JP7333359B2 - 撮像装置、眼球運動データ処理システム、および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、眼球運動データ処理システム、および制御方法に関する。

従来、耳鼻科、神経内科、脳神経外科などで、めまいや平衡機能障害などの診断においては、目への刺激、頭部への刺激、あるいは耳への刺激に対して、眼球がどのような運動をするかを調べる平衡機能検査が広く行なわれている。特許文献１では、平衡機能検査に用いられる眼球運動の記録観察法として眼球を撮像装置で撮像し、その動画像を観察、記録することで、客観的な眼球運動の画像データを得ることが開示されている。

特開２０１４－１０４１２０号公報

特許文献１に開示された眼球運動診察装置では、眼球運動を撮像カメラによって撮像することが行われている。さらに、眼球運動の画像データを加工、保存、表示などの処理を実施して、医師の診断を支援する眼球運動データ処理システムでは、眼球運動の画像データとともに、関連する外部装置のデータ（たとえば、視刺激データ、バイタルサイン（心拍数、呼吸数、血圧値、脈拍数など））を合わせて視ることで、さらに詳しくめまいの診断を行いたいとの要望がある。しかし、眼球運動の画像データと関連する他のデータとのタイミングを対応付ける作業は煩雑であった。

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、眼球運動の画像データを得るとともに、関連する外部装置のデータを併せて得ることができる撮像装置、眼球運動データ処理システム、および制御方法を提供することを目的とする。

本開示に従えば、平衡機能検査における眼球を撮像する撮像装置が提供される。撮像装置は、被検者の頭部に装着する筐体と、筐体に保持され、被検者の眼球を撮像する撮像部と、外部装置との間で情報を通信する通信部と、撮像部で撮像した画像と、通信部で受信した外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、撮像部は、被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有し、第１撮像部は、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを制御部に出力し、第２撮像部は、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを制御部に出力し、制御部は、第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と外部装置からの外部信号とを同期させ、同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめ、通信部は、１つにまとめた時間情報と、制御部で加工した画像と、外部装置からの外部信号とを含む画像データをデータ処理装置へ送信する。

本開示に従えば、平衡機能検査における眼球運動データを処理する眼球運動データ処理システムが提供される。眼球運動データ処理システムは、被検者の眼球を撮像する撮像装置と、撮像装置からのデータを受信し、当該データの処理を行うデータ処理装置と、被検者に関する情報および平衡機能検査に関する情報のうち少なくとも１つの情報を取得する外部装置と、を備え、撮像装置は、被検者の頭部に装着する筐体と、筐体に保持され、被検者の眼球を撮像する撮像部と、外部装置との間で情報を通信する通信部と、撮像部で撮像した画像と、通信部で受信した外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、撮像部は、被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有し、第１撮像部は、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを制御部に出力し、第２撮像部は、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを前記制御部に出力し、制御部は、第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と外部装置からの外部信号とを同期させ、同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめ、通信部は、１つにまとめた時間情報と、制御部で加工した画像と、外部装置からの外部信号とを含む画像データをデータ処理装置へ送信し、データ処理装置は、同期された画像と外部装置からの外部信号とを撮像装置から受信する受信部と、受信した同期された画像と外部装置からの外部信号とに対して所定のデータ処理を実行する処理部と、を備える。

本開示に従えば、被検者の頭部に装着する筐体と、筐体に保持され、被検者の一方の眼球を撮像する撮像部と、外部装置との間で情報を通信する通信部と、撮像部で撮像した画像と、通信部で受信した外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、撮像部は、被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有する、平衡機能検査における眼球を撮像する撮像装置による制御方法が提供される。制御方法は、第１撮像部から、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを受け付けるステップと、第２撮像部から、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを受け付けるステップと、第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と外部装置からの外部信号とを同期させ、同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめるステップと、通信部から、１つにまとめた時間情報と、制御部で加工した画像と、外部装置からの外部信号とを含む画像データをデータ処理装置へ送信するステップと、を含む。

本開示によれば、撮像部で撮像した画像と、通信部で受信した外部装置からの外部信号とを同期させるので、眼球運動の画像データを得るとともに、関連する外部装置のデータを併せて得ることができる。

実施の形態１に係る眼球運動データ処理システムの構成を示す模式図である。 実施の形態１に係る撮像装置の構成を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る眼球運動データ処理システムの全体構成を示すブロック図である。 第１撮像部および第２撮像部のそれぞれ画像データと、視刺激信号処理装置のデータと、演算処理部が出力する画像データとを示す模式図である。 撮像装置、視刺激信号処理装置、外部装置の間のデータの送受信を説明するシーケンス図である。 実施の形態１に係る撮像装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。 データ処理装置のディスプレイに表示される被検者の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。 眼振検査の一例を説明するための模式図である。 眼振検査でディスプレイに表示される被検者の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。 視刺激検査の一例を説明するための模式図である。 視刺激検査でディスプレイに表示される被検者の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。 眼球の回旋運動データを処理する場合にディスプレイに表示される被検者の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。 被検者の眼球の画像と頭位の方向を示す画像とを重畳させてディスプレイに表示させた概略図である。 被検者の眼球の画像とバイタル信号の情報とを重畳させてディスプレイに表示させた概略図である。 実施の形態２に係る眼球運動データ処理システムの全体構成を示すブロック図である。 第１撮像部および第２撮像部のそれぞれ画像データと、各々のセンサからの信号と、演算処理部が出力する画像データとを示す模式図である。 第１撮像部および第２撮像部のそれぞれ画像を交互となるように並べて画像データを出力する場合の模式図である。

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図を参照して、実施の形態１に係る眼球運動データ処理システムおよび撮像装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る眼球運動データ処理システム１０の構成を示す模式図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置４００の構成を説明するための模式図である。図３は、実施の形態１に係る眼球運動データ処理システム１０の全体構成を示すブロック図である。

術者１は、眼球運動データ処理システム１０を用いることで、被検者２のめまいについて診断することができる。なお、「術者」は、クリニック、総合病院、および大学病院などに属する医師などの術者、医科大学の先生または生徒など、眼球運動データ処理システム１０を使用する者であればいずれであってもよい。なお、術者が所属する医科は、眼科や耳鼻科のようなめまいの治療を専門とするものに限らず、内科や歯科など、その他のものであってもよい。「被検者」は、クリニック、総合病院、および大学病院の患者、医科大学における対象者など、眼球運動データ処理システム１０の診断対象となる者であればいずれであってもよい。「めまい」は、目の前の世界がぐるぐる回る回転性めまい、自身がふわふわするように感じる浮動性めまい、目の前の世界が真っ暗になる失神性めまいなど、被検者２の視覚に何らかの異常が生じている状態を含む。

図１に示すように、実施の形態１に係る眼球運動データ処理システム１０は、データ処理装置１００を備える。データ処理装置１００には、ディスプレイ３００と、撮像装置４００と、キーボード５０１と、マウス５０２とが接続されている。ディスプレイ３００は、表示装置の一例である。また、キーボード５０１およびマウス５０２は、入力装置の一例である。

一般的に、めまいの診断においては、眼振（律動的に動く眼球の不随意運動）を観察することによって行われる。眼振には、何らの刺激も与えられていない状態で自発的に起こる自発眼振と、刺激が与えられることで起こる誘発眼振とが含まれる。さらに、誘発眼振には、頭部の位置が変位したときに誘発される頭位眼振と、体の位置が変位したときに誘発される頭位変換眼振とが含まれる。誘発眼振について、特に、頭部に生理的な回転刺激などを与えると、視野を安定させるために頭部と反対に眼球が動くことが知られており、このような現象を前庭動眼反射（ＶＯＲ：Vestibulo Ocular Reflex）ともいう。

具体的に、眼球運動データ処理システム１０では、被検者２の眼振を観察するために、被検者２の眼球を撮像装置４００で撮像し、撮像した画像データをデータ処理装置１００で加工、保存、表示などの処理を実施する。そのため、データ処理装置１００は、撮像装置４００に接続されている。撮像装置４００は、被検者２の頭部に装着するゴーグル形状の装置で、めまいの診断に用いるため被検者２の眼球を撮像し、眼球運動の画像データを取得する装置である。図１に示すように、術者１は、被検者２に撮像装置４００を装着させた状態で、眼振検査を行い、そのときに得られた被検者２の眼球運動の画像データをデータ処理装置１００に入力する。データ処理装置１００では、撮像装置４００で取得された画像データを処理して、めまいの診断に必要な情報を術者１に提供する。

図２（Ａ）に示す撮像装置４００は、前面側に遮光カバー４０２が取り付けられた状態である。筐体４０１の上面には、データ処理装置１００と接続するための配線４０３が設けられている。なお、撮像装置４００とデータ処理装置１００との接続は、有線に限られず画像データの送信に十分な通信速度を確保できるのであれば無線であってよい。

図２（Ｂ）に示す撮像装置４００は、上側の筐体４０１ａと、下側の筐体４０１ｂと、被検者２と接する接眼部４０１ｃとに分解されて図示されている。下側の筐体４０１ｂには、被検者２の右目を撮像する赤外線撮像装置の第１撮像部４１１と、被検者２の左目を撮像する赤外線撮像装置の第２撮像部４１２とが設けられている。一方、上側の筐体４０１ａには、図示していないが、図３に示す演算処理部４２０が設けられている。本開示では、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２を撮像装置４００に設けた構成について説明するが、撮像装置に設ける撮像部は１つでもよく、１つの撮像部でいずれか一方の目または両方の目を撮像する構成でもよい。

接眼部４０１ｃは、被検者２の前眼部を覆いつつ、被検者２の眼球を第１撮像部４１１および第２撮像部４１２で撮像できるように開口部４０１ｄを有している。接眼部４０１ｃは、装着時に被検者２の顔面に密着させるために適度の可撓性および弾発性を有する合成樹脂または軟質ゴムで形成されている。

遮光カバー４０２は、たとえばマグネットが設けてあり撮像装置４００に対して簡単に取り付け、取り外しができるようになっている。遮光カバー４０２を撮像装置４００から取り外した場合、被検者２は、ホットミラー４１０を介して前方を見ることができ、視刺激信号処理装置６００から発せられる指標などを見ることができる。なお、ホットミラー４１０は、ガラスまたは樹脂の板に、可視光は透過し近赤外光は反射するコーティングを施してあり、被検者の視野を確保しつつ、眼球の赤外線画像を取得するための光学部品である。第１撮像部４１１および第２撮像部４１２は、このホットミラー４１０で反射した被検者２の眼球を撮像している。

撮像装置４００は、図３に示すように第１撮像部４１１からの画像データＡと、第２撮像部４１２からの画像データＢとを演算処理部４２０で処理して画像データＣとしてデータ処理装置１００に送信している。第１撮像部４１１は、赤外線撮像素子と、当該赤外線撮像素子で撮像した画像に対してフレーム毎にフレーム番号およびタイムスタンプの情報（第１情報）を付して画像データＡとして演算処理部４２０に出力する処理回路（図示せず）とを有している。なお、第１情報に含まれる情報は、フレーム番号およびタイムスタンプに限定されず、フレーム番号およびタイムスタンプのうち少なくとも一方の情報でもよく、フレームレート、露光量、コントラストなどの情報を含んでもよい。同様に、第２撮像部４１２は、赤外線撮像素子と、当該赤外線撮像素子で撮像した画像に対してフレーム毎にフレーム番号およびタイムスタンプの情報（第２情報）を付して画像データＢとして演算処理部４２０に出力する処理回路（図示せず）とを有している。なお、第２情報に含まれる情報は、フレーム番号およびタイムスタンプに限定されず、フレーム番号およびタイムスタンプのうち少なくとも一方の情報でもよく、フレームレート、露光量、コントラストなどの情報を含んでもよい。第１情報および第２情報は、撮像情報ともいう。

なお、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２は、６０フレーム／秒または２４０フレーム／秒で画像を撮像することができる。また、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２に用いる赤外線撮像素子は、例えば、赤外線を撮像できるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などである。

演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した画像（第１画像）と、第２撮像部４１２で撮像した画像（第２画像）と、視刺激信号処理装置６００や外部装置７００の情報とを同期させて、画像データＣを生成する演算処理を行っている。なお、本開示では、視刺激信号処理装置６００や外部装置７００を含めて外部装置と記載する場合がある。そのため、演算処理部４２０は、画像データの処理を実行する演算主体であり、コンピュータの一例であり、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などで構成される。また、演算処理部４２０は、画像などを記憶させるＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムなどが記憶されたＲＯＭ（Read only Memory）などのメモリを有している。なお、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、外部装置からの外部信号とを同期させる制御部として実行される構成以外に、同期させた画像を外部へ送信する通信部として実行される構成も有している。ここで、外部装置からの外部信号には、バイタルサイン検知装置からのバイタル信号、視刺激信号処理装置からの視刺激信号などを含む。

演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、外部装置からの外部信号とを同期させる方法として、同期信号を用いる方法がある。具体的に、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれに対して同期信号αを送信する。第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれは、当該同期信号αを開始信号として、動作（露光→信号取得→送信）を開始することで各々の撮像した第１画像と、第２画像と同期して取得することができる。第１撮像部４１１および第２撮像部４１２は２以上の画像データを保存するメモリがない構成であれば、仮に片方の撮像部で信号取得漏れが発生しても演算処理部４２０では片方の画像データしか得られず、同期が取れていない画像データを取得することはない。一方、演算処理部４２０は、視刺激信号処理装置６００に対して同期信号βを送信している。同期信号αと同期信号βとは同じタイミングに設定されているので、演算処理部４２０は、同期信号αで同期させた第１画像と第２画像とに対して、同期信号βに基づいて外部装置からの外部信号を同期させる。なお、外部装置７００を演算処理部４２０に直接接続して、演算処理部４２０が外部装置７００に対して同期信号βを送信する構成でもよい。

また、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、および視刺激信号処理装置６００のそれぞれがタイムスタンプを画像や情報に付す構成を有していれば、それぞれの画像や情報に付加してあるタイムスタンプに基づいて同期する方法がある。タイムスタンプは、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、および視刺激信号処理装置６００のそれぞれのカウンタでカウントされた時間に基づき生成されるため、画像や情報の同期に利用するには各々のカウンタの時間を同期させる必要がある。そのため、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれに対して同期信号αを送信し、視刺激信号処理装置６００に対して同期信号βを送信し、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００は、この同期信号α，βに基づき各々のカウンタでカウントしている時間を同期させて調整し、それぞれの画像や情報にタイムスタンプを付加する。演算処理部４２０は、同期信号α，βで調整された各々のタイムスタンプに基づき第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、外部装置からの外部信号とを同期させることで、同じタイミングの右目の画像と左目の画像とを確実に取得することができるとともに、同じタイミングの視刺激信号処理装置６００や外部装置７００の情報を合わせて参照することができる。特に、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２が２４０フレーム／秒で画像を撮像する場合、それぞれの撮像部から出力された画像を単純に対応させただけでは、同じタイミングの右目の画像と左目の画像とを得ることができず、適切に診断を行うことができない。

ここで、視刺激信号処理装置６００は、図３に示すようにレーザ装置であり、スクリーンにレーザポイントを生成し視標として表示するための装置である。視刺激信号処理装置６００は、データ処理装置１００との間でデータを送受信することが可能であるとともに、撮像装置４００から同期信号βを受信している。視刺激信号処理装置６００には、同期部６０１と処理部６０２とが含まれている。同期部６０１は、撮像装置４００からの同期信号βに基づきカウンタでカウントしている時間を同期させて調整し、処理部６０２に対してタイムスタンプを提供する。

視刺激信号処理装置６００は、さらにバイタルサイン検知装置などの外部装置７００と接続することができる。視刺激信号処理装置６００は、外部装置７００からバイタルサイン（心拍数、呼吸数、血圧値、脈拍数など）のアナログ信号を受信し、処理部６０２でデジタル信号のバイタル信号に変換する。視刺激信号処理装置６００は、外部信号にバイタル信号を含め、同期部６０１のタイムスタンプを当該外部信号に付して撮像装置４００に出力する。外部装置からの外部信号には、外部装置７００のバイタル信号、視刺激信号処理装置６００の視刺激信号などの外部装置の情報が含まれている。そのため、演算処理部４２０は、当該タイムスタンプを用いて、第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、外部装置からの外部信号とを同期させることができる。ここで、視刺激信号には、具体的に、スクリーン上に視標が投影され視刺激が発生していること示す信号、または、視刺激である指標のスクリーン上での位置信号（ＸＹ座標の信号）などが含まれる。

なお、演算処理部４２０が、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００のそれぞれに対して送信する同期信号α，βは、所定の周期（たとえば、６０Ｈｚ）で繰り返すクロック信号である。しかし、これに限られず、演算処理部４２０は、起動のタイミングや、所定のタイミングで単発のパルス信号を同期信号α，βとして第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００のそれぞれに対して送信してもよい。

さらに、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００のそれぞれに対して同期信号α，βを送信することなく、たとえば、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００の電源ＯＮのタイミングで各々のカウンタでカウントしている時間を同期させてもよい。また、演算処理部４２０は、それぞれの画像や情報に付加してあるタイムスタンプに基づいて同期するのではなく、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれがフレーム番号を画像に付し、視刺激信号処理装置６００が番号を情報に付す構成を有していれば、それぞれの画像に付加してあるフレーム番号や情報に付してある番号に基づいて同期してもよい。

図４は、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれ画像データと、視刺激信号処理装置６００のデータと、演算処理部４２０が出力する画像データとを示す模式図である。第１撮像部４１１は、図４に示すように、１フレームの画像に対して時間情報（フレーム番号やタイムスタンプなど）を付加し画像データＡとして出力する。同様に、第２撮像部４１２は、図４に示すように、１フレームの画像に対して時間情報（フレーム番号やタイムスタンプなど）を付加し画像データＢとして出力する。視刺激信号処理装置６００は、視刺激信号に対して時間情報（番号やタイムスタンプなど）を付加しデータＸとして出力する。演算処理部４２０は、図４に示すように、同じ時間情報を含む第１撮像部４１１の１フレームの画像と第２撮像部４１２の１フレームの画像とを１つの画像として加工し、加工した画像と、視刺激信号処理装置６００のデータＸと、時間情報とを１つの画像データＣとして出力する。画像データＣでは、両目のリアルタイム画像を１つの画像データとしているので、データ処理装置１００において遅延なく両目の画像を同時に表示させるのに適している。なお、図４に示す画像データＣでは、データＸの時間情報、画像データＡの時間情報、および画像データＢの時間情報を１つの時間情報にまとめて、まとめた時間情報のあとにデータＸの視刺激信号、画像データＡの１フレームの画像と画像データＢの１フレームの画像とを１つに加工した画像を並べている。しかし、これに限られず、画像データＣは、データＸの時間情報を、画像データＡおよび画像データＢの時間情報にまとめずに、単純にデータＸを、１つに加工した画像に並べてもよい。

次に、外部装置７００を含めた情報の送受信について説明する。図５は、撮像装置、視刺激信号処理装置、外部装置の間のデータの送受信を説明するシーケンス図である。まず、演算処理部４２０は、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）に対して同期信号αおよび撮像開始信号を出力する（Ｓ１）。なお、演算処理部４２０は、視刺激信号処理装置６００の同期部６０１に対して同期信号βを出力する。撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）は、撮像開始信号を受信すると予め定めた設定に基づき眼の撮像を開始し眼球の画像を取得する（Ｓ２）。撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）は、取得した画像に同期信号αに基づき同期したタイムスタンプを付して画像データＡ，Ｂとして演算処理部４２０に出力する（Ｓ３）。

一方、演算処理部４２０は、視刺激信号処理装置６００の同期部６０１に対して同期信号βを出力する（Ｓ４）。同期部６０１は、受信した同期信号βに基づいてカウンタを同期する調整を行う。外部装置７００は、視刺激信号処理装置６００に対してバイタルサインなどのアナログ信号を出力する（Ｓ５）。視刺激信号処理装置６００の処理部６０２は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換した外部信号に、同期部６０１のタイムスタンプを付す（Ｓ６）。処理部６０２は、外部装置からの外部信号を演算処理部４２０に送信する（Ｓ７）。なお、外部装置からの外部信号には、外部装置７００のバイタル信号など以外に視刺激信号処理装置６００の視刺激信号などの情報を含んでもよい。

演算処理部４２０は、それぞれの画像や外部信号に付加してあるタイムスタンプに基づいて第１撮像部４１１および第２撮像部４１２の画像と外部装置からの外部信号とを同期させる。演算処理部４２０は、第１撮像部４１１の画像と第２撮像部４１２の画像とを結合し、さらに外部装置からの外部信号を結合して画像データＣを生成する（Ｓ８）。

次に、演算処理部４２０は、生成した画像データＣをデータ処理装置１００に送信する（Ｓ９）。データ処理装置１００は、受信した画像データＣを処理し、撮像した画像データをデータ処理装置１００で加工、保存、表示などの処理を実施する。

これまでの処理が１フレームで行われ、同じ処理がフレーム単位で繰り返される。図５では、フレーム１、フレーム２・・・フレームＮの処理が図示されている。

次に、撮像装置４００が、第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、外部装置からの外部信号とを同期させて画像や情報を出力する制御方法についてフローチャートを用いて説明する。図６は、実施の形態１に係る撮像装置４００の制御方法を説明するためのフローチャートである。まず、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００に対して同期信号α，βを送信する（ステップＳ１１）。第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、視刺激信号処理装置６００は、当該同期信号α，βに基づき各々のカウンタでカウントしている時間を同期させる調整を行う。

演算処理部４２０は、第１撮像部４１１から画像データＡ（第１画像データ）および第２撮像部４１２から画像データＢ（第２画像データ）の入力があったか否かを判断する（ステップＳ１２）。画像データＡおよび画像データＢの入力がない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、演算処理部４２０は、処理をステップＳ１２に戻す。画像データＡおよび画像データＢの入力があった場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、演算処理部４２０は、処理をステップＳ１４に進める。一方、演算処理部４２０は、視刺激信号処理装置６００から外部装置からの外部信号（視刺激信号、バイタルサインなどの情報）の入力があったか否かを判断する（ステップＳ１３）。外部装置からの外部信号の入力がない場合（ステップＳ１３でＮＯ）、演算処理部４２０は、処理をステップＳ１３に戻す。なお、図６に示すフローチャートでは、画像データＡと画像データＢと外部装置からの外部信号とが同じタイミングで演算処理部４２０に入力されるが、第１撮像部４１１から画像データＡ、第２撮像部４１２から画像データＢ、視刺激信号処理装置６００から外部装置からの外部信号が演算処理部４２０に順に入力されてもよい。

外部装置からの外部信号の入力があった場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、演算処理部４２０は、同期信号α，βで調整された各々のタイムスタンプに基づき第１撮像部４１１で撮像した画像（第１画像）と、第２撮像部４１２で撮像した画像（第２画像）と、外部装置からの外部信号とを同期する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１２における、第１撮像部の画像データＡ、第２撮像部の画像データＢ、および、ステップＳ１３における、外部装置からの外部信号の何れか１つの情報の入力が無く、かつ、他の情報の入力が有る場合には、入力がある情報のみで同期してもよい。また、何れか１の情報の入力が無い場合には、ステップ１４での同期処理はせずに、ステップＳ１２およびステップＳ１３へ戻してもよい。演算処理部４２０は、同期した第１撮像部４１１で撮像した画像（第１画像）と、第２撮像部４１２で撮像した画像（第２画像）と、外部装置からの外部信号とを出力する（ステップＳ１５）。

次に、同期した第１撮像部４１１で撮像した画像（第１画像）と、第２撮像部４１２で撮像した画像（第２画像）と、外部装置からの外部信号とは、データ処理装置１００に送られ、めまいの診断に必要な眼球運動データの処理が行われる。図７は、データ処理装置１００のディスプレイ３００に表示される被検者２の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。図７に示すディスプレイ３００の表示例では、画面上側に第１撮像部４１１で撮像した第１画像４１と第２撮像部４１２で撮像した第２画像４２とが表示されている。データ処理装置１００は、当該第１画像４１および第２画像４２をフレーム毎にサンプリングし、サンプリングした画像を２値化して楕円近似を行う、もしくは、サンプリングした画像に対してテンプレート画像を使用してパターンマッチングを行うこと等により眼球の瞳孔の輪郭および中心を検出することができる。ディスプレイ３００に表示した第１画像４１および第２画像４２には、データ処理装置１００で検出した眼球の瞳孔の輪郭および中心を示す画像を重畳して表示してある。

データ処理装置１００は、図３に示すように画像処理部１１０と制御部１２０とを含む。画像処理部１１０は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成されており、第１画像４１および第２画像４２をディスプレイ３００に表示させたり、第１画像４１および第２画像４２に眼球の瞳孔の輪郭および中心を示す画像を重畳してディスプレイ３００に表示させたりすることができる。また、制御部１２０は、楕円近似もしくはテンプレート画像を使用したパターンマッチング等により眼球の瞳孔の輪郭および中心を検出する処理を実行する演算主体であり、コンピュータの一例であり、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡなどで構成される。また、制御部１２０は、画像などを記憶させるＲＡＭ、プログラムなどが記憶されたＲＯＭなどのメモリを有している。なお、制御部１２０は、同期された第１画像４１と第２画像４２とに対して所定のデータ処理を実行する処理部として実行される構成以外に、同期された第１画像４１と第２画像４２とを撮像装置４００から受信する受信部として実行される構成も有している。

制御部１２０は、さらに第１画像４１から眼球水平角度（右）、眼球垂直角度（右）、および眼球回旋角度（右）について、第２画像４２から眼球水平角度（左）、眼球垂直角度（左）、および眼球回旋角度（左）についてそれぞれ演算で求める。具体的に、制御部１２０は、第１画像４１および第２画像４２のフレーム毎に検出したそれぞれの眼球の瞳孔の輪郭および中心の位置を求め、当該位置から眼球水平角度（右，左）、眼球垂直角度（右，左）、および眼球回旋角度（右，左）を算出する。データ処理装置１００は、制御部１２０で算出した眼球水平角度（右，左）、眼球垂直角度（右，左）、および眼球回旋角度（右，左）の値の時間変化を記録し、ディスプレイ３００の画面下側に対応するグラフとして表示する。

撮像装置４００には、図示していないが加速度センサや角速度センサなどを含む頭部センサが設けられており、当該頭部センサが被検者２の頭部の運動に応じた測定信号を出力する。なお、頭部センサは、撮像装置４００とは別に被検者２の頭部に設けてもよい。演算処理部４２０または制御部１２０は、当該頭部センサからの測定信号に基づき頭部角度および頭部角速度について演算で求める。データ処理装置１００は、演算処理部４２０または制御部１２０で算出した頭部角度および頭部角速度の値の時間変化を記録し、ディスプレイ３００の画面下側に対応するグラフとして表示する。頭部角度表示および頭部角速度表示のグラフは、３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向の各々の頭部角度および頭部角速度の値を表示している。

さらに、めまいの診断で用いられる眼振検査の一例について説明する。図８は、眼振検査の一例を説明するための模式図である。眼振検査は、所定の条件下において行われる。たとえば、自発眼振の検査においては、術者１は、被検者２の頭部を固定して正面で注視させた状態で、そのときの被検者２の眼球運動に基づいてめまいを診断する。頭位眼振の検査においては、図８（Ａ）に示すように、術者１は、被検者２の頭部の位置を様々な状態に変位させ、そのときに誘発される被検者２の眼球運動に基づいてめまいを診断する。頭位変換眼振の検査においては、図８（Ｂ）および図８（ｃ）に示すように、術者１は、被検者２の体の位置および頭部の位置を変位させ、そのときに誘発される被検者２の眼球運動に基づいてめまいを診断する。

図９は、眼振検査でディスプレイに表示される被検者２の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。データ処理装置１００は、眼振検査において被検者２の眼球の瞳孔や虹彩模様の画像から眼球運動データを処理する。撮像装置で被検者２の単眼のみを撮像している場合、眼振検査中の被検者２の頭位によっては一方のまぶたが下がるなどして安定して眼球の画像を得られないことがあった。しかし、撮像装置４００では、被検者２の両眼の画像を第１撮像部４１１および第２撮像部４１２でそれぞれ取得して同期させてデータを処理するので、一方のまぶたが下がるなどして片方の眼球の画像が得られなくても、同じタイミングのもう一方の眼球の画像が必ず得られている。そのため、データ処理装置１００は、眼振検査中に被検者２の頭位を変化させてもデータを処理することが可能な眼球の画像が確実に確保することができるので、安定して被検者２の眼球運動データを処理できる。図９に示す例では、眼球回旋角度（右，左）と頭部角度の時間変化のデータＥ１を処理することで眼振検査を行う。

次に、めまいの診断で用いられる視刺激検査の一例について説明する。図１０は、視刺激検査の一例を説明するための模式図である。図１０には、視刺激信号処理装置６００で生成した視標Ｓを投影するためのスクリーン５が図示してあり、視刺激信号処理装置６００で位置を変更することで視標Ｓの位置が左右に移動する様子を示してある。視標Ｓの位置は、左右ではなく上下、あるいは上下左右に移動してもよい。なお、視刺激検査を行う場合、被検者２は、図２に示す遮光カバー４０２を取り外した撮像装置４００を装着しているので、ホットミラー４１０越しにスクリーン５に投影された視標Ｓを視認することができる。

視刺激信号処理装置６００は、レーザ装置を含んでおり、図１０に示すスクリーン５にレーザポイントを生成し視標Ｓとして表示する。視刺激信号処理装置６００は、図３に示すようにデータ処理装置１００との間でデータを送受信することが可能であるとともに、撮像装置４００から同期信号βを受信している。視刺激信号処理装置６００は、視刺激信号やバイタルサイン検知装置などの外部装置からの外部信号に同期部６０１のタイムスタンプを付して撮像装置４００に出力する。

図１１は、視刺激検査でディスプレイに表示される被検者２の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。データ処理装置１００は、図１０に示す視刺激検査において被検者２の眼球の瞳孔や虹彩模様の画像から眼球運動データを処理する。視刺激検査の一例である追従性眼球運動検査は、被検者２の眼球が視標Ｓに対して、どのように追従するかを検査する。そのため、データ処理装置１００は、図１１に示す例で、眼球水平角度（右，左）と視刺激信号の時間変化のデータＥ２を処理することで追従性眼球運動検査を行う。なお、図１１に示すディスプレイ３００の画面下側には、視刺激信号処理装置６００から受信した視刺激信号のうち、視刺激が発生していること示す信号の時間変化に対応するグラフが表示されている。また、ディスプレイ３００の画面左下側には、視刺激信号に含まれる視標ＳのＸＹ座標の信号に基づいて、スクリーン５に投影した視標Ｓの位置が左から右へ移動する様子が表示されている。なお、視標Ｓの位置が左右ではなく上下に移動する場合は、データＥ２を眼球垂直角度（右，左）と視刺激垂直角度の時間変化とし、視標Ｓの位置が左右上下に移動する場合は、データＥ２を眼球水平角度（右，左）、眼球垂直角度（右，左）、視刺激水平角度および視刺激垂直角度の時間変化とする必要がある。

視刺激検査の他の例として衝動性眼運動検査（サッカード検査）がある。衝動性眼運動検査は、左右交互に点滅させた視標Ｓなどを被検者２に見せて、被検者２の眼球がどのように運動するかを検査する。衝動性眼運動検査で被検者２の眼球運動データを処理するためには、画像のサンプリング時間が６ｍｓ＝１６６ｆｐｓ以上必要であるとされている。そのため、撮像装置４００は、６０ｆｐｓの通常のサンプリング時間で被検者２の眼球を撮像するのではなく、２４０ｆｐｓの高速のサンプリング時間で被検者２の眼球を撮像する必要がある。

また、めまいの診断において眼球の回旋運動データを処理する場合がある。図１２は、眼球の回旋運動データを処理する場合にディスプレイに表示される被検者２の眼球の画像と眼球運動のデータの一例を示す概略図である。データ処理装置１００は、被検者２の眼球の瞳孔や虹彩模様の画像認識（パターンマッチング）から眼球の回旋運動データを処理する。眼球の回旋運動データを処理する場合、データ処理装置１００は、図１２の矢印４４で示すように眼球の回旋運動を検出して眼球回旋角度の時間変化を記録し、ディスプレイ３００の画面下側に対応するグラフとして表示する。眼球回旋角度（右，左）の時間変化のデータＥ３を調べることで被検者２の眼球の回旋運動データの処理を行う。

さらに、めまいの診断においては、眼球運動とともに頭位の方向も重要な情報であるため、術者１は眼球の画像と頭位の方向とを同時に認識できることを望んでいる。そこで、データ処理装置１００は、眼球の画像と頭位の方向を示す画像とを重畳させてディスプレイ３００に表示する。図１３は、被検者２の眼球の画像と頭位の方向を示す画像とを重畳させてディスプレイに表示させた概略図である。図１３に示す画面には、上側に第１撮像部４１１で撮像した第１画像４１と第２撮像部４１２で撮像した第２画像４２とが表示され、第１画像４１と第２画像４２との間に被検者２の頭位の方向を示す画像４５が表示されている。被検者２の頭位の方向を示す画像４５は、頭部センサで測定した頭部角度および頭部角加速度の情報に基づく頭位の方向を３Ｄモデルの頭部で示している。なお、被検者２の頭位の方向を示す画像４５は、図１３に示すような３Ｄモデルの頭部に限定されず、たとえば、２Ｄモデルや文字情報で表示してもよい。

さらに、めまいの診断においては、眼球運動とともにバイタルサイン（例えば、心拍数など）の情報も重要な情報であるため、術者１は眼球の画像とバイタルサインの情報とを同時に認識できることを望んでいる。そこで、データ処理装置１００は、眼球の画像とバイタルサインの情報を示す画像とを重畳させてディスプレイ３００に表示する。図１４は、被検者の眼球の画像とバイタル信号の情報とを重畳させてディスプレイに表示させた概略図である。図１４に示す画面には、上側に第１撮像部４１１で撮像した第１画像４１と第２撮像部４１２で撮像した第２画像４２とが表示され、下側に外部装置７００からのバイタル信号に含まれる心拍数の時間変化に対応するグラフが表示されている。また、ディスプレイ３００の画面左下側には、外部装置７００からのバイタル信号に基づいて被検者２の心拍数がデジタル表示されている。

以上のように、実施の形態１に係る撮像装置４００は、平衡機能検査における眼球を撮像する装置である。撮像装置４００は、被検者２の頭部に装着する筐体４０１と、筐体４０１に保持され、被検者２の眼球を撮像する撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）と、外部装置（視刺激信号処理装置６００、外部装置７００）との間で情報を通信する演算処理部４２０（通信部）と、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）とで撮像した画像と、受信した外部装置からの外部信号とを同期させる演算処理部４２０（制御部）と、を備える。

これにより、実施の形態１に係る撮像装置４００は、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）で撮像した画像と、受信した外部装置からの外部信号とを同期させるので、眼球運動の画像データを得るとともに、関連する外部装置のデータを併せて得ることができる。

演算処理部４２０は、同期させた画像と外部装置からの外部信号とを、データ処理を行う外部のデータ処理装置１００へ送信することが好ましい。これにより、データ処理装置１００で、同期させた画像と外部装置からの外部信号とのデータを処理することができ、適切なめまいの診断を行うことができる。

撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）は、撮像した画像ごとに撮像情報（第１情報および第２情報）を付加した画像データＡ，Ｂとして演算処理部４２０に出力し、演算処理部４２０は、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）が出力した画像データＡ，Ｂと、受信した外部装置からの外部信号とを同期させ、撮像情報（第１情報および第２情報）と外部装置からの外部信号とを含む画像データＡ，Ｂとしてデータ処理装置１００へ送信することが好ましい。これにより、演算処理部４２０は、画像データＡ，Ｂに含まれる撮像情報（第１情報および第２情報）に基づいて第１画像４１と第２画像４２と外部装置からの外部信号とを確実に同期することができる。

演算処理部４２０は、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）および視刺激信号処理装置６００に対して同期信号α，βを送信し、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）および視刺激信号処理装置６００は、同期信号α，βに基づき画像に付加した撮像情報（第１情報および第２情報）と視刺激信号処理装置６００の情報とを同期させることが好ましい。これにより、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１の第１情報と第２撮像部４１２の第２情報と視刺激信号処理装置６００の情報とを確実に同期させる調整を行うことができる。なお、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）および視刺激信号処理装置６００に対して送信する同期信号α，βは、所定の周期で繰り返す信号であることが好ましい。

撮像情報（第１情報および第２情報）および外部装置からの外部信号は、少なくともタイムスタンプの情報を含むことが好ましい。演算処理部４２０は、画像データＡ，Ｂに含まれるタイムスタンプと外部装置からの外部信号に含まれるタイムスタンプとに基づいて第１画像４１と第２画像４２と外部装置からの外部信号とを確実に同期することができる。

撮像部は、被検者２の一方の眼球を撮像する第１撮像部４１１と、筐体４０１に保持され、被検者２の他方の眼球を撮像する第２撮像部４１２とを有し、第１撮像部４１１は、撮像した第１画像４１ごとに第１情報を付加した画像データＡとして演算処理部４２０に出力し、第２撮像部４１２は、撮像した第２画像４２ごとに第２情報を付加した画像データＢとして演算処理部４２０に出力し、演算処理部４２０は、画像データＡに含まれる第１情報と画像データＢに含まれる第２情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像４１と第２画像４２と外部装置からの外部信号とを同期させ、同期させた画像データＡ、画像データＢ、外部装置からの外部信号を外部へ送信することが好ましい。これにより、演算処理部４２０は、画像データＡに含まれる第１情報と画像データＢに含まれる第２情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像４１と第２画像４２と外部装置からの外部信号とを確実に同期することができる。

演算処理部４２０は、同期させた第１画像４１と第２画像とを１つの画像として加工し、演算処理部４２０は、加工した画像と、外部装置からの外部信号（視刺激信号）と、対応する第１情報および第２情報と外部装置の時間情報とを含む画像データＣを外部へ送信することが好ましい。これにより、演算処理部４２０から１つの画像として加工した第１画像４１および第２画像４２を受信したデータ処理装置１００は、加工された１つの画像をディスプレイ３００に表示する簡単な処理だけでよい。

外部装置は、視刺激に関する装置（視刺激信号処理装置６００）、被検者２のバイタルサインを検知する装置のうちのいずれかの装置であることが好ましい。これにより、演算処理部４２０は、適切なめまいの診断に必要な関連する外部装置のデータを併せて得ることができる。

実施の形態１に係る眼球運動データ処理システム１０は、平衡機能検査における眼球運動データを処理するシステムである。眼球運動データ処理システム１０は、被検者２の眼球を撮像する撮像装置４００と、撮像装置４００からのデータを受信し、当該データの処理を行うデータ処理装置１００と、被検者２に関する情報および平衡機能検査に関する情報のうち少なくとも１つの情報を取得する外部装置（視刺激信号処理装置６００，外部装置７００）と、を備える。撮像装置４００は、被検者２の頭部に装着する筐体４０１と、筐体４０１に保持され、被検者２の眼球を撮像する撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）と、外部装置との間で情報を通信する演算処理部４２０（通信部）と、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）とで撮像した画像と、受信した外部装置からの外部信号とを同期させる演算処理部４２０（制御部）と、を備える。データ処理装置１００は、同期された第１画像と第２画像とを撮像装置４００から受信する制御部１２０（受信部）と、受信した同期された第１画像と第２画像とに対して所定のデータ処理を実行する制御部１２０（処理部）と、を備える。

実施の形態１に係る撮像装置４００による制御方法は、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）に被検者２の眼球を撮像させるステップと、外部装置からの外部信号を受信させるステップと、撮像部（第１撮像部４１１および第２撮像部４１２）で撮像した画像と外部装置からの外部信号とを同期させるステップと、を含む。

［実施の形態２］
実施の形態１に係る眼球運動データ処理システム１０では、撮像装置４００において第１撮像部４１１で撮像した第１画像４１と、第２撮像部４１２で撮像した第２画像４２と、外部装置（視刺激信号処理装置６００、外部装置７００）の情報とを同期させる構成について説明した。実施の形態２に係る眼球運動データ処理システムでは、さらに撮像装置４００に設けたセンサの情報を同期させる構成について説明する。

図１５は、実施の形態２に係る眼球運動データ処理システム１０ａの全体構成を示すブロック図である。図１５に示す眼球運動データ処理システム１０ａは、撮像装置４００ａの構成が異なる以外、図３に示した眼球運動データ処理システム１０の構成と同じである。そのため、図１５に示す眼球運動データ処理システム１０ａにおいて、図３に示した眼球運動データ処理システム１０の構成と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。

撮像装置４００ａは、図１５に示すように第１撮像部４１１からの画像データＡと、第２撮像部４１２からの画像データＢとを演算処理部４２０で処理して画像データＣとしてデータ処理装置１００に送信している。第１撮像部４１１は、赤外線撮像素子と、当該赤外線撮像素子で撮像した画像に対してフレーム毎にフレーム番号およびタイムスタンプの情報（第１情報）を付して画像データＡとして演算処理部４２０に出力する処理回路（図示せず）とを有している。なお、第１情報に含まれる情報は、フレーム番号およびタイムスタンプに限定されず、フレーム番号およびタイムスタンプのうち少なくとも一方の情報でもよく、フレームレート、露光量、コントラストなどの情報を含んでもよい。同様に、第２撮像部４１２は、赤外線撮像素子と、当該赤外線撮像素子で撮像した画像に対してフレーム毎にフレーム番号およびタイムスタンプの情報（第２情報）を付して画像データＢとして演算処理部４２０に出力する処理回路（図示せず）とを有している。なお、第２情報に含まれる情報は、フレーム番号およびタイムスタンプに限定されず、フレーム番号およびタイムスタンプのうち少なくとも一方の情報でもよく、フレームレート、露光量、コントラストなどの情報を含んでもよい。第１情報および第２情報は、撮像情報ともいう。

撮像装置４００ａは、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２以外に、被検者２と筐体４０１との装着状態を検出する装着センサ４３０、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２の遮光状態とを検出する遮光センサ４４０、被検者２の頭部の動き、特に頭位の方向を検出する頭部センサ４５０を筐体４０１に設けてある。装着センサ４３０は、たとえば接触センサで、当該接触センサの信号がＯＦＦ信号の場合、撮像装置４００ａの筐体４０１が被検者２の頭部から外れている、または所定の位置からずれていると演算処理部４２０で判断することができる。遮光センサ４４０は、たとえば光センサで、遮光カバー４０２を取り付けられていて撮像装置４００ａの内部が暗い場合、当該光センサの信号がＯＦＦ信号となり、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２の遮光状態を演算処理部４２０で判断することができる。頭部センサ４５０は、例えば、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサをそれぞれ３軸方向に設けて９つのセンサで構成する。加速度センサは、重力加速度を検知することで被検者２の頭の姿勢を検知できる。角速度センサは、被検者２の頭部の角速度を検知できる。地磁気センサは、被検者２の頭の向き（方位）を検知できる。演算処理部４２０では、頭部センサ４５０からの測定信号に基づき頭部角度および頭部角速度などについて演算で求める。なお、撮像装置４００ａでは、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０のすべてが設けられている構成について説明するが、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０のうち少なくとも１つのセンサが設けられていればよい。もちろん、撮像装置４００ａは、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０以外のセンサが設けられていてもよい。

撮像装置４００ａでは、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０からの信号についても第１撮像部４１１および第２撮像部４１２で撮像した画像と同期させる。具体的に、撮像装置４００ａが、第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０からの信号とを同期させる方法として、たとえば、それぞれの画像および各々のセンサからの信号に付加してあるタイムスタンプに基づいて同期する方法がある。タイムスタンプは、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０のそれぞれのカウンタでカウントされた時間に基づき生成されるため、それぞれの画像および各々のセンサからの信号を同期に利用するには、各々のカウンタでカウントしている時間を同期させる必要がある。それぞれの撮像部および各々のセンサのカウンタでカウントしている時間を同期させるために演算処理部４２０は、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０のそれぞれに対して同期信号αを送信している。

第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０は、この同期信号αに基づき各々のカウンタでカウントしている時間を同期させて調整し、それぞれの画像および各々のセンサからの信号にタイムスタンプを付加する。演算処理部４２０は、同期信号αで調整された各々のタイムスタンプに基づき第１撮像部４１１で撮像した画像と、第２撮像部４１２で撮像した画像と、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０からの信号とを同期させることで、同じタイミングの右目の画像と左目の画像と各々のセンサからの信号とを確実に取得することができる。

演算処理部４２０は、それぞれの画像および各々のセンサからの信号に付加してあるタイムスタンプに基づいて同期するのではなく、それぞれの画像および各々のセンサからの信号に付加してある他の情報（たとえばフレーム番号や番号など）に基づいて同期してもよい。さらに、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１、第２撮像部４１２、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０のそれぞれに対して同期信号αを送信することなく、たとえば、それぞれの撮像部および各々のセンサの電源ＯＮのタイミングで各々のカウンタでカウントしている時間を同期させてもよい。また、装着センサ４３０、遮光センサ４４０、および頭部センサ４５０は、タイムスタンプなどの情報を付加することなく、同期信号αのタイミングに合わせて検出結果を演算処理部４２０に出力してもよい。

演算処理部４２０は、同期させたそれぞれの画像および各々のセンサからの信号をデータ処理装置１００に出力する。図１６は、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれ画像データと、各々のセンサからの信号と、演算処理部４２０が出力する画像データとを示す模式図である。第１撮像部４１１は、図１６に示すように、１フレームの画像に対して時間情報（フレーム番号やタイムスタンプなど）を付加し画像データＡとして出力する。同様に、第２撮像部４１２は、図１６に示すように、１フレームの画像に対して時間情報（フレーム番号やタイムスタンプなど）を付加し画像データＢとして出力する。視刺激信号処理装置６００は、視刺激信号に対して時間情報（番号やタイムスタンプなど）を付加しデータＸとして出力する。

装着センサ４３０は、図１６に示すように、検出した検出結果を含む装着情報（たとえばＯＮ信号またはＯＦＦ信号）に対して時間情報（タイムスタンプなど）を付加しデータＦとして出力する。遮光センサ４４０は、図１６に示すように、検出した検出結果を含む遮光情報（たとえばＯＮ信号またはＯＦＦ信号）に対して時間情報（タイムスタンプなど）を付加しデータＧとして出力する。頭部センサ４５０は、図１６に示すように、検出した検出結果を含む頭位の方向の情報（たとえば測定信号）に対して時間情報（タイムスタンプなど）を付加しデータＨとして出力する。演算処理部４２０は、図１６に示すように、同じ時間情報を含む第１撮像部４１１の１フレームの画像と第２撮像部４１２の１フレームの画像とを１つの画像として加工し、加工した画像と、視刺激信号処理装置６００のデータＸと、時間情報と、装着センサ４３０のデータＦと、遮光センサ４４０のデータＧと、頭部センサ４５０のデータＨとを１つの画像データＣとして出力する。

以上のように、実施の形態２に係る撮像装置４００ａは、筐体４０１に保持され、被検者２の頭部の動きを検出する頭部センサ４５０（第１検出部）をさらに備え、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した第１画像と、第２撮像部４１２で撮像した第２画像と、外部装置からの外部信号（視刺激信号）と、頭部センサ４５０で検出した検出結果（測定信号）とを同期させる。これにより、撮像装置４００ａは、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２で画像を撮像したタイミングの外部装置からの外部信号と被検者２の頭部の動きとを正確に把握することができ、適切に診断を行うことができる。

また、筐体４０１に保持され、筐体４０１の装着状態を検出する装着センサ４３０をさらに備え、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した第１画像と、第２撮像部４１２で撮像した第２画像と、外部装置からの外部信号（視刺激信号）と、装着センサ４３０で検出した検出結果（ＯＮ信号またはＯＦＦ信号）とを同期させることが好ましい。これにより、撮像装置４００ａは、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２で画像を撮像したタイミングの外部装置からの外部信号と撮像装置４００ａの装着状態とを把握することができ、適切に診断を行うことができる。

さらに、筐体４０１に保持され、第１撮像部４１１で撮像する部分の遮光状態と、第２撮像部４１２で撮像する部分の遮光状態とを検出する遮光センサ４４０をさらに備え、演算処理部４２０は、第１撮像部４１１で撮像した第１画像と、第２撮像部４１２で撮像した第２画像と、外部装置からの外部信号（視刺激信号）と、遮光センサ４４０で検出した検出結果（ＯＮ信号またはＯＦＦ信号）とを同期させることが好ましい。これにより、撮像装置４００ａは、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２で画像を撮像したタイミングの外部装置からの外部信号と撮像部の遮光状態とを把握することができ、適切に診断を行うことができる。

［変形例］
実施の形態１では、同期させた第１画像４１と第２画像４２とを１つの画像として画像データＣに含めて出力すると説明した。しかし、撮像装置４００が出力する画像データＣとして、図４に示したように同じ時間情報を含む第１撮像部４１１の１フレームの画像と第２撮像部４１２の１フレームの画像とを１つの画像として加工し、加工した画像と、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２の時間情報とを１つの画像データＣとして出力する構成に限定されない。たとえば、撮像装置４００は、同じ時間情報を含む第１撮像部４１１の画像データＡと第２撮像部４１２の画像データＢと外部装置からの外部信号とが交互となるように並べて画像データＣとして出力してもよい。

図１７は、第１撮像部４１１および第２撮像部４１２のそれぞれ画像を交互となるように並べて画像データを出力する場合の模式図である。演算処理部４２０は、図１７に示すように、同じ時間情報を含む視刺激信号処理装置６００のデータＸと第１撮像部４１１の画像データＡと第２撮像部４１２の画像データＢとが交互となるように並べて画像データＣにパッケージして出力する。同じ時間情報を含む第１撮像部４１１の１フレームの画像と第２撮像部４１２の１フレームの画像とを１つの画像として加工せずに、単に画像データＡと画像データＢと外部装置からの外部信号とを１つの画像データＣにパッケージして出力する。図１７に示す例では、第１撮像部４１１の時間情報と第２撮像部４１２の時間情報と外部装置の時間情報とを分けて出力するように図示しているが、第１撮像部４１１の時間情報と第２撮像部４１２の時間情報と外部装置の時間情報とを１つにまとめて出力してもよい。

図１７で示した変形例は、実施の形態２の撮像装置４００ａが出力する画像データＣに対しても同様に適用することができる。

以上のように、変形例の演算処理部４２０は、第１画像と第２画像とを同期させた画像データＡと画像データＢとを交互に送信する。これにより、データ処理装置１００が、同期させた画像データＡと画像データＢとを確実に受信することができ、同期した画像を術者１に提供することで適切にめまいの診断を行うことができる。

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

１ 術者、２ 被検者、５ スクリーン、１０，１０ａ 眼球運動データ処理システム、１００ データ処理装置、１１０ 画像処理部、１２０ 制御部、３００ ディスプレイ、４００，４００ａ 撮像装置、４０１，４０１ａ，４０１ｂ 筐体、４０１ｃ 接眼部、４０１ｄ 開口部、４０２ 遮光カバー、４０３ 配線、４１０ ガラス板、４１１ 第１撮像部、４１２ 第２撮像部、４２０ 演算処理部、４３０ 装着センサ、４４０ 遮光センサ、４５０ 頭部センサ、５０１ キーボード、５０２ マウス、６００ 刺激信号処理装置、６０１ 同期部、６０２ 処理部、７００ 外部装置。

Claims (7)

1. 平衡機能検査における眼球を撮像する撮像装置であって、
   被検者の頭部に装着する筐体と、
   前記筐体に保持され、前記被検者の眼球を撮像する撮像部と、
   外部装置との間で情報を通信する通信部と、
   前記撮像部で撮像した画像と、前記通信部で受信した前記外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、
   前記撮像部は、前記被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、前記被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有し、
   前記第１撮像部は、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを前記制御部に出力し、
   前記第２撮像部は、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを前記制御部に出力し、
   前記制御部は、
   第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と前記外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と前記外部装置からの外部信号とを同期させ、
   同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめ、
   前記通信部は、
   １つにまとめた時間情報と、前記制御部で加工した画像と、前記外部装置からの外部信号とを含む画像データをデータ処理装置へ送信する、撮像装置。
2. 前記制御部は、前記撮像部および前記外部装置に対して同期信号を送信し、
   前記撮像部および前記外部装置は、前記同期信号に基づき画像に付加した撮像情報と前記外部装置からの外部信号とを同期させる、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像部および前記外部装置に対して送信する前記同期信号は、所定の周期で繰り返す信号である、請求項２に記載の撮像装置。
4. 撮像情報および前記外部装置からの外部信号は、少なくともタイムスタンプの情報を含む、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記外部装置は、視刺激に関する装置、前記被検者のバイタルサインを検知する装置のうちのいずれかの装置である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 平衡機能検査における眼球運動データを処理する眼球運動データ処理システムであって、
   被検者の眼球を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置からのデータを受信し、当該データの処理を行うデータ処理装置と、
   前記被検者に関する情報および前記平衡機能検査に関する情報のうち少なくとも１つの情報を取得する外部装置と、を備え、
   前記撮像装置は、
   前記被検者の頭部に装着する筐体と、
   前記筐体に保持され、前記被検者の眼球を撮像する撮像部と、
   前記外部装置との間で情報を通信する通信部と、
   前記撮像部で撮像した画像と、前記通信部で受信した前記外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、
   前記撮像部は、前記被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、前記被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有し、
   前記第１撮像部は、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを前記制御部に出力し、
   前記第２撮像部は、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを前記制御部に出力し、
   前記制御部は、
   第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と前記外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と前記外部装置からの外部信号とを同期させ、
   同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめ、
   前記通信部は、
   １つにまとめた時間情報と、前記制御部で加工した画像と、前記外部装置からの外部信号とを含む画像データを前記データ処理装置へ送信し、
   前記データ処理装置は、
   同期された画像と前記外部装置からの外部信号とを前記撮像装置から受信する受信部と、
   前記受信した同期された画像と前記外部装置からの外部信号とに対して所定のデータ処理を実行する処理部と、を備える、眼球運動データ処理システム。
7. 被検者の頭部に装着する筐体と、前記筐体に保持され、前記被検者の眼球を撮像する撮像部と、外部装置との間で情報を通信する通信部と、前記撮像部で撮像した画像と、前記通信部で受信した前記外部装置からの外部信号とを同期させる制御部と、を備え、前記撮像部は、前記被検者の一方の眼球を撮像する第１撮像部と、前記被検者の他方の眼球を撮像する第２撮像部とを有する、平衡機能検査における眼球を撮像する撮像装置による制御方法であって、
   前記第１撮像部から、撮像した第１画像ごとに第１撮像情報を付加した第１画像データを受け付けるステップと、
   前記第２撮像部から、撮像した第２画像ごとに第２撮像情報を付加した第２画像データを受け付けるステップと、
   第１画像データに含まれる第１撮像情報と第２画像データに含まれる第２撮像情報と外部装置からの外部信号とに基づいて第１画像と第２画像と前記外部装置からの外部信号とを同期させ、同期させた第１画像と第２画像とを１つの画像として加工し、第１撮像情報、第２撮像情報、および外部信号に含まれる時間情報を１つにまとめるステップと、
   前記通信部から、１つにまとめた時間情報と、前記制御部で加工した画像と、前記外部装置からの外部信号とを含む画像データをデータ処理装置へ送信するステップと、を含む、制御方法。

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