JP6843527B2

JP6843527B2 - 眼科装置、および眼科装置制御プログラム

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Publication number: JP6843527B2
Application number: JP2016112274A
Authority: JP
Inventors: 徹有川
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: JP2017217119A

Description

本開示は、被検眼を検査するための眼科装置、および眼科装置制御プログラムに関する。

従来の眼科装置としては、例えば、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ、ＳＬＯ等が知られている。これらの眼科装置では、ジョイスティック等の操作部材の操作によって検眼部を被検眼に対して上下左右前後方向に移動させ、被検眼に対して検眼部を所定の位置にアライメントすることが一般的である（特許文献１参照）。

また、従来の眼科装置において、被検者の顔を撮影し、広範囲でのアライメントを行う眼科装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１３−０６６７６０特開平１０−２１６０８９

しかしながら、現在の市販の眼科装置は、被検眼を見つけるまでは操作部材による検者の操作を伴うものであり、広範囲でのアライメントが可能な装置は実現されていない。つまり、広範囲でのアライメントが可能な装置の実現においては、種々の検討事項がありうる。本発明者らは、これらを鑑み、広範囲でのアライメントが可能な装置のプロトタイプを考案するに至った。

本開示は、上記問題点を鑑み、広範囲でのアライメントを好適に行うことができる眼科装置、及び眼科装置制御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、本開示は、以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）
被検眼を検査する眼科装置であって、
前記被検眼を検査するための検眼手段と、被検者の顔を含む撮影画像を撮影するための顔撮影手段と、を備える検眼部と、
前記被検眼に対して前記検眼部を相対移動させる調整手段と、
前記調整手段によって移動される前記検眼部の位置に基づく関心領域を被検者の顔の少なくとも一部を検出するために前記撮影画像に設定し、前記関心領域における画像信号を処理する演算処理手段と、
を備え、
前記演算処理手段は、
前記関心領域における画像信号に基づいて前記顔撮影手段による撮影条件を制御し、制御された撮影条件にて取得された撮影画像に基づいて前記調整手段による前記検眼手段の移動を制御することを特徴とする。
（２）
被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置制御プログラムであって、
前記眼科装置は、
被検眼を検査するための検眼手段と、被検者の顔を含む撮影画像を撮影するための顔撮影手段と、を備える検眼部と、
前記被検眼に対して前記検眼部を相対移動させる調整手段と、を備え、
前記眼科装置制御プログラムは、前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、
前記調整手段によって移動される前記検眼部の位置に基づく関心領域を被検者の顔の少なくとも一部を検出するために前記撮影画像に設定し、前記関心領域における画像信号を処理する演算処理ステップであって、前記関心領域における画像信号に基づいて前記顔撮影手段による撮影条件を制御し、制御された撮影条件にて取得された撮影画像に基づいて前記調整手段による前記検眼手段の移動を制御する演算処理ステップを、前記眼科装置に実行させることを特徴とする。

本実施例の外観を示す概略図である。本実施例の制御系を示すブロック図である。本実施例の光学系を示す概略図である。本実施例の測定時の制御動作を示す図である。本実施例のフルオートアライメントの制御動作を示す図である。オートゲイン制御の一例を示す図である。検眼部の位置に応じたＲＯＩの位置に切換例を示す図である。検眼部の位置に応じて顔照明を変更する場合の一例を示す図である。３次元実空間上で左右眼が存在すると考えられる立体の領域の一例を示す図である。実空間上の関心領域の立体の頂点が、撮影画像上のどこに投影されるか求めるための一例を示す図である。カメラ画像の歪みについて説明するための図である。検眼部の３次元位置に基づく関心領域ＲＯＩを、顔撮影部の撮影画像に設定する場合の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本開示に係る眼科装置の実施形態について説明する。本実施形態の眼科装置は、例えば、被検眼を検査する。眼科装置は、例えば、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、角膜形状測定装置、眼圧測定装置、眼軸長測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ、ＳＬＯ、超音波検眼装置等であってもよい。

眼科装置は、検眼部（装置本体ともいう）と、調整部と、演算処理部と、を備えてもよい。検眼部は、例えば、検眼系と、顔撮影部と、を備えてもよい。検眼系としては、被検眼を検査するための構成を備えてもよく、例えば、検査光学系、超音波測定系等であってもよい。検眼系は、検眼部に内蔵されてもよいし、検眼部の筐体外面に設けられてもよい。

顔撮影部は、被検者の顔を含む撮影画像を撮影するために設けられてもよく、例えば、撮像素子を備える撮影光学系を備えてもよいし、他の撮影系が用いられてもよい。顔撮影部は、検眼部に内蔵されてもよいし、検眼部の筐体外面に設けられてもよい。顔撮影部は、例えば、両眼を少なくとも含む被検者の顔を撮像可能な顔撮影部であってもよいし、被検者の片眼を広範囲で撮像可能な顔撮影部であってもよい。なお、顔撮影部は、被検眼の前眼部を撮影するための前眼部撮影部を兼用してもよいし、前眼部撮影部とは別に設けられてもよい。

調整部は、被検眼に対して検眼部を相対移動させるための移動部として用いられてもよく、例えば、駆動部（アクチュエータ）を備え、駆動部の駆動によって検眼部が被検眼に対して移動されてもよい。調整部は、被検眼と検眼部との相対位置を少なくとも１方向において調整してもよい。もちろん、３次元的に調整してもよい。例えば、調整部は、被検眼に対して検眼部を左右（Ｘ）方向、上下（Ｙ）方向、前後（Ｚ）方向に移動させる。

演算処理部は、撮影画像を処理してもよく、例えば、プロセッサであってもよい。撮影画像は、例えば、顔撮影部によって撮影された撮影画像、前眼部撮影部によって撮影された撮影画像であってもよい。演算処理部は、例えば、撮影画像を処理して装置を制御するための演算制御部であってもよいし、撮影画像を処理するための画像処理部であってもよい。演算処理部は、撮影部側に設けられてもよい。なお、演算制御部と画像処理部の組合せによって演算処理部が構築されてもよい。

演算処理部は、例えば、撮影部（例えば、顔撮影部、前眼部撮影部）による撮影画像の画像信号を処理して装置を制御してもよい。装置の制御としては、例えば、撮影部による撮影条件の制御、被検眼に対する検眼部の移動制御（アライメント調整）であってもよい。

＜関心領域の設定（例えば、図６、図１２参照）＞
演算処理部は、顔撮影部によって撮影された撮影画像に関心領域を設定し、設定された関心領域における画像信号を処理してもよい。この場合、演算処理部は、被検者の顔の少なくとも一部を検出するために関心領域を設定してもよく、例えば、被検眼を検出するための関心領域を設定してもよいし、被検者の顔の肌の少なくとも一部を検出するために関心領域を設定してもよい。この場合、顔全体の任意の部位が関心領域として設定される場合もあれば、顔全体における所定部位（例えば、眼）が関心領域として設定される場合もありうる。

例えば、演算処理部は、関心領域における画像信号を処理して被検眼を検出してもよいし、関心領域における画像信号を処理して、顔撮影部の撮影条件を制御するための評価値を得てもよい。この場合の評価値としては、例えば、被検者の顔の輝度を評価するための評価値であってもよい。

例えば、演算処理部は、関心領域における画像信号に基づいて装置を制御してもよい。この場合、演算処理部は、関心領域における画像信号に基づいて顔撮影部による撮影条件を制御してもよいし（例えば、図６参照）、関心領域における画像信号に基づいて調整部による検眼部の移動を制御してもよい（例えば、図１２参照）。撮影条件の制御としては、例えば、顔撮影部のオートゲイン制御、自動露光時間制御であってもよい。なお、演算処理部は、関心領域における画像信号に基づいて顔撮影部による撮影条件を制御し、制御された撮影条件にて取得された撮影画像に基づいて調整部による検眼部の移動を制御してもよい。また、演算処理部は、関心領域における画像信号に基づいて顔照明光学系の照明条件を自動的に制御してもよい。

関心領域の設定において、演算処理部は、例えば、調整部によって移動される検眼部の位置に基づく関心領域を撮影画像に設定してもよい。この場合、検眼部の位置に対応する撮影画像上の関心領域の位置が、記憶部に予め記憶されていてもよく、演算処理部は、記憶部に予め記憶された関心領域の位置に基づいて関心領域を設定してもよい。この場合、顔支持部に支持された被検者と検眼部との位置関係に基づいて、撮影画像上に関心領域が設定されてもよい。

ここで、検眼部の位置に基づく関心領域が設定されることによって、例えば、被検者の顔の少なくとも一部を容易に特定でき、顔の少なくとも一部の画像信号に対する処理をスムーズに行うことができる。なお、顔撮影部からの撮影画像に基づいて顔の少なくとも一部を検出するような場合、ノイズ光の影響等によって検出が難しい場合がありうる。ここで、検眼部と被検者との位置関係を考慮して設定された関心領域における画像信号を処理することで、顔の少なくとも一部を容易に検出できる。

なお、被検者の顔の個人差によって撮影画像における顔画像（顔の少なくとも一部の画像）の形成位置にバラツキがあるので、これらを考慮して関心領域が設定されてもよい。また、関心領域における画像信号を優先的に処理し、顔の少なくとも一部が検出されなかった場合、撮影画像全体において検出処理が行われてもよい。

もちろん、撮影画像における被検者の顔の少なくとも一部に対して関心領域を設定し、関心領域における画像信号を処理する場合、演算処理部は、検眼部の位置情報を用いず、顔の少なくとも一部を画像処理によって特定してもよい。

例えば、演算処理部は、画像処理によって特定された関心領域における画像信号に基づいて顔撮影部による撮影条件を制御し、撮影条件の制御後に取得された撮影画像を処理して被検眼を検出してもよい。これによって、例えば、被検者の肌と眼とのコントラストが調整された状態で眼を検出できる。この場合、例えば、被検者の顔全体、又は被検者の顔の肌の少なくとも一部に関心領域が設定されてもよい被検者の顔の少なくとも一部は、例えば、被検者の顔と背景との輝度差、パターンパッチング等を利用して特定されてもよい。

＜検眼部の位置に応じた関心領域の位置変更（例えば、図７参照）＞
検眼部の位置に基づいて関心領域を設定する場合、例えば、演算処理部は、検眼部の位置の変化に応じて、撮影画像における関心領域の位置を変更してもよい。これによって、検眼部の位置の変化によって被検者の顔と検眼部との位置関係が変動した場合であっても、被検者の顔の少なくとも一部を確実に検出できる。

顔支持部によって被検者の顔が適正に支持された場合、装置の中心位置あたりに被検者の顔の左右中心が位置され、結果として、被検者の顔が位置決めされ、左右眼においても位置決めされる。

撮影画像における顔の位置は、顔に対する顔撮影部の位置によって変化する。例えば、顔撮影部が顔の正面に位置された場合、撮影画像における撮像中心（例えば、光軸位置）を含む一定の領域に、被検者の顔が形成される。一方、顔撮影部が顔に対して（装置から見て）右側に配置された場合、撮像中心に対して左側の領域に顔が形成される。また、顔撮影部が顔に対して左側に配置された場合、撮像中心に対して右側の領域が形成される。もちろん、顔に対して顔撮影部が上下に移動した場合においても、被検者の顔の形成位置は、上下方向に変化する。上記位置関係の変化は、撮影画像における左右眼の位置においても同様である。

顔撮影部の位置は検眼部の位置と一対の関係にあるので、演算処理部は、検眼部の位置情報に基づいて、撮影画像に関心領域を設定することによって、被検者の顔の少なくとも一部を確実に検出できる。

この場合、撮影画像上での関心領域の位置と、検眼部の位置との対応関係が、予め記憶部に記憶されてもよい。例えば、検眼部の各位置に対応する関心領域の位置が予め記憶されていてもよいし、検眼部の基準位置に対応する関心領域の位置が予め記憶され、基準位置からの検眼部の移動距離に対応する関心領域の移動量が予め記憶されていてもよい。

演算処理部は、検眼部の位置を検出するための位置検出センサからの検出信号に基づいて検眼部の位置情報を取得し、取得された位置情報に対応する関心領域を設定するようにしてもよい。位置検出センサとしては、種々の変容がありうるが、例えば、検眼部を移動可能に保持する基台に設けられたポテンショメータであってもよいし、駆動部のモータ部に設けられたエンコーダ等であってもよい。

検眼部の位置に応じて関心領域の位置を変更する場合、例えば、演算処理部は、検眼部の左右方向における位置の変化に応じて、撮影画像上における関心領域を左右方向に関してシフトさせるようにしてもよい。これによって、検眼部が左右に移動される場合であっても、顔の少なくとも一部をスムーズに検出できる。

また、例えば、演算処理部は、検眼部の３次元位置の変化に応じて、撮影画像上における関心領域をシフトさせるようにしてもよい。これによって、検眼部が３次元的に移動される場合であっても、顔の少なくとも一部をスムーズに検出できる。

＜所定位置に対応する関心領域の設定（例えば、図６参照）＞
検眼部の位置に基づいて関心領域を設定する場合、例えば、演算処理部は、予め設定された検眼部の所定位置に対応する関心領域を撮影画像に設定してもよい。これによって、検眼部が所定位置に配置された状態での顔撮影部からの画像信号を処理する場合、顔の少なくとも一部の位置が特定されるので、被検者の顔の少なくとも一部を確実に検出できる。

顔撮影部による撮影を行う段階において、演算処理部は、例えば、予め設定された所定位置に検眼部を配置させておく。所定位置は、初期位置であってもよい。所定位置は、記憶部に記憶されていてもよい。この場合、被検眼への素早いアライメントのため、左右眼のいずれかに近い側に検査軸（例えば、検眼光学系の光軸）が配置される位置が、所定位置として設定されてもよい。もちろん、所定位置は、左右眼の中間に検査軸が配置される位置であってもよい。

検眼部を所定位置に配置させる場合、演算処理部は、検眼部の所定位置に対応する関心領域を設定し、設定された関心領域での画像信号を処理してもよい。所定位置に対応する関心領域の位置は、例えば、検眼部が所定位置に配置されたときの撮影画像において、被検者の顔の少なくとも一部が形成される位置に設定されてもよい。

＜オートゲイン制御（例えば、図７参照）＞
関心領域における画像信号に基づいて顔撮影部による撮影条件を制御する場合、例えば、演算処理部は、関心領域での画像信号に基づいて顔撮影部のオートゲイン制御を行うようにしてもよい。ここで、検眼部の位置に基づいて設定された関心領域での画像信号に基づいてオートゲイン制御が行われることで、顔画像の輝度が許容レベルに調整される。これによって、外乱光等の影響があっても、顔の位置が特定され、被検者の顔と眼とのコントラストが調整される。その結果として、例えば、撮影画像における眼検出を確実に行うことができ、被検眼に対するスムーズなアライメントが可能となる。

被検者の顔の肌と眼とのコントラストを精度よく調整するため、顔の肌の少なくとも一部が形成される画像領域が関心領域として設定されるように、検眼部の位置に対応して関心領域が設定されてもよい。また、顔画像以外（例えば、背景、髪等）に関心領域が設定されないように、被検者の顔の中心部が形成される画像領域が関心領域として設定されるように、検眼部の位置に対応して関心領域が設定されてもよい。

撮影画像における関心領域の位置、サイズ等については、顔に関するオートゲインを調整可能な範囲で適宜設定可能である。関心領域のサイズとしては、少なくとも、平均的な人による顔画像の画像領域よりも小さいことが好ましい（背景部分を含めないため）。ここで、関心領域は、顔画像に対するオートゲイン制御用として設定されてもよい。なお、関心領域の形状は、例えば、矩形、丸等がありうるが、特定の画像領域を抽出する形状としては、特に限定されない。

検眼部を所定位置に配置させる場合、演算処理部は、検眼部の所定位置に対応する関心領域を設定し、関心領域での画像信号を解析処理してオートゲイン制御を行うようにしてもよい。また、演算処理部は、検眼部の位置に応じて関心領域の位置を変更し、変更された関心領域での画像信号を解析処理してオートゲイン制御を行うようにしてもよい。

オートゲインに際し、解析領域の画像信号が解析処理され、オートゲインを行うための評価値が取得されてもよい。オートゲインのための評価値としては、関心領域内での平均輝度であってもよいし、関心領域内の各画素の輝度累積値、関心領域内での最大輝度値、であってもよい。また、評価値として、関心領域内における画像のコントラスト、ヒストグラム等が用いられてもよい。

なお、オートゲイン制御においては、例えば、顔撮影部に設けられた撮像素子（例えば、ＣＭＯＳカメラ）に備わるオートゲイン機能が用いられてもよい。この場合、例えば、装置の制御部が、撮像素子に設けられた演算処理部に対して関心領域の位置情報を設定しておくことで、設定された関心領域での画像信号に基づいてオートゲイン制御が行われる。また、撮像素子自体にオートゲイン機能が設けられていない場合、装置の制御部上で画像解析を行い、その画像解析の結果によってゲインを制御してもよい。なお、上記説明においては、関心領域での画像信号に基づいて顔撮影部のオートゲイン制御を行うようにしたが、関心領域での画像信号に基づいて顔撮影部９０の露光時間を自動的に制御する場合において、上記実施形態の適用が可能である。

＜眼位置検出（例えば、図１２参照）＞
例えば、演算処理部は、検眼部の位置に基づいて設定された関心領域での画像信号に基づいて、撮影画像における眼の位置を検出してもよい。これによって、検眼部の位置を利用して被検眼の位置を特定できるので、例えば、撮影画像における眼検出を確実に行うことができ、被検眼に対するスムーズなアライメントが可能となる。なお、眼検出の具体的手法としては、眼に形成された指標（例えば、前眼部反射像）を検出してもよいし、眼の特徴部位（例えば、瞳孔、虹彩、強膜、血管等）を検出してもよい。また、関心領域は、撮影画像において眼を探索するための探索範囲として設定されてもよい。

撮影画像における眼を精度よく検出するために、被検眼が形成される画像領域が関心領域として設定されるように、検眼部の位置に対応して関心領域が設定されてもよい。撮影画像に左右眼が含まれる場合、被検者の左右眼の少なくともいずれかが形成される画像領域が関心領域として設定されるように、検眼部の位置に対応して関心領域が設定されてもよい。なお、左右眼毎に異なる関心領域が設定されてもよいし、左右眼を含む関心領域が設定されてもよい。

撮影画像における関心領域の位置、サイズ等については、瞳孔間距離の個人差、顔の大きさの違いによる眼の上下位置の個人差等の眼の位置を考慮して、適宜設定可能である。また、関心領域における眼を検出するため、関心領域は、顔画像全体が含まれるようなサイズに設定されてもよい。

検眼部を所定位置に配置させる場合、演算処理部は、検眼部の所定位置に対応する関心領域を設定し、関心領域での画像信号を解析処理して眼検出を行うようにしてもよい。所定位置に対応する関心領域が設定されることで、ノイズの要因となる画像領域（例えば、背景、髪等）の影響が軽減され、顔における眼の位置が検出される。

また、演算処理部は、検眼部の位置に応じて関心領域の位置を変更し、変更された関心領域での画像信号を解析処理して眼検出を行うようにしてもよい。これによって、検眼部の位置に関わらず、ノイズの要因となる画像領域の影響が軽減され、顔における眼の位置が検出される。

なお、撮影画像において眼位置が検出されると、演算処理部は、眼位置の検出結果に基づいて駆動部を制御することによって、被検眼に対する検眼部の自動アライメントを行うようにしてもよい。

なお、演算処理部は、関心領域での画像信号に基づくオートゲイン制御を行い、オートゲインによって調整された撮影画像に設定された関心領域での画像信号に基づいて眼の位置を検出してもよい。この場合、眼位置検出のための関心領域は、オートゲインのための関心領域に対して、位置又はサイズの少なくともいずれかが異なってもよい。これによって、各種制御を精度よく行うことができる。もちろん、これに限定されず、オートゲインと眼位置検出とで、同じ位置及びサイズの関心領域が用いられてもよい。

＜変容形態＞
なお、上記説明においては、検眼部の位置に応じて顔撮影部の撮影条件を制御するものとしたが、これに限定されず、検眼部の位置に応じて、顔照明光学系による照明条件を制御するようにしてもよい（図８参照）。
＜実施例＞
本開示に係る眼科装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、眼科装置として眼屈折力測定装置を例に説明するが、角膜曲率測定装置、角膜形状測定装置、眼圧測定装置、眼軸長測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ（optical coherence tomography）、ＳＬＯ（Scanning Laser Ophthalmoscope）等の他の眼科装置にも適用可能である。

本実施例の眼科装置は、例えば、被検眼の眼屈折力を他覚的に測定する。例えば、本実施例の眼科装置は、片眼毎に測定を行ってもよいし、両眼同時に（両眼視で）測定を行う装置であってもよい。眼科装置は、例えば、検眼部と、撮影部と、駆動部と、制御部と、を主に備える。
＜外観＞
図１に基づいて、眼科装置の外観を説明する。図１に示すように、本実施例の眼科装置１は、検眼部２と、顔撮影部９０と、駆動部４と、を主に備える。検眼部２は、被検眼を検査する。検眼部２は、例えば、被検眼の眼屈折力、角膜曲率、眼圧等を測定する光学系を備えてもよい。また、検眼部２は、被検眼の前眼部、眼底等を撮影するための光学系等を備えてもよい。本実施例では、屈折力を測定する検眼部２を例に説明する。顔撮影部９０は、例えば、被検眼の顔を撮影する。顔撮影部９０は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を撮影する。駆動部４は、例えば、検眼部２および撮影部３を基台５に対して上下左右前後方向（３次元方向）に移動させる。

さらに、本実施例の眼科装置１は、例えば、筐体６、表示部７、操作部８、顔支持部９等を備えてもよい。例えば、筐体６は、検眼部２、顔撮影部９０、駆動部４等を収納する。表示部７は、例えば、被検眼の観察画像および測定結果等を表示させる。表示部７は、例えば、装置１と一体的に設けられてもよいし、装置とは別に設けられてもよい。眼科装置１は、操作部８を備えてもよい。操作部８は、装置１の各種設定、測定開始時の操作に用いられる。操作部８には、検者による各種操作指示が入力される。例えば、操作部８は、タッチパネル、ジョイスティック、マウス、キーボード、トラックボール、ボタン等の各種ヒューマンインターフェイスであってもよい。顔支持部９は、例えば、額当て１０と顎台１１を備えてもよい。顎台１１は、顎台駆動部１２の駆動によって上下方向に移動されてもよい。
＜制御系＞
図２に示すように、本装置１は制御部７０を備える。制御部７０は、本装置１の各種制御を司る。制御部７０は、例えば、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３等を備える。例えば、ＲＯＭ７２には、眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラム、初期値等が記憶されている。例えば、ＲＡＭは、各種情報を一時的に記憶する。制御部７０は、検眼部２、顔撮影部９０、駆動部４、表示部７、操作部８、顎台駆動部１２、記憶部（例えば、不揮発性メモリ）７４等と接続されている。記憶部７４は、例えば、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、ハードディスクドライブ、着脱可能なＵＳＢフラッシュメモリ等を記憶部７４として使用することができる。また、制御部７０には、検眼部２の位置を検出するための位置検出センサ７５が接続されている。
＜検眼部＞
検眼部２は、被検眼の測定，検査，撮影などを行う。検眼部２は、例えば、被検眼の屈折力を測定する測定光学系を備えてもよい。例えば、図３に示すように、検眼部２は、測定光学系２０と、固視標呈示光学系４０と、指標投影光学系５０と、観察光学系（撮像光学系）６０と、を備えてもよい。

測定光学系２０は、投影光学系（投光光学系）２０ａと、受光光学系２０ｂと、を有している。投影光学系２０ａは、被検眼の瞳孔を介して眼底Ｅｆに光束を投影する。また、受光光学系２０ｂは、瞳孔周辺部を介して眼底Ｅｆからの反射光束（眼底反射光）をリング状に取り出し、主に屈折力の測定に用いるリング状の眼底反射像を撮像する。

投影光学系２０ａは、測定光源２１と、リレーレンズ２２と、ホールミラー２３と、対物レンズ２４と、を光軸Ｌ１上に有している。光源２１は、リレーレンズ２２から対物レンズ２４、および、瞳孔中心部を介して眼底Ｅｆにスポット状の光源像を投影する。光源２１は、移動機構３３によって光軸Ｌ１方向に移動される。ホールミラー２３には、リレーレンズ２２を介した光源２１からの光束を通過させる開口が設けられている。ホールミラー２３は、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置に配置されている。

受光光学系２０ｂは、ホールミラー２３と、対物レンズ２４と、を投影光学系２０ａと共用する。また、受光光学系２０ｂは、リレーレンズ２６と、全反射ミラー２７と、を有している。更に、受光光学系２０ｂは、受光絞り２８と、コリメータレンズ２９と、リングレンズ３０と、撮像素子３２と、をホールミラー２３の反射方向の光軸Ｌ２上に有している。撮像素子３２には、エリアＣＣＤ等の二次元受光素子を用いることができる。受光絞り２８、コリメータレンズ２９、リングレンズ３０、及び撮像素子３２は、移動機構３３によって、投影光学系２０ａの測定光源２１と一体的に光軸Ｌ２方向に移動される。移動機構３３によって光源２１が眼底Ｅｆと光学的に共役な位置に配置される場合、受光絞り２８及び撮像素子３２も、眼底Ｅｆと光学的に共役な位置に配置される。

リングレンズ３０は、対物レンズ２４からコリメータレンズ２９を介して導かれる眼底反射光を、リング状に整形するための光学素子である。リングレンズ３０は、リング状のレンズ部と、遮光部と、を有している。また、受光絞り２８及び撮像素子３２が、眼底Ｅｆと光学的に共役な位置に配置される場合、リングレンズ３０は、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置に配置される。撮像素子３２では、リングレンズ３０を介したリング状の眼底反射光（以下、リング像という）が受光される。撮像素子３２は、受光したリング像の画像情報を、ＣＰＵ７１に出力する。その結果、ＣＰＵ７１では、表示部７でのリング像の表示、およびリング像に基づく屈折力の算出等が行われる。

また、図３に示すように、本実施例では、対物レンズ２４と被検眼との間に、ダイクロイックミラー３９が配置されている。ダイクロイックミラー３９は、光源２１から出射された光、および、光源２１からの光に応じた眼底反射光を透過する。また、ダイクロイックミラー３９は、後述の固視標呈示光学系４０からの光束を被検眼に導く。更に、ダイクロイックミラー３９は、後述の指標投影光学系５０からの光の前眼部反射光を反射して、その前眼部反射光を観察光学系６０に導く。

図３に示すように、被検眼の前方には、指標投影光学系５０が配置されている。指標投影光学系５０は、主に、被検眼に対する光学系の位置合わせ（アライメント）に用いられる指標を前眼部に投影する。この場合、指標投影光学系５０は、被検眼に対する光学系のＸＹ方向又はＺ方向の少なくともいずれかに位置合わせ（アライメント）に用いられる指標を前眼部に投影する。なお、指標投影光学系５０を用いず、前眼部画像における特徴部位を検出することによってアライメント検出を行うようにしてもよい。もちろん、指標検出と、特徴部位の検出とを併用して、アライメントを検出してもよい。

指標投影光学系５０は、例えば、リング指標投影部５１と、指標投影部５２と、を備える。リング指標投影部５１は、被検者眼Ｅの角膜に拡散光を投影し、リング指標（いわゆるマイヤーリング）を投影する。リング指標投影部５１は、本実施例の眼科装置１では、被検者眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。指標投影部５２は、被検眼の角膜に平行光を投影し、無限遠指標を投影する。

視標呈示光学系４０は、光源４１、固視標４２、リレーレンズ４３、反射ミラー４６の反射方向の光軸Ｌ４上に有している。固視標４２は、他覚屈折力測定時に被検眼を固視させるために使用される。例えば、光源４１によって固視標４２が照明されることによって、被検眼に呈示される。

光源４１及び固視標４２は、駆動機構４８によって光軸Ｌ４の方向に一体的に移動される。光源４１及び固視標４２の移動によって、固視標の呈示位置（呈示距離）を変更してもよい。これによって、被検眼に雲霧をかけて屈折力測定を行うことができる。

前眼撮影光学系６０は、撮像レンズ６１と、撮像素子６２とを、ハーフミラー６３の反射方向の光軸Ｌ３上に備える。撮像素子６２は、被検眼の前眼部と光学的に共役な位置に配置される。撮像素子６２は、リング指標投影部５１によって照明される前眼部を撮像する。撮像素子６２からの出力は、ＣＰＵ７１に入力される。その結果、撮像素子６２によって撮像される被検眼の前眼部画像Ｉａが、表示部７に表示される（図２参照）。また、撮像素子６２では、指標投影光学系５０によって被検眼の角膜に形成されるアライメント指標像（本実施例では、リング指標および無限遠指標）が撮像される。その結果、ＣＰＵ７１は、撮像素子６２の撮像結果に基づいてアライメント指標像を検出できる。また、ＣＰＵ７１は、アライメント状態の適否を、アライメント指標像が検出される位置に基づいて判定できる。
＜顔撮影部＞
顔撮影部９０は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を撮影するための光学系である。例えば、図３に示すように、本実施例の顔撮影部９０は、例えば、撮像素子９１と、撮像レンズ９２を主に備える。なお、顔撮影部９０の光路には、可視光カットフィルタが配置され、可視光によるノイズ光が制限されてもよい。

本実施例の顔撮影部９０は、駆動部４によって検眼部２とともに移動される。もちろん、顔撮影部９０は、例えば、基台５に対して固定され、移動しない構成でもよい。

なお、撮影レンズ９２は、例えば、広角レンズであってもよい。広角レンズは、例えば、魚眼レンズ、円錐レンズ等である。広角レンズを備えることによって、顔撮影部９０は、広い画角で被検者の顔を撮影できる。画角は例えば、８７°以上である。これによって、顔撮影部９０は、被検者の両眼を撮影し易い。
＜顔照明光学系＞
顔照明光学系８０は、被検眼の顔を照明する。顔照明光学系８０は、例えば、照明光源８１を備える。顔照明光学系８０は、例えば、指向性の低い光源が用いられる。なお、顔照明光学系８０は、赤外光にて被検者の顔を照明する顔照明光学系であってもよい。ここで、顔撮影部９０において可視光をカットしておくことで、赤外光による顔からの反射光が顔撮影部９０によって検出される。この場合、赤外光によるノイズ光が顔撮影部９０に入射される可能性があるので、オートゲイン、眼検出のための関心領域ＲＯＩを撮影画像に設定することによって、赤外光ノイズの影響を軽減できる。
＜制御方法＞
以下、本装置１の制御動作について説明する。本装置１は、例えば、被検眼を検査するために、検眼部２と被検眼とのアライメントを全自動（フルオート）で行う。

フルオート測定のフローチャートを図４に示す。例えば、制御部７０は、測定を行った後、フルオートアライメントを行い、被検眼Ｅと検眼部２との位置合わせを行う。その後、眼の測定を行い、もう一方の眼に検眼部２を移動させて再度フルオートアライメントを行う。アライメントが完了すると、制御部７０は、被検眼の測定を行い、処理を終了する。以下、各ステップについて説明する。

｛ステップＳ１００：顎台調整｝
ステップＳ１００において、制御部７０は顎台調整を行う。顎台調整についての詳細は後述する。制御部７０は、顎台調整が完了すると、ステップＳ２００に移行する。

｛ステップＳ２００：フルオートアライメント（１）｝
ステップＳ２００において、制御部７０は、左右の一方の被検眼に対するフルオートアライメントを行う。例えば、制御部７０は、顔撮影部９０によって撮影された顔画像から被検者の眼を検出し、その方向に検眼部２を移動させる。このとき、制御部７０は、前眼部観察光学系６０によって撮影された被検眼の前眼部画像から、指標投影光学系５０によって投影されたアライメント指標を検出してもよい。顔画像から検出された被検眼の情報に基づいて、粗アライメントが行われたところで、前眼部画像からアライメント指標を検出すると、制御部７０は、アライメント指標による微アライメントを行う。例えば、制御部７０は、アライメント指標の位置が所定位置となるように検眼部２を移動させ、アライメントを完了させる。

｛ステップＳ３００：測定（１）｝
ステップＳ３００において、制御部７０は被検眼の検査を行う。例えば、制御部７０は、測定光を被検眼の眼底に照射し、眼底によって反射された測定光の検出結果に基づいて、被検眼の眼屈折力を測定する。

｛ステップＳ４００：左右眼切換｝
ステップＳ４００において、制御部７０は測定対象眼を切り換える。例えば、制御部７０は、ステップＳ３００において検査が完了した眼からもう一方の眼に検眼部２を移動させる。

｛ステップＳ５００：フルオートアライメント（２）｝
ステップＳ５００において、制御部７０は検査が完了していない方の被検眼に対して、ステップＳ２００と同様にフルオートアライメントを行う。

｛ステップＳ６００：測定（２）｝
ステップＳ６００において、制御部７０は、もう一方の被検眼の検査を行う。

＜測定準備から測定まで＞
続いて、ステップＳ１００の測定準備からステップＳ３００の測定までの制御について図５を用いてより詳しく説明する。例えば、制御部７０は、顔撮影部９０によって撮影される顔画像から被検者の両眼検出を行う。

｛ステップＳ１１０：顔画像解析｝
ステップＳ１１０において、制御部７０は、予め設定された初期位置に検眼部２を位置させる。この場合、例えば、制御部７０は、記憶部７４に記憶された初期位置に検眼部２を位置させてもよい。また、制御部７０は、位置検出センサ７５によって検眼部２が初期位置に達したことを検知することによって検眼部２を初期位置に位置させてもよい。制御部７０は、顔照明光学系８０による顔の照明を行うと共に、顔撮影部９０からの撮像信号に基づいて、左右眼の少なくともいずれかの被検眼の位置を検出する。

｛ステップＳ１２０：前眼部画像解析｝
ステップＳ１２０において、制御部７０は、前眼撮影光学系６０からの撮像信号に基づいて前眼部画像を解析し、被検眼の検出処理を行う。例えば、制御部７０は、前眼部画像を解析し、指標または眼の特徴部位の検出処理を行う。

｛ステップＳ１３０：被検眼検出判定｝
ステップＳ１３０において、制御部７０は、ステップＳ１２０の検出処理において、前眼撮影光学系６０からの撮像信号に基づいて被検眼が検出できたか否かを判定する。制御部７０は、被検眼が検出された場合は、ステップＳ１４０の顎台調整をスキップして、前眼撮影光学系６０による検眼部２の位置調整に移行する。また、被検眼が検出されなかった場合は、ステップＳ１４０に移る。

｛ステップＳ１４０：顎台調整｝
ステップＳ１４０において、制御部７０は、例えば、顎台駆動部１２を制御し、顎台の高さを調整する。制御部７０は、ステップＳ１１０の解析結果に基づいて顎台駆動部１２を制御し、顎台の高さを調整する。この場合、制御部は、検眼部２の移動可能範囲内に被検眼が配置されるように顎台駆動部１２を制御し、顎台の高さを調整してもよい。なお、顎台調整が必要ない場合は、ステップＳ１８０に移ってもよい。

｛ステップＳ１５０：第２の顔画像解析｝
顎台の高さ調整が完了されると、制御部７０は、ステップＳ１５０において、制御部７０は、顔撮影部９０からの撮像信号に基づいて、左右眼の少なくともいずれかの被検眼を検出する。

｛ステップＳ１６０：第２の前眼部画像解析｝
ステップＳ１２０において、制御部７０は、前眼撮影光学系６０からの撮像信号に基づいて前眼部画像を解析し、被検眼の検出処理を行う。

｛ステップＳ１７０：第２の被検眼検出判定｝
ステップＳ１７０において、制御部７０は、ステップＳ１６０の検出処理において、被検眼が検出できたか否かを判定する。制御部７０は、被検眼が検出された場合は、顔撮影部９０による検眼部２の位置調整をスキップして、前眼撮影光学系６０による検眼部２の位置調整に移行する。また、被検眼が検出されなかった場合は、ステップＳ１８０に移る。

｛ステップＳ１８０：顔撮影部による位置調整｝
ステップＳ１８０において、制御部７０は、例えば、顔撮影部９０からの撮像信号に基づいて駆動部４を制御し、検眼部２の位置を調整する。制御部７０は、顔撮影部９０からの撮像信号に基づいて眼の位置を検出する。制御部７０は、位置検出結果に基づいて駆動部４を制御し、検眼部２の３次元位置を調整する。この場合、制御部は、前眼撮影光学系６０による撮影可能範囲内に被検眼が配置されるように駆動部４を制御し、検眼部２の位置を調整してもよい。

｛ステップＳ１９０：前眼撮影光学系６０による位置調整｝
ステップＳ１９０において、制御部７０は、前眼撮影光学系６０からの撮像信号に基づいて駆動部４を制御し、検眼部２の位置を調整する。制御部７０は、前眼撮影光学系６０からの撮像信号に基づいて被検眼の位置を検出する。制御部７０は、位置検出結果に基づいて駆動部４を制御し、検眼部２の位置を調整する。この場合、制御部は、アライメント許容範囲内に被検眼が配置されるように駆動部４を制御し、検眼部２の３次元位置を調整してもよい。

＜オートゲイン制御における関心領域ＲＯＩの設定＞
次に、ステップＳ１１０における顔画像解析において顔撮影部９０のオートゲイン制御を行う場合の一例を説明する。図６はオートゲイン制御の一例を示す図である。制御部７０は、初期位置に配置された検眼部の位置に基づく関心領域ＲＯＩを、顔撮影部９０の撮影画像に設定する。この場合、関心領域ＲＯＩは、オートゲイン制御を行うために設定された関心領域である。

例えば、顎台１１によって支持された被検者を初期位置にて撮影した際、顔の領域となる可能性が高い画像領域が、関心領域ＲＯＩとして予め設定される。ここで、関心領域ＲＯＩでの輝度が目標値となるようにゲインが自動的に調整される。

例えば、制御部は、ＲＯＩの輝度が目標値Ｔｈ１となるように、オートゲイン制御を行う。より詳細には、制御部は、ＲＯＩ内の各画素の輝度累計値を任意の目標値Ｔｈ１に近づくように、オートゲイン制御を行うようにしてもよく、輝度累計値が目標値を下回る場合、ゲインを増加させ、輝度累計値が目標値を上回る場合、ゲインを減少させてもよい。

これにより、広角ゆえに外乱光を集光しやすい顔撮影部９０によって撮影された撮影画像において、被検者の顔と眼とのコントラストが適正に調整され、以降の眼検出をスムーズに行うことができる。

なお、初期位置でのオートゲイン制御が行われた後も、オートゲイン制御が実行されてもよいし（例えば、ステップ１５０、ステップ１８０等）、終了してもよい。オートゲイン制御が常時実行されてもよい。

なお、初期位置でのオートゲイン制御が行われた後、制御部は、検眼部２の位置に応じて関心領域ＲＯＩを移動させてもよい。図７は、検眼部２の位置に応じたＲＯＩの位置に切換例を示す図である。本実施例では、検眼部２の左右位置に応じて異なる複数の関心領域ＲＯＩが設定される。この場合、左右方向での検眼部２の移動量と、撮影画像における関心領域ＲＯＩの移動量とが一対の関係であってもよい。

撮影画像における関心領域ＲＯＩのサイズは、画像処理の目的に合わせて適宜設定されてもよい。本実施例では、顔の輝度を適正に調整して良好な眼検出を行うことを目的であり、被検者の肌の一部が少なくとも形成されるサイズに設定される（眼を避けた位置であることが好ましい）。この場合、上下左右方向に関してそれぞれ関心領域ＲＯＩに対応する境界が設定されてもよいし、左右方向に関してのみ関心領域ＲＯＩに対応する境界が設定されてもよい。

検眼部２の位置と関心領域ＲＯＩの設定位置との対応関係は、予め記憶部７４に記憶されてもよく、制御部７０は、記憶部７４に記憶された対応関係を用いて、検眼部２の位置に応じて関心領域ＲＯＩを設定してもよい。検眼部２の位置とＲＯＩの設定位置との対応関係は、例えば、検眼部２、及び検眼部２における顔撮影部９０の位置を考慮したシミュレーションによって求められてもよい。また、被検者の顔が顎台１１によって支持された状態で顔撮影部９０によって実際に撮影することによって、検眼部２の位置と関心領域ＲＯＩの設定位置との対応関係を求めてもよい。

なお、図７では、左右位置に応じて異なる４種類のＲＯＩが設定されるが、これに限定されず、２〜３種類のＲＯＩが設定されてもよいし、５種類以上のＲＯＩが設定されてもよい。もちろん、検眼部２の位置に応じてリニアに関心領域ＲＯＩが設定されてもよい。

制御部７０は、位置検出センサ７５からの検眼部２の位置情報に基づいて撮影画像における関心領域ＲＯＩの設定位置を変更し、変更された関心領域ＲＯＩでの画像信号に基づいてオートゲイン制御を行ってもよい。これによって、検眼部２の位置に関わらず、適正な位置に関心領域ＲＯＩが設定され、オートゲインを適正に行うことができる。

また、制御部７０は、検眼部２の位置に応じて関心領域ＲＯＩを設定してオートゲイン制御を行うことで、撮影画像における顔の形成位置に応じたゲイン調整を行うことができるので、さらに有利である。つまり、検眼部２の位置に応じて顔照明による照明状態が異なり、撮影画像の調整が必要な場合がある。そこで、前述のように検眼部２の位置に応じて設定された関心領域ＲＯＩを用いて、オートゲインを再度行うことによって、照明状態の変化にも対応でき、顔撮影部９０を用いた眼検出によるアライメントを良好に行うことができる。また、検眼部２の位置に応じて関心領域ＲＯＩの位置を変更することによって、検眼部２の位置に関わらず、外部照明等の明るさに関係なく顔の明るさが一定の目標レベルに調整され、眼の検出等を確実に行うことができる。

なお、上記説明においては、検眼部２の位置に応じて関心領域ＲＯＩの位置を変更し、オートゲイン制御を行うものとしたが、これに限定されず、検眼部２の位置に応じて、顔照明による照明状態を変更してもよい。

図８は、検眼部２の位置に応じて顔照明を変更する場合の一例を示す図である。例えば、検眼部２が左眼側に移動したときは、顔照明１〜顔照明３を点灯させて、顔照明４〜６を消灯し、検眼部２が右眼側に移動したときは、顔照明４〜６を点灯させて、顔照明1〜３を消灯してもよい。また、検眼部２が中心位置に配置されている場合、顔照明１〜６を点灯させてもよい。また、複数の照明光源の点灯／消灯に限定されず、光源の照明光量を調整してもよい。また、顔照明の配置構成は上記に限定されず、種々の変容が可能である。また、検眼部２の位置に応じて、顔照明１〜６をそれぞれ独立させた光量制御を行ってもよい。

＜眼検出における関心領域ＲＯＩの設定＞
次に、ステップＳ１１０、ステップ１５０、ステップ１８０等における顔画像解析において、眼検出を行う場合の一例を説明する。

制御部７０は、検眼部の位置に基づく関心領域ＲＯＩを、顔撮影部９０の撮影画像に設定する。この場合、関心領域ＲＯＩは、眼検出を行うために設定された関心領域であり、眼検出における画像探索範囲として設定される。

本実施例では、顔撮影部９０から眼を検出する。眼の検出において、撮影画像上の探索範囲を限定できれば、例えば、検出処理を高速化できると共に誤検出（異なるものを眼として検出する）を削減できる。この場合、検眼部２の位置によって眼の位置が変わるので、検眼部２の３次元位置情報に基づいて関心領域（画像探索範囲）ＲＯＩを設定し、関心領域ＲＯＩの中で眼を探索する。

顎台１１に顔を置いた状態で顔が撮影される場合、３次元実空間上の眼の存在しうる範囲は、ある程度限定される。例えば、瞳孔間距離、顔の大きさには個人差があるが、一定の範囲に存在するからである。そこで、眼が存在しうる実空間領域が、顔撮影部９０の撮影画像上でどの領域になるか求め、その範囲内を探索する領域とする。

以下、３次元実空間上の関心領域(眼が存在すると考えられる領域)の設定、実空間上の関心領域を撮影画像上の座標に変換する方法、顔撮影部９０のレンズの歪みを考慮して座標変換の結果を補正する方法、座標変換の補正の結果から画像上の関心領域(眼が存在すると考えられる領域)を求める方法について述べる。

ここで、３次元実空間上で、被検者が顔を顎台１１に載せたとき、右眼が存在すると考えられる立体の領域を設定する（図９参照）。この立体は、点Ｒ１〜Ｒ８から成る立体で、それぞれＲ１＝(Ｘ_R1, Ｙ_R1, Ｚ_R1)、・・・、Ｒ８=(Ｘ_R8, Ｙ_R8, Ｚ_R8)とする。同様に、左眼が存在すると考えられる点Ｌ１〜Ｌ８から成る直方体を設定する。

例えば、左右方向に関して、Ｒ１−Ｒ５−Ｒ８−Ｒ４の面の位置は、瞳孔間距離が最も大きい被検眼（例えば、ＰＤ＝９０ｍｍ）を想定した右眼の位置であり、例えば、装置の中心位置から４５ｍｍ離れた位置に設定される。また、Ｒ２−Ｒ６−Ｒ７−Ｒ３の面の位置は、瞳孔間距離が最も小さい被検眼（例えば、ＰＤ＝３０ｍｍ）を想定した右眼の位置であり、例えば、装置の中心位置から１５ｍｍ離れた位置に設定される。中心位置は、例えば、駆動部の左右方向の駆動範囲の中心位置であってもよいし、装置本体（例えば、基台、顔支持部など）の左右対称軸の位置であってもよい。

また、上下方向に関して、Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４の面の位置は、検眼部２の移動可能範囲の上限であり、例えば、アイレベルマーカーの位置から上に３２ｍｍ離れた位置に設定される。Ｒ５−Ｒ６−Ｒ７−Ｒ８の面の位置は、検眼部２の移動可能範囲の下限であり、例えば、アイレベルマーカーの位置から上に３２ｍｍ離れた位置に設定される。

また、Ｚ方向に関して、Ｒ３−Ｒ７−Ｒ８−Ｒ４の面の位置は、被検者が顔支持部９に支持されたときの平均的な眼の位置に対し、装置側に所定量（例えば、２０ｍｍ）シフトした位置に設定される。また、Ｒ２−Ｒ６−Ｒ５−Ｒ１の面の位置は、被検者が顔支持部９に支持されたときの平均的な眼の位置に対し、被検者側に所定量（例えば、２０ｍｍ）シフトした位置に設定される。なお、左眼についても、同様の手法が採用できるので、説明を省略する。

上記のように設定した実空間上の関心領域の立体の頂点が、撮影画像上のどこに投影されるか求める（図１０参照）。撮影画像における右眼の関心領域ＲＯＩについて求める方法で説明する。まず、R1〜R8がそれぞれカメラ上のｒ１〜ｒ８に投影されるとする。それぞれ、ｒ１＝(x_r1, y_r1)、・・・、ｒ８＝(x_r8, y_r8)。このｒ１〜ｒ８を求める。

ピンホールカメラモデルを適用すると、３次元の座標が撮影画像上の２次元座標に投影される関係式より、Ｒ１＝(Ｘ_R1,Ｙ_R1,Ｚ_R1)とｒ１＝(x_r1, y_r1)の間には式（１）の関係が成り立つ。

は、顔撮影部９０のカメラパラメータ行列である。カメラパラメータは、顔撮影部９０の焦点位置、光学中心を表す内部パラメータと、顔撮影部９０の向き、位置を表す外部パラメータである。事前のキャリブレーション（校正）により計測された値と、位置検出センサ７５から検出される検眼部２の３次元的な位置情報より、c₁₁〜c₃₄の値が得られる。式(1)を解くと、式(2)となる。

同様に、Ｌ１〜Ｌ８がカメラ上に投影される座標、l１〜ｌ８を求める。

なお、本実施例では、顔撮影部９０の撮影画像には歪みが発生する（図１１参照）。本実施例では、眼の検出は原画像に対して行う(歪み補正せずに行う)。もちろん歪み補正を行ってもよい。なお、歪みの影響が少ない場合、画像処理での歪み対応は必ずしも必要ではない。

上記求めたｒ１〜ｒ８は歪みを考慮していない座標である。そこで、歪みなしの座標ｒ１〜ｒ８に歪みを考慮した座標ｒ‘１〜ｒ’８に変換する。r１(x_r1, y_r1)をｒ‘１( x’_r1, y’_r1)に変換する例で説明する。ｒ１とｒ‘１の関係は式（３）で表される。

ただし、(x_c, y_c)は画像上の光学中心座標、k₁〜k₃は歪み係数、mは画像上の光学中心からの半径で、

である。

式(3)よりｒ‘１が求められる。同様にr’2~r’8を求める。同様に、歪みなしの座標ｌ１〜ｌ８に歪みを考慮した座標l’1〜l’8に変換する。

撮影画像上における右眼の関心領域ＲＯＩは、ｒ‘１〜ｒ’８を全て含む最小の矩形領域内(図１２の矩形のＲＯＩ参照)とする。同様に、左眼の関心領域ＲＯＩはｌ‘１〜ｌ’８を全て含む最小の矩形領域内とする。

上記手法を用いて、制御部７０は、検眼部２の位置に基づいて関心領域ＲＯＩを設定する。制御部７０は、設定された関心領域ＲＯＩの画像信号を処理して関心領域ＲＯＩに含まれる眼を探索し、眼検出を行う。

＜変容例＞
＜顔撮影と前眼部撮影の並行＞
なお、制御部７０は、前眼撮影光学系６０による眼検出後においても、顔撮影部９０による眼検出を行ってもよい。例えば、前眼撮影光学系６０による眼検出後、被検者の顔が動いた場合、前眼撮影光学系６０の撮像画像において眼が検出されず、眼の位置を検出できない可能性がある。

制御部７０は、前眼撮影光学系６０による眼検出後においても、顔撮影部９０による眼検出を並行して行うようにしてもよい。顔撮影部９０による眼検出は、前眼撮影光学系６０からの画像による眼検出と常時並行して行ってもよいし、交互に行ってもよい。

これによって、前眼撮影光学系６０による眼検出後においても、顔撮影部９０によって眼の位置を広範囲にて検出することができ、再度初期位置に戻る必要もなく、スムーズなアライメントを行うことができる。この場合、制御部７０は、前眼撮影光学系６０において眼が検出されない場合において、顔撮影部９０による眼検出に復帰するようにしてもよい。

１眼科装置
２検眼部
４駆動部
５基台
６筐体
７０制御部
７１ＣＰＵ
７２ＲＯＭ
７３ＲＡＭ
９０顔撮影部

Claims

被検眼を検査する眼科装置であって、
前記被検眼を検査するための検眼手段と、被検者の顔を含む撮影画像を撮影するための顔撮影手段と、を備える検眼部と、
前記被検眼に対して前記検眼部を相対移動させる調整手段と、
前記調整手段によって移動される前記検眼部の位置に基づく関心領域を被検者の顔の少なくとも一部を検出するために前記撮影画像に設定し、前記関心領域における画像信号を処理する演算処理手段と、
を備え、
前記演算処理手段は、
前記関心領域における画像信号に基づいて前記顔撮影手段による撮影条件を制御し、制御された撮影条件にて取得された撮影画像に基づいて前記調整手段による前記検眼手段の移動を制御することを特徴とする眼科装置。
被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置制御プログラムであって、
前記眼科装置は、
被検眼を検査するための検眼手段と、被検者の顔を含む撮影画像を撮影するための顔撮影手段と、を備える検眼部と、
前記被検眼に対して前記検眼部を相対移動させる調整手段と、を備え、
前記眼科装置制御プログラムは、前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、
前記調整手段によって移動される前記検眼部の位置に基づく関心領域を被検者の顔の少なくとも一部を検出するために前記撮影画像に設定し、前記関心領域における画像信号を処理する演算処理ステップであって、前記関心領域における画像信号に基づいて前記顔撮影手段による撮影条件を制御し、制御された撮影条件にて取得された撮影画像に基づいて前記調整手段による前記検眼手段の移動を制御する演算処理ステップを、前記眼科装置に実行させることを特徴とする眼科装置制御プログラム。