JP6784019B2 - 眼底撮影装置および眼科用情報処理プログラム - Google Patents

Description

本開示は、被検者眼の眼底を撮影する眼底撮影装置および眼科用情報処理プログラムに関する。

被検者眼の眼底を撮影する撮影装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の眼底撮影装置は、被写体の色を忠実に再現するため、可視光による撮影を２回行う。１回目の撮影は信号増幅手段の増幅率の決定に用い、２回目の撮影にて本撮影を行う。

特開２００１−３５２５５５号公報

ところで、被検者眼の中間透光体（硝子体、水晶体、前房、角膜等）の混濁や色素沈着は、撮影画像の画質に影響し易い。例えば、中間透光体が混濁していると撮影画像全体が不鮮明となり易い。これにより、血管の走行状態、患部の状態等を把握し難くなり易い。

本開示は、被検者眼の中間透光体が混濁していても、被検者眼の眼底を好適に診断できる眼底撮影装置および眼科用情報処理プログラム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） 被検者眼の眼底を撮影する眼底撮影装置は、被検者眼の眼底に撮影光を投光する投光手段と、前記撮影光の投光形状を変更する形状変更手段と、前記被検者眼の眼底を撮影して眼底画像を得る撮影手段と、前記被検者眼の中間透光体の混濁情報であって、前記投光形状とは異なる情報である混濁情報を取得する混濁情報取得手段と、前記眼底画像の画像処理を実行する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整と前記投光形状に応じたコントラスト調整とを画像処理として実行する、ことを特徴とする。
（２） 眼科用情報処理プログラムは、情報処理装置のプロセッサに実行されることによって、被検者眼の眼底画像を入力する第１ステップと、前記眼底画像の撮影時の撮影光の投光形状に関する情報を入力する第２ステップと、前記被検者眼の中間透光体の混濁情報であって、前記投光形状とは異なる情報である混濁情報を入力する第３ステップと、前記眼底画像に対して前記混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整と前記投光形状に応じたコントラスト調整とを画像処理として実行する第３ステップと、前記画像処理を行った眼底画像を出力する第４ステップと、を情報処理装置に実行させることを特徴とする。
（３） 被検者眼の眼底を撮影する眼底撮影装置は、被検者眼の眼底に撮影光を投光する投光手段と、前記撮影光の投光形状を変更する形状変更手段と、前記被検者眼の眼底を撮影して眼底画像を得る撮影手段と、前記眼底画像の画像処理を実行する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記投光形状に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する、ことを特徴とする。
（４） 眼科用情報処理プログラムは、情報処理装置のプロセッサに実行されることによって、被検者眼の眼底画像を入力する第１ステップと、前記眼底画像の撮影時の撮影光の投光形状に関する情報を入力する第２ステップと、前記眼底画像に対して前記投光形状に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する第３ステップと、前記画像処理を行った眼底画像を出力する第４ステップと、を情報処理装置に実行させることを特徴とする。

本開示によれば、被検者眼の中間透光体が混濁していても、被検者眼の眼底を好適に診断できる眼底撮影装置および眼科用情報処理プログラムを提供できる。

本実施形態の眼底撮影装置の光学系の概略構成図である。 図１の眼底撮影装置の制御系の概略構成図である。 撮影全体の流れを説明するフローチャートである。 徹照撮影に係わるフローチャートである。 眼底画像の画像処理に係わるフローチャートである。 徹照画像の図である。 眼底画像の図である。 信号の入出力関係を説明する図である。 本実施形態の画像処理を説明する図である。 図９の画像処理による撮影画像の変化を説明する図である。 変容例の画像処理を説明する図である。

以下、図面を用いて、本開示における典型的な実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る眼底撮影装置１（眼科撮影装置）の光学系の概略構成図である。図２は、本実施形態の眼底撮影装置１の制御系の概略構成図である。なお、本実施形態の眼底撮影装置１は無散瞳型眼底カメラと呼ばれることがある。

本実施形態の眼底撮影装置１の光学系は、眼底照明光学系１０、眼底観察・撮影光学系２０、徹照用投光光学系３０（投光手段）、および前眼部観察・徹照撮影光学系４０（撮影手段）を含む。本実施形態の眼底照明光学系１０は、被検者眼Ｅの眼底を照明するために用いられる。本実施形態の眼底観察・撮影光学系２０は、被検者眼Ｅの眼底を観察・撮影するために用いられる。本実施形態の徹照用投光光学系３０は、被検者眼Ｅの中間透光体（硝子体、水晶体、前房、角膜等）を眼底側から照明するために用いられる。本実施形態の前眼部観察光学系・徹照撮影光学系４０は、被検者眼Ｅの徹照像、または被検者眼Ｅの前眼部像を撮像するために用いられる。本実施形態の眼底撮影装置１は更に、固視標呈示光学系５０を含む。本実施形態の固視標呈示光学系５０は、被検者眼Ｅの視線を誘導するために用いられる。

＜眼底照明光学系＞
本実施形態の眼底照明光学系１０は、撮影照明光学系１０ａ（投光手段）と観察照明光学系１０ｂを含む。本実施形態の撮影照明光学系１０ａは、被検者眼Ｅの眼底に撮影光を投光するために用いられる。本実施形態では、撮影光として可視光を投光する。本実施形態の観察照明光学系１０ｂは、被検者眼Ｅの眼底に観察光を投光するために用いられる。本実施形態では、観察光として赤外光を投光する。

本実施形態の撮影照明光学系１０ａは、撮影光源９１、コンデンサレンズ１１、リングスリット１４、リレーレンズ１５、黒点板１６、リレーレンズ１７、孔あきミラー１８、および対物レンズ２１を含む。本実施形態の撮影照明光学系１０ａは更に、ダイクロイックミラー１３を含む。本実施形態の撮影光源９１は、撮影光の光源として用いられる。本実施形態の撮影光源９１は可視光を発する。本実施形態の撮影光源９１はフラッシュ光（換言するなら閃光でありパルス光）を出射できる。撮影光源９１としてフラッシュランプ、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ）等を用いてもよい。

本実施形態のダイクロイックミラー１３は、コンデンサレンズ１１とリングスリット１４の間に配置されている。本実施形態のダイクロイックミラー１３は、撮影光源９１からの光（可視光）を透過して、観察光源９２からの光（赤外光）を反射する特性を有する。本実施形態のリングスリット１４は、被検者眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されている。なお、本実施形態の眼底撮影装置１は、撮影光量の調光手段を備えている。本実施形態の制御部８０は、撮影光源９１が発する光量を調整できる。

撮影光源９１を発した撮影光は、コンデンサレンズ１１、ダイクロイックミラー１３の順で介してリングスリット１４に当たる。リングスリット１４の開口部を通過した撮影光は、リレーレンズ１５、黒点板１６、リレーレンズ１７の順で介して孔あきミラー１８で反射する。孔あきミラー１８で反射した撮影光は、対物レンズ２１を介して被検者眼Ｅの瞳孔にリング形状で一旦集光する。瞳孔に集光した撮影光（リング形状）は眼底に向かうにつれて拡散して眼底を照明する。このようにして撮影光（可視光）による被検者眼Ｅの眼底の照明が行われる。

本実施形態の観察照明光学系１０ｂは、ダイクロイックミラー１３から対物レンズ２１までの光学系を、撮影照明光学系１０ａと共用する。本実施形態の観察照明光学系１０ｂは、観察光源９２とコンデンサレンズ１２を含む。本実施形態の観察光源９２は赤外光（中心波長８８０ｎｍ）を発する。本実施形態の観察光源９２は連続光を出射できる。観察光源９２として、ＬＥＤ（赤外ＬＥＤ）、電球（ハロゲンランプ等）等を用いてもよい。なお、観察光源９２を発した観察光は、コンデンサレンズ１２を介してダイクロイックミラー１３で反射する。ダイクロイックミラー１３で反射した観察光はリングスリット１４に当たる。以降は前述した撮影光と同様であるため説明を省略する。

＜眼底観察・眼底撮影光学系＞
次いで眼底観察・撮影光学系２０を説明する。本実施形態の眼底観察・撮影光学系２０は、眼底撮影光学系２０ａと眼底観察光学系２０ｂを含む。本実施形態の眼底撮影光学系２０ａは、被検者眼Ｅの眼底を撮影するために用いられる。本実施形態の眼底観察光学系２０ｂは、被検者眼Ｅの眼底を観察するために用いられる。本実施形態では、観察照明光学系１０ｂと眼底観察光学系２０ｂとを組合せた眼底観察手段により、被検者眼Ｅの眼底を観察光（赤外光）で観察できる。また、本実施形態では、撮影照明光学系１０ａと眼底撮影光学系２０ａとを組合せた眼底撮影手段により、被検者眼Ｅの眼底を撮影光（可視光）で撮影できる。

本実施形態の眼底撮影光学系２０ａは、対物レンズ２１、撮影絞り２２、フォーカシングレンズ２３、結像レンズ２４、および受光素子９３を含む。本実施形態では、孔あきミラー１８の開口近傍に撮影絞り２２を配置している。本実施形態の撮影絞り２２には、円形状の開口部が形成されている。本実施形態では、撮影絞り２２の開口部の中心を撮影光軸Ｌ１が通る。フォーカシングレンズ２３には移動機構８６が接続されている。フォーカシングレンズ２３は移動機構８６により、撮影光軸Ｌ１に沿って移動可能である。本実施形態の受光素子９３は、被検者眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されている。本実施形態の受光素子９３は二次元撮像素子である。本実施形態の受光素子９３は可視域の感度を有する。例えば、受光素子９３にＣＭＯＳイメージセンサーを用いてもよい。

被検者眼Ｅの眼底で反射した撮影光（換言するなら眼底を発する光）は、対物レンズ２１、撮影絞り２２、フォーカシングレンズ２３、結像レンズ２４の順で介して受光素子９３に集光する。このようにして撮影光（可視光）による被検者眼Ｅの眼底の撮影（撮像）が行われる。換言するなら、本実施形態の眼底撮影装置１は、眼底撮影光学系２０ａを用いて、被検者眼Ｅの眼底像（図７参照）を取得できる。

次いで、眼底観察光学系２０ｂを説明する。本実施形態の眼底撮影光学系２０ａと眼底観察光学系２０ｂとは、対物レンズ２１から跳ね上げミラー２５までの光学系を共用する。本実施形態の眼底観察光学系２０ｂは、ダイクロイックミラー４１、跳ね上げミラー２５、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７、および受光素子９４を含む。

本実施形態のダイクロイックミラー４１（波長選択性ミラー）は、対物レンズ２１と孔あきミラー１８の間に斜設されている。ダイクロイックミラー４１は光路分岐部材である。本実施形態のダイクロイックミラー４１は、眼底観察用の波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下の光を透過して、徹照撮影用および前眼部観察用の波長（中心波長９４０ｎｍ）の光を反射する特性を有する。なお、本実施形態のダイクロイックミラー４１は固視標光（詳細は後述する）も透過できる。

本実施形態のダイクロイックミラー４１には挿脱機構８５が接続されている。ダイクロイックミラー４１は挿脱機構８５により、撮影光軸Ｌ１上に挿脱可能である。本実施形態のダイクロイックミラー４１は、制御部８０の制御により、観察時（眼底観察時、前眼部観察時、徹照撮影時）には撮影光軸Ｌ１上に挿入されて、眼底撮影時には撮影光軸Ｌ１上から離脱される。

本実施形態の跳ね上げミラー２５には挿脱機構８７が接続されている。跳ね上げミラー２５は挿脱機構８７により、撮影光軸Ｌ１上に挿脱可能である。本実施形態の跳ね上げミラー２５は、制御部８０の制御により、観察時（眼底観察時、前眼部観察時、徹照撮影時）には撮影光軸Ｌ１上に挿入されて、眼底撮影時には撮影光軸Ｌ１上から離脱される。本実施形態のダイクロイックミラー２６は、赤外光（眼底観察光）を反射して可視光（固視標光）を透過する特性を有する。本実施形態の受光素子９４は、被検者眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されている。本実施形態の受光素子９４は二次元撮像素子である。本実施形態の受光素子９４は赤外域の感度を有する。例えば、受光素子９４にＣＭＯＳイメージセンサーを用いてもよい。

被検者眼Ｅの眼底で反射した観察光（換言するなら眼底を発する光）は、前述した撮影光と同様に結像レンズ２４まで進み、跳ね上げミラー２５で反射する。跳ね上げミラー２５で反射した観察光は、ダイクロイックミラー２６で反射した後に、結像レンズ２７を介して受光素子９４に集光する。このようにして観察光（赤外光）による被検者眼Ｅの眼底の観察（撮像）が行われる。

＜固視標呈示光学系＞
次いで、固視標呈示光学系５０を説明する。本実施形態の眼底観察光学系２０ｂと固視標呈示光学系５０とは、対物レンズ２１からダイクロイックミラー２６までの光学系を共用する。本実施形態の固視標呈示光学系５０は、レンズ２８と固視標光源９５を含む。本実施形態の固視標光源９５は、被検者眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されている。本実施形態の固視標光源９５は可視光（例えば緑色）を発する。本実施形態の固視標光源９５はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。制御部８０の制御により、ＬＣＤには固視標（例えば塗り潰された円）が表示される。本実施形態の固視標呈示光学系５０は、被検者眼Ｅに呈示する固視標の呈示位置を変更できる。

固視標光源９５を発した固視標光（可視光）は、レンズ２８、ダイクロイックミラー２６の順で介して跳ね上げミラー２５で反射する。跳ね上げミラー２５で反射した固視標光は、結像レンズ２４、フォーカシングレンズ２３、撮影絞り２２、ダイクロイックミラー４１、対物レンズ２１の順で介して被検者眼Ｅの眼底に集光する。このようにして被検者眼Ｅへの固視標の呈示（換言するなら被検者眼Ｅの眼底への固視標像の投影）が行われる。

＜徹照用投光光学系＞
次いで、本実施形態の徹照用投光光学系３０（照射手段）を説明する。本実施形態の徹照用投光光学系３０は、対物レンズ２１とダイクロイックミラー４１を眼底観察・撮影光学系２０等と共用する。本実施形態の徹照用投光光学系３０は、フィールドレンズ４２、ハーフミラー３１、開口絞り３２、コンデンサレンズ３３、および徹照光源９７を含む。なお、本実施形態の徹照光源９７は、被検者眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されている。しかし、例えば、被検者眼Ｅの瞳孔と共役な位置に徹照光源９７が配置されていてもよい。

本実施形態の徹照光源９７は複数の光源を含む。詳細には、本実施形態の徹照光源９７は、一対の光源（第１徹照光源９７ａ，第２徹照光源９７ｂ）を含む。第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂの其々は、徹照用投光光学系３０の光軸Ｌ２から離れた位置に配置されており、各々の徹照光源（９７ａ，９７ｂ）から出射された照明光は、被検眼に対して異なる入射角度で入射される。詳細には、第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂとは、光軸Ｌ２に対して対称な位置に配置されている。

本実施形態の徹照光源９７は赤外光（中心波長９４０ｎｍ）を発する。例えば徹照光源９７として、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＳＬＤ（スーパールミネッセント・ダイオード）等を用いてもよい。本実施形態の開口絞り３２は、被検者眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されている。本実施形態では、開口絞り３２に形成されている開口部の中心を光軸Ｌ２が通る。本実施形態の開口絞り３２は、被検者眼Ｅの瞳孔を通過する徹照用の照明光（徹照光源９７からの光）の光束径を制限するために用いられる。

徹照光源９７を発する徹照用の照明光は、コンデンサレンズ３３、開口絞り３２、ハーフミラー３１、フィールドレンズ４２の順で介してダイクロイックミラー４１で反射する。ダイクロイックミラー４１で反射した徹照用の照明光は、対物レンズ２１を介して被検者眼Ｅの眼底に集光する。なお、本実施形態の徹照用の照明光は、対物レンズ２１から平行光で出射される。なお、本実施形態の徹照撮影では、眼底で反射した照明光が二次光源となり、被検者眼Ｅの中間透光体を眼底側から照明する。

以上のようにして被検者眼Ｅへの徹照用の照明光の投光が行われる。なお、本実施形態では、第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂの各々は、狭光束の光を発する。例えば、徹照用投光光学系３０の被検者眼Ｅの角膜と共役となる位置に絞りを設けて、徹照用の照明光の角膜通過領域（角膜通過位置）を制限してもよい。なお、本実施形態では、徹照撮影時に、第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂとが交互に点灯される。

＜前眼部観察・徹照撮影光学系＞
次いで、前眼部観察・徹照撮影光学系４０を説明する。本実施形態の前眼部観察・徹照撮影光学系４０は、対物レンズ２１からハーフミラー３１までの光学系を徹照用投光光学系３０と共用する。本実施形態の前眼部観察・徹照撮影光学系４０は、絞り４３、リレーレンズ４４、および受光素子９６を含む。本実施形態の受光素子９６は、被検者眼Ｅの前眼部（例えば瞳孔）と共役な位置に配置されている。本実施形態の受光素子９６は二次元撮像素子である。本実施形態の受光素子９６は赤外域の感度を有する。例えば、受光素子９６にＣＭＯＳイメージセンサーを用いてもよい。なお、本実施形態の眼底撮影装置１は、前眼部観察用の観察光源４５（中心波長９４０ｎｍ）を備えている。

被検者眼Ｅからの光（波長９００ｎｍを超える波長の光）は、対物レンズ２１を介した後にダイクロイックミラー４１で反射する。ダイクロイックミラー４１で反射した光は、フィールドレンズ４２を介した後にハーフミラー３１で反射する。ハーフミラー３１で反射した光は、絞り４３、リレーレンズ４４の順で介して受光素子９６に集光する。本実施形態では、被検者眼Ｅの前眼部を観察する際には観察光源４５を点灯して、被検者眼Ｅの前眼部像を受光素子９６で撮像する。つまり、本実施形態では、観察光源４５と前眼部観察・徹照撮影光学系４０とを組合せた前眼部観察手段により、被検者眼Ｅの前眼部像を赤外光で撮像する。

一方で、本実施形態では、被検者眼Ｅの徹照像を撮影する際には徹照光源９７を点灯して、被検者眼Ｅの徹照像を受光素子９６で撮像する。つまり、本実施形態では、徹照用投光光学系３０と前眼部観察・徹照撮影光学系４０とを組合せた徹照撮影手段により、被検者眼Ｅの徹照像を取得できる。なお、本実施形態では、ダイクロイックミラー４１が撮影光軸Ｌ１上に挿入された状態で、前眼部観察と徹照撮影とが行われる。

なお、本実施形態では、徹照用の照明光の波長として９４０ｎｍを用いている。しかし、徹照用の照明光の波長はこれに限るものではない。例えば、徹照用の照明光の波長として８８０ｎｍを用いてもよい。この場合、例えば、観察光源９２には中心波長８３０ｎｍの赤外光を発せさせる。そして、ダイクロイックミラー４１の特性を、波長８５０ｎｍ以下の光を透過すると共に、波長８５０ｎｍを超える波長の光を反射する特性にすればよい。

＜制御系＞
図２を併用して、本実施形態の制御部８０を説明する。本実施形態の制御部８０は、ＣＰＵ８１、ＲＡＭ８２、ＲＯＭ８３、および不揮発性メモリ８４等を含む。ＣＰＵ８１は、眼底撮影装置１における各部の制御を司る。ＲＡＭ８２は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ８３には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。不揮発性メモリ８４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、制御部８０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ、制御部８０に内蔵されたフラッシュＲＯＭ等を、不揮発性メモリ８４として使用してもよい。眼底撮影装置１の撮影に関するパラメータの値を不揮発性メモリ８４に記憶してもよい。本実施形態の制御部８０は、眼底画像を不揮発性メモリ８４（記憶手段）に記憶する。詳細には、本実施形態の制御部８０は記憶制御手段であり、一例として、眼底画像と混濁情報とを関連付けて記憶手段（不揮発性メモリ８４等）に記憶する。記憶手段として、ＲＡＭ８２、または他の状態保持媒体（例えばハードディスク等）を用いてもよい。眼底撮影装置１と優先又は無線にて接続された情報処理装置（パーソナルコンピュータ等）を記憶手段として用いてもよい。

本実施形態の制御部８０には、徹照光源９７（第１徹照光源９７ａ，第２徹照光源９７ｂ）、受光素子９６、挿脱機構８５、移動機構８６、受光素子９４、固視標光源９５、挿脱機構８７、受光素子９３、観察光源９２、撮影光源９１、モニタ８８（表示手段）、スイッチ部８９、およびＩ／Ｆ部９８が接続される。本実施形態の制御部８０は、モニタ８８の表示内容を制御する表示制御手段としての機能を有する。本実施形態の制御部８０は、被検者眼Ｅの眼底像（撮影画像，観察画像）、前眼部観察像、徹照像等をモニタ８８に表示する。本実施形態のスイッチ部８９は操作入力手段である。本実施形態のスイッチ部８９は、モニタ８８に表示させる観察像（前眼部観察像，眼底観察像）の切り換え、撮影開始、白内障モード選択等の、検者の操作を受け付ける。本実施形態の制御部８０はＩ／Ｆ部９８を用いて、撮影画像（被検者眼Ｅの眼底像）等を眼底撮影装置１の外部に転送できる。

なお、本実施形態の制御部８０は、撮影画像（眼底像）に対して画像処理を行う画像処理手段である。また、本実施形態の制御部８０は、複数の徹照画像を、画像処理を用いて合成処理を行う画像処理手段である。また、本実施形態の制御部８０は、徹照用の照明光を被検者眼Ｅに対して各々異なる入射角度で順次照射させるために、徹照光源９７を制御する照射制御手段である。

＜被検者眼の撮影＞
次いで、図３を用いて、本実施形態の眼底撮影装置１を用いた、被検者眼Ｅの撮影（徹照撮影および眼底撮影）を説明する。検者は、モニタ８８に表示される前眼部観察像を観察しながら図示なきジョイスティック等を操作して、眼底撮影装置１の光学系を被検者眼Ｅにアライメントしてゆく。検者は、被検者眼Ｅへのアライメントが略完了したら、スイッチ部８９を操作して、モニタ８８の表示を眼底観察像に切り替える。検者は、モニタ８８に表示される眼底観察像を観察しながら、被検者眼Ｅへの精密なアライメントを行う。なお、検者は、スイッチ部８９を操作して、固視標呈示位置の変更（撮影する眼底部位の誘導）、フォーカシングレンズ２３の移動によるフォーカシング等を適宜行う。

次いで検者は、眼底撮影装置１の光学系を被検者眼Ｅの眼底にアライメントしたら、スイッチ部８９を操作して撮影を開始する。撮影開始の操作がされると、スイッチ部８９は撮影開始信号（トリガ信号）を発行する（ステップＳ１０１）。制御部８０は、撮影開始信号を検出すると徹照撮影を開始する（ステップＳ１０２）。なお、制御部８０は、徹照撮影を開始する直前に、前眼部観察用（アライメント用）の観察光源４５を消灯する。

本実施形態の徹照像（徹照画像）について説明する。徹照用投光光学系３０（照射手段）により眼底に投光された光は、眼底で反射して、被検者眼Ｅの中間透光体を眼底側から照らす。被検者眼Ｅの中間透光体が混濁していない場合の徹照像は、瞳孔内が明るく写り易い。一方で、被検者眼Ｅの中間透光体が混濁している場合の徹照像は、瞳孔内の混濁している箇所（瞳孔内の一部または全体）が暗く写り易い。なお、瞳孔よりも外側の領域は、眼底からの光が虹彩で減光されるため暗く写る。

図４と図６を併用して、本実施形態の徹照撮影を詳細に説明する。なお、図６では混濁箇所をハッチング領域で示しているが、あくまで例示である。例えば、中間透光体の混濁として、中間透光体全体が混濁する場合がある。

ステップＳ２０１にて制御部８０は、第１徹照光源９７ａを点灯（第２徹照光源９７ｂは消灯）する。次いで、ステップＳ２０２にて制御部８０は、受光素子９６の出力信号を入力して第１の徹照画像（図６（ａ）参照）を得る。なお、第１の徹照画像には、第１徹照光源９７ａを発した光による角膜輝点像（プルキンエ像）が重畳している。次いでステップＳ２０３にて制御部８０は、第２徹照光源９７ｂを点灯（第１徹照光源９７ａは消灯）する。次いで、ステップＳ２０４にて制御部８０は、受光素子９６の出力信号を入力して第２の徹照画像を得る（図６（ｂ）参照）。なお、第２の徹照画像には、第２徹照光源９７ｂを発した光によるからの光による角膜輝点像（プルキンエ像）が重畳している。

次いで、ステップＳ２０５にて制御部８０は、第１の徹照画像と第２の徹照画像とを画像処理にて合成し、合成画像（図６（ｃ）参照）を生成する。詳細には、制御部８０は、第１の徹照画像から角膜輝点像が写り込んでいる領域Ｓ１を検出する。次いで制御部８０は、第２の徹照画像から領域Ｓ２内の画像データを切り出す。なお、領域Ｓ２は、領域Ｓ１に対応した領域である。次いで制御部８０は、第２の徹照画像から切り出した画像データにて領域Ｓ１内のデータを書き換える。このようにして、本実施形態の制御部８０は合成画像（１枚の徹照画像）を生成する。画像処理により生成した合成画像は、不要情報（角膜輝点像）の重畳が抑制されている。

つまり、本実施形態の眼底撮影装置１は、被検者眼Ｅに照明光を照射するための徹照用投光光学系３０（照射手段）と、徹照用投光光学系３０にて照射された照明光による眼底での反射光により照明された水晶体を含む被検者眼Ｅの前眼部を撮影する前眼部観察・徹照撮影光学系４０（撮影手段）を備えている。また、本実施形態の制御部８０は、前眼部の撮影のための一回の撮影開始信号を受けて徹照用投光光学系３０による照明光を被検者眼Ｅに対して各々異なる入射角度で順次照射させると共に、各々異なる入射角度で順次照射させた照明光によって前眼部観察・徹照撮影光学系４０にて撮影される複数の徹照画像（撮影画像情報）を、画像処理を用いて合成処理を行い角膜輝点像情報が取り除かれた徹照画像（前眼部画像情報）を生成する。これにより、例えば、徹照像撮影において手間なく角膜反射輝点等の不要光の影響を抑制した徹照像の撮影を行うことができる。

なお、照明光を異なる入射角度で照射する場合、例えば、固視誘導された被検眼の視軸に対して異なる入射角度で照明光を入射してもよい。また、照明光を異なる入射角度で照射する場合、例えば、徹照用投光光学系３０内部の駆動によって入射角度を変えてもよい。より具体的には、複数の徹照光源を設けてもよいし、徹照光源を移動させてもよい。また、光路中に配置された開口絞りを移動させてもよい。

例えば、本実施形態の眼底撮影装置１の徹照用投光光学系３０は、被検者眼Ｅに対して各々異なる入射角度で照明光が入射されるように設けられた第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂを含む。制御部８０は、撮影開始信号を受けて第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂとを順次点灯制御する。これにより、例えば、光軸をずらして徹照撮影を行った後に、眼底撮影を行うために装置と被検眼との位置合わせを改めて行う手間を抑制できる。

なお、本実施形態では２つの徹照光源９７（第１徹照光源９７ａ，第２徹照光源９７ｂ）を交互に点灯して２枚の徹照画像を得る。しかし、徹照光源の数が３つ以上であり、３枚以上の徹照画像を取得してもよい。また、例えば、被検者眼Ｅとの間に配置した開口絞りの開口部を変位させて、１つの徹照光源から発した光（徹照用の照明光）の被検者眼Ｅへの投光角度（投光条件）を変化させてもよい。

なお、照明光を異なる入射状態で照射する手法としては、照明光を被検者眼Eに対して各々異なる入射角度で照射する手法に限定されず、照明光を異なる入射位置で照射してもよい。この場合、例えば、角膜頂点位置に対して異なる入射位置にて照明光を照射してもよい。入射位置を変更する構成としては、例えば、アライメント誘導手段が用いられてもよい。より具体的には、アライメント誘導手段により、被検者眼Ｅと眼底撮影装置１の光学系との位置関係を変化させつつ複数の徹照画像を取得してもよい。例えば、眼底撮影装置１の光学系を被検者眼Ｅに対して自動でアライメントする自動アライメント手段（アライメント誘導手段）を、眼底撮影装置１が備えてもよい。この場合、制御部は自動アライメント手段を制御して、１回目の徹照画像の取得時と２回目の徹照画像の取得時とで、被検者眼Ｅに対する光学系のアライメント位置を変えて自動撮影すればよい。制御部は、取得した２つの徹照画像を用いて、本実施形態と同様な合成画像を生成すればよい。なお、この場合、徹照光源は１つであってもよい。もちろん、本実施形態と同様に徹照光源を複数備えて、交互点灯させつつ複数の徹照画像を取得してもよい。なお、アライメント誘導手段の態様はこれに限るものではない。アライメント誘導手段により、複数枚の徹照画像を取得する際の、被検者眼Ｅと眼底撮影装置１の光学系との位置関係を変化できればよい。換言するなら、アライメント誘導手段により、徹照撮影用の照明光を、被検者眼Ｅに対して各々異なる入射位置で順次照射できればよい。

なお、本実施形態では、２枚の徹照画像から１枚の徹照画像を生成する。しかし、３枚以上の徹照画像から１枚の徹照画像を生成してもよい。また、本実施形態では、第１徹照光源９７ａと第２徹照光源９７ｂとが光軸Ｌ２に対して対称な位置に配置されている。しかし、複数の光源が、光軸Ｌ２に対して非対称に配置されていてもよい。なお、孔あきミラー１８よりも受光素子９３側に徹照光源９７を配置して、徹照光源９７を発した光が、孔あきミラー１８の開口部を通過して被検者眼Ｅに投光されてもよい。本実施形態では対物レンズ２１を介して徹照用の照明光を投光するが、対物レンズ２１を介さずに徹照用の照明光を投光してもよい。

図３に戻る。ステップＳ１０３にて制御部８０は、眼底撮影を行う。詳細には、制御部８０は、ダイクロイックミラー４１および跳ね上げミラー２５を撮影光軸Ｌ１上から退避させた後に撮影光源９１を点灯させる。次いで制御部８０は、受光素子９３の出力信号を取得して被検者眼Ｅの眼底画像（カラー眼底像）を得る。次いで、ステップＳ１０４にて制御部８０は、ステップＳ１０２で生成した合成画像（徹照画像）の解析を行う。詳細には、制御部８０は、徹照画像を解析して、混濁箇所のサイズ、混濁濃度、中間透光体の明るさ等の情報を得る。中間透光体への色素沈着を解析してもよい。なお、解析の際に、ＷＨＯ分類（白内障のグレード）、Ｅｍｅｒｙ−Ｌｉｔｔｌｅ分類等を利用してもよい。例えば、中間透光体の混濁度合い（５段階）を解析結果としてもよい。

次いで、ステップＳ１０５にて制御部８０は、ステップＳ１０３で取得した眼底画像とステップＳ１０４の解析結果（混濁情報）とを関連付けて不揮発性メモリ８４に記憶する。次いで、ステップＳ１０６にて制御部８０は、眼底画像と徹照画像（合成画像）をモニタ８８に表示する。検者は、モニタ８８に表示された眼底画像等を観察する。なお、モニタ８８には眼底画像のみが表示されてもよい。また、眼底画像と共に、ステップＳ１０４の解析結果（例えば被検者眼Ｅの混濁度合い）が表示されてもよい。なお、徹照撮影のタイミングは、ステップＳ１０２で示したタイミングに限るものではない。例えば、被検者眼Ｅへのアライメント中（撮影開始信号の入力前）、または眼底撮影後に徹照撮影を行ってもよい。

＜眼底像の画像処理＞
次いで、図５を用いて、本実施形態の眼底撮影装置１の制御部８０が実行する、眼底像の画像処理を説明する。検者は、中間透光体の混濁を考慮した眼底画像を確認する場合には、スイッチ部８９を操作して、撮影画像の表示モードを通常表示モードから白内障モードへと切り換える。ステップＳ３０１にて制御部８０は、スイッチ部８９の出力信号を監視して、表示モードの選択状態を判定する。制御部８０は、白内障モードが選択されていると判定するとステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２にて制御部８０は、不揮発性メモリ８４から眼底画像（および混濁情報）を読み出して、撮影画像に対して画像処理を行う。

図８〜図１０を併用して、ステップＳ３０２にて制御部８０が実行する画像処理を説明する。図８は、本実施形態の画像処理に係わるデータの流れを説明する図である。図９は、本実施形態の制御部８０が行う画像処理の説明図である。図１０は、本実施形態の画像処理による眼底像データの変化を説明する図である。

本実施形態の制御部８０は、眼底像データＩＭＧと混濁情報データＩＮＦを入力し、眼底像データＩＭＧ’を出力する（図８参照）。本実施形態の眼底像データＩＭＧおよび眼底像データＩＭＧ’は、３０００×４０００ピクセルで構成されている。なお、各ピクセルはＲ／Ｇ／Ｂ各々の２５６段階（階調値０〜階調値２５５）の階調を有する。

本実施形態の画像処理は、２５６階調の画像信号を入力して、入力信号に対応した２５６階調の画像信号を出力する。つまり、画像信号の階調変換を行う。図９の横軸は制御部８０の入力信号（眼底像データＩＭＧ）を示し、同図の縦軸は制御部８０の出力信号（眼底像データＩＭＧ’）を示す。なお、Ｒ／Ｇ／Ｂ各々に対して同じ階調変換特性を用いた階調変換が行われる。図９にて符号ＮＯＲで示す点線は、制御部８０が階調変換を行わない場合（つまり、１：１の入出力関係）を例示している。図９にて符号Ｕ１〜Ｕ３で示す実線及び点線は、制御部８０が階調変換を行う場合の階調変換特性を例示している。なお、図９に示す階調変換特性は、眼底像データのガンマ特性がγ＝１．０の場合として示している。階調変換特性は、眼底像データのガンマ特性に応じて適宜変更すればよい。

本実施形態の制御部８０は、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁の程度に応じた階調変換（コントラスト調整）を行う。詳細には、本実施形態の制御部８０は、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁の程度に応じて、入出力特性を変化させる。例えば、制御部８０は、軽度の混濁では符号Ｕ１で示す階調変換特性を用い、中間程度の混濁では符号Ｕ２で示す階調変換特性を用いる。また、重度の混濁では符号Ｕ３で示す階調変換特性を用いる。本実施形態の制御部８０は、被検者眼Ｅの混濁の程度が強まるほど、眼底像のコントラストを強める画像処理を行う。換言するなら、本実施形態の制御部８０は、被検者眼Ｅの混濁の程度に応じて、画像処理に用いるパラメータを変化させている。

符号Ｕ３（図９参照）の階調変換特性を用いて画像処理を行った場合の眼底像データの特性を、図１０に例示する。なお、図１０（ａ）は眼底像データＩＭＧ（画像処理前の眼底画像）のヒストグラムであり、図１０（ｂ）は眼底像データＩＭＧ’（画像処理後の眼底画像）のヒストグラムである。図１０の横軸は階調値（値範囲：０〜２５５）を示し、同図の縦軸はピクセル数を示している。なお、図１０（ａ）と図１０（ｂ）は共に、眼底像の明度を示している。

画像処理前（図１０（ａ））と画像処理後（図１０（ｂ））を対比すると、画像処理後の方が階調値の高いピクセル数が増している。換言するなら、画像処理を行うことで階調値の分布が広がっている。つまり、画像処理が行われたことで、眼底像のコントラストが強調されている。例えば、被検者眼Ｅの混濁情報（混濁の程度）を考慮したコントラスト強調を行うことで、眼底画像の階調の飽和を抑制できる。また、被検者眼Ｅの混濁情報を考慮したコントラスト強調を行うことで、コントラスト強調のし過ぎ、コントラスト強調の不足等を抑制できる。

図５に戻る。ステップＳ３０３にて制御部８０は、画像処理を行った撮影画像（眼底像データＩＭＧ’）をモニタ８８に表示する。検者はモニタ８８に表示された眼底像を観察する。以上のように、眼底画像（眼底像データＩＭＧ）に対して、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁情報を考慮した画像処理が行われる。本実施形態では、一度記憶した撮影画像に対して、中間透光体の混濁情報（混濁の程度）を考慮した画像処理を行う。検者は、中間透光体の混濁情報を考慮した画像処理の実行を、被検者眼Ｅの撮影後に選択できる。つまり、検者は、通常モードによる眼底像（眼底像データＩＭＧ）の表示と白内障モードによる眼底像（眼底像データＩＭＧ’）の表示とを、被検者眼Ｅの撮影後に選択的に表示（観察）できる。なお、画像処理を行った撮影画像（眼底像データＩＭＧ’）を、不揮発性メモリ８４等の記憶手段に記憶してもよい。

なお、ここで示した画像処理は一例に過ぎない。眼底画像（眼底像データ）に対して、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁情報を考慮した画像処理が行われればよい。例えば、眼底画像に対する画像処理として、眼底画像に含まれる特定の色（例えば赤色）に対する階調変換を行ってもよい。また、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁情報を考慮して、眼底画像に対する画像処理として、色調変換、色相変換等を行ってもよい。撮影画像全体の明るさ（明度）を変える画像処理を行ってもよい。

＜変容例＞
次いで、図１１を用いて、変容例の眼底撮影装置を説明する。変容例の眼底撮影装置は、リングスリット１４のリング幅を可変にできる機構（形状変更手段）を有し、リングスリット１４のリング幅を変更させることで撮影時における撮影光の投光形状を変更する装置であり、リングスリット１４の形状情報を撮影画像に関連付けて記憶する。例えば、眼底撮影装置１が、リングスリット１４の形状を切り換え可能な場合（つまり、眼底撮影装置がリングスリット１４の形状変更手段を備える場合）、制御部８０は、眼底撮影時に使用したリングスリット１４の形状情報を撮影画像に関連付けて不揮発性メモリ８４に記憶する。制御部８０は、撮影画像とリングスリットの形状情報とを入力して、撮影画像に対して、リングスリット１４の形状情報を考慮した画像処理を行う。

図１１は、変容例の眼底撮影装置の制御部８０が実行する、撮影画像に対する画像処理を説明する図である。制御部８０は、リングスリット１４の形状が小瞳孔用（開口部が大きい）であることを考慮して、撮影画角３５°から撮影画角４５°の領域（図１１ではハッチングで示している）のコントラストを強調する。例えば、眼底像にフレアが重畳すると、眼底像が不明瞭となり易い。変容例では、小瞳孔用のリングスリット１４により眼底像の周辺部にフレアが重畳し易くなることを考慮して、撮影画像に対する画像処理を行う。これにより、検者は、眼底像の周辺部の状態を観察し易くなる。もちろん、撮影画像に混濁情報とリングスリットの形状に関する情報とを関連付けて記憶してもよい。つまり、被検者眼Ｅの混濁の程度を考慮した画像処理と組み合わせてもよい。

以上説明したように、本実施形態の眼底撮影装置１は、被検者眼Ｅの眼底を撮影して眼底画像を得る撮影手段と、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁情報を取得する混濁情報取得手段と、眼底画像と前記混濁情報とを関連付けて記憶する記憶手段とを備えている。これにより、例えば、被検者眼Ｅの眼底画像を用いた診断等を行う際に、被検者眼Ｅの中間透光体の混濁を考慮することができる。

また、本実施形態の眼底撮影装置１は、眼底画像の画像処理を実行する画像処理手段を備えている。画像処理手段は、混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する。これにより、例えば、眼底画像に対して適切な画像処理を行い易くなる。よって、中間透光体が混濁していても、患部や血管などを観察し易くなる。

また、変容例の眼底撮影装置は、被検者眼Ｅの眼底に撮影光を投光する投光手段と、撮影光の投光形状を変更する形状変更手段とを備えている。記憶手段は、投光形状に関する情報を前記眼底画像に関連付けて記憶する。画像処理手段は、投光形状に関する情報を用いたコントラスト調整を画像処理として実行する。これにより、例えば、眼底像に不要光が重畳し易い投光条件であっても、被検者眼Ｅの眼底を観察し易くなる。

なお、本実施形態の眼底撮影装置１は、眼底像および混濁情報の取得と、眼底像の画像処理を行う。しかし、例えば、眼底撮影装置１は眼底像と混濁情報の取得（および関連付けた記憶）のみを行い、パーソナル・コンピュータ等の情報処理端末が眼底像の画像処理を行ってもよい。もちろん、本実施形態の眼底画像に対する画像処理のみを用いてもよい。つまり、情報処理装置（眼底撮影装置，パーソナル・コンピュータ等）のプロセッサに実行されることによって、被検者眼の眼底画像を入力する第１ステップと、被検者眼の中間透光体の混濁情報を入力する第２ステップと、眼底画像に対して混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する第３ステップと、画像処理を行った眼底画像を出力（記憶，転送，表示等）する第４ステップと、を情報処理装置に実行させる眼科用情報処理プログラムのみを用いてもよい。なお、本実施形態では、眼底撮影としてカラー撮影を行う。しかし、眼底撮影として蛍光撮影（例えば自発蛍光撮影）を行ってもよい。

なお、本実施形態では、被検者眼Ｅの徹照像を撮影して、中間透光体の混濁情報を取得した。しかし、混濁情報の取得方法はこれに限るものではない。例えば、水晶体に向けてレーザ光を収束させて投光し、水晶体内部の分子によるレーザ光の散乱光を検出してもよい（例えば、特開平０８−２０６０６７号公報を参照）。また、例えば、シャインプルーフの原理に基づいて被検者眼Ｅの前眼部を撮影してもよい（例えば、特開平０４−０９６７３０号公報参照）。また、例えば、赤外光にて観察する眼底像を解析（例えば、血管とその他の眼底部位の濃度差）して、中間透光体の混濁情報を取得してもよい。

なお、本実施形態では、眼底撮影装置１として眼底カメラを用いた。しかし、例えば、眼底撮影装置がＳＬＯ（走査型レーザー検眼鏡）であってもよい。画像処理を行う眼底像は平面像に限るものではない。例えば、画像処理を行う眼底像が断層像であってもよい。つまり、眼底撮影装置がＯＣＴ（光干渉断層計）であってもよい。眼底撮影装置が眼底画像と混濁情報を関連付けて記憶すればよい。また、眼底撮影装置又は眼底撮影システムが混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整を画像処理として実行すればよい。

なお、本実施形態で示した徹照撮影（図４，図６参照）を、眼底撮影装置以外の眼科装置で行ってもよい。例えば、かかる徹照撮影を眼屈折力測定装置等の眼科撮影装置で行ってもよい。被検者眼Ｅへの投光条件を異ならせた徹照撮影を連続して行い、不要光（角膜反射光等）の重畳を抑制した合成画像（徹照画像）を生成できればよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１：眼底撮影装置
１０：眼底照明光学系
２０：眼底観察・撮影光学系
３０：徹照用投光光学系
４０：前眼部観察・徹照撮影光学系
８０：制御部
９７ａ：第１徹照光源
９７ｂ：第２徹照光源

Claims (4)

1. 被検者眼の眼底に撮影光を投光する投光手段と、
   前記撮影光の投光形状を変更する形状変更手段と、
   前記被検者眼の眼底を撮影して眼底画像を得る撮影手段と、
   前記被検者眼の中間透光体の混濁情報であって、前記投光形状とは異なる情報である混濁情報を取得する混濁情報取得手段と、
   前記眼底画像の画像処理を実行する画像処理手段と、
   を備え、
   前記画像処理手段は、前記混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整と前記投光形状に応じたコントラスト調整とを画像処理として実行する、
   ことを特徴とする眼底撮影装置。
2. 情報処理装置のプロセッサに実行されることによって、
   被検者眼の眼底画像を入力する第１ステップと、
   前記眼底画像の撮影時の撮影光の投光形状に関する情報を入力する第２ステップと、
   前記被検者眼の中間透光体の混濁情報であって、前記投光形状とは異なる情報である混濁情報を入力する第３ステップと、
   前記眼底画像に対して前記混濁情報による混濁の程度に応じたコントラスト調整と前記投光形状に応じたコントラスト調整とを画像処理として実行する第３ステップと、
   前記画像処理を行った眼底画像を出力する第４ステップと、
   を情報処理装置に実行させることを特徴とする眼科用情報処理プログラム。
3. 被検者眼の眼底に撮影光を投光する投光手段と、
   前記撮影光の投光形状を変更する形状変更手段と、
   前記被検者眼の眼底を撮影して眼底画像を得る撮影手段と、
   前記眼底画像の画像処理を実行する画像処理手段と、
   を備え、
   前記画像処理手段は、前記眼底画像に対して前記投光形状に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する、
   ことを特徴とする眼底撮影装置。
4. 情報処理装置のプロセッサに実行されることによって、
   被検者眼の眼底画像を入力する第１ステップと、
   前記眼底画像の撮影時の撮影光の投光形状に関する情報を入力する第２ステップと、
   前記眼底画像に対して前記投光形状に応じたコントラスト調整を画像処理として実行する第３ステップと、
   前記画像処理を行った眼底画像を出力する第４ステップと、
   を情報処理装置に実行させることを特徴とする眼科用情報処理プログラム。