JP6840520B2 - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
[撮像装置全体の構成]
以下、図1乃至5を参照して、本発明の実施例1に係る光干渉断層法を用いて被検体の断層画像を撮像する撮像装置の例であるOCT装置1について説明する。なお、OCT装置1は、波長掃引光源を用いるSS−OCT装置である。図1は、本実施例によるOCT装置1の構成例を示す。
次に、図2を参照して、情報処理部40の機能構成について説明する。情報処理部40は、測定信号取得手段41、基準信号取得手段42、位相ずれ算出手段43、位相ずれ平滑化手段44、位相調整手段45、背景信号生成手段46、背景信号減算手段47、画像形成手段48、及び表示制御手段49として機能する。また、情報処理部40は、フーリエ変換処理、及び逆フーリエ変換処理等の数学的な演算装置として機能する。なお、これら手段は、情報処理部40に設けられたCPUやMPUなどによって実行されるモジュール又はASIC等の回路等により実現することができる。また、情報処理部40は、これらの機能を実行する順番を制御する。
以下、図3(a)乃至5を参照して、本実施例による信号処理について説明する。図3(a)乃至(c)は、OCTを用いて撮像した被検眼100の網膜の断層画像の一例を示す。図3(a)は、FPNの除去処理を行わずに、すなわち背景信号を減算しないで形成した断層画像の一例を示す。図3(b)は、位相ずれの補正処理を行って形成した断層画像の一例を示す。図3(c)は、本実施例に係る信号処理により、位相ずれの平滑化を行い、平滑化された位相ずれに基づいて位相調整処理を行って形成した断層画像の一例を示す。
図4及び5を参照して、本実施例に係る画像処理方法の一連の信号処理手順について説明する。図4は、本実施例に係る信号処理のフローを示す。
次に、図5を参照して、本実施例に係る画像形成処理の具体的な手順について説明する。図5は、本実施例に係る画像形成処理のフローを示す。なお、画像形成処理は既知の任意の処理手順によって行われてもよい。
実施例1にかかるOCT装置1では、1つのBスキャンデータに対してFPNを除去する処理を行って、断層画像を形成した。これに対し、実施例2によるOCT装置では、複数のBスキャンデータを処理する場合に、特定のBスキャンデータに基づいて背景信号を生成し、生成した背景信号を複数のBスキャンデータの信号処理に共通して適用する。本実施例では、背景信号を複数のBスキャンデータの信号処理に共通して用いることで、信号処理を効率化することができる。
実施例1及び実施例2に係る信号処理に関しては、一枚のフレームの断層画像では図3(b)に示す暗線は見られないが、複数の断層画像を平均化すると、僅かな輝度の低下領域が強調され、暗線が出現する場合がある。これは、位相調整の精度が、不自然に高いことで測定信号からノイズ成分を過剰に減算してしまう現象である。これに対し、実施例3によるOCT装置では、位相ずれをクリップして平滑化処理し、位相調整量の精度を調整する。これにより、複数の断層画像を平均化した場合でも、FPN(ノイズ成分)を過剰に減算せず、暗線の発生を抑制することができる。なお、本明細書におけるクリップとは、入力値に対して上限を設け、入力値のピークを上限の値までに抑える処理をいう。
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。
Claims (24)
- 被検体を光干渉断層撮像して得た、前記被検体の断層の深さ方向の情報を含む複数の測定信号を取得する測定信号取得手段と、
前記複数の測定信号に基づいて、基準信号を取得する基準信号取得手段と、
前記複数の測定信号の各々と前記基準信号の位相ずれを算出する算出手段と、
前記位相ずれの各々を平滑化する平滑化手段と、
平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記測定信号の位相を調整する調整手段と、
位相調整された前記複数の測定信号に基づいて、ノイズ成分に対応する背景信号を生成する生成手段と、
前記位相調整された前記複数の測定信号から前記背景信号を減算する減算手段と、
前記背景信号が減算された前記複数の測定信号に基づいて、前記被検体の断層画像を形成する画像形成手段と、
を備える、画像処理装置。 - 前記位相ずれをクリップするクリップ手段をさらに備える、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記クリップ手段は、前記複数の測定信号の各々と前記基準信号との相関値の振幅について算出した統計値に基づいて、前記複数の測定信号の各々と前記基準信号の前記位相ずれをクリップする、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記クリップ手段は、前記複数の測定信号の各々と前記基準信号との相関値を連続した複数の集合に分割し、前記複数の集合の各々に含まれる前記相関値の振幅毎に算出した統計値に基づいて、前記複数の測定信号の各々と前記基準信号の前記位相ずれをクリップする、請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記基準信号取得手段は、フーリエ変換後の前記複数の測定信号の中央値を算出することによって前記基準信号を取得する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記測定信号取得手段は、前記光干渉断層撮像における参照光のみに基づく測定信号である参照信号を取得し、
前記基準信号取得手段は、フーリエ変換後の前記参照信号の中央値を算出することによって前記基準信号を取得する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記算出手段は、前記測定信号と前記基準信号の相関値に基づいて前記位相ずれを算出する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記平滑化手段は、前記位相ずれに移動平均フィルタを適用して前記位相ずれを平滑化する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記平滑化手段は、前記位相ずれに重み付けフィルタを適用して前記位相ずれを平滑化する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記算出手段は、前記複数の測定信号の各々と前記背景信号の位相ずれを算出し、
前記平滑化手段は、前記複数の測定信号の各々と前記背景信号の前記位相ずれをそれぞれ平滑化し、
前記調整手段は、前記複数の測定信号の各々と前記背景信号の平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記背景信号の位相を調整する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記生成手段は、フーリエ変換後の前記位相調整された複数の測定信号の中央値を算出することによって前記背景信号を生成する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記測定信号取得手段は、前記光干渉断層撮像における参照光のみに基づく測定信号である参照信号を取得し、
前記基準信号取得手段は前記複数の参照信号に基づいて前記基準信号を生成し、
前記算出手段は、前記複数の参照信号の各々と前記基準信号の位相ずれを算出し、
前記平滑化手段は、前記複数の参照信号の各々と前記基準信号の前記位相ずれをそれぞれ平滑化し、
前記調整手段は、前記複数の参照信号の各々と前記基準信号の平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記参照信号の位相を調整し、
前記生成手段は、フーリエ変換後の位相調整された前記複数の参照信号の中央値を算出することによって前記背景信号を生成する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記減算手段は、k空間で前記複数の測定信号から前記背景信号を減算する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記減算手段は、z空間で前記複数の測定信号から前記背景信号を減算する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記基準信号取得手段、前記算出手段、前記平滑化手段、前記調整手段、前記生成手段、及び前記減算手段は、前記複数の測定信号の各々をフーリエ変換した値の前半部分及び後半部分のいずれか一方のみを用いてそれぞれの処理を行う、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記減算手段は、前記光干渉断層撮像における1回のBスキャンから生成した前記複数の測定信号に基づく前記背景信号を、前記光干渉断層撮像における複数回のBスキャンから生成した前記複数の測定信号から共通して減算する、請求項1乃至15のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記クリップ手段は、前記複数の測定信号の各々をフーリエ変換した値の前半部分及びは後半部分のいずれか一方のみを用いて前記位相ずれをクリップする、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 被検体を光干渉断層撮像して得た、前記被検体の断層の深さ方向の情報を含む複数の測定信号を取得する測定信号取得手段と、
前記複数の測定信号に基づいて基準信号を取得する基準信号取得手段と、
前記複数の測定信号と前記基準信号に基づいて、ノイズ成分に対応する背景信号を生成する生成手段と、
前記複数の測定信号の各々と前記背景信号の位相ずれを算出する算出手段と、
前記位相ずれの各々を平滑化する平滑化手段と、
平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記背景信号の位相を調整する調整手段と、
前記複数の測定信号から位相調整された前記背景信号を減算する減算手段と、
前記位相調整された背景信号が減算された前記複数の測定信号に基づいて、前記被検体の断層画像を形成する画像形成手段と、
を備える、画像処理装置。 - 前記画像処理装置は、光源からの光を前記被検体に照射される測定光と参照光に分割し、前記被検体からの前記測定光の戻り光と前記参照光とを干渉させて得た干渉光に基づいて、前記測定信号を生成する測定光学系に通信可能に接続され、
前記測定信号取得手段は、前記測定光学系から前記複数の測定信号を取得する、請求項1乃至18のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記被検体は被検眼である、請求項1乃至19のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 光源からの光を被検体に照射される測定光と参照光に分割し、前記被検体からの前記測定光の戻り光と前記参照光とを干渉させて得た干渉光に基づいて、前記被検体の断層の深さ方向の情報を含む測定信号を生成する測定光学系、及び、
前記測定光学系に通信可能に接続された、請求項1乃至20のいずれか一項に記載の画像処理装置、
を備える、撮像装置。 - コンピュータによって、
被検体を光干渉断層撮像して得た、前記被検体の断層の深さ方向の情報を含む複数の測定信号を取得することと、
前記複数の測定信号に基づいて、基準信号を取得することと、
前記複数の測定信号の各々と前記基準信号の位相ずれを算出することと、
前記位相ずれの各々を平滑化することと、
平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記測定信号の位相を調整することと、
位相調整された前記複数の測定信号に基づいて、ノイズ成分に対応する背景信号を生成することと、
前記位相調整された前記複数の測定信号から前記背景信号を減算することと、
前記背景信号が減算された前記複数の測定信号に基づいて、前記被検体の断層画像を形成することと、
を含む、画像処理方法。 - コンピュータによって、
被検体を光干渉断層撮像して得た、前記被検体の断層の深さ方向の情報を含む複数の測定信号を取得することと、
前記複数の測定信号に基づいて基準信号を取得することと、
前記複数の測定信号と前記基準信号に基づいて、ノイズ成分に対応する背景信号を生成することと、
前記複数の測定信号の各々と前記背景信号の位相ずれを算出することと、
前記位相ずれの各々を平滑化することと、
平滑化された前記位相ずれに基づいて、該平滑化された位相ずれに対応する前記背景信号の位相を調整することと、
前記複数の測定信号から位相調整された前記背景信号を減算することと、
前記位相調整された背景信号が減算された前記複数の測定信号に基づいて、前記被検体の断層画像を形成することと、
を含む、画像処理方法。 - コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに、請求項22又は23に記載された画像処理方法の各工程を実行させる、プログラム。
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