JP6821519B2 - 眼科装置、眼科画像処理方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る眼科装置について説明する。図1に示す眼科装置1は、被検眼の眼底の画像を含む各種情報を表示デバイス2に表示させることができる。表示デバイス2は眼科装置1の一部であってもよいし、眼科装置1に接続された外部装置であってもよい。
制御部10は、眼科装置1の各部を制御する。制御部10はプロセッサを含む。なお、本明細書において「プロセッサ」は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。制御部10は、例えば、記憶回路や記憶装置(記憶部20等)に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
記憶部20には各種情報が記憶される。本例においては、被検眼の眼底にOCTアンジオグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムが、記憶部20内のアンジオグラム記憶部21に記憶される。記憶部20は、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含む。
データ入出力部30は、眼科装置1へのデータの入力と、眼科装置1からのデータの出力とを実行する。データ入出力部30は、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット、専用線等の通信回線を介してデータの送受信を行うための通信デバイスを含んでいてよい。また、データ入出力部30は、記録媒体からのデータの読み取りと、記録媒体へのデータの書き込みとを行うためのリーダライタを含んでいてよい。また、データ入出力部30は、印刷媒体等に記録された情報を読み取るスキャナや、紙媒体に情報を記録するプリンタなどを含んでいてよい。
データ処理部40は、プロセッサを含み、各種のデータ処理を実行する。例えば、データ処理部40は、眼科画像データに対して画像処理を施す。その典型例として、データ処理部40は、3次元コンピュータグラフィクス(3DCG)等のレンダリングを実行することができる。
操作部50は、眼科装置1に対してユーザが指示や情報を入力するために使用される。操作部50は、コンピュータに用いられる公知の操作デバイスを含んでよい。例えば、操作部50は、マウスやタッチパッドやトラックボール等のポインティングデバイスを含んでよい。また、操作部50は、キーボードやペンタブレット、専用の操作パネルなどを含んでよい。
前述したように、眼科装置1は、アンジオグラムを処理する。アンジオグラムは、OCTスキャンにより取得された画像を解析することで血管に相当する画像領域(血管領域)を特定し、この血管領域の表現態様を変更することでそれを強調した画像である。血管領域の特定には、被検眼の実質的に同じ範囲を繰り返しOCTスキャンして得られた複数の画像が用いられる。この実施形態においては、例えば、正面画像としてのアンジオグラム(血管強調正面画像)がアンジオグラム記憶部21に記憶される。或いは、アンジオグラムを形成するための1以上の3次元データセットをアンジオグラム記憶部21に記憶させてもよい。この場合、眼科装置1(例えば、データ処理部40)は、3次元データセットからアンジオグラムを形成するための公知のハードウェア及びソフトウェアを含む。
図2に示すデータ処理部40Aは、データ処理部40の一例である。本例のデータ処理部40Aは、特徴点検出部41と、同一特徴点特定部42と、画像変形部43と、画像合成部44とを含む。
特徴点検出部41は、記憶部20に記憶されている複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する。換言すると、特徴点検出部41は、アンジオグラムを解析することにより、それに描出されている特徴的な部位を特定する。
同一特徴点特定部42は、特徴点検出部41により複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する。以下、この処理についてより具体的に説明する。
画像変形部43は、同一特徴点特定部42により特定された複数の特徴点群(Q1、Q2、・・・、QK)に基づいて、複数のアンジオグラム(G1、G2、・・・、GM)の少なくとも一部を変形する。ここで、複数のアンジオグラムの少なくとも一部とは、複数のアンジオグラムのうちのいずれか1以上のアンジオグラムであってもよいし、複数のアンジオグラムのうちのいずれかのアンジオグラムの部分画像であってもよい。
画像合成部44は、同一特徴点特定部42により特定された複数の特徴点群(Q1、Q2、・・・、QK)に基づいて、画像変形部43により少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラム(G1、G2、・・・、GM)のうちの2以上のアンジオグラムを合成する。
この実施形態に係る眼科装置1の動作の例を説明する。眼科装置1の例示的な動作の流れを図3に示す。
まず、被検眼の眼底に対してOCTアンジオグラフィが適用され、複数のアンジオグラムが形成される。複数のアンジオグラムは、眼底における異なる複数の領域を描出した画像である。OCTアンジオグラフィにおける眼底のOCTスキャンは、OCT機能を有する眼科撮影装置を用いて実行される。OCTスキャンにより収集されたデータに基づく複数のアンジオグラムの構築は、眼科撮影装置又は他の装置により実行される。
制御部10は、ステップS1で受け付けられた複数のアンジオグラムを記憶部20内のアンジオグラム記憶部21に格納する。制御部10は、例えば、複数のアンジオグラムを任意の順序で読み出してデータ処理部40に送る。図4Aは、眼科装置1により処理される複数のアンジオグラムG1〜G8を表す。
データ処理部40の特徴点検出部41は、ステップS2においてアンジオグラム記憶部21に記憶された複数のアンジオグラムのそれぞれを解析して特徴点を検出する。
同一特徴点特定部42は、ステップS3において複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する。つまり、同一特徴点特定部42は、異なるアンジオグラムから検出された同一特徴点を特定する。
画像変形部43は、ステップS4において特定された複数の特徴点群(つまり、同一特徴点のペア)に基づいて、複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する。
画像合成部44は、ステップS4において特定された複数の特徴点群(つまり、同一特徴点のペア)に基づいて、ステップS5において少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する。それにより、パノラマアンジオグラムが形成される。
制御部10は、ステップS6で作成されたパノラマアンジオグラムを記憶部20に格納する。
更に、表示制御部11は、ステップS6で作成されたパノラマアンジオグラムを表示デバイス2に表示させる。
この実施形態に係る眼科装置1の作用及び効果について説明する。
第2実施形態に係る眼科装置について説明する。本実施形態に係る眼科装置は、第1実施形態の眼科装置1と同様に、制御部10と、記憶部20と、データ入出力部30と、データ処理部40と、操作部50とを含む(図1を参照)。
エッジ検出部47は、複数のアンジオグラム(G1〜GM)のそれぞれにエッジ検出を適用することで複数のエッジ画像を形成する。このエッジ検出は、任意の公知のエッジ検出処理であってよい。図7Aは、エッジ検出部47により形成されたエッジ画像H1及びH2を表す。
距離画像形成部48は、エッジ検出部47により形成された複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用することにより複数の距離画像を形成する。距離画像とは、距離情報を画素値に反映させた画像を意味する。
画像合成部49は、距離画像形成部48により形成された複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより、複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する。それにより、パノラマアンジオグラムが構築される。
第3実施形態に係る眼科装置について説明する。本実施形態に係る眼科装置の構成例を図9に示す。例示的な眼科装置100は、第1実施形態の眼科装置1と同様に、制御部10と、記憶部20と、データ入出力部30と、データ処理部40と、操作部50とを含む(図1を参照)。データ処理部40は、図2又は図6に示す構成を備えていてよい。
第4実施形態に係る眼科装置について説明する。第4実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底にOCTアンジオグラフィを適用してアンジオグラムを形成する機能を備える。つまり、第1〜第3実施形態に係る眼科装置は、コンピュータ(プロセッサ等のハードウェア、及びソフトウェア)を少なくとも含んでいるが、第4実施形態に係る眼科装置は、コンピュータとOCTスキャナとを少なくとも含むOCT装置である。
2 表示デバイス
10 制御部
11 表示制御部
20 記憶部
21 アンジオグラム記憶部
22 相対位置情報記憶部
30 データ入出力部
40、40A、40B データ処理部
41 特徴点検出部
42 同一特徴点特定部
43 画像変形部
44 画像合成部
47 エッジ検出部
48 距離画像形成部
49 画像合成部
50 操作部
210 データセット取得部
220 画像形成部
Claims (15)
- 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する合成部と
を含み、
前記変形部は、前記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第1アンジオグラム及び第2アンジオグラムの少なくとも一方を、前記第1アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と前記第2アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形し、
前記第1アンジオグラム及び前記第2アンジオグラムの双方が8以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第1アンジオグラムに含まれる8以上の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる8以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行する
ことを特徴とする眼科装置。 - 前記第1アンジオグラム及び前記第2アンジオグラムの双方が8未満の共通の特徴点群に属する特徴点のみを含む場合、前記変形部は、前記第1アンジオグラムに含まれる8未満の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる8未満の特徴点とに基づいて、前記ホモグラフィ変換と異なる座標変換を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記第1アンジオグラム及び前記第2アンジオグラムの双方が6以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第1アンジオグラムに含まれる6以上の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる6以上の特徴点とに基づくアフィン変換、又は、前記第1アンジオグラムに含まれる4以上の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる4以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行する
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記第1アンジオグラム及び前記第2アンジオグラムの双方が4以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第1アンジオグラムに含まれる4以上の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる4以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行する
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する合成部と
を含み、
前記変形部は、前記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第1アンジオグラム及び第2アンジオグラムの少なくとも一方を、前記第1アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と前記第2アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形し、
前記変形部は、前記第1アンジオグラムを基準とした前記第2アンジオグラムの変形と、前記第2アンジオグラムを基準とした前記第1アンジオグラムの変形とを、少なくとも1回ずつ実行する
ことを特徴とする眼科装置。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する合成部と
を含み、
前記合成部は、所定の円筒面に前記2以上のアンジオグラムを投影することにより前記2以上のアンジオグラムを合成する
ことを特徴とする眼科装置。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する合成部と
を含み、
前記合成部は、所定の球面に前記2以上のアンジオグラムを投影することにより前記2以上のアンジオグラムを合成する
ことを特徴とする眼科装置。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する合成部と、
前記検出部、前記特定部、前記変形部、及び前記合成部のいずれかによる処理が失敗した場合に、前記複数のアンジオグラムのそれぞれにエッジ検出を適用して複数のエッジ画像を形成するエッジ検出部と、
前記複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用して複数の距離画像を形成する距離画像形成部と、
前記複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する第2合成部と
を含む
ことを特徴とする眼科装置。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成し、
前記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第1アンジオグラム及び第2アンジオグラムの少なくとも一方を、前記第1アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と前記第2アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形し、
前記第1アンジオグラム及び前記第2アンジオグラムの双方が8以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記第1アンジオグラムに含まれる8以上の特徴点と前記第2アンジオグラムに含まれる8以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行する
ことを特徴とする眼科画像処理方法。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成し、
前記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第1アンジオグラム及び第2アンジオグラムの少なくとも一方を、前記第1アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と前記第2アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形し、
前記第1アンジオグラムを基準とした前記第2アンジオグラムの変形と、前記第2アンジオグラムを基準とした前記第1アンジオグラムの変形とを、少なくとも1回ずつ実行する
ことを特徴とする眼科画像処理方法。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成し、
所定の円筒面に前記2以上のアンジオグラムを投影することにより前記2以上のアンジオグラムを合成する
ことを特徴とする眼科画像処理方法。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成し、
所定の球面に前記2以上のアンジオグラムを投影することにより前記2以上のアンジオグラムを合成する
ことを特徴とする眼科画像処理方法。 - 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成し、
前記検出、前記特定、前記変形、及び前記合成のいずれかの処理が失敗した場合に、前記複数のアンジオグラムのそれぞれにエッジ検出を適用して複数のエッジ画像を形成し、
前記複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用して複数の距離画像を形成し、
前記複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより前記複数のアンジオグラムのうちの2以上のアンジオグラムを合成する
ことを特徴とする眼科画像処理方法。 - 請求項9〜13のいずれかに記載の眼科画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
- 請求項14に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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