（例えば、眼底の断層画像）を取得する。そして、得られた断層画像は、眼の状態の評価に利用される（特許文献１参照）。

このような装置は、断層画像に含まれるノイズ成分を平均化するために、複数の断層画像を取得し、これに基づいて加算平均画像を取得する。加算平均画像は、例えば、略同一部位に関する複数の断層画像における各画素での輝度値を加算し、その平均値を求めることによって取得される。

特開２０１０−１１０３９２号公報

ところで、予め設定された横断位置に関して断層画像を取得する際、被検眼が動いてしまう場合がある。そして、予め設定された位置とは異なる断層画像が取得されてしまう場合がある。

例えば、加算平均画像を得る場合、基準となるテンプレート断層画像が、ずれた位置で取得された画像の場合、良好な加算平均画像が得られない。

本発明は、上記問題点を鑑み、予め設定された横断位置に関する断層画像を確実に取得できる眼科撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）
被検眼に照射された測定光と参照光との干渉を用いて前記被検眼の断層画像を取得するためのＯＣＴ光学系と、
前記被検眼の正面画像を得るための観察光学系と、
前記ＯＣＴ光学系からの出力信号に基づいて前記断層画像を繰り返し生成すると共に、前記観察光学系からの出力信号に基づいて前記正面画像を繰り返し生成する画像生成手段と、
基準正面画像として設定された前記正面画像と、各前記正面画像との位置ずれを画像処理により検出し、前記位置ずれが許容範囲を満たす前記正面画像が連続するか否かを判定する連続性判定手段と、
前記連続性判定手段による判定結果に基づいて前記断層画像を選択処理する選択処理手段と、
を備えることを特徴とする

本発明によれば、予め設定された横断位置に関する断層画像を確実に取得できる。

本実施例に係る眼科撮影装置の構成について説明する概略構成図である。 表示部に表示される表示画面の一例を示す図である。 取得された断層画像が、予め設定された位置で取得されたか否かの適否を判定するための判定手法の一例を示すフローチャートである。 正面画像に対する判定結果の連続性を利用する場合の判定の一例を示す図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本実施形態の実施例に係る図である。

＜概要＞
本装置は、ＯＣＴ光学系１００と、観察光学系２００と、制御部７０と、を主に備える（図１参照）。ＯＣＴ光学系１００は、被検眼に照射された測定光と参照光との干渉を用いて被検眼の断層画像を取得するために用いられる。ＯＣＴ光学系１００は、光スキャナ１０８を有しても良い。光スキャナ１０８は、被検眼に照射される測定光を被検眼上で走査させるために用いられる。観察光学系２００は、被検眼の正面画像を得るために用いられる。

制御部７０は、例えば、画像生成部として用いられる。そこで、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００からの出力信号に基づいて断層画像を繰り返し生成すると共に、観察光学系２００からの出力信号に基づいて正面画像を繰り返し生成するようにしてもよい。繰り返し生成される断層画像、正面画像は、例えば、メモリ７４に一旦記憶される。

＜連続性の判定＞
制御部７０は、例えば、連続性判定部として用いられる。そこで、制御部７０は、基準正面画像として設定された正面画像と、各正面画像との位置ずれを画像処理により検出し、位置ずれが許容範囲を満たす正面画像の連続性を判定するようにしてもよい。なお、基準正面画像は、例えば、画像の取得開始信号が発せられた際に取得された正面画像が用いられる。また、基準正面画像は、静止画像上で走査位置を設定する際に用いられる正面画像が用いられてもよい（詳しくは、特願２０１２−４７１７６参照）。制御部７０は、例えば、画像生成部（制御部７０）によって生成されメモリ７４に記憶された正面画像の連続性を判定する。

連続性を判定する場合、制御部７０は、基準正面画像に対し、位置ずれが許容範囲を満たす正面画像が連続するか（例えば、２回）否かを判定するようにしてもよい。制御部７０は、基準正面画像に対し、位置ずれが許容範囲を満たす正面画像が少なくとも３回以上連続するか否かを判定するようにしてもよい。

より詳細には、位置ずれの連続性を判定する場合、例えば、取得順が連続する複数の正面画像が対象となる。取得順が連続する正面画像としては、例えば、ライブ画像として繰り返し取得される正面画像であって、１フレーム単位に連続する正面画像が考えられる。制御部７０は、例えば、（取得順が連続する）複数の正面画像が連続的に許容範囲（例えば、全て）を満たす場合、許容範囲を満たす正面画像が連続しているとみなす。

＜連続性判定を用いた断層画像の選択＞
制御部７０は、例えば、選択処理部として用いられる。そこで、制御部７０は、連続性の判定結果に基づいて断層画像を選択処理するようにしてもよい。上記構成を備えることにより、例えば、断層画像の取捨選択を、正面画像を用いて適正に行うことができる。制御部７０は、連続性があると判定されたときの断層画像を選択するようにしてもよい。なお、連続性がないと判定されたときの断層画像を破棄する処理は、連続性があると判定されたときの断層画像を選択する処理の一つの態様である。制御部７０は、例えば、メモリ７４に記憶された断層画像に対し、連続性の判定結果を用いて選択処理を行う。断層画像を破棄する場合、一旦記憶された断層画像をメモリ７４から消去するようにしてもよい。

選択処理として、制御部７０は、判定結果を、判定結果の取得に用いた一連の正面画像の取得中に得られた断層画像に関連付けてもよい。制御部７０は、判定結果を利用して、各断層画像を区別するようにしてもよい。制御部７０は、判定結果を用いて、位置ずれが許容範囲を満たす正面画像が連続したときに取得された断層画像と、位置ずれが許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像と、を選別するようにしてもよい。

＜選択処理の応用＞
制御部７０は、例えば、複数取得された断層画像を合成する画像合成部として用いられる。そこで、制御部７０は、画像合成する際の基準断層画像を、連続性の判定結果に基づいて、繰り返し生成される断層画像から選択するようにしてもよい。そして、制御部７０は、選択された基準断層画像と、基準断層断層画像とは異なるタイミングで取得された断層画像と、を合成するようにしてもよい。これにより、例えば、適正な位置に取得された断層画像が基準画像として設定されるため、良好な合成画像が得られる。

画像合成の手法としては、予め設定された同一の走査位置にて得られた複数の断層画像を合成するような手法が考えられる。また、合成画像としては、加算平均画像、超解像度画像、各断層画像間の差分を求めた血流計測画像、網膜断層像と脈絡膜断層像との合成画像、パノラマ断層画像、断層画像間の輝度変化を求める機能ＯＣＴ画像、ＰＳ−ＯＣＴでの第１偏光成分と第２偏光成分の各画像が合成される偏光特性画像、等が考えられる。

制御部７０は、例えば、走査制御部として用いられる。そこで、制御部７０は、光スキャナ１０８の駆動を制御し、予め設定された同一の走査位置に、測定光を複数回走査させるようにしてもよい。制御部７０は、連続性の判定結果に基づいて、予め設定された走査位置に対応する断層画像を選択するようにしてもよい。これにより、例えば、同一の走査位置での走査によって得られた断層画像から、予め設定された走査位置に対応する断層画像を確実に取得できる。

なお、眼の移動によって当初の走査位置とは走査位置が変わる場合がある。制御部７０は、観察光学系２００によって取得された正面画像に基づいて光スキャナ１０８の駆動を制御し、走査位置を補正する動作（トラッキング）を作動させるようにしてもよい。

また、制御部７０は、光スキャナ１０８の駆動を制御し、複数の走査ラインから形成される走査パターンによって設定された複数の走査位置に、測定光を順次走査させるようにしてもよい。制御部７０は、連続性の判定結果に基づいて、走査位置に対応する断層画像を選択するようにしてもよい。これにより、例えば、異なる複数の横断位置での断層画像を得る場合であっても、予め設定された走査位置での断層画像を確実に取得できる。

なお、制御部７０は、第１の横断位置での断層画像の選択に用いる連続性の判定と、第２の横断位置での断層画像の選択に用いる連続性の判定において、同一の基準正面画像を用いるようにしてもよい。これにより、各横断位置での位置関係が担保される。

なお、上記選択処理は、上記手法に限定されない。その他、経過観察において過去に取得された横断位置と同じ位置の断層画像を得る場合に用いるようにしてもよい。例えば、制御部７０は、過去の断層画像と同時に取得された正面画像（基準正面画像）と、異なる日にリアルタイムで取得される正面画像の位置ずれを検出する。そして、正面画像の位置ずれの連続性を判定し、判定結果を用いて、判定結果の取得に用いた正面画像と並行して取得される断層画像を選択する。また、一枚のライン撮影において、断層画像を選択する際に用いることが可能である。

＜正面画像と断層断層との対応＞
制御部７０は、連続性があると判定された一連の正面画像の取得中に得られた断層画像を、適正な位置にて取得された断層画像として選択するようにしてもよい。これにより、例えば、適正な位置にて取得された断層画像を確実に選択できる。

制御部７０は、例えば、一連の正面画像の取得中に得られた断層画像を特定する特定処理部として用いられる。そこで、制御部７０は、例えば、画像生成部（制御部７０）によって生成される正面画像の生成タイミングを用いて、一連の正面画像の取得中に得られた断層画像を特定するようにしてもよい。

制御部７０は、観察光学系２００が制御される際の制御情報に基づいて、一連の正面画像の取得中に得られた断層画像を特定するようにしてもよい。なお、観察光学系２００がＳＬＯ光学系の場合、例えば、制御情報としてスキャナの駆動位置が考えられる。

＜実施例＞
図１は本実施例に係る眼科撮影装置の構成について説明する概略構成図である。以下の説明においては、眼科撮影装置として、被検眼の眼底撮影を行う眼底撮影装置を例に挙げて説明を行う。もちろん、眼科撮影装置としては、眼底撮影装置に限定されず、被検眼の前眼部撮影を行う前眼部撮影装置等が挙げられる。

図１を参照して、本実施例に係る眼科撮影装置１０の概略構成について説明する。本実施形態の眼科撮影装置１０は、ＯＣＴ光学系１００と、観察光学系２００と、固視標投影ユニット３００と、制御部７０とを主に備える。

＜ＯＣＴ光学系＞
ＯＣＴ光学系１００は、被検眼Ｅの組織（例えば、眼底Ｅｆ）の断層画像を取得するための光干渉光学系であり、光断層干渉計（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の構成を備える。具体的には、ＯＣＴ光学系１００は、測定光源１０２、カップラー（光分割器）１０４、測定光学系１０６、参照光学系１１０、および検出器（受光素子）１２０を主に備える。

より詳細には、カップラー（光分割器）１０４は、測定光源１０２から出射された光を測定光学系１０６の光路と参照光学系１１０の光路に分割する。測定光学系１０６は、測定光を眼Ｅの眼底Ｅｆに導く。参照光学系１１０は、参照光を生成する。ＯＣＴ光学系１００は、眼底Ｅｆによって反射された測定光と，参照光を合成する。検出器１２０（受光素子）は、合成された光を受光する。

ＯＣＴ光学系１００は、眼底Ｅｆ上の撮像位置を変更するため、眼底Ｅｆ上における測定光の照射位置を変更する照射位置変更ユニット（例えば、光スキャナ１０８、固視標投影ユニット３００）を備える。制御部７０は、設定された撮像位置情報に基づいて照射位置変更ユニットの動作を制御し、検出器１２０からの受光信号に基づいて断層像を取得する。

検出器１２０（受光素子）は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインＯＣＴの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器１２０によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル（Ａスキャン信号）が取得される。眼科撮影装置１０には、種々のＯＣＴを採用できる。例えば、Ｓｐｅｃｔｒａｌ−ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）、Ｓｗｅｐｔ−ｓｏｕｒｃｅ ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）等のいずれを眼科撮影装置１０に採用してもよい。

光スキャナ１０８は、測定光源から発せられた光を被検眼眼底上で走査させる。例えば、光スキャナ１０８は、眼底上で二次元的（ＸＹ方向（横断方向））に測定光を走査させる。光スキャナ１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。光スキャナ１０８は、例えば、２つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構５０によって任意に調整される。

これにより、光源１０２から出射された光束はその反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。これにより、眼底Ｅｆ上における撮像位置が変更される。光スキャナ１０８としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

参照光学系１１０は、参照光を生成する。前述したように、参照光は、眼底Ｅｆでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される。参照光学系１１０は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系１１０は、例えば、反射光学系（例えば、参照ミラー）によって形成され、カップラー１０４からの光を反射光学系により反射することにより再度カップラー１０４に戻し、検出器１２０に導く。他の例としては、参照光学系１１０は、透過光学系（例えば、光ファイバー）によって形成され、カップラー１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。

参照光学系１１０は、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を変更する構成を有する。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系１０６の測定光路中に配置されてもよい。

＜正面観察光学系＞
観察光学系（正面像観察デバイス）２００は、眼底Ｅｆの正面画像を得るために設けられている。観察光学系２００は、例えば、光源から発せられた測定光（例えば、赤外光）を眼底上で二次元的に走査させる光スキャナと、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口を介して眼底反射光を受光する第２の受光素子と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）の装置構成を持つ。

なお、観察光学系２００の構成としては、いわゆる眼底カメラタイプの構成であってもよい。また、ＯＣＴ光学系１００は、観察光学系２００を兼用してもよい。すなわち、正面画像は、二次元的に得られた断層像を形成するデータを用いて取得されるようにしてもよい（例えば、三次元断層像の深さ方向への積算画像、ＸＹ各位置でのスペクトルデータの積算値、ある一定の深さ方向におけるＸＹ各位置での輝度データ、網膜表層画像、等）。

＜固視標投影ユニット＞
固視標投影ユニット３００は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影ユニット３００は、眼Ｅに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Ｅを誘導できる。

例えば、固視標投影ユニット３００は、可視光を発する可視光源を有し、視標の呈示位置を二次元的に変更させる。これにより、視線方向が変更され、結果的に撮像部位が変更される。例えば、撮影光軸と同方向から固視標が呈示されると、眼底の中心部が撮像部位として設定される。また、撮影光軸に対して固視標が上方に呈示されると、眼底の上部が撮像部位として設定される。すなわち、撮影光軸に対する視標の位置に応じて撮影部位が変更される。

固視標投影ユニット３００としては、例えば、マトリクス状に配列されたＬＥＤの点灯位置により固視位置を調整する構成、光源からの光を光スキャナを用いて走査させ、光源の点灯制御により固視位置を調整する構成、等、種々の構成が考えられる。また、投影ユニット３００は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。

＜制御部＞
制御部７０は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える。制御部７０のＣＰＵは、眼科撮影装置１０の制御を司る。ＲＡＭは、各種情報を一時的に記憶する。制御部７０のＲＯＭには、眼科撮影装置１０の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。

制御部７０には、不揮発性メモリ（以下、メモリに省略する）７２、操作部７４、および表示部７５等が電気的に接続されている。メモリ７２は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、および、眼科撮影装置１０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ等をメモリ７２として使用することができる。メモリ７２には、眼科撮影装置１０による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。また、メモリ７２には、撮影された二次元の断層画像、三次元画像、正面画像、断層画像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶される。操作部７４には、検者による各種操作指示が入力される。

操作部７４は、入力された操作指示に応じた信号を制御部７０に出力する。操作部７４には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかを用いればよい。表示部７５は、眼科撮影装置１０の本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）のディスプレイを用いてもよい。複数のディスプレイが併用されてもよい。表示部７５には、眼科撮影装置１０によって撮影された断層画像および正面画像を含む各種画像が表示される。

なお、制御部７０は、複数の制御部（つまり、複数のプロセッサ）によって構成されてもよい。例えば、ＰＣに設けられた設定制御部と、ＯＣＴ光学系１００等の動作を制御する動作制御部とによって、眼科撮影装置１０の制御部７０が構成されてもよい。この場合、例えば、ＰＣの設定制御部は、ＰＣに接続された操作部の操作に基づいて断層画像の撮像位置等を設定し、設定した内容を動作制御部に指示すればよい。動作制御部は、設定制御部からの指示に従って、眼科撮影装置１０の各構成による撮影動作を制御すればよい。また、受光信号に基づいて画像を生成（取得）する処理は、動作制御部および設定制御部のいずれで行ってもよい。

例えば、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００の検出器１２０から出力される受光信号に基づいて画像処理により断層像を取得すると共に、観察光学系２００の受光素子から出力される受光信号に基づいて正面像を取得する。また、制御部７０は、固視標投影ユニット３００を制御して固視位置を変更する。

例えば、制御部７０は、表示部７５の表示画面を制御する。取得された眼底像は、表示部７５に静止画又は動画として出力される他、メモリ７２に記憶される。制御部７０は、操作部７４から出力される操作信号に基づいて、ＯＣＴ光学系１００、観察光学系２００、固視標投影ユニット３００の各部材を制御する。

＜制御動作＞
以上のような構成を備える装置において、その制御動作について説明する。検者は、固視標投影ユニット３００の固視標を注視するように被検者に指示する。図示無き前眼部観察用カメラで撮影される前眼部観察像が、表示部７５に表示される。そこで、検者は、前眼部の瞳孔中心に測定光軸が位置されるように、アライメント操作を行う。

制御部７０は、光スキャナ１０８の駆動を制御し、眼底上で測定光を所定方向に関して走査する。制御部７０は、検出器１２０から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得することにより、断層画像を形成する。また、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００を制御し、断層画像を取得すると共に、観察光学系２００を制御し、眼底正面像を取得する。そして、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００によって断層画像、観察光学系２００によって眼底正面像を随時取得する。

図２は、表示部７５に表示される表示画面の一例を示す図である。制御部７０は、表示部７５上に、観察光学系２００によって取得された正面画像２０、指標２５、断層画像３０、を表示する。走査パターン２５は、正面画像２０上における断層画像の測定位置（取得位置）を表す指標である。走査パターン２５は、表示部７５上の正面画像上に電気的に表示される。

制御部７０は、ポインタ２１（例えば、十字マーク、ドットマーク、ペンマーク等）を表示部７５上に表示する。制御部７０は、操作部７４からの操作信号に基づいて、ポインタ２１を移動させる。

本実施形態では、正面画像２０上にポインタ２１を合わせた状態で、操作部７４が操作される（例えば、ドラッグ操作、クリック操作）ことにより、撮影条件の設定が可能な構成となっている。ポインタ２１は、表示部７５上における任意の位置を指定するために用いられる。

＜スキャンラインの設定＞
以下、走査パターンとして、ラインスキャンパターンが設定された場合を例として説明する。なお、走査パターン２５は、検者の操作に基づいて任意の形状に予め設定される。例えば、複数用意された走査パターンから選択される。

断層画像及び正面画像が同一画面上に表示されたら、検者は、撮影したい断層画像の位置を表示部７５上の正面画像から設定する。ここで、検者は、操作部７４を用いて移動操作（例えば、ドラッグ操作）を行うことによって、正面画像に対して走査パターン２５を移動させる。

検者によって走査パターン２５が正面画像２０に対して移動されると、制御部７０は、随時走査位置の設定を行う。そして、制御部７０は、設定された位置に対応する走査位置における断層画像を取得する。そして、取得された断層画像を表示部７５の表示画面上に随時表示する。また、制御部７０は、操作部７４から出力される操作信号に基づいて測定光の走査位置を変更すると共に、変更された走査位置に対応する表示位置に走査パターン２５を表示する。このように、制御部７０は、あるフレームレートにて走査位置の設定、及び断層画像の取得を連続的に実行することにより、断層画像の動画像を更新する。

以下の本装置の動作について説明する。測定位置の設定が完了した後、操作部７４からの取込開始信号（キャプチャー開始信号）が入力されたとき、制御部７０は、断層画像及び正面画像の取り込み動作を開始する。

本実施形態では、ノイズ成分を抑制した１枚の断層画像（Ｂスキャン画像）を得るために、所定の走査領域にて測定光を複数回走査させ、複数枚の断層画像を得て、取得された複数の断層画像を制御部７０により加算処理して平均化させる。この場合、制御部７０は、各断層画像を測定光の走査方向に関して同じ複数の領域に分割し、各断層画像間の位置ずれを分割された領域毎に検出し位置ずれ情報を得る。そして、制御部７０は、得られた位置ずれ情報に基づいて，各撮影画像間の位置ずれを分割された領域毎に補正する。そして、制御部７０は、補正された各撮影画像を加算し、平均化する。

加算平均画像を得る場合、制御部７０は、例えば、断層画像を形成する深さ情報の実数成分と虚数成分の絶対値（画像化後のＡスキャン信号）を利用して、複数の断層像に基づく加算平均画像を取得してもよい。また、制御部７０は、各断層像の基礎となるＺ空間での実虚成分を利用して加算平均画像を取得してもよい。制御部７０は、実数成分の信号を用いて第１の加算平均データを得ると共に、虚数成分の信号を用いて第２の加算平均データを得て、これらを合成することにより複数の断層像に基づく加算平均画像を取得してもよい。

取込開始信号の入力に応じて、制御部７０は、設定されたフレームレート（例えば、１０〜１５Ｈｚ（スーパーファインモード））にて断層画像を繰り返し得るため、ＯＣＴ光学系１００を制御する。なお、断層画像を得る際のフレームレートは、取込開始前後で変更してもよいし、変更しなくてもよい。

制御部７０は、同一の走査位置での複数の断層画像を取得する。このため、眼底上の略同一位置での走査を繰り返す。このような複数の走査によって、制御部７０は、略同一位置における複数枚の断層画像を取得できる。

詳細には、制御部７０は、設定された走査位置に関して、光スキャナ１０８を用いて測定光を複数回走査する。そして、制御部７０は、同一の走査位置における断層画像を複数フレーム（ｎ枚（ｎ≧２））生成する。制御部７０は、生成された複数の断層画像を随時メモリ７２に記憶させる。

一方、取込開始信号の入力に応じて、制御部７０は、設定されたフレームレート（例えば、１０〜１５Ｈｚ）にて正面画像を繰り返し得るため、観察光学系２００を制御する。なお、正面画像を得る際のフレームレートは、取込開始前後で変更してもよいし、変更しなくてもよい。なお、断層画像を得る際のフレームレートと、正面画像を得る際のフレームレートは、同じフレームレートであってもよいし、異なるフレームレートであってもよい。また、断層画像と正面画像の取得動作において、同期されてもよいし、非同期であってもよい。

制御部７０は、複数の断層画像が取得されている間、正面画像の取得動作を繰り返す。このような制御により、制御部７０は、断層画像が連続的に取得されている間の眼の移動を監視する。

詳細には、制御部７０は、観察光学系２００の作動により眼底正面からの反射光を受光する。制御部７０は、受光された反射光を処理することにより正面画像を複数フレーム生成する。制御部７０は、生成された複数の正面画像を随時メモリ７２に記憶させる。以上のように、制御部７０は、正面画像の生成を断層画像の生成と並行させる。

＜正面画像を用いた断層画像の適否判定＞
図３は、取得された断層画像が、予め設定された位置で取得されたか否かの適否を判定するための判定手法の一例を示すフローチャートである。判定はリアルタイムにて行われる。判定結果は、加算平均処理を行う際の断層画像のＯＣＴテンプレート画像（第１基準画像）を設定するために用いられる。

まず、制御部７０は、正面画像の位置ずれを検出するための正面画像のテンプレート画像（第２基準画像）を設定する。なお、第２基準画像としては、例えば、取込開始信号が入力されたときの正面画像が用いられる。

制御部７０は、正面画像のライブ画像に取り込む。制御部７０は、第２基準画像と、繰り返し生成されるライブ正面画像との位置ずれを画像処理により算出する。これにより、ＯＣＴの撮影位置のずれ量Ｄ１がリアルタイムで検出される。ずれ量Ｄ１は、正面画像と第２基準画像とのずれ量が新たに検出されたタイミングで更新される。

制御部７０は、ずれ量Ｄ１が許容範囲（例えば、所定の閾値）を満たすか否かを判定する。ここで、制御部７０は、正面画像が１フレーム取得される毎に、第２基準画像に対するずれ量Ｄ１が許容範囲を満たすか否かを判定する。つまり、制御部７０は、連続的に取得される正面画像毎の判定結果をリアルタイムにて取得していく。

そして、ずれ量Ｄ１が許容範囲（例えば、所定の閾値）を満たさない場合、制御部７０は、光スキャナ１０８を制御し、ＯＣＴ撮影位置を補正する。例えば、制御部７０は、走査位置のずれが補正されるように、光スキャナ１０８の２つのガルバノミラーを適宜駆動制御する。これによって、走査位置が補正されるため、撮影位置が補正される。（トラッキング制御）。

上記動作は、加算枚数が設定上限枚数に達するか、又は、検者により終了操作が行われるまで繰り返し行われる。

次に、ＯＣＴテンプレート画像（第１基準画像）を設定する際の動作について説明する。制御部７０は、正面画像のライブ画像の取得に並行して、断層画像のライブ画像を取り込む。そこで、制御部７０は、ＯＣＴテンプレート画像が設定されているか否かを判定する。

ＯＣＴテンプレート画像が設定されていない場合、制御部７０は、ＯＣＴ撮影位置のずれ量が更新されているか否かを判定する。更新されていない場合、ＯＣＴライブ画像の取込に戻される。

更新されている場合、前述のずれ量Ｄ１が許容範囲（例えば、所定の閾値）を満たすか否かを判定する。制御部７０は、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たさない場合、取り込まれた断層画像のライブ画像（ＯＣＴテンプレート候補画像）を破棄する。そして、ＯＣＴライブ画像の取込動作に戻される。一方、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たす場合、次のステップに移行される。

次のステップでは、制御部７０は、ＯＣＴテンプレート候補画像が保持されているか否かを判定する。Ｎｏの場合、制御部７０は、取り込まれた断層画像のライブ画像をＯＣＴテンプレート候補画像として保持する。Ｙｅｓの場合、制御部７０は、予め保持されたＯＣＴテンプレート候補画像をＯＣＴテンプレート画像に設定する。

上記のようにして、ＯＣＴテンプレート画像が設定された場合、制御部７０は、前述のずれ量Ｄ１が許容範囲を満たすか否かを判定する。Ｎｏの場合、取り込まれた断層画像のライブ画像が破棄又は無視され、断層画像の取込に戻る。Ｙｅｓの場合、制御部７０は、取り込まれた断層画像と、ＯＣＴテンプレート画像とを用いて、加算平均処理を実行する。上記動作は、加算枚数が設定上限枚数に達するか、又は、検者により終了操作が行われるまで繰り返し行われる。

上記フローチャートでのＯＣＴテンプレート画像を設定するまでの動作について、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たす判定が１回目の場合、取得された断層画像は、ＯＣＴテンプレート候補画像として保持される。その後、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たす判定が、連続して２回行われた場合、取得された断層画像は、ＯＣＴテンプレート候補画像として保持される。一方、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たす判定が連続しなかった場合、１回目の判定により保持されたＯＣＴテンプレート候補画像は破棄される。

つまり、制御部７０は、正面画像に対する判定結果の連続性を利用して、断層画像の適否を判定する。そして、制御部７０は、加算平均処理を行う際の断層画像の基準画像（第１基準画像）を、適否の判定結果に基づいて設定する。

詳細には、制御部７０は、許容範囲を満たす正面画像が連続したときに取得された断層画像を適正と判定し、許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像を不適正と判定する。そして、制御部７０は、適正と判定された断層画像を基準画像として、基準画像と他の断層画像とを合成して加算平均画像を生成する。

図４正面画像に対する判定結果の連続性を利用する場合の判定の一例を示す図であり、図４は、断層画像と正面画像の取得タイミングが非同期の場合の図である。

例えば、取得順が連続する１枚目の正面画像Ｅ１と２枚目の正面画像Ｅ２について、正面画像Ｅ２が許容範囲を満たす一方、正面画像Ｅ１が許容範囲を満たさない。したがって、正面画像Ｅ１と正面画像Ｅ２の取得中に得られた断層画像Ｔ１は、不適正と判定される。同様にして、正面画像Ｅ２と正面画像Ｅ３について、正面画像Ｅ２が許容範囲を満たさないため、断層画像Ｔ２は不適正と判定される。また、正面画像Ｅ３と正面画像Ｅ４について、その両方が許容範囲を満たさないため、断層画像Ｔ３は不適正と判定される。また、正面画像Ｅ４と正面画像Ｅ５について、正面画像Ｅ４が許容範囲を満たさないため、断層画像Ｔ４は不適正と判定される。

制御部７０は、正面画像Ｅ５と正面画像Ｅ６について、その両方が許容範囲を満たす、つまり、許容範囲を満たす正面画像が連続しているとみなされる。したがって、正面画像Ｅ５と正面画像Ｅ６の取得中に得られた断層画像Ｔ５は、適正と判定される。制御部７０は、断層画像Ｔ５を、加算平均処理を行う際の断層画像のテンプレート画像（第１基準画像）としてメモリ７４に記憶する。

制御部７０は、（取得順が連続する）複数の正面画像の取得中に取得された断層画像を区別する。例えば、制御部７０は、各正面画像の生成が完了した時点でタイミング信号をそれぞれ出力してもよい（タイムスタンプを出力する）。ここで、制御部７０は、第１の正面画像の生成が完了されたときに第１タイミング信号を出力する。その後、制御部７０は、次の第２の正面画像の生成が完了されたときの第２タイミング信号を出力する。そして、制御部７０は、第１タイミング信号が出力されてから第２タイミング信号が出力されるまでの時間間隔において、生成が完了した断層画像を、第１正面画像と第２正面画像の取得中に取得された断層画像とみなす。なお、複数の正面画像の取得中において、複数の断層画像が取得されるような場合、断層画像としてメモリ７２にまとめて記憶される。

以下、テンプレート画像が取得された後の処理について詳細に説明する。断層画像のテンプレート画像が取得された後、次の断層画像が取得された場合、制御部７０は、これらを画像処理により合成することにより加算平均データを得る。得られた加算平均データは、メモリ７４に記憶される。なお、加算平均データは、加算平均画像自体（であってもよいし、加算平均画像の基礎となる輝度情報（各画像の輝度を加算した輝度情報）であってもよい。なお、画像を合成する際、制御部７０は、断層画像間の位置合わせを画像処理により行うことが好ましい（例えば、位置合わせ手法については、例えば、特開２０１０−１１０３９２号公報を参照されたい）。

制御部７０は、例えば、加算される断層画像の枚数が所定の枚数に達するまで、断層画像及び正面画像を繰り返し取得する。さらに、制御部７０は、断層画像が追加される度に、予め加算された加算平均データと、追加された断層画像とを合成することにより加算平均データを更新する。更新された合成データは、メモリ７４に記憶される。

図３のフローチャートにおいて、制御部７０は、ずれ量Ｄ１を利用して、加算処理に用いる断層画像の適否を判定する。そして、制御部７０は、ずれ量Ｄ１が許容範囲内と判定された断層画像を、テンプレート画像との加算処理に用いる。制御部７０は、ずれ量Ｄ１が許容範囲を満たさないと判定された断層画像を、基準画像との加算処理に用いない。なお、基準画像との加算処理に用いる断層画像の適否について、断層画像間の位置ずれ、相関度等を用いるようにしてもよい。

加算される断層画像の枚数が所定の枚数に達した場合、制御部７０は、画像取込動作を終了する。そして、制御部７０は、メモリ７４に記憶された加算平均データに基づいて断層画像の加算平均画像を生成する。制御部７０は、生成された加算平均画像を表示部７５上に表示する。また、制御部７０は、生成された加算平均画像をメモリ７４に記憶する。

以上のようにして、許容範囲を満たす正面画像が連続したときに取得された断層画像を、基準画像として設定することにより、予め設定された走査位置と同一位置にて取得された可能性が高い断層画像が基準画像として設定される。このため、高精度の加算平均画像をスムーズに得ることができる。

なお、１枚の正面画像のみの位置ずれによって断層画像の要否を判定しようとする場合、正面画像の取得中に眼が動いても、断層画像が適正と判定される場合がある。例えば、１枚の正面画像の生成後に取得された断層画像の適否を判定する場合、断層画像が生成された時点では、眼が動いている可能性がある。結果的には、位置ずれを含む断層画像が基準画像として設定される場合がありうる。この場合、断層画像の取得位置が、予め設定された位置と異なるため、良好な加算平均画像の生成が困難となる。そこで、上記のような連続性を判定することにより、１枚の正面画像の取得後に眼が動いた場合であっても、次の正面画像が許容範囲を満たさないと判定でき、上記のような問題を克服できる。

＜変容例＞
＜正面画像の連続性＞
なお、以上の説明においては、制御部７０は、取得順が１回連続する正面画像において、許容範囲を満たす正面画像が２回連続したときに取得された断層画像を適正と判定し、許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像を不適正と判定した。ただし、制御部７０は、取得順が２回以上連続する正面画像を用いてもよい。例えば、制御部７０は、許容範囲を満たす正面画像が２回連続したときに取得された断層画像を適正と判定し、１回連続或いは許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像を不適正と判定するようにしてもよい。この場合、制御部７０は、位置ずれの連続性を満たした一連の正面画像における中心の正面画像が取得されたときに取得された断層画像を選択するようにしてもよい。

なお、本実施形態は、正面画像を２回取得する間に断層画像を１回取得する構成（図３、図４の断層画像の一番右側の列）に限定されない。例えば、正面画像を２回取得する間に断層画像を複数取得する構成（図３、図４の断層画像の一番左側の列、及び真ん中の列）においても、本実施形態の技術の適用は可能である。

＜観察光学系＞
また、上記説明においては、観察光学系２００としてＳＬＯ光学系を用いたが、これに限定されない。すなわち、観察光学系２００は、被検眼の正面画像を取得できる正面観察光学系であればよい。例えば、観察光学系２００としては、被検眼眼底を赤外カメラにより撮像する構成であってもよい。なお、赤外カメラの場合、通常、ＳＬＯ光学系よりもフレームレートが早いため、より短いスパンでの連続性を判定できるため、断層画像の判定を短いスパンで行うことができる。一方、ＳＬＯ光学系を用いた場合、上記連続性の判定により、フレームレートの遅いＳＬＯ光学系であっても、断層画像の適否を適切に判定できるという利点がある。

なお、観察光学系２００としては、被検眼の前眼部像を観察する前眼部観察光学系であってもよい。つまり、被検眼の眼底の断層画像を得る際、前眼部観察光学系によって取得される前眼部像の位置ずれの連続性を判定することにより、断層画像を選択するようにしてもよい。

＜正面画像と断層画像との取得タイミングの関連付け＞
なお、上記説明においては、各正面画像の生成が完了した時点で取得されるタイミング信号を用いて、正面画像と断層画像との取得タイミングを対応づけた。しかしながら、これに限定されない。

そこで、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００、観察光学系２００の少なくともいずれかの制御情報を用いるようにしてもよい。例えば、正面画像と断層画像を得る際の走査位置が用いられてもよい。

制御部７０は、光スキャナ１０８の走査位置と、観察光学系２００の光スキャナの走査位置を検出する。そして、制御部７０は、各正面画像を得るための光走査の開始と終了のタイミング信号を出力する。ここで、制御部７０は、観察光学系２００における走査位置が、各正面画像を得るための開始位置に達したときに第１タイミング信号を出力する。制御部７０は、観察光学系２００における走査位置が、各正面画像を得るための終了位置に達したときに第２タイミング信号を出力する。

一方、制御部７０は、制御部７０は、光スキャナ１０８の走査位置が、各断層画像を得るための開始位置に達したときと、終了位置に達したときのタイミング信号を出力する。

そして、制御部７０は、第１の正面画像における第１タイミング信号が出力されてから、次の第２の正面画像における第２タイミング信号が出力されるまでの時間間隔Ｔ２において取得される断層画像を、光スキャナ１０８の走査位置を用いて特定する。つまり、時間間隔Ｔ２において、開始位置から終了位置までの光走査が行われた断層画像を、第１正面画像と第２正面画像の取得中に取得された断層画像とみたすようにしてもよい。

＜加算平均画像以外での合成画像への適用＞
なお、上記説明においては、断層画像における加算平均画像を得るために正面画像に対する判定結果の連続性を利用したが、これに限定されない。つまり、正面画像に対する判定結果の連続性を利用して、画像合成に用いる断層画像の適否を判定する構成であればよい。例えば、制御部７０は、画像合成処理を行う際の断層画像のテンプレート画像（第１基準画像）を、適否の判定結果に基づいて設定する。制御部７０は、許容範囲を満たす正面画像が連続したときに取得された断層画像を適正と判定し、許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像を不適正と判定する。そして、制御部７０は、適正と判定された断層画像を基準画像として、基準画像と他の断層画像とを合成して合成画像を得る。合成画像処理としては、例えば、超解像度画像処理（例えば、本出願人による特願２０１１−１７３０２８号参照）、ノイズ除去処理等が考えられる。

＜同一位置での複数の断層画像を取得する以外への応用＞
なお、上記説明においては、被検眼を、同一の走査位置にて複数回走査する場合を例としたが、これに限定されない。例えば、被検眼上の走査位置を変更し、複数の異なる走査ラインにて断層画像を得る場合においても、本実施形態の適用は可能である。

複数の異なる走査ラインにて断層画像を得るための走査パターンとしては、例えば、同一方向に関する走査ラインが異なる位置に形成されるスキャン、クロススキャン、ラスタースキャン、ラジアルスキャンなどが考えられる。クロススキャンは、例えば、複数の走査ラインが互いに交差する走査パターンである。ラスタースキャンは、例えば、矩形内に測定光をラスターする走査パターンである。ラジアルスキャンは、例えば、複数の走査ラインが放射状に配列された走査パターンである。

例えば、複数の異なる走査ラインとして、第１の走査ラインと、第２の走査ラインが、設定される。制御部８０は、取得開始信号が発せられる際に取得される正面画像を第２基準画像として設定する。なお、制御部８０は、第１の走査ラインでの断層画像が取得される際の正面画像を第２基準画像として設定するようにしてもよい。

制御部７０は、正面画像のテンプレート画像（以下、第２基準画像）と、第２の走査ラインでの断層画像を取得する際に取得される正面画像との位置ずれを画像処理により算出する。制御部７０は、正面画像が１フレーム取得される毎に、第２基準画像に対する位置ずれ量が許容範囲を満たすか否かを判定する。つまり、制御部７０は、連続的に取得される正面画像毎の判定結果をリアルタイムにて取得していく。

ここで、制御部７０は、正面画像に対する判定結果の連続性を利用して、第２の走査ラインで取得される断層画像の適否を判定する。第２の走査ラインにおける断層画像を取得するとき、制御部７０は、許容範囲を満たす正面画像が連続したときに取得された断層画像を適正と判定し、許容範囲を満たす正面画像が連続しないときに取得された断層画像を不適正と判定する。そして、制御部７０は、適正と判定された断層画像を第２の走査ラインで取得された断層画像としてメモリ７２に記憶する。

その後、第３の走査ラインが設定されている場合、制御部７０は、第２の走査ラインから第３の走査ラインに移動させてもよい。その後の処理については、第２の走査ラインでの処理と同様であるため、説明を省略する。

各走査ラインで取得された断層画像は、設定された走査パターンに関して関連付けられる。関連付けられた断層画像データは、モニタ７４への出力、被検眼の解析等に用いられる。

以上のようにすれば、異なる走査位置での断層画像を得る場合であっても、予め設定された走査位置と同一位置にて取得された可能性が高い断層画像が取得される。つまり、各走査ラインでの断層画像を、確実に取得できる。

なお、上記説明においては、断層画像の動画像と正面画像の動画像を同時に取得するような構成としたが、これに限定されない。例えば、断層画像の動画像と正面画像の動画像を１フレーム単位で交互に取得するような構成においても、本実施形態の技術の適用は可能である。

２０ 正面画像
２５ 走査パターン
３０ 断層画像
７０ 制御部
７２ メモリ
７４ 操作部
７５ 表示部
１００ ＯＣＴ光学系
１０８ 光スキャナ
２００ 観察光学系

Claims (5)

1. 被検眼に照射された測定光と参照光との干渉を用いて前記被検眼の断層画像を取得するためのＯＣＴ光学系と、
   前記被検眼の正面画像を得るための観察光学系と、
   前記ＯＣＴ光学系からの出力信号に基づいて前記断層画像を繰り返し生成すると共に、前記観察光学系からの出力信号に基づいて前記正面画像を繰り返し生成する画像生成手段と、
   基準正面画像として設定された前記正面画像と、各前記正面画像との位置ずれを画像処理により検出し、前記位置ずれが許容範囲を満たす前記正面画像が連続するか否かを判定する連続性判定手段と、
   前記連続性判定手段による判定結果に基づいて前記断層画像を選択処理する選択処理手段と、
   を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
2. 複数取得された前記断層画像を合成する画像合成手段を有し、
   前記選択処理手段は、前記画像合成手段により合成する際の基準断層画像を、前記判定結果に基づいて前記断層画像から選択し、
   前記画像合成手段は、前記選択処理手段により選択された前記基準断層画像と、前記断層画像とは異なるタイミングで取得された断層画像と、を合成する請求項１の眼科撮影装置。
3. 前記被検眼に照射される前記測定光を被検眼上で走査させる走査手段と、
   前記走査手段の駆動を制御し、予め設定された同一の走査位置に、前記測定光を複数回走査させる走査制御手段と、を有し、
   前記選択処理手段は、前記判定結果に基づいて、前記走査位置に対応する断層画像を選択する請求項１〜２のいずれかの眼科撮影装置。
4. 前記被検眼に照射される前記測定光を被検眼上で走査させる走査手段と、
   前記走査手段の駆動を制御し、複数の走査ラインから形成される走査パターンによって設定された複数の走査位置に、前記測定光を順次走査させる走査制御手段と、を有し、
   前記選択処理手段は、前記判定結果に基づいて、前記走査位置に対応する断層画像を選択する請求項１〜３のいずれかの眼科撮影装置。
5. 前記画像生成手段による前記正面画像の生成タイミングを用いて、前記一連の前記正面画像の取得中に得られた前記断層画像を特定する特定処理手段を備える請求項４の眼科撮影装置

Images