JPH0298333A - Eye-ball motion image pick-up device - Google Patents

Eye-ball motion image pick-up device

Info

Publication number
JPH0298333A
JPH0298333A JP63249012A JP24901288A JPH0298333A JP H0298333 A JPH0298333 A JP H0298333A JP 63249012 A JP63249012 A JP 63249012A JP 24901288 A JP24901288 A JP 24901288A JP H0298333 A JPH0298333 A JP H0298333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pupil image
eyeball
image
value
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63249012A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0314449B2 (en
Inventor
Isao Ogoshi
大越 功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAGASHIMA IKA KIKAI KK
Original Assignee
NAGASHIMA IKA KIKAI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NAGASHIMA IKA KIKAI KK filed Critical NAGASHIMA IKA KIKAI KK
Priority to JP63249012A priority Critical patent/JPH0298333A/en
Publication of JPH0298333A publication Critical patent/JPH0298333A/en
Publication of JPH0314449B2 publication Critical patent/JPH0314449B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enable correct diagnosis without image correction by adding an X-axis value and a Y-axis value corresponding to the respective picture elements of a pupil image to calculate the center of gravity value to be output as X-Y co-ordinate signal. CONSTITUTION:An eye-ball pupil image forming device 1 is adapted to apply uniform light totally to an eye-ball in the substantially same direction as the optical axis of a matrix camera 2 to form a pupil image, and the matrix camera 2 passes the optical signal through a lens 17 of the matrix camera 2 to be formed as a pupil image on a solid-state image pick-up element. A matrix controller 3 creates a clock signal for controlling a solid-state image pick-up element of the matrix camera 2, an X-Y scanning signal and an output data signal. An X-Y axis value adder 4 comprises an adder for obtaining the center of gravity of a pupil image of an eye-ball, a counter and a register. A data processing unit 5 calculates X-Y coordinate value of the center of gravity of a pupil image by a computer, and a digital value is output as an analog signal. The obtained analog signal is used as data for diagnosing a patient's disease.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、視器、前庭、脳幹、大脳、あるいは小脳など
の障害を見つけるために、被検者に前方50cm〜10
0cmのゆっくりあるいは素早く動く目標を注視させた
時の眼球の動きを瞳孔反射像の動きとしてとらえること
によって、前記障害を検査あるいは解析処理できる眼球
運動撮像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is aimed at detecting disorders in the visual organs, vestibule, brainstem, cerebrum, or cerebellum, etc.
The present invention relates to an eye movement imaging device capable of inspecting or analyzing the above-mentioned disorders by capturing the movement of the eyeball as the movement of the pupillary reflex image when the eye is gazed at a slowly or rapidly moving target of 0 cm.

視器、前庭、脳幹、大脳、あるいは小脳などに障害があ
ると、目まいや平衡失調が生ずる。近年、これらの障害
を見つけるための検査装置が開発されるようになってき
た。
Damage to the visual organs, vestibule, brainstem, cerebrum, or cerebellum causes dizziness and imbalance. In recent years, inspection devices for detecting these defects have been developed.

すなわち、被検者に眼前50cm〜100cmのスクリ
ーン上のターゲット、または縞模様等を注視させ、その
眼球の動きを生体電気信号として取り出し、記録または
解析する電気眼振記録装置、解析装置、あるいは画像処
理を行なって分析、診断する眼球運動撮像装置が開発さ
れるようになった。
That is, an electronystagmus recording device, an analysis device, or an image recording device that has a subject gaze at a target, striped pattern, etc. on a screen 50 cm to 100 cm in front of the eyes, extracts and records or analyzes the movement of the eyeballs as a bioelectrical signal. Eye movement imaging devices that perform processing, analysis, and diagnosis have begun to be developed.

〔従来技術〕[Prior art]

従来この種の眼球運動撮像装置は、照明光を斜め方向か
ら眼球に照射し、CCD撮像カメラにより撮影して、モ
ニターで患者の眼球運動を観察し、あるいは撮影した映
像をもとに画像処理をし、診断のための解析処理を行な
っていた。
Conventionally, this type of eye movement imaging device irradiates the eyeball with illumination light from an oblique direction, photographs the eyeball with a CCD imaging camera, observes the patient's eyeball movement on a monitor, or performs image processing based on the photographed image. and was conducting analysis processing for diagnosis.

また、本出願人が開発した眼球運動撮像装置は、赤外線
の眼球への照射光軸、マトリックス・カメラのレンズの
光軸、および眼球が前方を直視した時の眼球視軸を光学
的に同軸となるように配置し、赤外線反射ミラーと、赤
外線は反射し、可視光は透過するダイクロイックミラー
とを使用することによって、補正計算をせずに正確な眼
球瞳孔の動きを撮像することができた。
In addition, the eye movement imaging device developed by the applicant optically coaxially aligns the optical axis of infrared radiation to the eyeball, the optical axis of the matrix camera lens, and the visual axis of the eyeball when the eyeball looks directly ahead. By using an infrared reflecting mirror and a dichroic mirror that reflects infrared rays and transmits visible light, it was possible to accurately image the movement of the eye and pupil without performing correction calculations.

さらに、上記眼球運動撮像装置は、スポット状画像の水
平および垂直方向の走査とデータ処理によりXY座標を
算出していた。
Further, the eye movement imaging device calculates the XY coordinates by scanning the spot image in the horizontal and vertical directions and processing the data.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のような従来の眼球運動撮像装置では、数十万画素
からなるCODを用いているため、画像を鮮明に写す場
合には良いが、1フレームの走査時間は33.3m5e
cないし15.1m5ecである。それに対して、眼球
は視角1度あたり4ないし5m5ecで動くというよう
に早い。
Conventional eye movement imaging devices such as those mentioned above use COD consisting of hundreds of thousands of pixels, which is good for capturing clear images, but the scanning time for one frame is 33.3m5e.
c to 15.1m5ec. In contrast, the eyeball moves quickly, at 4 to 5 m5ec per degree of visual angle.

したがって、CCDの走査速度を特別の走査方法により
早く走査しなければ正確な眼球運動の経過がわからない
という問題があった。
Therefore, there is a problem in that unless the scanning speed of the CCD is increased using a special scanning method, the course of eye movement cannot be accurately determined.

1フレームの走査速度を早くするため画素数を少なくす
ると、画像が十分鮮明にならないという問題があった。
When the number of pixels is reduced in order to increase the scanning speed of one frame, there is a problem that the image is not sufficiently clear.

さらに、従来の眼球運動撮像装置では、眼球の照明に当
たり照明装置を患者の眼球と同軸上に置かず、斜め方向
から眼球に照射しているので、眼球像をカメラの中央に
もってくるためのカメラ位置の調節と、赤外線を的確に
瞳孔を照射するための調節との二重の調節が必要であっ
た。さらに、眼球が左右へ動いた場合に、瞳孔反射像の
移動高は対称にならない、そのなめ、これを補正するた
めには、複雑な補正計算が必要になるという問題があっ
た。
Furthermore, in conventional eye movement imaging devices, when illuminating the eyeball, the illumination device is not placed on the same axis as the patient's eyeball, but illuminates the eyeball from an oblique direction. Double adjustments were required: position adjustment and adjustment to accurately irradiate the pupil with infrared rays. Furthermore, when the eyeball moves from side to side, the movement height of the pupillary reflection image is not symmetrical, and in order to correct this, there is a problem that complicated correction calculations are required.

上記問題を解決するために、照明光の眼球への照射軸を
マトリックス・カメラのレンズ光軸と眼球視軸と光学的
に同軸になるように配置したが、光学的に同軸にするた
めの調整装置等が大がかりとなり、医学の基礎的な研究
装置には良いが、外来診療に使用する臨床の検査装置に
するためには、小型化が困難であるという問題があった
In order to solve the above problem, the axis of the illumination light to the eyeball was arranged so that it was optically coaxial with the lens optical axis of the matrix camera and the eyeball visual axis, but adjustments were made to make them optically coaxial. The device is large-scale, and although it is good as a basic medical research device, it is difficult to miniaturize it for use as a clinical testing device for use in outpatient treatment.

本発明は、以上のような問題を解決するために、眼球へ
の照明が斜方向からの均一照明で分解能および感度低下
がない眼球運動撮像装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide an eye movement imaging device in which the eyeball is uniformly illuminated from an oblique direction and the resolution and sensitivity are not degraded.

本発明は、眼球運動を瞳孔の移動として捕えることから
きわめて簡単な装置として得られ、またその画像位置の
計算、あるいは複雑な画像処理を行なわなくてすむ眼球
運動撮像装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an eye movement imaging device that can be obtained as an extremely simple device because it captures eye movement as the movement of the pupil, and that does not require calculation of the image position or complicated image processing. do.

本発明は、マトリックス・カメラのレンズおよび固体撮
像素子を小型にしてもマトリックス・力メラの固体撮像
素子上の像の解像度あるいはSZN比が低下しない眼球
運動撮像装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an eye movement imaging device in which the resolution or SZN ratio of an image on a solid-state image sensor of a matrix camera does not deteriorate even when the lens and solid-state image sensor of the matrix camera are made smaller.

本発明は、瞳孔像の重心の移動を眼球運動の動きとして
見ることができる眼球運動撮像装置を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide an eye movement imaging device that allows the movement of the center of gravity of a pupil image to be viewed as an eye movement movement.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の詳細な説明するブロック概略図を示す
FIG. 1 shows a detailed illustrative block diagram of the invention.

第1図において、1は眼球瞳孔像形成器、2はたとえば
固体撮像素子からなるマトリックス・カメラ、3はマト
リックス・コントローラ、4はXY軸軸値算装置、5は
データ処理装置を示す。
In FIG. 1, 1 is an eyeball pupil image former, 2 is a matrix camera made of, for example, a solid-state image sensor, 3 is a matrix controller, 4 is an XY-axis value calculation device, and 5 is a data processing device.

眼球瞳孔像形成器1は、眼球にマトリックス・カメラの
光軸とほぼ同じ方向から均一な光を全面的に照射し、そ
の瞳孔像を形成するための装置。
The eyeball pupil image forming device 1 is a device for forming a pupil image by irradiating the entire eyeball with uniform light from approximately the same direction as the optical axis of the matrix camera.

マトリックス・カメラ2は、前記光信号をマトリックス
・カメラ2のレンズ17を通して固体撮像素子に瞳孔像
として結像させる。
The matrix camera 2 causes the optical signal to pass through the lens 17 of the matrix camera 2 and form an image on a solid-state image sensor as a pupil image.

そして、固体撮像素子には電気的にウィンドウをかけて
、画素数を減少させる。 マトリックス・コントローラ
3は、マトリックス・カメラ2の固体撮像素子を制御す
るクロック信号、XY走査信号、および出力データ信号
をつくる。
Then, the solid-state image sensor is electrically windowed to reduce the number of pixels. The matrix controller 3 generates a clock signal, an XY scanning signal, and an output data signal for controlling the solid-state image sensor of the matrix camera 2.

XY軸軸値算装置4は、眼球の瞳孔像の重心を得るため
の加算器、カウンタおよびレジスタから構成される。
The XY-axis value calculation device 4 includes an adder, a counter, and a register for obtaining the center of gravity of the pupil image of the eyeball.

データ処理装置5は、前記瞳孔像重心のXY座標値を計
算機によって計算し、デジタル値はアナログ信号として
出力する。
The data processing device 5 calculates the XY coordinate values of the pupil image gravity center using a computer, and outputs the digital values as analog signals.

このようにして得られたアナログ信号は、患者の病気の
診断のための資料となる。
The analog signals obtained in this way serve as data for diagnosing the patient's illness.

〔作 用〕[For production]

第2図を参照しつつ本発明に基づく作用を説明する。第
2図は本発明におけるXY座標算出手順原理説明図を示
す。
The operation based on the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 2 shows an explanatory diagram of the principle of the XY coordinate calculation procedure in the present invention.

第2図において、33は眼球瞳孔像形成器1によりマト
リックス・カメラ2が撮像した瞳孔像を示す。
In FIG. 2, reference numeral 33 indicates a pupil image taken by the matrix camera 2 using the eyeball pupil image forming device 1.

眼球瞳孔像形成器1において、照明光は眼球に均一に入
射し、瞳孔像の光束は、ダイクロイックミラーによって
マトリックス・カメラ2の固体撮像素子に入り電気信号
に変換される。このような均一照明の場合には、従来こ
の種の眼球運動撮像装置の赤外線による点光源と比較し
て、解像度の点でやや劣る面もあるが、その反面赤外線
反射ミラーを使用しないのでレンズ17に入射する瞳孔
像の光束をフルに活用できる利点がある。したがって、
臨床装置としては充分である。
In the eyeball and pupil image forming device 1, illumination light uniformly enters the eyeball, and the light beam of the pupil image enters the solid-state image sensor of the matrix camera 2 by a dichroic mirror and is converted into an electrical signal. In the case of such uniform illumination, the resolution is somewhat inferior compared to the infrared point light source of this type of eye movement imaging device, but on the other hand, since no infrared reflecting mirror is used, the lens 17 This has the advantage of making full use of the light flux of the pupil image that enters the pupil image. therefore,
It is sufficient as a clinical device.

マトリックス・カメラ2の固体撮像素子には、電気的に
ウィンドウがかけられているため、固体撮像素子の一定
範囲だけの有効走査ですむので、固体撮像素子の走査時
間は、眼球運動の経過を正確に捕えることができる時間
まで短縮することができる。
The solid-state image sensor of matrix camera 2 is electrically windowed, so only a certain range of the solid-state image sensor needs to be effectively scanned. The amount of time that can be captured can be shortened.

マトリックス・コントローラ3は、固体撮像素子からの
瞳孔像の重心を得るための各信号を形成し送出する。X
Yill′ll値加算装置4は、第2図図示のごとく、
眼球の瞳孔像33に対応する各画素のX軸の値として加
算する。データ処理装置5では、このX軸値を水平走査
するごとに得た結果の大小を比較する。すなわち、最初
の水平走査で加算されたX軸値を81、第2番目の走査
で加算されたX軸値を82、次々に83、S4・・・瞳
孔像33の中心Oの走査で加算しなxH値をS。、さら
に次の走査で加算されたX@値をS。+1とする。そし
て、X軸値S1とS2、S2とS8、S3とS4・・・
の大小を比較する。 このような比較を続けると、瞳孔
像33の中心Oの走査で加算したX軸値Soが最大で、
その次の走査で加算されたX軸値SO+1は、X軸位S
。より小となる。
The matrix controller 3 forms and sends each signal for obtaining the center of gravity of the pupil image from the solid-state image sensor. X
The Yill'll value adding device 4 is as shown in FIG.
It is added as the X-axis value of each pixel corresponding to the pupil image 33 of the eyeball. The data processing device 5 compares the magnitude of the results obtained each time the X-axis values are horizontally scanned. That is, the X-axis value added in the first horizontal scan is 81, the X-axis value added in the second scan is 82, 83, S4... is added in the scan of the center O of the pupil image 33. The xH value is S. , and the X@ value added in the next scan is S. +1. Then, the X-axis values S1 and S2, S2 and S8, S3 and S4...
Compare the size of. Continuing this comparison, the X-axis value So added during scanning of the center O of the pupil image 33 is the maximum,
The X-axis value SO+1 added in the next scan is the X-axis position S
. becomes smaller.

したがって、データ処理装置5の計算機により瞳孔像3
3の中心であるX軸値Soが求まる。このように加算さ
れて得たX軸値Soをx!lII値S。
Therefore, the pupil image 3 is calculated by the computer of the data processing device 5.
The X-axis value So, which is the center of 3, is found. The X-axis value So obtained by adding in this way is x! lII value S.

を得た全画素数で割ると、瞳孔像33の重心のX座標が
求まる。
By dividing by the total number of pixels obtained, the X coordinate of the center of gravity of the pupil image 33 can be found.

また、この時のX軸を走査する回数をカウンタで数えて
行くと、この数がYFi[になる。
Further, when the number of times the X-axis is scanned at this time is counted by a counter, this number becomes YFi[.

このように簡単な演算により、眼球の動きがXY座標値
として得られるので、眼球運動の画像補正を行なう必要
がないだけでなく、眼球の動きを正確にとらえることが
できる。
Since the movement of the eyeball can be obtained as XY coordinate values through simple calculations as described above, there is no need to perform image correction of the eyeball movement, and the movement of the eyeball can be accurately captured.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明における一実施例ブロック概略説明図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an embodiment of the present invention.

以下、第3図を参照しつつ本発明の一実施例を具体的に
説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG.

第3図において、1は眼球瞳孔像形成器、2はたとえば
固体撮像素子からなるマトリックス・カメラ、3はマト
リックス・コントローラ、4はXY軸軸値算装置、5は
データ処理装置、11は眼球、12は瞳孔、13は視軸
、14は均一な光を発射する照明装置、16は可視光を
通し照明反射光を反射するダイクロイックミラー、17
はマトリックス・カメラ2のレンズ、18はスクリーン
、21はマトリックス・カメラ2のレンズ17の光軸、
22はXカウンタ、23はYカウンタ、24はX加算器
、25は画素数カウンタ、26はXシフトレジスタで、
最初の値がレジスタIに入った後に、次の値がレジスタ
■に入ると、前の値はレジスタHにシフトされる。27
はYレジスタ、28は画素数レジスタ、29は割算器、
30は比較器、31は減算器、点線は眼球11の光反射
像として投影される帯域を示す。
In FIG. 3, 1 is an eyeball pupil image former, 2 is a matrix camera made of, for example, a solid-state image sensor, 3 is a matrix controller, 4 is an XY-axis value calculation device, 5 is a data processing device, 11 is an eyeball, 12 is a pupil, 13 is a visual axis, 14 is an illumination device that emits uniform light, 16 is a dichroic mirror that passes visible light and reflects reflected illumination light, 17
is the lens of matrix camera 2, 18 is the screen, 21 is the optical axis of lens 17 of matrix camera 2,
22 is an X counter, 23 is a Y counter, 24 is an X adder, 25 is a pixel number counter, 26 is an X shift register,
After the first value enters register I, when the next value enters register ■, the previous value is shifted into register H. 27
is the Y register, 28 is the pixel number register, 29 is the divider,
30 is a comparator, 31 is a subtracter, and the dotted line indicates a band projected as a light reflection image of the eyeball 11.

眼球瞳孔像形成器1は、均一な光を発射する照明装置1
4と、ダイクロイックミラー16とから構成され、眼球
11の瞳孔反射像を形成するためのものである。照明装
置14から発射された光は、眼球11に照射される。瞳
孔12からの光束は、ダイクロイックミラー16で直角
に曲げられ、レンズ17により集束されてマトリックス
・カメラ2に入る。
The eyeball pupil image forming device 1 is an illumination device 1 that emits uniform light.
4 and a dichroic mirror 16 for forming a pupillary reflection image of the eyeball 11. The light emitted from the illumination device 14 is irradiated onto the eyeball 11. The light beam from the pupil 12 is bent at a right angle by a dichroic mirror 16, focused by a lens 17, and enters the matrix camera 2.

マトリックス・カメラ2は、数十方何の画素のうち、電
気的にウィンドウをかけて100×100の1万個の画
素だけを使用して、走査時間を短縮している。 そして
、照明光による瞳孔12を瞳孔像33としてとらえて各
画素に対応するアナログ信号に変換する。
The matrix camera 2 shortens the scanning time by electrically windowing and using only 10,000 pixels (100×100) out of dozens of pixels. Then, the pupil 12 caused by the illumination light is captured as a pupil image 33 and converted into an analog signal corresponding to each pixel.

マトリックス・コントローラ3は、瞳孔像33が有る場
合に出すデータ信号DATA、垂直同期信号およびX軸
の走査に必要なりロック信号CLKを送出する。
The matrix controller 3 sends out a data signal DATA when there is a pupil image 33, a vertical synchronization signal, and a lock signal CLK necessary for X-axis scanning.

XY軸軸値算装置4は、Xカウンタ22、Yカウンタ2
3、X加算器24、画素数カウンタ25、Xシフトレジ
スタ26、Yレジスタ27、画素数レジスタ28から構
成される。Xカウンタ22は、マトリックス・カメラ2
における固体撮像装置のX方向走査に対応して、クロッ
クCLKにより全X軸の走査が終了するまでカウントを
続け、その後リセットする。Xカウンタ22は、次のク
ロックCLKにより加算器24に転送されて加算の準備
を行なう。
The XY-axis value calculation device 4 includes an X counter 22 and a Y counter 2.
3, an X adder 24, a pixel number counter 25, an X shift register 26, a Y register 27, and a pixel number register 28. The X counter 22 is the matrix camera 2
Corresponding to the X-direction scanning of the solid-state imaging device in , the clock CLK continues counting until all the X-axis scanning is completed, and then it is reset. The X counter 22 is transferred to the adder 24 in response to the next clock CLK to prepare for addition.

一方、水平走査が瞳孔像33(第2図参照)に対応した
画素に達した時点では、1の値が加算器24と画素数カ
ウンタ25に入る。加算器24は、Xカウンタ22の内
容と+1した値とを次々に加算して、Xレジスタ26に
入れる。
On the other hand, when the horizontal scan reaches a pixel corresponding to the pupil image 33 (see FIG. 2), a value of 1 is entered into the adder 24 and the pixel number counter 25. The adder 24 successively adds the contents of the X counter 22 and the value incremented by 1, and stores the result in the X register 26.

同時に、画素数カウンタ25で画素の数をカウントして
、この結果を画素数レジスタ28に入れる。
At the same time, the pixel number counter 25 counts the number of pixels, and the result is entered into the pixel number register 28.

たとえば、第4図図示の場合において、瞳孔像33にお
ける最初のX軸座標についての画素を加算すると、第4
図図示の第3走査線から瞳孔像33が現れる。
For example, in the case shown in FIG. 4, if the pixels for the first X-axis coordinate in the pupil image 33 are added, the fourth
A pupil image 33 appears from the illustrated third scanning line.

3・・・・5+6+7=18 順次他のXnについても同様に、 4・・・・3+4+5+6+7+8+9=425・・・
・2+3+4+5+6+7+8+9+l0=546・・
・・2÷3+4+5+6+7+8+9+10=547・
・・・2+3+4+5+6B+8+9+10=548・
・・・1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+1
1=669・・・・2+3+4+5+6+?+8+9+
1O=54これらの値は一旦レジスタ26のレジスタI
に入れ、次の値が入ると前の値はシフトされてレジスタ
■に入り、先の値と新しい値とを記憶する。
3...5+6+7=18 Similarly for other Xn sequentially, 4...3+4+5+6+7+8+9=425...
・2+3+4+5+6+7+8+9+l0=546...
・・2÷3+4+5+6+7+8+9+10=547・
...2+3+4+5+6B+8+9+10=548・
...1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+1
1=669...2+3+4+5+6+? +8+9+
1O=54 These values are temporarily stored in register I of register 26.
When the next value is entered, the previous value is shifted and entered into the register ■, and the previous value and new value are stored.

そして、先にレジスタ26に入った値と新たに入った値
とを比較器30で比較(引き算)し、比較の結果がマイ
ナスからプラスに変った時点で比較器30から1フレ一
ム終了信号を出す。
Then, the comparator 30 compares (subtracts) the value previously entered into the register 26 and the newly entered value, and when the comparison result changes from negative to positive, the comparator 30 sends a one-frame end signal. issue.

画素数レジスタ28の数は、比較器30から出される1
フレ一ム終了信号によって割算器に送出される。
The number in the pixel number register 28 is equal to 1 output from the comparator 30.
Sent to the divider by the end of frame signal.

一方、X軸を走査するごとに出される垂直同期信号でX
カウンタ22および画素数カウンタ25をリセットする
と同時にYカウンタを+1して、その値をYレジスタ2
7に入れる。
On the other hand, the vertical synchronization signal that is issued every time the X axis is scanned
At the same time as resetting the counter 22 and the pixel number counter 25, the Y counter is incremented by 1, and the value is transferred to the Y register 2.
Put it in 7.

次に、比較器30において、たとえば第4図図示のごと
く、第8番目の水平走査におけるX軸加算値66と第9
番目の水平走査におけるX軸加算値54とを比較すると
差がプラスとなり、水平走査を終了させる信号を送出す
るとともにXシフトレジスタ26のレジスタ■の内容を
割算器29に送り、この値を画素数レジスタ28の数1
1で割りX座標とする。
Next, in the comparator 30, as shown in FIG.
When compared with the X-axis addition value 54 in the th horizontal scan, the difference is positive, and a signal to end the horizontal scan is sent, and the contents of the register ■ of the X shift register 26 are sent to the divider 29, and this value is applied to number register 28 number 1
Divide by 1 to get the X coordinate.

この時のYレジスタ27には、第9番目の水平走査線と
して9が入っているので、減算器31で自動的に1を引
きこれをY9標とする。
At this time, the Y register 27 contains 9 as the ninth horizontal scanning line, so the subtracter 31 automatically subtracts 1 and sets this as the Y9 mark.

このようにして1フレームの瞳孔像の重心のX座標およ
びY座標が求まるが、水平走査を最後まで行なわなくて
済む。
Although the X and Y coordinates of the center of gravity of one frame of the pupil image are determined in this way, it is not necessary to perform horizontal scanning to the end.

本発明により求められた瞳孔像33の重心位置は、絶対
値であるため画像補正を行なうことなく、診断結果を得
ることができる。
Since the center of gravity position of the pupil image 33 determined by the present invention is an absolute value, a diagnostic result can be obtained without image correction.

第5図は本発明の他の実施例におけるXY座標算出手順
説明図を示す。
FIG. 5 shows an explanatory diagram of the XY coordinate calculation procedure in another embodiment of the present invention.

第2図における方法と同様に、瞳孔像33の重心を得る
ために、瞳孔像33の中心Oを走査する走査線が何番目
のものかということと、その時の瞳孔像33の加算値と
がわかればよい。
Similar to the method shown in FIG. 2, in order to obtain the center of gravity of the pupil image 33, the number of scanning lines used to scan the center O of the pupil image 33 and the added value of the pupil image 33 at that time are determined. All you have to do is understand.

したがって、第5図図示のごとく、X、/Y、X、/Y
、X、/Y・・・・すなわちこれらの微分値を求めてい
き、この微分値がOになった時の走査線は、瞳孔像33
の中心を通過したものであることがわかる。
Therefore, as shown in Figure 5, X, /Y, X, /Y
,
It can be seen that it passes through the center of

ただし、X1=S1/2  (Sは第2図参照)X2 
= (S2  St )/2 Yは走査線幅 瞳孔像33の中心の走査線がわかれば、その後の計算は
第4図図示から計算ができる。
However, X1=S1/2 (See Figure 2 for S)X2
= (S2 St )/2 Y is the scanning line width Once the scanning line at the center of the pupil image 33 is known, the subsequent calculations can be made from the illustration in FIG.

第4図図示のごとく、水平走査線の数が少ないと微分係
数がOとなる場合が続くことがあるが、実際には水平走
査線の数は多いためこのようになることは少ない。しか
し、雑音等が入った場合を考慮して、比較する走査線の
数を増加して、微分係数がOまたは極性の変化が連続し
た時点を検出して、この検出値から軸の中心線を得るよ
うにすることもできる。
As shown in FIG. 4, when the number of horizontal scanning lines is small, the differential coefficient may continue to be O, but in reality, since the number of horizontal scanning lines is large, this rarely happens. However, in consideration of noise, etc., the number of scan lines to be compared is increased, and the point in time when the differential coefficient is O or the polarity changes continuously is detected, and the center line of the axis is determined from this detected value. You can also get it.

また、第4図および第5図の実施例は、水平走査によっ
て得られた値からX座標を求めたが、前記値からY座標
を求めた後にX座標を求めることもできる。
Further, in the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, the X coordinate is determined from the value obtained by horizontal scanning, but the X coordinate can also be determined after the Y coordinate is determined from the value.

なお、眼球運動をモニターするとき、所望によって瞳孔
12の動きとして見ることも、瞳孔の重心、すなわちス
ポットとして眼球11の動きを正確にとらえることもで
きる。そして、このモニターは、上記画面を必要に応じ
て切り換えて見ることができるように構成することがで
きる。
Note that when monitoring the eyeball movement, it is possible to monitor the movement of the pupil 12 as desired, or to accurately capture the movement of the eyeball 11 as the center of gravity of the pupil, that is, as a spot. This monitor can be configured so that the screen can be switched and viewed as needed.

〔発明の効果〕 本発明によれば、眼球の瞳孔像の重心をXY座標の位置
として演算するので、眼球の動きの絶対値であるから画
像補正を行なう必要がなく、正確な診断ができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since the center of gravity of the pupil image of the eyeball is calculated as the position of the XY coordinates, there is no need to perform image correction since it is the absolute value of the movement of the eyeball, and accurate diagnosis can be made.

本発明によれば、マトリックス・カメラの固体撮像素子
に電気的にウィンドウをかけて画素数を減らし、さらに
走査時間を早くすることで、走査時間4m5ecを達成
しただけでなく、瞳孔像の走査をほぼ半分で済ますこと
ができる。
According to the present invention, by electrically windowing the solid-state image sensor of the matrix camera to reduce the number of pixels and further speeding up the scanning time, we have not only achieved a scanning time of 4 m5ec, but also made it possible to scan the pupil image. You can do it in about half.

したがって、素早い眼球運動であっても、正確に計測す
ることができる。
Therefore, even rapid eye movements can be accurately measured.

本発明によれば、マトリックス・カメラの固体撮像素子
に電気的にウィンドウをかけて画素数を減らした分、画
像密度が低下することと、瞳孔像として像面積を多きく
取り扱うことにより、多少解像度が低下するが、瞳孔像
の中心点のみを算出するので、解像度には実質的に関係
なく、S/N比を向上することができ、また画像補正を
行なわなくても診断の精度を上げることができる。
According to the present invention, the image density decreases by electrically windowing the solid-state image sensor of the matrix camera to reduce the number of pixels, and by treating the image area as a pupil image with a large amount, the resolution increases to some extent. However, since only the center point of the pupil image is calculated, the S/N ratio can be improved regardless of the resolution, and the accuracy of diagnosis can be improved even without image correction. Can be done.

本発明によれば、赤外線反射ミラーを設ける必要がない
ので、小型化と調整個所を少なくすことができたため、
臨床医むきの安価な装置を提供することができる。
According to the present invention, there is no need to provide an infrared reflecting mirror, so it is possible to downsize and reduce the number of adjustment points.
It is possible to provide an inexpensive device for clinicians.

本発明によれば、モニターを眼球の画像としても、眼球
の動く点としても必要に応じて自由に選択して見ること
ができる。
According to the present invention, it is possible to freely select and view the image of the eyeball or the moving point of the eyeball on the monitor as necessary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明における
XY座標算出手順原理説明図、第3図は本発明における
一実施例ブロック概略説明図、第4図は本発明における
XY座標算出手順説明図、第5図は本発明の他の実施例
におけるXY座標算出手順説明図を示す。 図において、 1−・−眼球瞳孔像形成器 2− マトリックス・カメラ 3− マトリックス・コントローラ 4−−一一一−−x y H値加算装置5−一−−デー
タ処理装置 11−・−眼球 13・−視軸 14・・・−・−均一照明 16−・−・・・・・・ダイクロイ 17−・−・−レンズ 21−−・−・レンズの光軸 23−・−・Yカウンタ 25−・・−画素数カウンタ 27・−Yレジスタ 29−・・・・・−割算器 31−−−−・減算器 ツクミラー 19−−−スクリーン 22−・−Xカウンタ 24・−・−・X加算器 26・−・Xシフトレジスタ 28− ・画素数レジスタ 30 ・−一−・比較器 33−  ・瞳孔像 12・−謹孔 第1図 第 図 第2図 第 図
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the principle of the XY coordinate calculation procedure in the present invention, FIG. Calculation Procedure Explanation Diagram FIG. 5 shows an XY coordinate calculation procedure explanatory diagram in another embodiment of the present invention. In the figure, 1-.-Eyeball pupil image former 2-Matrix camera 3-Matrix controller 4--111--x y H value addition device 5-1--Data processing device 11--Eyeball 13 -Visual axis 14--Uniform illumination 16--Dichroi 17--Lens 21--Lens optical axis 23--Y counter 25- --- Pixel number counter 27 --- Y register 29 --- Divider 31 --- Subtractor Tsukmirror 19 --- Screen 22 --- X counter 24 --- X addition Device 26 - X shift register 28 - Pixel number register 30 - Comparator 33 - Pupil image 12 - Diagram 1 Figure 2 Figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)眼球運動を撮像する眼球運動撮像装置において、 眼球の照明により瞳孔像を形成する眼球瞳孔像形成器1
と、 当該眼球瞳孔像形成器1により形成された瞳孔像を撮像
し、画素ごとにアナログ信号として取り出す固体撮像素
子からなるマトリックス・カメラ2と、 当該マトリックス・カメラ2の撮像素子を走査するため
の走査クロック信号、一画面に対応する画像アナログ信
号からデジタルデータ信号を得るためのマトリックス・
コントローラ3と、 当該マトリックス・コントローラ3の各送出信号から得
られた瞳孔像の各画素に対応するX軸値およびY軸値を
加算するXY軸値加算装置4と、当該XY軸値加算装置
4より算出された瞳孔像の位置情報を基にして、少なく
とも瞳孔像の1/2+1走査線の水平方向走査により得
られたX軸値からその重心値を算出してXY座標信号と
して出力するデータ処理装置5と、を備えたことを特徴
とする眼球運動撮像装置。
(1) In an eyeball movement imaging device that images eyeball movements, an eyeball and pupil image forming device 1 that forms a pupil image by illuminating the eyeballs.
a matrix camera 2 consisting of a solid-state image sensor that captures the pupil image formed by the eyeball pupil image former 1 and extracts it as an analog signal for each pixel; and a matrix camera 2 for scanning the image sensor of the matrix camera 2. A scanning clock signal, a matrix for obtaining a digital data signal from an image analog signal corresponding to one screen.
Controller 3; Based on the positional information of the pupil image calculated by An eye movement imaging device comprising: device 5;
(2)前記眼球瞳孔像形成器1における眼球11への照
射光は均一な照明であることを特徴とする請求項1記載
の眼球運動撮像装置。
(2) The eyeball movement imaging device according to claim 1, wherein the light irradiated onto the eyeball 11 by the eyeball pupil image forming device 1 is uniform illumination.
(3)前記XY軸値加算装置4およびデータ処理装置5
は、瞳孔像の走査により得られたX軸値またはY軸値の
微分係数を求めることによって、X軸値またはY軸値の
重心値を算出してXY座標信号として出力することを特
徴とする請求項1記載の眼球運動撮像装置。(4)前記
マトリックス・カメラ2は、固体撮像素子の画素に対し
て電気的にウィンドウをかけたことを特徴とする請求項
1記載の眼球運動撮像装置。
(3) The XY-axis value addition device 4 and the data processing device 5
is characterized by calculating the centroid value of the X-axis value or Y-axis value by determining the differential coefficient of the X-axis value or Y-axis value obtained by scanning the pupil image, and outputting it as an XY coordinate signal. The eye movement imaging device according to claim 1. (4) The eye movement imaging device according to claim 1, wherein the matrix camera 2 electrically windows the pixels of a solid-state image sensor.
JP63249012A 1988-10-04 1988-10-04 Eye-ball motion image pick-up device Granted JPH0298333A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63249012A JPH0298333A (en) 1988-10-04 1988-10-04 Eye-ball motion image pick-up device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63249012A JPH0298333A (en) 1988-10-04 1988-10-04 Eye-ball motion image pick-up device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0298333A true JPH0298333A (en) 1990-04-10
JPH0314449B2 JPH0314449B2 (en) 1991-02-26

Family

ID=17186696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63249012A Granted JPH0298333A (en) 1988-10-04 1988-10-04 Eye-ball motion image pick-up device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0298333A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5875009A (en) * 1996-08-26 1999-02-23 Nec Corporation Sequential staggered type thin film transistor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944241A (en) * 1982-09-07 1984-03-12 穂垣 正暢 Apparatus for measuring pulse of embryo
JPS60126140A (en) * 1983-12-12 1985-07-05 日本放送協会 Sight information analytical apparatus
JPS63288133A (en) * 1987-02-17 1988-11-25 アイ・リサーチ・インスティテュート・オブ・レティナ・ファウンデイション Eyeground tracing and stabilizing apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944241A (en) * 1982-09-07 1984-03-12 穂垣 正暢 Apparatus for measuring pulse of embryo
JPS60126140A (en) * 1983-12-12 1985-07-05 日本放送協会 Sight information analytical apparatus
JPS63288133A (en) * 1987-02-17 1988-11-25 アイ・リサーチ・インスティテュート・オブ・レティナ・ファウンデイション Eyeground tracing and stabilizing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5875009A (en) * 1996-08-26 1999-02-23 Nec Corporation Sequential staggered type thin film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0314449B2 (en) 1991-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5858433B2 (en) Gaze point detection method and gaze point detection device
CN105358092B (en) The automatic acquisition based on video for dental surface imaging equipment
JP3420597B2 (en) Anterior segment imaging device
JPH01113605A (en) Apparatus for measuring three-dimensional shape
JPWO2012020760A1 (en) Gaze point detection method and gaze point detection device
JP4766919B2 (en) Ophthalmic measuring method and ophthalmic measuring apparatus
US8184149B2 (en) Ophthalmic apparatus and method for increasing the resolution of aliased ophthalmic images
JP2021166903A (en) Ophthalmologic apparatus and control method thereof
JP3477567B2 (en) Pupil measuring device and Alzheimer's disease diagnostic device
JP2023033406A (en) Ophthalmologic apparatus
JP2021092445A (en) Scan type imaging device, control method of the same, image processing device, control method of the same, scan type imaging method, image processing method, program and recording medium
JPH0298333A (en) Eye-ball motion image pick-up device
US10674902B2 (en) Information processing apparatus, operation method thereof, and computer program
CN215305700U (en) Automatic positioning mechanical arm oral cavity lamp
JPH06165754A (en) Ophthalmic apparatus
WO2020111104A1 (en) Ophthalmological device
JP7410481B2 (en) Image processing method, scanning imaging method, image processing device, control method thereof, scanning imaging device, control method thereof, program, and recording medium
CN111954485A (en) Image processing method, program, image processing apparatus, and ophthalmologic system
JPH0268030A (en) Eyeball movement image pickup device
JP7044420B1 (en) OCT device control device and program
WO2024034298A1 (en) Ophthalmologic device, method for controlling ophthalmologic device, and recording medium
CN214048773U (en) Eyeball motion inspection instrument
CN103908223A (en) Image obtaining device and method
WO2023037658A1 (en) Ophthalmological device, method for controlling ophthalmological device, method for processing eye image, program, and recording medium
JPH07113623A (en) Method and device for alignment of three dimensional shape data