JP6469413B2 - データ処理方法及びoct装置 - Google Patents
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Description
また、実施形態に係るOCT装置は、波長掃引光源と独立して動作し、波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成するクロック生成部と、所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号生成部により生成された基準信号をクロック生成部により生成されたクロックに同期して検出する検出部と、検出部により検出された基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、クロック生成部により生成されたクロックに同期して収集データを順次にサンプリングすることにより収集データを取得する取得部と、取得部により取得された収集データに基づいて当該Aラインの画像を形成する画像形成部とを含む。
図1〜図4に示すように、眼底撮影装置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。
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を角膜側から見た正面画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、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、または近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。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。
図2を参照しつつOCTユニット100の構成の一例を説明する。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。この光学系は、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、波長掃引光源(波長走査光源)からの光を測定光と参照光とに分割し、眼底Efを経由した測定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、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系における干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット200に送られる。
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、検出器150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、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様である。
眼底撮影装置1の制御系の構成について図6を参照しつつ説明する。
眼底撮影装置1の制御系は、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の合焦駆動部31A、光路長変更部41及びガルバノスキャナ42、さらにOCTユニット100の光源ユニット120(光源ユニット120の検出器126を含む)、偏波コントローラ104、110、アッテネータ102、108、検出器150、DAQ160を制御する。
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。また、記憶部212には、眼底撮影装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
画像形成部220は、DAQ160により取得された収集データに基づいて、眼底Efの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部220は、SS−OCTにより収集された干渉光の検出結果に基づいて被検眼Eの画像を形成する。この処理には、従来のスウェプトソースタイプのOCTと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。
データ処理部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、データ処理部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。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、データ処理部230は、トラッキングの実行時において、被検眼Eの前眼部を動画撮影して得られた画像を解析して被検眼Eの位置及び向きを求める処理を行う。
ユーザインターフェイス240には、表示部240Aと操作部240Bとが含まれる。表示部240Aは、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部240B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240Bには、眼底撮影装置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240B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240A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などの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
眼底撮影装置1の動作について説明する。
まず、観察光源11からの照明光(可視カットフィルタ14により近赤外光となる)で眼底Efを連続照明することにより、眼底Efの近赤外動画像の取得を開始する。この近赤外動画像は、連続照明が終了するまでリアルタイムで得られる。この動画像を構成する各フレームの画像は、フレームメモリ(記憶部212)に一時記憶され、データ処理部230に逐次送られる。
データ処理部230は、光学系によって被検眼Eを動画撮影することにより得られるフレームを逐次に解析して、アライメント視標の位置を求め、光学系の移動量を算出する。制御部210は、データ処理部230により算出された光学系の移動量に基づいて図示しない光学系駆動部を制御することにより、オートアライメントを行う。
データ処理部230は、光学系によって被検眼Eを動画撮影することにより得られるフレームを逐次に解析して、スプリット視標の位置を求め、合焦レンズ31の移動量を算出する。制御部210は、データ処理部230により算出された合焦レンズ31の移動量に基づいて合焦駆動部31Aを制御することにより、オートフォーカスを行う。
続いて、制御部210は、オートトラッキングを開始する。具体的には、データ処理部230は、光学系によって被検眼Eを動画撮影することにより逐次に得られるフレームをリアルタイムで解析して、被検眼Eの動き(位置の変化)を監視する。制御部210は、逐次に取得される被検眼Eの位置に合わせて光学系を移動させるように図示しない光学系駆動部を制御する。それにより、被検眼Eの動きに対して光学系をリアルタイムで追従させることができ、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持することが可能となる。
制御部210は、近赤外動画像を表示部240Aにリアルタイムで表示させる。ユーザは、操作部240Bを用いることにより、この近赤外動画像上に走査領域を設定する。設定される走査領域は1次元領域でも2次元領域でもよい。
制御部210は、光源ユニット120や光路長変更部41を制御するとともに、S5で設定された走査領域に基づいてガルバノスキャナ42を制御することにより、眼底EfのOCT計測を行う。
DAQ160は、検出部161において、たとえばトリガー信号Atrのピークを検出することにより、トリガー信号Atrが付与された波長位置を特定する。
DAQ160は、サンプリング部162において、S11において検出されたトリガー信号Atrが付与された波長位置を基準に検出信号をサンプリングする。たとえば、サンプリング部162は、S11においてトリガー信号Atrが検出された次の内部クロックICLKから検出器150により得られた検出信号のサンプリングを開始する。この際、サンプリング部162は、内部クロックICLKのゼロクロス点で検出信号をサンプリングすることにより収集データを取得することが可能である。
画像形成部220(またはデータ処理部230)は、S12におけるサンプリングにより取得された収集データに対して、上記のリスケーリング処理を行う。
画像形成部220は、DAQ160により、S13においてリスケーリング処理が施された収集データに対し、公知のFFTを施す。
たとえばBスキャン画像を構成するAライン数(1024ライン)分の処理が終了したとき(S15:N)、眼底撮影装置1の動作は終了する(エンド)。一方、Bスキャン画像を構成するAライン数分の処理が終了していないとき(S15:Y)、DAQ160は、S11に戻って、次のAラインについて、同様の処理を繰り返す。
眼底撮影装置1は、実施形態に係るOCT装置が適用された眼底撮影装置の一例である。以下、実施形態に係るOCT装置の効果について説明する。
上記の実施形態では、波長掃引光源の掃引終了波長より掃引開始波長に近い波長位置にトリガー信号Atrを付与し、トリガー信号Atrが付与された波長位置を基準に内部クロックICLKにより検出信号をサンプリングすることにより収集データを取得した場合について説明したが、実施形態に係る眼底撮影装置の構成は上記の実施形態の構成に限定されるものではない。
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(省略、置換、付加等)を適宜に施すことが可能である。
2 眼底カメラユニット
3 表示装置
10 照明光学系
30 撮影光学系
31 合焦レンズ
31A 合焦駆動部
41 光路長変更部
42 ガルバノスキャナ
47 分散補償部材
50 アライメント光学系
60 フォーカス光学系
100 OCTユニット
120 光源ユニット
121 光源
122 光分岐器
123 トリガー信号生成光学系
125 FBG
126 検出器
160 DAQ
161 検出部
162 サンプリング部
163 クロック生成部
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 データ処理部
240A 表示部
240B 操作部
E 被検眼
Ef 眼底
LS 測定光
LR 参照光
LC 干渉光
Claims (12)
- 所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースOCTによりAラインごとに収集された収集データを処理するデータ処理方法であって、
前記波長掃引光源と独立して動作するクロック生成手段により前記波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成し、
前記所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に配置された基準信号を前記クロックに同期してサンプリングし、
前記サンプリングされた前記基準信号を検出し、
検出された前記基準信号が配置された前記所定の波長位置を基準に、前記クロックに同期して前記収集データを順次にサンプリングし、
サンプリングされた前記収集データに基づいて当該Aラインの画像を形成する
データ処理方法。 - 前記クロックは、時間軸上において等間隔で変化し、
サンプリングされた前記収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された前記収集データに基づいて前記画像を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ処理方法。 - 前記クロックの間隔が、前記基準信号の半値幅以下である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデータ処理方法。 - 前記基準信号は、前記波長掃引光源からの光に基づいて光学的に生成される
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データ処理方法。 - 前記基準信号は、前記波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い基準波長位置に付与されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のデータ処理方法。 - 前記基準信号の検出より後に前記クロック生成手段から入力されたクロックから前記サンプリングを開始する
ことを特徴とする請求項5に記載のデータ処理方法。 - 所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースOCTにより収集データをAラインごとに収集するOCT装置であって、
前記波長掃引光源と独立して動作し、前記波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成するクロック生成部と、
前記所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記基準信号生成部により生成された前記基準信号を前記クロック生成部により生成された前記クロックに同期して検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記基準信号が配置された前記所定の波長位置を基準に、前記クロック生成部により生成された前記クロックに同期して前記収集データを順次にサンプリングすることにより前記収集データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記収集データに基づいて当該Aラインの画像を形成する画像形成部と
を含むOCT装置。 - 前記クロック生成部は、時間軸上において等間隔で変化する前記クロックを生成し、
前記画像形成部は、前記収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された前記収集データに基づいて前記画像を形成する
ことを特徴とする請求項7に記載のOCT装置。 - 前記クロックの間隔が、前記基準信号の半値幅以下である
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載のOCT装置。 - 前記基準信号生成部は、前記波長掃引光源からの光に基づいて光学的に前記基準信号を生成する基準信号生成光学系を含む
ことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載のOCT装置。 - 前記基準信号生成部は、前記波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い前記所定の掃引波長範囲内における基準波長位置に前記基準信号を付与する
ことを特徴とする請求項7〜請求項10のいずれか一項に記載のOCT装置。 - 前記取得部は、前記検出部による前記基準信号の検出より後に前記クロック生成部から入力されたクロックから前記サンプリングを開始する
ことを特徴とする請求項11に記載のOCT装置。
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