JP6786297B2 - Inspection equipment, inspection equipment control methods, and programs - Google Patents
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本発明は、光を被検体上で走査して該被検体のデータを得る検査装置、該検査装置の制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to an inspection device that scans light on a subject to obtain data on the subject, a control method for the inspection device, and a program.
現在、検査装置の一つとして、被検眼の画像等のデータを得るために、共焦点レーザー走査検眼鏡(SLO:Scanning Laser Ophthalmoscope)が適用されている。このSLOに代表される眼科撮影装置(検査装置の一態様)では、2種類のスキャナからなる走査光学系を用いて照明光を被検眼上で2次元走査することで画像を取得している。この時、2次元走査の主走査方向にはレゾナントスキャナ(共振型スキャナ)を、副走査方向にはガルバノスキャナを用いることが一般的である。 Currently, as one of the inspection devices, a confocal laser scanning ophthalmoscope (SLO: Scanning Laser Opthermoscope) is applied in order to obtain data such as an image of the eye to be inspected. In an ophthalmologic imaging apparatus (one aspect of an inspection apparatus) represented by this SLO, an image is acquired by two-dimensionally scanning an illumination light on an eye to be inspected using a scanning optical system composed of two types of scanners. At this time, it is common to use a resonant scanner (resonant scanner) in the main scanning direction of the two-dimensional scanning and a galvano scanner in the sub scanning direction.
近年このようなSLO装置に代表される眼科撮影装置では、被検眼の診断を良好に行うために、データの取得から画像生成に至る動作に関して、高フレームレート化および高リフレッシュレート化が求められている。また、同時に、実際に眼底の詳細を検査する際に用いる、高解像度且つ歪の少ない画像の提供も求められている。 In recent years, in ophthalmologic imaging devices represented by such SLO devices, in order to make a good diagnosis of the eye to be inspected, it is required to increase the frame rate and refresh rate in the operation from data acquisition to image generation. There is. At the same time, it is also required to provide a high-resolution and low-distortion image to be used when actually inspecting the details of the fundus.
特許文献1に開示する構成では、レゾナントスキャナとガルバノスキャナとによる構成において、レゾナントスキャナを往復走査することによって画像生成における高解像度化を達成している。また、後述する眼底上でのデータ取得位置と表示画面上の対応画素とのずれに関しては、副走査線上の2つのデータから、該2つのデータ取得位置の中間であって対応するデータが存在しない画素のデータを計算によって求めている。これによりデータ取得位置と対応画素とのずれを考慮する必要を無くし、歪のない画像を提供している。
In the configuration disclosed in
ここで、往復走査とは、主走査方向で照明光の走査を行う場合、走査時の往路と復路の両方で情報の取得を行うことをいう。また、高フレームレート化は、表示画面に表示される画像一枚をデータより生成する際の単位時間当たりのフレーム数で表されるフレームレートの高速化をいう。高リフレッシュレート化は、例えば動画として連続的に表示画面に表示されている画像を、第一の画像から次のタイミングの第二の画像に置き換える際の置き換え速度であるリフレッシュレートの高速化をいう。 Here, the reciprocating scanning means that when scanning the illumination light in the main scanning direction, information is acquired in both the outward path and the return path during scanning. Further, increasing the frame rate means increasing the frame rate represented by the number of frames per unit time when one image displayed on the display screen is generated from data. Increasing the refresh rate means, for example, increasing the refresh rate, which is the replacement speed when replacing an image continuously displayed on the display screen as a moving image from the first image to the second image at the next timing. ..
被検眼は、固視微動と称される運動を繰り返している。このため、画像取得時において、被検眼の固視微動を検出し、この固視微動に応じて照明光の走査位置を補正する眼底追尾(眼底トラッキング)を行う必要がある。その際、固視微動に素早く反応するためにも高フレームレート化および高リフレッシュレート化による眼底追尾の応答性向上は重要である。また、実際の検査において、ちらつきの少ない視認性のよい動画像の提供も求められており、この観点からも、画像生成のためのデータ取得、および画像の生成における更なる高フレームレート化および高リフレッシュレート化が望まれる。 The eye to be inspected repeats a movement called fixation tremor. Therefore, at the time of image acquisition, it is necessary to perform fundus tracking (fundus tracking) that detects the fixation tremor of the eye to be inspected and corrects the scanning position of the illumination light according to the fixation tremor. At that time, it is important to improve the responsiveness of fundus tracking by increasing the frame rate and the refresh rate in order to respond quickly to fixation tremor. Further, in actual inspection, it is required to provide a moving image with less flicker and good visibility. From this viewpoint as well, data acquisition for image generation and further increase in frame rate and increase in image generation are required. A refresh rate is desired.
ここで、レゾナントスキャナとガルバノスキャナとを用いた走査系よりデータ取得を試みる場合、照明光の往復走査と飛び越し走査とを同時に行うことで、高解像度化と併せて高フレームレート化を達成することも可能である。なお、飛び越し走査とは、データ取得範囲を複数の行に分け、例えば奇数行からなるフィールドからのデータ取得と、偶数行からなるフィールドからのデータ取得とを交互に行う、照明光の走査様式をいう。 Here, when trying to acquire data from a scanning system using a resonant scanner and a galvano scanner, it is necessary to achieve a high frame rate as well as a high resolution by simultaneously performing reciprocating scanning and interlaced scanning of the illumination light. Is also possible. The skip scanning is a scanning mode of illumination light in which a data acquisition range is divided into a plurality of rows, and for example, data acquisition from a field consisting of odd-numbered rows and data acquisition from a field consisting of even-numbered rows are alternately performed. Say.
特許文献1に開示される構成ではこの飛び越し走査については言及されておらず、従って飛び越し走査により得たデータから画像を生成する際の留意点についても示唆されていない。また、上述したデータ取得位置と対応画素とのずれへの対処として特許文献1に開示される技術の場合、データを算出する画素の配置を中心として副走査方向で等距離にある2つのデータ取得位置のデータを用いている。このため、その際にこれら2つのデータ間の距離が大きくなった場合には、求めた画素のデータが実際を反映できずに、所謂ボケた画像が生成される可能性も考えられる。
The configuration disclosed in
本発明は以上の状況に鑑みて、照明光を走査して画像歪を低減した被検体の画像を生成する際に、高フレームレート化を進めた検査装置を提供する。 In view of the above circumstances, the present invention provides an inspection device in which the frame rate has been increased when an image of a subject with reduced image distortion is generated by scanning the illumination light.
上記課題を解決するために本発明の一実施態様による検査装置は
照明光を被検体における主走査方向で往復走査する第一の走査部材と、
前記被検体において前記主走査方向とは交差する副走査方向で前記照明光を等速で走査する第二の走査部材と、
前記第一の走査部材と前記第二の走査部材とにより、前記被検体におけるデータ取得範囲において前記照明光を第一フィールドで2次元走査させ、前記データ取得範囲において前記第一フィールドとは異なる第二フィールドで前記照明光を2次元走査させる走査制御手段と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの各々において、前記照明光の前記被検体からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を設定する取得位置設定手段と、
前記副走査方向に等間隔に配置された新たな位置のデータを生成するために、前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの前記データ取得位置のうち、前記新たな位置に近い順の少なくとも二つのデータ取得位置にて取得された前記データを選択する選択手段と、
前記選択されたデータより生成された前記新たな位置のデータを用いて前記被検体の画像を生成する画像生成手段と、を有し、
前記第一の走査部材は、前記照明光を反射するミラーと、前記ミラーにより前記照明光を反射して前記データ取得範囲で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせるように前記ミラーを駆動する部材とからなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the inspection apparatus according to the embodiment of the present invention includes a first scanning member that reciprocally scans the illumination light in the main scanning direction of the subject.
A second scanning member that scans the illumination light at a constant velocity in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction in the subject.
The first scanning member and the second scanning member cause the illumination light to be two-dimensionally scanned in the first field in the data acquisition range of the subject, and the data acquisition range is different from that of the first field. A scanning control means for two-dimensionally scanning the illumination light in two fields,
In each of the first field and the second field, an acquisition position setting means for setting a data acquisition position for acquiring data from the return light of the illumination light from the subject, and
In order to generate data at new positions arranged at equal intervals in the sub-scanning direction, at least two of the data acquisition positions in the first field and the second field in the order closer to the new position. A selection means for selecting the data acquired at the data acquisition position, and
Have a, and an image generating means for generating an image of the object using the data of the new position of the generated from the selected data,
The first scanning member includes a mirror that reflects the illumination light, and the mirror so as to cause acceleration / deceleration in the scanning speed when the mirror reflects the illumination light and scans in the data acquisition range. characterized Rukoto such from the member to be driven.
本発明によれば、照明光を走査して画像歪を低減した被検体の画像を生成する際に、高フレームレート化を進めた検査装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an inspection apparatus having an advanced frame rate when generating an image of a subject with reduced image distortion by scanning illumination light.
上述したように、レゾナントスキャナを用いた走査光学系では、往復走査により情報取得を行うことで高解像度化が進められる。これに対し、高フレームレート化は、照明光の飛び越し走査を行い、奇数フィールドおよび偶数フィールドの各々で画像を取得することで達成することができる。以下に述べる実施例では、この飛び越し走査と往復走査とを併せて行うことにより、高フレームレート化に併せて高解像度化を達成し、歪の少ない高精細な画像を提供する。 As described above, in the scanning optical system using the resonant scanner, the resolution can be increased by acquiring information by reciprocating scanning. On the other hand, the high frame rate can be achieved by performing interlaced scanning of the illumination light and acquiring images in each of the odd-numbered fields and the even-numbered fields. In the embodiment described below, by performing the jump scanning and the reciprocating scanning together, a high resolution is achieved in addition to a high frame rate, and a high-definition image with less distortion is provided.
ここで、例えば眼底における照明光の飛び越し走査とは、走査領域を主走査方向(横方向)と副走査方向(縦方向)とでます目状に定義した場合、1行目、3行目、5行目…と、主走査方向で一行おきに照明光を走査することをいう。奇数フィールドはこの1、3、5…行の走査を行うフィールドをいい、偶数フィールドは2、4、6…行の走査を行うフィールドをいう。両フィールドより得られたデータを合せることにより、走査領域の全てのデータが得られる。奇数フィールドにおける往復走査の場合、1、5、9…行目が照明光による往路の走査に対応し、3、7、11…行目が照明光による復路の走査に対応する。なお、ここでは、説明の都合上、奇数フィールドにおける各行と偶数フィールドにおける各行とは、副走査方向において同じ幅を有することとしている。しかし、偶数フィールドは奇数フィールドに対して副走査方向に任意の距離ずらして設定されていればよい。換言すれば、奇数フィールドを第一フィールド、偶数フィールドを第二フィールドとし、更なる例えば第三フィールドを設定する等、フィールドを更に設定してもよい。即ち、奇数フィールドでの照明光の走査の終了後、次のフィールドでの照明光の走査を行うために照明光の照射位置(走査開始位置)を副走査方向にずらすが、該ずらし量は奇数フィールド一行分のずらし量である必要はない。 Here, for example, in the case of jump scanning of illumination light in the fundus, when the scanning area is defined in a grid pattern in the main scanning direction (horizontal direction) and the sub-scanning direction (vertical direction), the first line, the third line, and the like. The fifth line ... means scanning the illumination light every other line in the main scanning direction. The odd field refers to the field that scans the 1, 3, 5 ... Rows, and the even field refers to the field that scans the 2, 4, 6 ... rows. By combining the data obtained from both fields, all the data in the scanning area can be obtained. In the case of reciprocating scanning in an odd-numbered field, the 1, 5, 9 ... Lines correspond to the outward scanning by the illumination light, and the 3, 7, 11 ... Lines correspond to the return scanning by the illumination light. Here, for convenience of explanation, each row in the odd-numbered field and each row in the even-numbered field have the same width in the sub-scanning direction. However, the even-numbered fields may be set with an arbitrary distance shifted in the sub-scanning direction with respect to the odd-numbered fields. In other words, the odd field may be the first field, the even field may be the second field, and further fields may be set, for example, a third field may be set. That is, after the scanning of the illumination light in the odd field is completed, the irradiation position (scanning start position) of the illumination light is shifted in the sub-scanning direction in order to scan the illumination light in the next field, but the shift amount is odd. It does not have to be the amount of shift for one line in the field.
一フレームの画像は、これら奇数フィールドおよび偶数フィールド各々より得たデータを合成し、得られたデータから生成している。このように、以下の実施例では、照明光の飛び越し走査により眼底上の異なる二つのフィールドからデータを得て画像の生成と更新とを行う。また、照明光の走査における往路と復路との両方からデータを得ることも併せることにより、高フレームレート化を達成する。より詳細には、特許文献1では往復走査によってデータ取得範囲の全ての行のデータを得ていたが、本実施例では奇数フレームの往復走査と偶数フレームの往復走査とを行うことにより全ての行のデータを得ることとしている。
The one-frame image is generated from the obtained data by synthesizing the data obtained from each of these odd-numbered fields and even-numbered fields. As described above, in the following embodiment, data is obtained from two different fields on the fundus by jump scanning of the illumination light, and an image is generated and updated. In addition, a high frame rate is achieved by obtaining data from both the outward path and the return path in scanning the illumination light. More specifically, in
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する形状、或いは構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。 Hereinafter, exemplary examples for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the shape described in the following examples, the relative positions of the components, and the like are arbitrary and can be changed according to the configuration of the device to which the present invention is applied or various conditions. Also, in the drawings, the same reference numerals are used between the drawings to indicate elements that are the same or functionally similar.
(実施例1)
図1は本発明の実施例1に係るSLO装置の構成の概略図である。なお本発明の適用対象はSLO装置に限られない。例えば、OCT装置やAO−SLO装置など被検眼で照明光(測定光)を走査する、特にレゾナントスキャナにより走査する形式の眼科撮影装置等の検査装置に適用できる。
(Example 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of the SLO apparatus according to the first embodiment of the present invention. The application target of the present invention is not limited to the SLO apparatus. For example, it can be applied to an inspection device such as an OCT device or an AO-SLO device that scans illumination light (measurement light) with an eye to be inspected, particularly an ophthalmologic imaging device that scans with a resonant scanner.
図1に示すSLO装置は、データ取得部100、システム部101、および表示部102を有する。データ取得部100は、照明光を被検眼(本実施例では眼底Er)上で走査することにより、輝度情報等の眼底Erに関するデータを取得する。システム部101は、データ取得部100を制御し、該データ取得部100より得たデータに基づいてSLO画像を生成する。表示部102は、システム部101によって生成されたSLO画像を表示する。なお、本実施例では各部が独立して配置される構成を例示しているが、システム部101と表示部102とを一体化する等、配置条件等に応じて各部を適宜一体化してもよい。また、OCT装置等、他の装置と全体的に或いは部分的に組み合わせてもよい。
The SLO device shown in FIG. 1 has a
まず、データ取得部100の構成について説明する。被検眼に対向する光路L1上には、対物レンズ1、ガルバノスキャナ2、レゾナントスキャナ3、レンズ4および5、ミラー6、およびSLO光源8が順次配置されている。ミラー6の反射光軸上には、フォトダイオード7が配置されている。これら光学要素は、眼底Erに対するSLO光学系を構成している。
First, the configuration of the
レンズ4は、SLO光学系の焦点合わせのために、図中矢印にて示される光軸方向に対して、不図示のモータによって駆動される。SLO光源8は、780nm付近の波長の光を照明光として射出する。フォトダイオード7は、照明光により照明された眼底Erからの戻り光を検出する。ミラー6は、穴あきミラーや、中空のミラーに金属等が蒸着されたプリズムからなり、SLO光源8より射出された照明光と、眼底Erからの戻り光とを分離する。
The lens 4 is driven by a motor (not shown) in the direction of the optical axis indicated by the arrow in the figure for focusing of the SLO optical system. The SLO light source 8 emits light having a wavelength near 780 nm as illumination light. The
SLO光源8から発せられた照明光は、ミラー6を通過し、レンズ5および4を通り、レゾナントスキャナ3およびガルバノスキャナ2によって眼底Er上で走査される。眼底Erからの戻り光は、照明光と同じ経路を戻った後にミラー6によって反射され、フォトダイオード7へと導かれる。
The illumination light emitted from the SLO light source 8 passes through the
ガルバノスキャナ2およびレゾナントスキャナ3は、SLO光源8から発せられた照明光を眼底Er上で走査する走査光学系を構成する。レゾナントスキャナ3は眼底Er上で照明光を主走査方向(X方向)に、ガルバノスキャナ2は眼底Er上で照明光を副走査方向(Y方向)に其々走査する。レゾナントスキャナ3は、共振周波数で高速に振動するミラーにより照明光を偏向させることで、照明光を眼底Er上において主走査方向にライン状に走査することができる。ガルバノスキャナ2は、等速直線運動で動作して、レゾナントスキャナ3によって主走査方向に偏向させた光を、更に副走査方向に偏向させる。このようなレゾナントスキャナ3およびガルバノスキャナ2によって、照明光を眼底Er上で2次元に走査することができる。
The galvano scanner 2 and the
なお、レゾナントスキャナ3は、照明光を反射するミラーと、該ミラーを軸中心に振動させる部材とから一般的に構成される。該部材は、該ミラーにより照明光を反射して眼底Er上で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせて該ミラーを駆動する。当該レゾナントスキャナ3は、環境変動などの影響によりその共振周波数(振動の周期)や振幅といった走査状態が変化することが知られている。本実施例では、補正用フォトダイオード9が、レゾナントスキャナ3の走査状態を検知するために配置されている。該補正用フォトダイオード9は、レゾナントスキャナ3およびガルバノスキャナ2により照明光を眼底Er上で2次元に走査する際にXYの座標面で定義される走査範囲とは重ならない位置に配置されている。補正用フォトダイオード9を用いたレゾナントスキャナ3の走査状態の検知の詳細については、画像取得のフローを説明する際に後述する。
The
システム部101は、データ取得部100を制御する制御部10とSLO画像を生成する画像生成部11から構成されている。制御部10は、ガルバノスキャナ2、レゾナントスキャナ3、レンズ4、フォトダイオード7、SLO光源8、および補正用フォトダイオード9を制御する。画像生成部11は、フォトダイオード7から取得されたデータに基づいて、SLO画像を生成する。表示部102は、画像生成部11で生成されたSLO画像を表示する。
The
次に、上述したデータ取得部100、システム部101、および表示部102から構成されるSLO装置における画像取得の際に実行される工程の流れを、図2のフローチャートを用いて説明する。また、個々のステップにおける詳細については、図3〜図6を参照して適宜説明する。当該フローチャートは本実施例1に係る検査装置の制御方法の一態様を構成し、該フローチャートの各ステップは該制御方法の各工程を構成する。
Next, the flow of the process executed at the time of image acquisition in the SLO apparatus including the
ステップS201では、レゾナントスキャナ3により照明光を補正用フォトダイオード9上で走査する。具体的には、制御部10が、レゾナントスキャナ3の駆動を開始させると共に、ガルバノスキャナ2を補正用フォトダイオード9に対応する副走査方向の所定の角度に位置させる。その後、制御部10は、SLO光源8を点灯させる。以上の操作により、SLO光源8からの照明光は、図3に示すような走査軌跡13で、補正用フォトダイオード9上で主走査方向に複数回往復走査される。
In step S201, the
なお、図3は、補正用フォトダイオード9上での照明光の走査を説明する図であって、併せて補正用フォトダイオード9と、眼底Erにおけるデータの取得範囲の、該補正用フォトダイオード9を含んで光軸に垂直な面上での対応面との関係を示している。即ち、図に示す取得範囲12は、照明光で眼底Erを2次元走査する時のXY面上のデータの取得範囲に対応する。補正用フォトダイオード9は、ステップS201において実行される1次元走査の際の走査軌跡13と眼底Erの2次元走査の際のデータ取得範囲である取得範囲12とが重ならない位置に配置される。
Note that FIG. 3 is a diagram for explaining the scanning of the illumination light on the
走査軌跡13上での照明光の走査時、レゾナントスキャナ3による照明光の主走査方向の走査位置と時間との関係は図4(a)に示すような正弦波動作となる。ステップS201では、照明光を補正用フォトダイオード9上で複数回往復走査するが、図4(a)はその複数回の往復走査のうちの一部分を示している。図4(a)中の縦軸における点pは、主走査方向における補正用フォトダイオード9の位置を示している。同図によれば、補正用フォトダイオード9は、タイミングt1、t2、およびt1’でSLO光源8からの照明光を受光する。図4(b)は、補正用フォトダイオード9が該照明光を受光した際に出力する信号を示している。
When scanning the illumination light on the
次にステップS202にて、ステップS201において補正用フォトダイオード9が出力する信号のタイミングt1、t2、およびt1’を使って、制御部10がレゾナントスキャナ3の動作を推定する。推定では次の式(1)が用いられる。
以上の式(1)における(t、Px)に対して(t1、p)および(t2、p)を代入した2本の方程式を解くことによって、上述した定数AおよびBを求めることができる。従って、式(1)によってレゾナントスキャナ3の動作を推定することができる。以上に述べた、補正用フォトダイオード9、および該補正用フォトダイオード9からの出力に基づいてレゾナントスキャナ3の振動の周期の検出を行う制御部10の対応するモジュールは、本実施例での周期検出手段を構成する。また、同様にこれら構成は、レゾナントスキャナ3の振動の振幅を検出する際には、本実施例での振幅検出手段を構成する。
The above-mentioned constants A and B can be obtained by solving the two equations in which (t1, p) and (t2, p) are substituted for (t, Px) in the above equation (1). Therefore, the operation of the
次に、ステップS203にて、制御部10が以降のステップS204および205で実行する奇数フィールドおよび偶数フィールドにおけるデータのサンプリングタイミングを決定する。その際、上述したステップS202で求めたレゾナントスキャナ3の動作の推定結果が使われる。例えば、不図示の主走査方向px1の地点におけるSLO画像(データ)を取得する際のサンプリングタイミングは、式(1)にPx=px1を代入してtに対して解くことで得られる。1フレームのSLO画像において主走査方向でデータを取得したい全ての位置に対して上述の計算を其々行うことによって、全てのデータ取得のためのサンプリングタイミングを得ることが可能となる。本実施例では、奇数フィールドと偶数フィールドとにおけるデータ取得位置が、副走査方向において直線上に並ぶようにサンプリングタイミング(データ取得のタイミング)が決定される。また、眼底上でのこのデータ取得位置として、推定されたレゾナントスキャナ3の動作に基づいて、後述する図6に示される交差位置が求められる。
Next, in step S203, the
次に、ステップS204にて、制御部10は眼底Erに対し飛び越し走査における奇数フィールドの走査を行う。上述したように、ステップS201からステップS203では、ガルバノスキャナ2を補正用フォトダイオード9に対応する副走査方向の所定の角度に位置させていた。ステップS204では、ガルバノスキャナ2を副走査方向に等速直線運動させることで、レゾナントスキャナ3とガルバノスキャナ2による照明光の2次元走査が行われる。
Next, in step S204, the
図5は、ステップS204で行われる、奇数フィールドにおける照明光の走査における走査軌跡とそのサンプリングポイントとを例示したものである。同図において、走査軌跡は実線で描かれており、サンプリングポイントは黒丸で示されている。同図中、サンプリングポイントO11の左からO17の右にかけては右向きの矢印に示される走査軌跡を示す。また、サンプリングポイントO37の右からO31の左にかけては左向きの矢印に示される走査軌跡を示す。図中の矢印の向きを見るとレゾナントスキャナ3の往路と復路が、走査軌跡の右端と左端とにおいて切り替わっていることが分かる。なお、図中の黒丸で示される点は、眼底Erにおけるデータの取得領域における奇数フィールドのサンプリングポイントを示す。同図において、上述したように、往復走査にて黒丸が往路と復路の両方に存在するように、レゾナントスキャナ3の往路と復路の両方よりデータの取得がされている。なお、図中の一点鎖線M1は、レゾナントスキャナ3による照明光の主走査範囲における主走査方向の中心を示している。
FIG. 5 illustrates a scanning locus and a sampling point thereof in scanning the illumination light in an odd-numbered field, which is performed in step S204. In the figure, the scanning locus is drawn by a solid line, and the sampling point is indicated by a black circle. In the figure, from the left of the sampling point O11 to the right of O17, the scanning locus indicated by the arrow pointing to the right is shown. Further, from the right of the sampling point O37 to the left of O31, the scanning locus indicated by the arrow pointing to the left is shown. Looking at the direction of the arrow in the figure, it can be seen that the outward path and the return path of the
取得された奇数フィールド全てのサンプリングポイントは、主走査方向に等間隔でサンプリングされている。これは、ステップS203で所望のサンプリングポイントが得られるようなサンプリングタイミングを計算し、当該計算に基づくサンプリングが行われることによる。しかし、副走査方向におけるサンプリングポイントの間隔は、等間隔に配置されていない。これは時間に応じてレゾナントスキャナ3の動作が図4に示した正弦波状で変化していることが影響している。
The sampling points of all the acquired odd-numbered fields are sampled at equal intervals in the main scanning direction. This is because the sampling timing is calculated so that a desired sampling point can be obtained in step S203, and sampling is performed based on the calculation. However, the intervals of sampling points in the sub-scanning direction are not evenly spaced. This is due to the fact that the operation of the
続くステップS205にて、制御部10は眼底Erに対し飛び越し走査における偶数フィールドの走査を行う。この時、制御部10は、奇数フィールドと偶数フィールドの走査位置が重複しないように、奇数フィールドに対し偶数フィールドの走査位置を副走査方向に所定量ずらす。なお、本実施例における所定量は、表示部102に表示される画像における副走査方向の画素列の間隔と対応し、主走査範囲の中央の副走査線上において交互に並ぶ奇数フィールドおよび偶数フィールドのサンプリングポイントの間隔と、略等しい。
In the following step S205, the
図6はステップS204およびステップS205で走査された奇数フィールドおよび偶数フィールドの走査軌跡およびサンプリングポイントを示している。図6上で奇数フィールドの走査軌跡は実線で示されており、ステップS204で行われた照明光の走査軌跡を示している。これに対し、偶数フィールドの走査軌跡は破線で示されており、ステップS205で行われた照明光の走査軌跡を示している。また、奇数フィールドおよび偶数フィールドの各々でのサンプリングポイントは、其々黒丸および白丸で示されている。具体的には、同図中、黒丸P11、P12、P13、P33、P32、P31、P51、P52、…が奇数フィールドのサンプリングポイントを示している。また、白丸P21、P22、P23、P43、P42、P41、…が偶数フィールドのサンプリングポイントを示している。 FIG. 6 shows the scan loci and sampling points of the odd and even fields scanned in steps S204 and S205. The scanning locus of the odd-numbered field is shown by a solid line on FIG. 6, and shows the scanning locus of the illumination light performed in step S204. On the other hand, the scanning locus of the even-numbered field is shown by a broken line, and shows the scanning locus of the illumination light performed in step S205. The sampling points in each of the odd and even fields are indicated by black and white circles, respectively. Specifically, in the figure, black circles P11, P12, P13, P33, P32, P31, P51, P52, ... Indicates sampling points of odd-numbered fields. Further, white circles P21, P22, P23, P43, P42, P41, ... Indicates sampling points of even-numbered fields.
ここで、図6に示される主走査方向の中心に位置する一点鎖線M1上のサンプリングポイントに着目すると、奇数フィールドのサンプリングポイントと偶数フィールドのサンプリングポイントとの副走査方向の間隔が、等間隔になっている。具体的には、黒丸P11、白丸P21、黒丸31、白丸P41および黒丸P51のサンプリングポイントの間隔は、全て等しい距離になっている。このようにオフセットさせる所定量を適切な値にすることによって、眼底上のサンプリングポイントと該サンプリングポイントと対応する表示画面中の画素をずれなく対応させることができる。この結果、主走査方向の中心において、副走査方向で画像が歪まないようにすることができる。 Focusing on the sampling points on the alternate long and short dash line M1 located at the center of the main scanning direction shown in FIG. 6, the intervals in the sub-scanning direction between the sampling points of the odd-numbered fields and the sampling points of the even-numbered fields are evenly spaced. It has become. Specifically, the intervals between the sampling points of the black circle P11, the white circle P21, the black circle 31, the white circle P41, and the black circle P51 are all the same distance. By setting the predetermined amount of offset in this way to an appropriate value, it is possible to make the sampling points on the fundus and the pixels in the display screen corresponding to the sampling points correspond to each other without deviation. As a result, it is possible to prevent the image from being distorted in the sub-scanning direction at the center of the main scanning direction.
しかし、主走査方向の中心から離れた一点鎖線M2およびM3に着目すると、副走査方向のサンプリングポイントの間隔は等間隔ではないことがわかる。具体的には、黒丸P12、白丸P22、黒丸P32、白丸P42および黒丸P52のサンプリングポイントの間隔は等間隔ではなく、サンプリングポイントにより異なっている。サンプリングポイントが副走査方向に等間隔ではないということは、SLO画像が副走査方向で歪むということを意味する。また、同図によれば、主走査方向の中心から離れるにつれて副走査方向でのサンプリング間隔は等間隔からはずれていき、副走査方向の画像歪も大きくなることが想定される。なお、ここで等間隔ではないとはサンプリングポイント間の間隔が複数(本実施例では3)種類となることをいい、等間隔でなくなっていくとはこの複数種類の間隔の相違がより大きくなっていくことをいう。 However, focusing on the alternate long and short dash lines M2 and M3 away from the center in the main scanning direction, it can be seen that the sampling points in the sub-scanning direction are not evenly spaced. Specifically, the intervals between the sampling points of the black circle P12, the white circle P22, the black circle P32, the white circle P42, and the black circle P52 are not equal intervals, but differ depending on the sampling points. The fact that the sampling points are not evenly spaced in the sub-scan direction means that the SLO image is distorted in the sub-scan direction. Further, according to the figure, it is assumed that the sampling interval in the sub-scanning direction deviates from the equal interval as the distance from the center in the main scanning direction increases, and the image distortion in the sub-scanning direction also increases. Here, if the intervals are not equal, it means that there are a plurality of types of intervals between sampling points (3 in this embodiment), and if the intervals are not equal, the difference between the plurality of types of intervals becomes larger. It means to go.
ステップS206にて、画像生成部11は上述したステップS204およびステップS205で発生するこの副走査方向の歪を補正して1フレームの画像の生成を行う。本実施例では、上述したように副走査方向の歪は一点鎖線M1上に発生しておらず、一点鎖線M2およびM3上に発生している。従って、本ステップS206で行われる副走査方向の歪の補正は、一点鎖線M2およびM3上にてサンプリングされたデータに対して実行される。なお、サンプリングされたデータは対応する画素における輝度値等の画素値としてSLO画像の生成に用いられる。また補正においても当該データは画素値として求められる。よって、以降の説明において、補正されて得られるデータを画素値として述べる。
In step S206, the
ここで、上述したように、一点鎖線M1上の各サンプリングポイントに関しては、表示画面の画素と位置的にずれることなく対応してデータを得ることができている。この一点鎖線M1上の各サンプリングポイントを通り一点鎖線M1と直交する点線と、一点鎖線M2およびM3と各々交差する位置を、図6に併せて示している。これら交差位置に関しては、全て表示画面において位置的に対応する画素が存在する。従って、副走査方法の歪の補正は、実際に取得されたサンプリングポイントのデータから副走査方向に等間隔に配置されたこれら交差位置での画素値を推定することにより行われる。本実施例では、一点鎖線M2上の場合、実際に取得された黒丸P12、白丸P22、黒丸P32、白丸P42および黒丸P52のサンプリングポイントのデータから、交差位置P12’、P22’、P32’、P42’およびP52’での各々の画素値を推定する。なお、これら交差位置は、画像歪を補正するためのデータを生成する新たな位置として、画像生成部11によってあらかじめ設定されていることが好ましい。
Here, as described above, with respect to each sampling point on the alternate long and short dash line M1, data can be obtained correspondingly without being displaced from the pixels of the display screen. FIG. 6 also shows the positions where the dotted line passing through each sampling point on the alternate long and short dash line M1 and orthogonal to the alternate long and short dash line M1 intersects with the alternate long and short dash lines M2 and M3. With respect to these intersection positions, there are pixels that correspond to each other on the display screen. Therefore, the distortion correction of the sub-scanning method is performed by estimating the pixel values at these intersecting positions arranged at equal intervals in the sub-scanning direction from the actually acquired sampling point data. In this embodiment, in the case of the alternate long and short dash line M2, from the sampling point data of the black circle P12, the white circle P22, the black circle P32, the white circle P42, and the black circle P52 actually acquired, the intersection positions P12', P22', P32', and P42 Estimate each pixel value at'and P52'. It is preferable that these intersection positions are preset by the
以下、具体的に、一点鎖線M2上の交差位置P22’の画素値を推定する場合を例として説明する。画素値の推定は、式(2)に示す1次式を使って行われる。式(2)においてPyはサンプリングポイントの副走査方向の座標位置(一点鎖線M2上の座標位置)、EはPyにおける画素値、CとDは係数を示している。
画素値或いはデータを推定する図6に白三角で示す交差位置と、図6に黒丸および白丸で示されているあらかじめ設定されている、同じ副走査線上の複数のサンプリングポイント全ての各々との距離が、求められる。また、これら複数の距離を比較して最も短い距離となるサンプリングポイントと次に短い距離となるサンプリングポイントとのデータを、歪補正に用いるデータとして選択する。なお、ここで述べる実施例では、距離の短い側から2つのサンプリングポイントのデータを用いることとしているが、3つ以上のデータを用いてもよい。ただし、オフセット量の値によっては、2つ目或いは3つ目のデータが交差位置に対して歪補正に用いるには距離的に離れすぎていることも考えられる。この場合、距離の閾値を設けて、画素値或いはデータを推定する交差位置から当該閾値以内の距離のサンプリングポイントのデータを選択することとしてもよい。 Estimating Pixel Values or Data Distances between the intersections shown by the white triangles in FIG. 6 and each of all the preset sampling points on the same sub-scanning line shown by the black and white circles in FIG. However, it is required. Further, the data of the sampling point having the shortest distance and the sampling point having the next shortest distance by comparing these plurality of distances is selected as the data to be used for the distortion correction. In the embodiment described here, the data of two sampling points are used from the side with the shortest distance, but three or more data may be used. However, depending on the value of the offset amount, it is possible that the second or third data is too far away from the intersection position to be used for distortion correction. In this case, a distance threshold value may be provided to select data at sampling points at a distance within the threshold value from the intersection position where the pixel value or data is estimated.
上述したように、2点のサンプリングポイントがどちらも奇数フィールドにあれば、2点ともに奇数フィールドから選べばよい。また、これら2点のサンプリングポイントが奇数フィールドおよび偶数フィールドの両フィールドに其々あれば、其々両フィールドから選べばよい。通常、飛び越し走査におけるデータの補正は、フィールド毎に行われ、補正に用いるデータの候補はそのフィールド内より選択される。これに対して、本実施例では、一枚の画像を生成するために設定された時系列的に連続する複数(本実施例では2つ)のフィールドの各々で得られた各データの全てについて、画素値推定に用いるデータ候補とすることとしている。 As described above, if both of the two sampling points are in the odd field, both of them may be selected from the odd field. If these two sampling points are in both the odd-numbered field and the even-numbered field, they can be selected from both fields. Normally, data correction in jump scanning is performed for each field, and data candidates used for correction are selected from within that field. On the other hand, in this embodiment, all of the data obtained in each of the plurality of consecutive (two in this embodiment) fields set to generate one image in time series , It is decided to be a data candidate used for pixel value estimation.
具体的に、交差位置P22’を例とした場合、該交差位置P22’に近い側から2点のサンプリングポイントは黒丸P12と白丸P22になる。従って、黒丸P12と白丸P22の副走査方向の座標位置および画素値を其々(Py12、E12)および(Py22、E22)とし、式(2)の(Py、E)に代入する。得られた2つの方程式から、定数CおよびDを求めることができる。なお、ここで実際に取得されたサンプリングポイントの座標位置は、制御部10にて計算される。制御部10は、ステップS202で推定されたレゾナントスキャナ3の動作、ステップS203で求められたサンプリングタイミング、およびガルバノスキャナ2の速度の関係に基づいて、該座標位置を計算する。
Specifically, when the intersection position P22'is taken as an example, the sampling points of two points from the side close to the intersection position P22'are black circles P12 and white circles P22. Therefore, the coordinate positions and pixel values of the black circles P12 and the white circles P22 in the sub-scanning direction are set to (Py12, E12) and (Py22, E22), respectively, and substituted into (Py, E) of the equation (2). From the two equations obtained, the constants C and D can be obtained. The coordinate position of the sampling point actually acquired here is calculated by the
次に、求められた定数CおよびDを使い、式(2)のPyに所望のサンプリングポイントである交差位置P22’の副走査方向の座標位置Py22’を代入すると所望のサンプリングポイントの画素値E22’を推定することができる。このように、所望するサンプリングポイントに最も近いサンプリングポイントのデータを両フィールド問わずに選択することができることから、上述した表示画面中の画素値の推定の精度を高くすることができる。 Next, using the obtained constants C and D, substituting the coordinate position Py22'in the sub-scanning direction of the intersection position P22', which is the desired sampling point, into Py of the equation (2), the pixel value E22 of the desired sampling point is substituted. 'Can be estimated. As described above, since the data of the sampling point closest to the desired sampling point can be selected regardless of both fields, the accuracy of estimating the pixel value in the display screen described above can be improved.
これに対し、上述したように、一般的な副走査方向の画像歪の補正は、フィールド毎に行われる。このため、補正されたデータを得るためには、そのフィールドにおいて該データを生成する位置に対して、そのフィールドを構成するサンプリングポイントの中から一番近い2点を選択せざるを得ない。従って、上述した本実施例の場合と比較して遠い点を選択せざるを得ない場合も起こる。例えば、図6で示した奇数フィールド中で交差位置P22’の画素値を推定する場合には黒丸P12と黒丸P32の奇数フィールドの2点のサンプリングポイントのデータが選択される。その結果、画素値の推定の精度が低くなり、画像の歪やぼけを生じさせる原因となる。 On the other hand, as described above, the general correction of image distortion in the sub-scanning direction is performed for each field. Therefore, in order to obtain the corrected data, it is necessary to select two points closest to the position where the data is generated in the field from the sampling points constituting the field. Therefore, there may be a case where a distant point must be selected as compared with the case of the present embodiment described above. For example, when estimating the pixel value of the intersection position P22'in the odd field shown in FIG. 6, data of two sampling points in the odd field of the black circle P12 and the black circle P32 are selected. As a result, the accuracy of estimating the pixel value becomes low, which causes distortion and blurring of the image.
なお、上述した例では、サンプリングポイントである黒丸P12および白丸P22の組み合わせを選択した。しかし、サンプリングポイントである白丸P22および黒丸P32の組み合せを選択した場合であっても、交差位置P22’からこれら2点までの距離の和は、黒丸P12と白丸P22の組み合わせの場合の距離の和と等しいか或いは近い値となる。或いは交差位置P22’から黒丸P12までの距離と、黒丸P32までの距離とは等しいか或いは近い値となる。従って、これらサンプリングポイントを選んだ場合であっても、同等に程度良く画素値を推定できるという効果を得ることができる。 In the above-mentioned example, a combination of black circles P12 and white circles P22, which are sampling points, was selected. However, even when the combination of the white circle P22 and the black circle P32, which are sampling points, is selected, the sum of the distances from the intersection position P22'to these two points is the sum of the distances in the case of the combination of the black circle P12 and the white circle P22. Is equal to or close to. Alternatively, the distance from the intersection position P22'to the black circle P12 and the distance to the black circle P32 are equal to or close to each other. Therefore, even when these sampling points are selected, it is possible to obtain the effect that the pixel value can be estimated equally well.
以上に述べた交差位置P22’の画素値の推定の方法を、他の所望の交差位置の全てについても適用し、各々の交差位置での画素値を推定する。例えば、交差位置P23’の画素値は、サンプリングポイントである黒丸P13および黒丸P33のデータを用いて推定される。交差位置P32’の画素値は、サンプリングポイントである黒丸P32および白丸P42のデータ或いは白丸P22および黒丸P32のデータを用いて推定される。即ち、奇数フィールドおよび偶数フィールドの両フィールドから、1フレームの画像における全ての交差位置での画素値を生成する。なお、本実施例では一点鎖線M1上の交差位置の画素値は推定する必要がないが、偶数フィールドを生成する際のオフセット量によっては、これら一点鎖線M1上に関しても、同様の処理が必要となる。 The method of estimating the pixel value of the intersection position P22'described above is also applied to all of the other desired intersection positions, and the pixel value at each intersection position is estimated. For example, the pixel value at the intersection position P23'is estimated using the data of the black circles P13 and the black circles P33, which are sampling points. The pixel value of the intersection position P32'is estimated using the data of the black circles P32 and the white circles P42 or the data of the white circles P22 and the black circles P32 which are sampling points. That is, pixel values at all the intersection positions in the image of one frame are generated from both the odd field and the even field. In this embodiment, it is not necessary to estimate the pixel value at the intersection position on the alternate long and short dash line M1, but the same processing may be required on the alternate long and short dash line M1 depending on the offset amount when generating the even-numbered field. Become.
次に、ステップS207にて、制御部10はステップS206で推定された画素値から生成された画像の表示を表示部102にて行う。なお、本実施例では、奇数フィールドおよび偶数フィールドのサンプリングポイントから生成されるフレームを交差位置からなるフレームに置き換え且つ該交差位置の画素値を推定された画素値することを歪の補正と称している。本実施例では、ステップS206にて画像生成部11によるSLO画像の副走査方向の歪の補正が行われた結果、奇数フィールドおよび偶数フィールドの両フィールドの全データ使って1フレームの画像の歪が補正されることとなる。従って、ステップS207で生成され、表示部102に表示される画像は、1フィールド単位ではなく1フレーム単位となる。
Next, in step S207, the
以上説明したように、本実施例では、レゾナントスキャナ3とガルバノスキャナ2とからなる走査光学系を用い、照明光の往復走査かつ飛び越し走査による2つのフィールドよりデータを得て副走査方向において歪のない画像を生成している。具体的には、画素値を得るべき所望のサンプリングポイント(本実施例では交差位置と称した)に近い側の複数の位置のサンプリングポイントのデータを奇数フィールドと偶数フィールドとを問わずに使用して、所望のサンプリングポイントの画素値を推定している。この推定された画素値を用いて画像生成をすることにより、副走査方向の歪を高精度に補正した1フレームの画像を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, a scanning optical system including a
例えば特許文献1では、レゾナントスキャナを用いて照明光を往復走査したことによって生じる画像の副走査方向の歪への対処を目的としている。しかし、開示される構成は、照明光が往復走査でかつ順次走査の場合に1フレームを得る毎に歪を補正している。このため、仮に往復走査かつ飛び越し走査を行う本実施例に開示されている手法を適用すると、歪補正の処理は1フィールド毎に実行されることになる。上述したように、特許文献1に開示される手法では、所望のサンプリング位置から副走査方向に等距離にあるサンプリングポイントのデータを用いて、該所望のサンプリングポイントの画素値を推定している。また、推定された画素値から構成されるフィールドから歪補正された画像を得ている。このため、用いるデータのサンプリングポイントが所望のサンプリングポイントから離れた場合も含まれており、この場合、歪補正後の画像が副走査方向でボケてしまう。ここで、例えば、奇数フィールドおよび偶数フィールドの各々のフィールドにおいてこの処理を行った後に、本実施例の如く、これらフィールドから新たに1フレームの画像を生成する場合を考える。この場合、ボケた部分が重ね合せられたような状態となるため、このボケは更に大きくなってしまう。上述したように、奇数フィールドと偶数フィールドのデータを適宜選択して画素値を求め、両フィールドから1フレームの画像生成を行うことにより、このような画像ボケを回避することができる。
For example,
なお上述した実施例1では、画素値を推定する際に、式(2)に示すように1次式を使ったが、3次式、5次式などのN次の式を用いることとしてもよい。その際、副走査方向に等間隔に配置された所望のサンプリングポイントに対して、該所望のサンプリングポイントに近い順にN+1のサンプリングポイントを奇数フィールドおよび偶数フィールドを問わずに選ぶことで同等の効果を得ることができる。 In the above-described first embodiment, when estimating the pixel value, a linear equation is used as shown in the equation (2), but an N-order equation such as a cubic equation or a quintic equation may also be used. Good. At that time, for the desired sampling points arranged at equal intervals in the sub-scanning direction, the same effect can be obtained by selecting N + 1 sampling points in the order of proximity to the desired sampling points regardless of the odd-numbered field or the even-numbered field. Obtainable.
また、本実施例では、奇数フィールドからのデータ取得を行った後、偶数フィールドからのデータ取得を行い、これら2つのフィールドのデータを用いて歪を補正した画像を生成している。しかしデータの取得順はこれに限定されず、入れ替えてもよい。即ち、時系列的に連続して取得された異なるフィールドのデータを用いて1フレームの画像を生成することとすれば、同様の効果が得られる。更に、本実施例では、偶数フィールドは奇数フィールドを図6上で紙面下側にオフセットさせることで生成している。しかし、紙面上側にオフセットさせて偶数フィールドを生成しても同様の効果を得ることができる。また、フィールドの数は奇数偶数により規定される2つに限定されず、更なるフィールドを有してもよい。以上より、本実施例の奇数フィールドは第一フィールド、偶数フィールドは第一フィールドとは異なる第二フィールドに対応する。 Further, in this embodiment, after the data is acquired from the odd-numbered fields, the data is acquired from the even-numbered fields, and the distortion-corrected image is generated using the data of these two fields. However, the order of data acquisition is not limited to this, and may be replaced. That is, the same effect can be obtained by generating a one-frame image using the data of different fields acquired continuously in time series. Further, in this embodiment, the even-numbered fields are generated by offsetting the odd-numbered fields to the lower side of the paper on FIG. However, the same effect can be obtained by generating an even field by offsetting it on the upper side of the paper. Further, the number of fields is not limited to two defined by odd and even numbers, and may have additional fields. From the above, the odd field corresponds to the first field and the even field corresponds to the second field different from the first field in this embodiment.
(実施例2)
上述した実施例1では、1フレームの静止画像を生成する場合について述べている。これに対して、以下に述べる実施例2は、動画像を生成する場合を対象とする。なお、本実施例2に係るSLO装置の構成は図1に示した実施例1の構成と同一の構成である。よって、以下に述べる実施例2は、実施例1と異なる処理の流れを示したフローチャートである図7を参照して説明する。また、図7中のフローチャートにおいて、実施例1において実行される処理と同一の処理を行うステップについては同一番号が付与されている。
(Example 2)
In the first embodiment described above, a case of generating a still image of one frame is described. On the other hand, the second embodiment described below is intended for the case of generating a moving image. The configuration of the SLO apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the second embodiment described below will be described with reference to FIG. 7, which is a flowchart showing a processing flow different from that of the first embodiment. Further, in the flowchart in FIG. 7, the same number is assigned to the step of performing the same process as the process executed in the first embodiment.
実施例1では奇数フィールドおよび偶数フィールドを使い、副走査方向の歪が補正された1フレームの画像を生成するところまでを説明した。実施例2では、それを動画として連続的に生成し、表示することを目的とする。具体的には、図7に示すフローチャートにおいて、まず、制御部10は、ステップS201からステップS212までの動作を一巡する。その後、以降ステップS208からステップS212までの奇数フィールドからのデータ取得、偶数フィールドからのデータ取得、および画像生成の制御部10等による動作を繰り返している。なお、図7のフローチャートにおいて、Nはその繰り返し回数を示す。本実施例2で説明する動画は、眼科撮影装置では主に被検眼と装置との位置合わせの際に用いられる。
In the first embodiment, an odd-numbered field and an even-numbered field are used to generate a one-frame image in which distortion in the sub-scanning direction is corrected. In the second embodiment, it is intended to continuously generate and display it as a moving image. Specifically, in the flowchart shown in FIG. 7, first, the
以下、各ステップで行われる動作の詳細について述べる。まず、制御部10によりSLO動画像の生成の処理が開始されるとフローはステップS201に進む。実施例1と同様に、ステップS201およびステップS202にて、補正用フォトダイオード9上の照明光の走査によって得られたデータを用いて、制御部10はレゾナントスキャナ3の動作を推定する。
The details of the operation performed in each step will be described below. First, when the
続くステップS203にて、制御部10がステップS204およびステップS205で行われる奇数フィールドおよび偶数フィールドでのサンプリングタイミングを決定する。サンプリングタイミングが決定されると、制御部10により、実際にSLO動画を表示するための処理であるステップS208以降の動作にフローは進む。SLOの動画表示のために、ステップS204にて、奇数フィールドでのN回目の照明光の走査と該奇数フィールドからのデータの取得とが制御部10によって行われる。続くステップS209にて、ステップS204で行われた奇数フィールドの照明光の走査およびデータ取得が2回目以上であるか否かの判定が、制御部10によって行われる。
In the following step S203, the
ステップS209においてNが1であり1回目のデータ取得が行われたと制御部10によって判定されると、フローはステップS205、ステップS206およびステップS207へと順次進む。その結果、1回目の奇数フィールドから得られたデータおよび1回目の偶数フィールドから得られたデータを用いて、画像生成部11による副走査方向の歪が補正された1フレームの画像の生成、および表示部102によるその表示が行われる。これら各ステップで実行される動作は、実施例1で示した内容と同じである。
When the
一方、ステップS209においてNが2以上であり、奇数フィールドの照明光の走査およびデータ取得が2回目以降であると判定された場合、制御部10によりフローはステップS210に進む。ステップS210にて、N回目の奇数フィールドから得たデータとN−1回目の偶数フィールドから得たデータとにより、画像生成部11は、副走査方向の歪の補正を行った画像を生成する。本実施例では、奇数フィールドおよび偶数フィールドのデータが其々取得されていれば、副走査方向の歪を補正することができる。従って、一番最近に取得されたN回目の奇数フィールドのデータと、その1つ直前に取得されたN−1回目の偶数フィールドのデータとを使って副走査方向の歪を補正した画像の生成を行う。歪を補正した画像生成の詳細については実施例1の場合と同じであるのでここでの説明は省略する。
On the other hand, when N is 2 or more in step S209 and it is determined that the scanning of the illumination light in the odd field and the data acquisition are the second and subsequent times, the
次に、ステップS211にて、ステップS210で副走査方向の歪が補正された1フレームの画像が、制御部10によって表示部102により表示される。更に、次のステップS205にて、N回目の偶数フィールドでの照明光の走査とデータ取得とが行われる。これにより、続くステップS206にて、一番最近に取得されたN回目の奇数フィールドとN回目の偶数フィールドのデータがそろうことから、これらデータを用いた歪の補正が画像生成部11により行われる。続くステップS207にて、ステップS206で副走査方向の歪が補正された1フレームの画像が、表示部102に表示される。
Next, in step S211 the one-frame image in which the distortion in the sub-scanning direction is corrected in step S210 is displayed by the
以降、ステップS212にてSLOの動画生成が終了するまで、制御部10等によってステップS208からステップS212までの処理が繰り返される。その結果、副走査方向の歪が補正された動画を、表示部102に表示をすることできる。以上に述べた動作に従って得られた画像を連続的に表示することにより、副走査方向で歪の抑制された動画像を高フレームレートで提供することが可能となる。
After that, the processes from step S208 to step S212 are repeated by the
なお、上述した実施例では、レゾナントスキャナ3とガルバノスキャナ2とを照明光走査に用いるSLO装置を例として述べている。当該例では、レゾナントスキャナ3は、照明光を被検眼における主走査方向で往復走査する第一の走査部材を構成する。また、ガルバノスキャナ2は、被検眼において主走査方向とは交差する副走査方向で照明光を等速で走査する第二の走査部材を構成している。主走査方向と副走査方向とは実施例のように直交することが好ましいが、一定の角度により交差するように設定されていればそれでもよい。制御部10は、走査制御手段として上述した両スキャナにより、照明光を被検眼におけるデータ取得範囲における奇数フィールドで2次元走査させ、且つデータ取得範囲における該奇数フィールドとは異なる偶数フィールドで2次元走査させる。フォトダイオード7および該フォトダイオードに上述したタイミングにて輝度等のデータを取得させる制御部10のモジュールはデータ取得手段を構成する。また、制御部10は更に、奇数フィールドおよび偶数フィールドの各々において、照明光の被検眼からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を定める取得位置設定手段を構成する。
In the above-described embodiment, an SLO apparatus using the
また、画像生成部11は、予め所望のサンプリングポイントとなるデータ生成位置を設定する生成位置設定手段を構成する。より詳細には、該画像生成部11は、主走査方向において第一の間隔で配置され且つ副走査方向に第二の間隔で配置される、画像生成のための複数のデータ生成位置を設定する。上述した実施例では、第一の所定間隔がステップS203により決定されたサンプリングポイントの間隔と一致しているが、等間隔に設定されていればこれに限られない。また、データ生成位置における第二の間隔は、副走査方向に等間隔となるように設定される。画像生成部11は更に、時系列的に連続する奇数フィールドおよび偶数フィールドにおいて設定されたデータ取得位置の、データ生成位置に近い順の少なくとも二つの位置で取得されたデータを選択する選択手段を構成する。画像生成部11は、この選択されたデータによりデータ生成位置のデータを生成し、画像生成手段として、生成されたデータに基づいて被検体の画像を生成する。
In addition, the
制御部10は、上述したように、ガルバノスキャナ2による照明光の等速直線走査時の走査速度と周期検出手段の出力に基づいて、オフセット量としての所定量を求める。更に、該制御部10は、周期検出手段の出力と振幅検出手段の出力に基づいて、奇数フィールドおよび偶数フィールドから取得するデータが副走査方向に直線上に並ぶようにデータを取得するタイミングを定める。
As described above, the
なお上述した実施例では主走査方向にレゾナントスキャナを用いる例を示したが、照明光走査時に加減速が発生するガルバノスキャナ、音響光学素子(Acousto−Optic Deflector)やMEMS(Micro Electro Mechanical System)スキャナを主走査方向に用いた場合でも本発明は適用できる。 In the above-described embodiment, an example in which a resonant scanner is used in the main scanning direction is shown, but a galvano scanner in which acceleration / deceleration occurs during illumination light scanning, an acoustic optical element (Acousto-Optic Defector), or a MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner The present invention can be applied even when the above is used in the main scanning direction.
また、上述した実施例では主走査方向で加減速が生じる走査手段により照明光の走査が行われ、副走査方向が等速直線運動を行う走査手段により照明光の走査が行われていた。 しかし、これら走査手段を入れ替え、主走査方向が等速直線運動での走査、副走査方向が加減速を生じさせる走査となる構成でも同様の効果を得ることができる。なお、この場合、図2に示したフローチャートを参照すると、ステップS204および205により副走査方向においてデータが等間隔に取得されることとなる。従って、ステップS206(およびステップS210)において主走査方向に歪を補正することとなる。 Further, in the above-described embodiment, the illumination light is scanned by the scanning means in which acceleration / deceleration occurs in the main scanning direction, and the illumination light is scanned by the scanning means in which the sub-scanning direction performs a constant velocity linear motion. However, the same effect can be obtained even in a configuration in which these scanning means are replaced so that the main scanning direction is scanning in a constant velocity linear motion and the sub scanning direction is scanning in which acceleration / deceleration occurs. In this case, referring to the flowchart shown in FIG. 2, data will be acquired at equal intervals in the sub-scanning direction in steps S204 and 205. Therefore, in step S206 (and step S210), the distortion is corrected in the main scanning direction.
更に、本実施例では、副走査方向の画像歪を効果的に且つ軽い計算負荷によって抑制するために、データ生成位置と主走査方向上の同一位置で副走査方向に位置するデータ取得位置のデータを選択することとしている。しかし、主走査方向等、方向性を問わずに単に距離が近い方から少なくとも2つのサンプリングポイントのデータを、時系列的に連続してデータ取得した2つのフィールドから選択することとしてもよい。例えば図6においては、サンプリングポイントの主走査方向の距離に対して副走査方向の距離が短く例示されており、近い距離のサンプリングポイントは同一一点鎖線上の点に限定される。しかし、一点鎖線M1とM2との距離が実際にはもっと近い場合、例えば交差位置P22’のデータを求めるために選択する候補を黒丸P12、P13、P33、およびP32のデータとし、これらから選択することとしてもよい。 Further, in this embodiment, in order to effectively suppress the image distortion in the sub-scanning direction by a light calculation load, the data of the data acquisition position located in the sub-scanning direction at the same position on the main scanning direction as the data generation position. Is to be selected. However, regardless of the directionality such as the main scanning direction, the data of at least two sampling points from the one having the shortest distance may be selected from the two fields in which the data is continuously acquired in chronological order. For example, in FIG. 6, the distance in the sub-scanning direction is short with respect to the distance in the main scanning direction of the sampling points, and the sampling points at short distances are limited to points on the same one-point chain line. However, when the distance between the alternate long and short dash lines M1 and M2 is actually closer, for example, the candidates to be selected for obtaining the data at the intersection position P22'are the data of the black circles P12, P13, P33, and P32, and are selected from these. It may be that.
(その他の実施例)
なお、上述した実施例では、本発明をSLO装置に用いた場合について述べているが、本発明の適用対象となる眼科装置はこれに限られない。上述したように、AO−SLO装置や、OCT(光干渉断層画像撮像)装置等、照明光(測定光)を被検眼で走査してデータを取得して画像生成を行う種々の眼科撮影装置においても用いることが可能である。
(Other Examples)
In the above-described embodiment, the case where the present invention is used for the SLO device is described, but the ophthalmic device to which the present invention is applied is not limited to this. As described above, in various ophthalmologic imaging devices such as AO-SLO devices and OCT (optical coherence tomography) devices that scan illumination light (measurement light) with the eye to be inspected to acquire data and generate images. Can also be used.
また、上述した実施例では、被検体が眼の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検体に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科撮影装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科撮影装置に例示される検査装置として把握され、被検眼は被検体の一態様として把握されることが好ましい。 Further, in the above-described examples, the case where the subject is an eye is described, but it is also possible to apply the present invention to a subject such as skin or an organ other than the eye. In this case, the present invention has an aspect as a medical device other than an ophthalmologic imaging apparatus, for example, an endoscope. Therefore, it is preferable that the present invention is grasped as an inspection apparatus exemplified by an ophthalmologic imaging apparatus, and the eye to be inspected is grasped as one aspect of a subject.
また、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(又は記憶媒体)をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、該実施例は、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention can also be achieved by configuring the device as follows. That is, a recording medium (or storage medium) on which the program code (computer program) of the software that realizes the functions of the above-described embodiment is recorded may be supplied to the system or the device. Further, not only the mode of the recording medium but also a computer-readable recording medium may be used. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or device reads and executes the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the function of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention. The embodiment can also be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.
100:データ取得部
101:システム部
102:表示部
Er:眼底
2:ガルバノスキャナ
3:レゾナントスキャナ
7:フォトダイオード
8:SLO光源
9:補正用フォトダイオード
10:制御部
11:画像生成部
100: Data acquisition unit 101: System unit 102: Display unit Er: Fundus 2: Galvano scanner 3: Resonant scanner 7: Photodiode 8: SLO light source 9: Correction photodiode 10: Control unit 11: Image generation unit
Claims (11)
前記被検体において前記主走査方向とは交差する副走査方向で前記照明光を等速で走査する第二の走査部材と、
前記第一の走査部材と前記第二の走査部材とにより、前記被検体におけるデータ取得範囲において前記照明光を第一フィールドで2次元走査させ、前記データ取得範囲において前記第一フィールドとは異なる第二フィールドで前記照明光を2次元走査させる走査制御手段と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの各々において、前記照明光の前記被検体からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を設定する取得位置設定手段と、
前記副走査方向に等間隔に配置された新たな位置のデータを生成するために、前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの前記データ取得位置のうち、前記新たな位置に近い順の少なくとも二つのデータ取得位置にて取得された前記データを選択する選択手段と、
前記選択されたデータより生成された前記新たな位置のデータを用いて前記被検体の画像を生成する画像生成手段と、を有し、
前記第一の走査部材は、前記照明光を反射するミラーと、前記ミラーにより前記照明光を反射して前記データ取得範囲で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせるように前記ミラーを駆動する部材とからなることを特徴とする検査装置。 A first scanning member that reciprocates the illumination light in the main scanning direction of the subject,
A second scanning member that scans the illumination light at a constant velocity in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction in the subject.
The first scanning member and the second scanning member cause the illumination light to be two-dimensionally scanned in the first field in the data acquisition range of the subject, and the data acquisition range is different from that of the first field. A scanning control means for two-dimensionally scanning the illumination light in two fields,
In each of the first field and the second field, an acquisition position setting means for setting a data acquisition position for acquiring data from the return light of the illumination light from the subject, and
In order to generate data at new positions arranged at equal intervals in the sub-scanning direction, at least two of the data acquisition positions in the first field and the second field in the order closer to the new position. A selection means for selecting the data acquired at the data acquisition position, and
Have a, and an image generating means for generating an image of the object using the data of the new position of the generated from the selected data,
The first scanning member includes a mirror that reflects the illumination light, and the mirror so as to cause acceleration / deceleration in the scanning speed when the mirror reflects the illumination light and scans in the data acquisition range. inspection apparatus according to claim Rukoto such from the member to be driven.
前記被検体において前記主走査方向とは交差する副走査方向で前記照明光を等速で走査する第二の走査部材と、
前記第一の走査部材と前記第二の走査部材とにより、前記被検体におけるデータ取得範囲において前記照明光を第一フィールドで2次元走査させ、前記データ取得範囲において前記第一フィールドとは異なる第二フィールドで前記照明光を2次元走査させる走査制御手段と、
前記主走査方向において第一の間隔で配置され且つ前記副走査方向に第二の間隔で配置される、画像生成のための複数のデータ生成位置を設定する生成位置設定手段と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの各々において、前記照明光の前記被検体からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を設定する取得位置設定手段と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドにおいて設定された前記データ取得位置のうち、前記設定されたデータ生成位置に近い順の少なくとも二つの前記データ取得位置で取得されたデータを選択する選択手段と、
前記選択されたデータにより生成された前記データ生成位置のデータを用いて前記被検体の画像を生成する画像生成手段と、を有し、
前記第一の走査部材は、前記照明光を反射するミラーと、前記ミラーにより前記照明光を反射して前記データ取得範囲で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせるように前記ミラーを駆動する部材とからなることを特徴とする検査装置。 A first scanning member that reciprocates the illumination light in the main scanning direction of the subject,
A second scanning member that scans the illumination light at a constant velocity in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction in the subject.
The first scanning member and the second scanning member cause the illumination light to be two-dimensionally scanned in the first field in the data acquisition range of the subject, and the data acquisition range is different from that of the first field. A scanning control means for two-dimensionally scanning the illumination light in two fields,
A generation position setting means for setting a plurality of data generation positions for image generation, which are arranged at the first interval in the main scanning direction and at the second interval in the sub-scanning direction.
In each of the first field and the second field, an acquisition position setting means for setting a data acquisition position for acquiring data from the return light of the illumination light from the subject, and
A selection means for selecting data acquired at at least two data acquisition positions in the order closer to the set data generation position among the data acquisition positions set in the first field and the second field.
Have a, and an image generating means for generating an image of the object using the data of the data generation position generated by the selected data,
The first scanning member includes a mirror that reflects the illumination light, and the mirror so as to cause acceleration / deceleration in the scanning speed when the mirror reflects the illumination light and scans in the data acquisition range. inspection apparatus according to claim Rukoto such from the member to be driven.
前記検出手段の出力に基づいて、前記取得位置設定手段は前記第一フィールドおよび前記第二フィールドにおいて前記副走査方向に延びる直線上に並ぶように前記データ取得位置を設定することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の検査装置。 It has a detecting means for detecting the amplitude and period of vibration of the first scanning member.
Based on the output of the detection means, the acquisition position setting means sets the data acquisition position so as to be aligned on a straight line extending in the sub-scanning direction in the first field and the second field. The inspection apparatus according to any one of Items 1 to 6 .
前記被検体において前記主走査方向とは交差する副走査方向で前記照明光を等速で走査する第二の走査部材と、
前記第一の走査部材と前記第二の走査部材とにより、前記被検体におけるデータ取得範囲において前記照明光を第一フィールドで2次元走査させ、前記データ取得範囲において前記第一フィールドとは異なる第二フィールドで前記照明光を2次元走査させる走査制御手段と、を有し、
前記第一の走査部材は、前記照明光を反射するミラーと、前記ミラーにより前記照明光を反射して前記データ取得範囲で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせるように前記ミラーを駆動する部材とからなる検査装置の制御方法であって、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの各々において、前記照明光の前記被検体からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を設定する工程と、
前記副走査方向に等間隔に配置された新たな位置のデータを生成するために、前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの前記データ取得位置のうち、前記新たな位置に近い順の少なくとも二つのデータ取得位置にて取得された前記データを選択する工程と、
前記選択されたデータより生成された前記新たな位置のデータを用いて前記被検体の画像を生成する工程と、を含むことを特徴とする検査装置の制御方法。 A first scanning member that reciprocates the illumination light in the main scanning direction of the subject,
A second scanning member that scans the illumination light at a constant velocity in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction in the subject.
The first scanning member and the second scanning member cause the illumination light to be two-dimensionally scanned in the first field in the data acquisition range of the subject, and the data acquisition range is different from that of the first field. and scanning control means for two-dimensionally scanning the illumination light in two fields, the possess,
The first scanning member includes a mirror that reflects the illumination light, and the mirror so as to cause acceleration / deceleration in the scanning speed when the mirror reflects the illumination light and scans in the data acquisition range. a method for controlling an inspection apparatus ing from the member to be driven,
A step of setting a data acquisition position for acquiring data from the return light of the illumination light from the subject in each of the first field and the second field.
In order to generate data at new positions arranged at equal intervals in the sub-scanning direction, at least two of the data acquisition positions in the first field and the second field in the order closer to the new position. The process of selecting the data acquired at the data acquisition position and
A control method for an inspection apparatus, which comprises a step of generating an image of the subject using the data of the new position generated from the selected data.
前記被検体において前記主走査方向とは交差する副走査方向で前記照明光を等速で走査する第二の走査部材と、
前記第一の走査部材と前記第二の走査部材とにより、前記被検体におけるデータ取得範囲において前記照明光を第一フィールドで2次元走査させ、前記データ取得範囲において前記第一フィールドとは異なる第二フィールドで前記照明光を2次元走査させる走査制御手段と、を有し、
前記第一の走査部材は、前記照明光を反射するミラーと、前記ミラーにより前記照明光を反射して前記データ取得範囲で走査する際に、走査速度に加減速を生じさせるように前記ミラーを駆動する部材とからなる検査装置の制御方法であって、
前記主走査方向において第一の間隔で配置され且つ前記副走査方向に第二の間隔で配置される、画像生成のための複数のデータ生成位置を設定する工程と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドの各々において、前記照明光の前記被検体からの戻り光よりデータを取得するデータ取得位置を設定する工程と、
前記第一フィールドおよび前記第二フィールドにおいて設定された前記データ取得位置のうち、前記設定されたデータ生成位置に近い順の少なくとも二つの前記データ取得位置で取得されたデータを選択する工程と、
前記選択されたデータにより生成された前記データ生成位置のデータを用いて前記被検体の画像を生成する工程と、を含むことを特徴とする検査装置の制御方法。 A first scanning member that reciprocates the illumination light in the main scanning direction of the subject,
A second scanning member that scans the illumination light at a constant velocity in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction in the subject.
The first scanning member and the second scanning member cause the illumination light to be two-dimensionally scanned in the first field in the data acquisition range of the subject, and the data acquisition range is different from that of the first field. and scanning control means for two-dimensionally scanning the illumination light in two fields, the possess,
The first scanning member includes a mirror that reflects the illumination light, and the mirror so as to cause acceleration / deceleration in the scanning speed when the mirror reflects the illumination light and scans in the data acquisition range. a method for controlling an inspection apparatus ing from the member to be driven,
A step of setting a plurality of data generation positions for image generation, which are arranged at the first interval in the main scanning direction and at the second interval in the sub-scanning direction.
A step of setting a data acquisition position for acquiring data from the return light of the illumination light from the subject in each of the first field and the second field.
A step of selecting data acquired at at least two data acquisition positions in the order closer to the set data generation position among the data acquisition positions set in the first field and the second field.
A control method for an inspection apparatus, which comprises a step of generating an image of the subject using the data of the data generation position generated by the selected data.
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