JPH10234674A - Method for judging presence or absence of change of fundus oculi image with time - Google Patents

Method for judging presence or absence of change of fundus oculi image with time

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JPH10234674A
JPH10234674A JP9060161A JP6016197A JPH10234674A JP H10234674 A JPH10234674 A JP H10234674A JP 9060161 A JP9060161 A JP 9060161A JP 6016197 A JP6016197 A JP 6016197A JP H10234674 A JPH10234674 A JP H10234674A
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JP
Japan
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image
fundus
images
change
absence
Prior art date
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Application number
JP9060161A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Sakuma
聡 佐久間
Tadashi Nakanishi
正 仲西
Yuichi Fujino
雄一 藤野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support the judgment of normal example dismissal by means of a doctor by automatically judging presence or absence of change with time by means of comparing the fundus oculi images of a same patient. SOLUTION: Presence or absence of change with time in the fundus oculi image is judged in this judging method. In this case, the method is provided with process (S101-S107) where the shapes of an eyeball and a fundus part in two kinds of eye fundus oculi images to be a comparison object are made to be appropriate by a parabolic surface so as to be aligned, process (S108) where respective values are corrected in RGB space between fundus oculi images after aligning and process (S109) where presence or absence of change with time is judged through the use of Euclidean distance between respectively corrected eye fundus oculi images.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、眼底画像の個人比
較を行う際の、病変の発生を判定するための画像処理法
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image processing method for judging the occurrence of a lesion when performing an individual comparison of a fundus image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来コンピュータを用いた眼底画像の読
影支援においては、交叉現象や出血・白斑、網膜神経繊
維層異常の検出など、個々の病変の発見を目的として、
カラー眼底画像のGプレーンからフイルタリング処理に
より得られる血管群より血管交差部を抽出する方法、R
GB値に基づくテンプレートマッチングや画像中の直線
群の集中度などに基づく病変部の抽出法などが使用され
てきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in computer-aided fundus image interpretation support, detection of individual lesions such as crossover phenomena, bleeding / white spots, and abnormalities of the retinal nerve fiber layer have been performed.
A method of extracting a blood vessel intersection from a blood vessel group obtained by filtering from a G plane of a color fundus image,
Template matching based on GB values, a method of extracting a lesion based on the concentration of a straight line group in an image, and the like have been used.

【0003】また、経時変化に基づく病変発見を目的と
しては、差分処理の前処理として画像間の位置合わせ時
に単純な線形変換を使用する方法、差分処理には単純な
輝度値の差を経時変化の判定基準とする方法が使用され
てきた。
In order to detect a lesion based on a change over time, a simple linear transformation is used at the time of registration between images as a pre-process of a difference process. Has been used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】健康診断においては、
コストが重要なファクタとなるために、専門医が経験に
より精密検診の必要か否かを判定する「スクリーニン
グ」において、基準範囲の下で全体の受診者数の90%
以上を占める正常例を迅速に棄却することが重要である
と考えられている。
SUMMARY OF THE INVENTION In health examinations,
90% of the total number of patients under the reference range in "screening" where specialists determine from experience whether or not a detailed examination is necessary because cost is an important factor
It is considered important to promptly reject the normal cases occupying the above.

【0005】眼底画像から発見できる重要疾患の病変の
特徴は円形/線状/点状の赤斑や白斑などで代表される
ように、様々な色調、様々な形状を持つており、多様な
形態として表現され、また、対象が生体であるために特
徴の個体差が大きい。従って、上述した個々の病変発見
を目的とする手法では、その他の病変発見のため医師が
再度眼底写真を読影しなければならないという第一の問
題点がある。
The characteristics of lesions of important diseases that can be found from fundus images have various colors and shapes, as represented by circular / linear / point-like red spots and vitiligo, etc. In addition, since the object is a living body, individual differences in characteristics are large. Therefore, the above-described method for finding individual lesions has a first problem that a doctor must re-read a fundus photograph for finding other lesions.

【0006】また、経時変化に基づく病変発見を目的と
する方法においては、位置合わせのための単純な線形変
換では残差が大きいという第二の問題点がある。
In the method for detecting a lesion based on a change with time, there is a second problem that a simple linear transformation for alignment causes a large residual.

【0007】さらに、差分処理時に単純な輝度値の差を
経時変化の判定基準とする方法では撮影環境の変化を受
けやすいという第三の問題点がある。
Further, the third problem is that the method of using a simple difference in luminance value as a criterion for a change with time during the difference processing is susceptible to a change in the photographing environment.

【0008】本発明の目的は、正常例棄却という目的を
達成するため、個々の病変発見を目的とする手法ではそ
の他の病変発見のため医師が再度読影しなければならな
いという第一の問題点、位置合わせのための単純な線形
変換では残差が大きいという第二の問題点、差分処理時
に単純な輝度値の差を経時変化の判定基準とする方法で
は撮影環境の変化を受けやすいという第三の問題点を解
決し、同一受診者の眼底画像の比較により自動的に経時
変化有無を判定し、医師の正常例棄却の判定を支援する
経時変化有無判定法を提供することである。
[0008] The object of the present invention is to achieve the object of rejecting normal cases, the first problem is that, in the method aimed at finding individual lesions, a doctor must re-read the image to find other lesions. The second problem is that the residual is large in a simple linear transformation for alignment, and the third method is that the method is susceptible to a change in a shooting environment in a method in which a simple difference in luminance value is used as a criterion of a change with time in a difference process. It is an object of the present invention to provide a method for judging the presence or absence of a temporal change which automatically determines the presence or absence of a temporal change by comparing the fundus images of the same examinee, and assists a doctor in determining the rejection of a normal case.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の眼底画像の経時
変化有無判定法は、眼底画像における経時変化の有無を
判定する手法において、比較の対象となる二種の眼底画
像の眼球および眼底部の形状を放物面で近似させて位置
合わせを行う過程と、位置合わせ後の眼底画像間をRG
B空間中でそれぞれの値を補正する過程と、それぞれ補
正された眼底画像間のユークリッド距離を用いて経時変
化の有無を判定する過程とを有する。
According to the present invention, there is provided a method for judging whether or not there is a temporal change in a fundus image in a method for judging whether or not there is a temporal change in a fundus image. Process of approximating the shape of a parabola with a paraboloid, and RG
There is a step of correcting each value in the B space, and a step of determining whether there is a temporal change using the Euclidean distance between the fundus images corrected respectively.

【0010】眼底画像の眼球および眼底部の形状を放物
面で近似させて位置合わせを行う過程では、比較の対象
となる二種の眼底画像の血管交差点および血管と乳頭部
との交差点とを特徴点として抽出し、それぞれの特徴点
を放物面上に射影して対応する特徴点間で幾何変換を行
って位置合わせを行なってもよく、 放物面近似後の位
置合わせの過程では、所定の大きさに分割された眼底画
像の各ブロックを対象として局所領域毎にずらしマツチ
ングを行ってもよく、RGB空間中でのそれぞれの値を
補正する過程では、眼底画像間の輝度値を一致させて補
間してもよい。
In the process of performing positioning by approximating the shape of the eyeball and the fundus of the fundus image with a paraboloid, the intersection of the blood vessel and the intersection of the blood vessel and the nipple of the two fundus images to be compared are determined. It may be extracted as feature points, each feature point may be projected onto a paraboloid, and geometric transformation may be performed between corresponding feature points to perform alignment.In the alignment process after parabolic surface approximation, Matching may be performed by shifting each block of the fundus image divided into a predetermined size for each local region, and in the process of correcting the respective values in the RGB space, the luminance values between the fundus images are matched. Alternatively, interpolation may be performed.

【0011】また、補正された眼底画像間のユークリッ
ド距離を用いての経時変化の有無の判定が、3次元RG
B空間中での画像間のユークリッド距離による、経時変
化の有無の判定であってもよい。
In addition, the presence or absence of a temporal change using the Euclidean distance between the corrected fundus images is determined by three-dimensional RG.
The determination of the presence or absence of a temporal change may be based on the Euclidean distance between images in the B space.

【0012】本発明では、眼球および眼底部の形状を放
物面で近似することにより、眼底画像の撮影場所が異な
った場合でも位置ずれを抑制することが可能である。ま
た、位置合わせ後の画像間をRGB空間中で補正するこ
とにより、撮影時の明るさの違いを無視することが可能
となる。さらに、補正後の画像間のユークリッド距離を
求めることにより、求められた値の大きさから経時変化
有無の判定を行い、その判定結果より医師は客観的に正
常例棄却を行うことが可能となる。
In the present invention, by approximating the shapes of the eyeball and the fundus with a paraboloid, it is possible to suppress the displacement even when the photographing place of the fundus image is different. Further, by correcting the positions between the images after the alignment in the RGB space, it is possible to ignore the difference in brightness at the time of shooting. Further, by determining the Euclidean distance between the corrected images, it is possible to determine whether there is a change with time from the magnitude of the obtained value, and the doctor can objectively reject the normal case based on the determination result. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態
の経時変化有無判定法のフローチャートであり、S10
1は計測画像と参照画像の入力、S102は対応候補点
の抽出、S103は初期対応点検索と画像間の相対ずれ
量の推定、S104は相対ずれ量に基づく対応候補点群
の決定、S105は対応点群を放物面上に射影、S10
6は射影された対応点群間の幾何変換係数の推定、S1
07はずらしマッチングによるブロック位置ずれ補正、
S108はRGB値変換による色補正、S109はユー
クリッド距離に基づく経時変化有無判定の各処理ステッ
プを示す。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart of a method for determining the presence or absence of a change with time according to the embodiment of the present invention.
1 is input of a measurement image and a reference image, S102 is extraction of a corresponding candidate point, S103 is an initial corresponding point search and estimation of a relative shift amount between images, S104 is a corresponding candidate point group determination based on the relative shift amount, and S105 is Project corresponding point cloud on paraboloid, S10
6 is the estimation of the geometric transformation coefficient between the projected corresponding points, S1
07 is block position shift correction by shift matching,
S108 indicates each processing step of color correction by RGB value conversion, and S109 indicates each processing step of determining whether or not there is a change with time based on the Euclidean distance.

【0014】図2は対応候補点および初期対応点の抽出
処理例を示す眼底画像のディスプレイ上に表示された中
間調画像の写真であり、(a)は参照画像、(b)は計
測画像であり、図中符号201は参照画像、202は計
測画像、203は初期対応点、204は最多対応候補点
数のブロック、205は対応候補点を示す。
FIGS. 2A and 2B are photographs of a halftone image displayed on a fundus image display showing an example of extraction processing of a corresponding candidate point and an initial corresponding point, wherein FIG. 2A is a reference image, and FIG. In the figure, reference numeral 201 denotes a reference image, 202 denotes a measurement image, 203 denotes an initial corresponding point, 204 denotes a block having the maximum number of corresponding candidate points, and 205 denotes a corresponding candidate point.

【0015】図3は対応点決定例を示す眼底画像のディ
スプレイ上に表示された中間調画像の写真であり、
(a)は参照画像、(b)は計測画像であり、図中符号
301は参照画像、302は計測画像、306は対応点
を示す。
FIG. 3 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing an example of determining corresponding points.
(A) is a reference image, (b) is a measurement image, and reference numeral 301 in the figure denotes a reference image, 302 denotes a measurement image, and 306 denotes a corresponding point.

【0016】図4は対応点の放物面上への射影処理例を
示す模式図であり、図中符号401はz軸、402はx
軸、403は画像面、404は放物面、405は対応
点、406は射影後の対応点を示す。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a process of projecting a corresponding point on a paraboloid. In FIG.
The axis, 403 indicates an image plane, 404 indicates a paraboloid, 405 indicates a corresponding point, and 406 indicates a corresponding point after projection.

【0017】図5は放物面近似変換後の参照画像を示す
眼底画像のディスプレイ上に表示された中間調画像の写
真であり、図中符号501は放物面近似変換後の参照画
像である。
FIG. 5 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing a reference image after parabolic approximation conversion, and reference numeral 501 in the figure denotes a reference image after parabolic approximation conversion. .

【0018】図6は各ブロックごとの位置ずれ量分布を
示す眼底画像のディスプレイ上に表示された中間調画像
の写真であり、図中符号601は参照画像の位置ずれ量
分布、606は対応点、607はブロックである。
FIG. 6 is a photograph of a halftone image displayed on the display of a fundus image showing a positional shift amount distribution for each block. In the figure, reference numeral 601 denotes a positional shift amount distribution of a reference image, and 606 denotes a corresponding point. , 607 are blocks.

【0019】図7はずらしマツチング後の参照画像を示
す眼底画像のディスプレイ上に表示された中間調画像の
写真であり、図中符号701はずらしマッチング後の参
照画像である。図5〜図7は放物面近似変換およびずら
しマッチングによる位置合わせの例を示す。
FIG. 7 is a photograph of a halftone image displayed on the display of the fundus image showing the reference image after the shift matching, and reference numeral 701 in the figure is a reference image after the shift matching. FIG. 5 to FIG. 7 show examples of position adjustment by parabolic surface approximate conversion and shift matching.

【0020】図8は経時変化有無判定における参照画像
の眼底画像のディスプレイ上に表示された中間調画像の
写真であり、図中符号801は参照画像ある。
FIG. 8 is a photograph of a halftone image displayed on the display of the fundus image of the reference image in the determination of the presence or absence of change with time, and reference numeral 801 in the figure denotes a reference image.

【0021】図9は経時変化有無判定における計測画像
の眼底画像のディスプレイ上に表示された中間調画像の
写真であり、図中符号902は計測画像、908は経時
変化部である。
FIG. 9 is a photograph of a halftone image displayed on the display of the fundus image of the measured image in the determination of the presence or absence of a change with time, in which reference numeral 902 denotes a measured image, and 908 denotes a time-varying portion.

【0022】図10は参照画像と計測画像のユークリッ
ド距離値の分布を示す眼底画像のディスプレイ上に表示
された中間調画像の写真であり、図中符号1008は経
時変化部である。図8〜図10は経時変化有りの画像に
対する経時変化有無判定処理例を示す図である。
FIG. 10 is a photograph of a halftone image displayed on the display of the fundus image showing the distribution of the Euclidean distance value between the reference image and the measurement image, and reference numeral 1008 in the figure denotes a temporal change portion. FIG. 8 to FIG. 10 are diagrams illustrating an example of a temporal change presence / absence determination process for an image with temporal change.

【0023】まず、同一受診者の眼底画像において、経
時変化有無を判定すべき画像を計測画像202、判定時
に参照とする対比画像を参照画像201とし、各画像が
入力処理S101によりコンピュータに入力され、対応
候補点の抽出処理S102、初期対応点検索と画像間の
相対ずれ量の推定処理S103、および相対ずれ量に基
づく対応点群の決定処理S104により画像間の対応点
を決定する。
First, in a fundus image of the same examinee, an image for which the presence or absence of a temporal change is to be determined is a measurement image 202, a comparison image to be referred to at the time of determination is a reference image 201, and each image is input to the computer through input processing S101. Corresponding points between images are determined by a corresponding candidate point extraction process S102, an initial corresponding point search and a relative displacement amount estimation process S103, and a corresponding point group determination process S104 based on the relative displacement amount.

【0024】対応候補点の抽出処理S102では、計測
画像202および参照画像201のカラー画像のGre
enプレーンを用いてフイルタ処理(平滑化、2値化、
微小領域除去、細線化)により画像中の顕著に現れるエ
ッジ部分(血管部や乳頭部の縁)を抽出する。
In the process S102 for extracting the corresponding candidate points, the Gre image of the color image of the measurement image 202 and the reference image 201 is obtained.
Filter processing (smoothing, binarization,
An edge portion (a blood vessel portion or an edge of a nipple) that appears conspicuously in the image is extracted by minute area removal and thinning.

【0025】抽出されたエッジ画像に対して、十字型や
Y字型などのテンプレートを使用し、テンプレートマッ
チングによってエッジの交差点(血管分岐点および乳頭
部と血管部の交差部)を図2に示すように対応候補点2
05として求める。
FIG. 2 shows the intersections of the edges (the blood vessel bifurcation points and the intersections between the nipples and the blood vessels) by template matching using a template such as a cross or a Y-shape for the extracted edge image. Like candidate point 2
Calculate as 05.

【0026】次に、初期対応点検索と画像間の相対ずれ
量の推定処理103では、まず、計測画像を同一の大き
さのブロックに分割し、各ブロックの領域内に含まれる
対応候補点205をカウントする。
Next, in the initial corresponding point search and relative displacement estimation processing 103, the measured image is first divided into blocks of the same size, and the corresponding candidate points 205 included in the area of each block are divided. Count.

【0027】各ブロックの中で、最も多くの対応候補点
205を含む最多対応候補点数のブロック204を選択
し、ブロック領域内部から任意に対応候補点205を選
ぶ。
In each block, the block 204 having the largest number of corresponding candidate points including the largest number of corresponding candidate points 205 is selected, and the corresponding candidate point 205 is arbitrarily selected from within the block area.

【0028】その候補点を中心としたブロックと、同様
にして参照画像から得られた候補点を中心とするブロッ
クの正規化相関係数をすべての候補点について求め、閾
値以上を満たす1組が見つかるまで繰り返し行う。
The normalized correlation coefficients of the block centered on the candidate point and the block centered on the candidate point similarly obtained from the reference image are obtained for all the candidate points, and one set that satisfies the threshold or more is obtained. Repeat until you find one.

【0029】発見された候補点の組が、計測画像と参照
画像の第1番目の対応点となる。ただし、計測画像を分
割する時のブロックの大きさと、正規化相関係数を求め
るブロックの大きさが同一である必要はない。
The set of found candidate points is the first corresponding point between the measurement image and the reference image. However, the size of the block when dividing the measurement image and the size of the block for obtaining the normalized correlation coefficient need not be the same.

【0030】見つかった対応点をそれぞれの画像の初期
対応点203とし、対応点間の相対ずれ量を推定する。
この相対ずれ量は、画像間の移動量に相当する。
The corresponding points found are used as the initial corresponding points 203 of the respective images, and the relative displacement between the corresponding points is estimated.
This relative shift amount corresponds to the amount of movement between images.

【0031】相対ずれ量に基づく対応点群の決定処理S
104では、初期対応点を含まないブロックを計測画像
の中から順次選び、その領域内の候補点を任意に1つ選
択する。
Determination processing S of the corresponding point group based on the relative shift amount
At 104, blocks that do not include the initial corresponding point are sequentially selected from the measurement image, and one candidate point in the area is arbitrarily selected.

【0032】その座標に相対ずれ量を加えて得られる参
照画像の座標を起点として、正規化相関係数に基づくず
らしマッチングを行い、係数値が閾値以上であれば、対
応点として追加する。
Starting from the coordinates of the reference image obtained by adding the relative shift amount to the coordinates, shift matching based on the normalized correlation coefficient is performed, and if the coefficient value is equal to or larger than the threshold value, it is added as a corresponding point.

【0033】ただし、初期対応点検索時のブロックの大
きさと正規化相関係数に基づくずらしマッチング時のブ
ロックの大きさは同一である。
However, the size of the block at the time of the initial corresponding point search and the size of the block at the time of the shift matching based on the normalized correlation coefficient are the same.

【0034】各ブロックには対応点を1組とし、繰り返
し対応点付けを行う。
Each block has a set of corresponding points, and the corresponding points are repeatedly assigned.

【0035】最終的に得られた対応点群は図3の参照画
像301と計測画像302上の対応点306のようにな
る。
The finally obtained corresponding point group becomes a reference point 306 on the reference image 301 and the measurement image 302 in FIG.

【0036】次に対応点の放射面上への投影処理S10
5と投影された対応点群間の幾何変換係数の推定処理S
106では、求められた対応点群を使用し、参照画像3
01と計測画像302の幾何変換係数を推定する。本発
明では、眼球形状を図4に模式的に示す放物面404に
近似し幾何変換係数の推定を行う。
Next, the process of projecting the corresponding point onto the radiation surface S10
5 and a geometric transformation coefficient estimation process S between the corresponding point group projected
At 106, using the determined corresponding point group, the reference image 3
01 and the geometric transformation coefficient of the measurement image 302 are estimated. In the present invention, the shape of the eyeball is approximated to the paraboloid 404 schematically shown in FIG. 4, and the geometric transformation coefficient is estimated.

【0037】そのため、まず近似する3次元空間中の放
物面404を次式で定義する。
Therefore, first, a paraboloid 404 in a three-dimensional space to be approximated is defined by the following equation.

【0038】[0038]

【数1】 ただし、画像面403をxy平面、その面の垂直方向を
z軸401、原点は眼底画像の中心とする。α,βは放
物面形状を定義する係数である。式(1)より、参照画
像・計測画像上の各対応点405を放物面404上に射
影し、参照画像と計測画像における射影後の各対応点4
06間の幾何変換係数を次式のように最小2乗法により
求める。
(Equation 1) However, the image plane 403 is the xy plane, the vertical direction of the plane is the z-axis 401, and the origin is the center of the fundus image. α and β are coefficients that define the parabolic surface shape. From Expression (1), each corresponding point 405 on the reference image / measurement image is projected onto the paraboloid 404, and each corresponding point 4 after projection on the reference image and the measurement image is projected.
The geometric transformation coefficient between 06 is obtained by the least square method as in the following equation.

【0039】[0039]

【数2】 ただし、 PK :参照画像の放物面404上におけるk番目の対
応点406の座標 P´K :幾何変換後の参照画像の放物面404上におけ
るk番目の対応点406の座標 QK :計測画像の放物面404上におけるk番目の対
応点406座標 R :幾何変換の回転成分 T :幾何変換の平行移動成分 J :幾何変換係数を推定するための誤差関数
(Equation 2) However, P K: coordinates P'the k-th corresponding points 406 on paraboloid 404 of the reference image K: coordinates of the k-th corresponding points 406 on paraboloid 404 of the reference image after the geometric transformation Q K: The k-th corresponding point 406 on the parabola 404 of the measurement image Coordinate R: rotation component of geometric transformation T: translation component of geometric transformation J: error function for estimating geometric transformation coefficient

【0040】求められた幾何変換係数を用いて参照画像
を変換した結果、図5に示す放物面近似変換後の参照画
像501が得られる。
As a result of transforming the reference image using the obtained geometric transformation coefficients, a reference image 501 after parabolic approximation transformation shown in FIG. 5 is obtained.

【0041】本発明で使用した放物面は2変数で表現さ
れ、眼球形状の近似に限界がある。そこで、ずらしマッ
チングによるブロック位置ずれ補正処理S107では、
放物面近似変換後の図5に示す参照画像501を図6に
示すされるブロック607に分割し、各ブロック607
に対して、計測画像との正規化相関によるずらしマッチ
ングにより、各ブロック607ごとの位置ずれ量を求め
た結果、図6に示される位置ずれ量分布が得られる。対
応点群の決定時(S102、S103、S104)に使
用したブロックの大きさとブロック607の大きさは同
一である必要はない。図6に示す位置ずれ量分布におい
て、+印は対応点606を示し、ブロック607が白色
に近付く程、その位置ずれ量が大きいことを示す。この
位置ずれ量を用いて各ブロックごとにシフトさせた結
果、図7に示すずらしマッチング後の参照画像701が
得られる。
The paraboloid used in the present invention is represented by two variables, and there is a limit in approximating the eyeball shape. Therefore, in the block position shift correction processing S107 by the shift matching,
The reference image 501 shown in FIG. 5 after the parabolic approximation conversion is divided into blocks 607 shown in FIG.
On the other hand, as a result of calculating the position shift amount for each block 607 by the shift matching based on the normalized correlation with the measurement image, the position shift amount distribution shown in FIG. 6 is obtained. The size of the block used when determining the corresponding point group (S102, S103, S104) and the size of the block 607 need not be the same. In the positional deviation amount distribution shown in FIG. 6, a + mark indicates a corresponding point 606, and the closer the block 607 is to white, the larger the positional deviation amount is. As a result of shifting for each block using this positional shift amount, a reference image 701 after shift matching shown in FIG. 7 is obtained.

【0042】次に画像間の位置合わせ後のRGB値変換
に基づく色補正処理S108について説明する。眼底画
像のシェーデイングの掛り方が一様でないため、本発明
ではRGB値変換による色補正を位置合わせ時に使用し
たブロック607ごとに行う。各ブロック単独にRGB
値変換すると変換後の連続性が保たれないため、その近
傍の隣接する8ブロックも用いてRGB値変換係数を求
める。変換式は次式で表現される。
Next, a description will be given of the color correction processing S108 based on the RGB value conversion after the alignment between the images. Since shading of the fundus image is not uniform, in the present invention, color correction by RGB value conversion is performed for each block 607 used at the time of positioning. RGB for each block alone
Since the continuity after the conversion is not maintained when the value conversion is performed, the RGB value conversion coefficients are obtained by using the adjacent eight blocks in the vicinity. The conversion equation is expressed by the following equation.

【0043】[0043]

【数3】 ただし、 Si,k :位置合わせ後の参照画像上のk番目ブ
ロック内におけるi番目の座標点 Qi,k :計測画像上のk番目ブロック内におけ
るi番目の座標点 C[Si,k ] :Si,k におけるRGB値 C[Qi,k ] :Qi,k におけるRGB値 C′[Si,k ]:RGB値変換後のSi,k におけるRG
B値 CGS,k :位置合わせ後の参照画像上のk番目の
ブロックおよびその近傍8ブロックを含めた領城のRG
B値の重心(平均値) CGQ,k :計測画像上のk番目のブロックおよび
その近傍8ブロックを含めた領域のRGB値の重心(平
均値) I :輝度値(0.299R+0.587G
+0.114B)
(Equation 3) Here, S i, k : the i-th coordinate point in the k-th block on the reference image after alignment Q i, k : the i-th coordinate point in the k-th block on the measurement image C [S i, k ]: RGB value at S i, k C [Q i, k ]: RGB value at Q i, k C ′ [S i, k ]: RG at S i, k after RGB value conversion
B value CG S, k : RG of the territory including the k-th block on the reference image after alignment and the eight blocks in the vicinity thereof
Center of gravity of B value (average value) CG Q, k : Center of gravity of RGB value (average value) of region including k-th block and 8 blocks in the vicinity of the measurement image I: Brightness value (0.299R + 0.587G)
+ 0.114B)

【0044】次にユークリッド距離に基づく経時変化有
無判定処理S109について説明する。図8の経時変化
ありの参照画像801と図9の経時変化ありの計測画像
902との組合せにおいて位置合わせおよびRGB変換
を行った結果、経時変化部908において、明らかなR
GB値の違いが見られる。そこで本発明では、RGB空
間中でのユークリッド距離に基づいて経時変化有無判定
を行う。このユークリッド距離Ei,k は次式のように表
現される。
Next, a description will be given of a time-dependent change presence / absence determination process S109 based on the Euclidean distance. As a result of performing the alignment and the RGB conversion in the combination of the reference image 801 with the change with time in FIG. 8 and the measurement image 902 with the change with time in FIG.
The difference in GB value is seen. Therefore, in the present invention, the presence or absence of a change with time is determined based on the Euclidean distance in the RGB space. This Euclidean distance E i, k is represented by the following equation.

【0045】[0045]

【数4】 (Equation 4)

【0046】参照画像801と計測画像902とから得
られる図10に示すユークリッド距離Ei,k 値の分布に
おいて、白色に近付くほどユークリッド距離量Ei,k
が大きいことを示しており、特に経時変化部1008に
おいてその値が大きくなっていることが確認できる。し
たがって、ユークリッド距離Ei,k 値を閾値処理するこ
とによって経時変化有無判定を行うことが可能となる。
In the distribution of the Euclidean distance E i, k values shown in FIG. 10 obtained from the reference image 801 and the measurement image 902, it is shown that the Euclid distance amount E i, k value is larger as approaching white. It can be confirmed that the value has increased in the aging portion 1008. Therefore, it is possible to determine whether there is a change with time by performing threshold processing on the Euclidean distance E i, k value.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の経時変化
有無判定法を使用することにより、同一受診者の過去の
正常確定診断画像と判定すべき眼底画像との経時変化が
明確化されるので、健康診断において多くを占める正常
例を医師が迅速に棄却することが可能となり、眼底検査
の普及につながるという効果が得られる。
As described above, by using the method for judging whether or not there is a change with time according to the present invention, the change with time between the past normal diagnosis image of the same examinee and the fundus image to be judged can be clarified. Therefore, it is possible for a doctor to promptly reject normal cases, which occupy a large part of the medical examination, and this has the effect of leading to the spread of fundus examination.

【0048】また、同一受診者の2枚の画像だけでなく
異なった時期に撮影された複数の画像を対象として個別
に経時変化有無判定を行うことにより、経時変化の変化
量が求められ、病変の進行もしくは治癒の度合を知るこ
とができるという効果が得られる。
In addition, by individually determining whether or not there is a change with time with respect to not only two images of the same examinee but also a plurality of images taken at different times, the amount of change with time is obtained, and The effect is that the degree of progress or healing can be known.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の経時変化有無判定法のフ
ローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart of a method for determining the presence / absence of a temporal change according to an embodiment of the present invention.

【図2】対応候補点および初期対応点の抽出処理例を示
す生物の形態である眼底画像のディスプレイ上に表示さ
れた中間調画像の写真である。(a)は参照画像であ
る。(b)は計測画像である。
FIG. 2 is a photograph of a halftone image displayed on a display of a fundus image in the form of a living being, showing an example of extraction processing of a corresponding candidate point and an initial corresponding point. (A) is a reference image. (B) is a measurement image.

【図3】対応点決定例を示す眼底画像のディスプレイ上
に表示された中間調画像の写真である。(a)は参照画
像である。(b)は計測画像である。
FIG. 3 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing a corresponding point determination example. (A) is a reference image. (B) is a measurement image.

【図4】対応点の放物面上への射影処理例を示す模式図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of projection processing of a corresponding point on a paraboloid.

【図5】放物面近似変換後の参照画像を示す眼底画像の
ディスプレイ上に表示された中間調画像の写真である。
FIG. 5 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing a reference image after parabolic approximation conversion.

【図6】各ブロックごとの位置ずれ量分布を示す眼底画
像のディスプレイ上に表示された中間調画像の写真であ
る。
FIG. 6 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing a positional shift amount distribution for each block.

【図7】ずらしマツチング後の参照画像を示す眼底画像
のディスプレイ上に表示された中間調画像の写真であ
る。
FIG. 7 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing a reference image after a shift matching.

【図8】経時変化有無判定における参照画像の眼底画像
のディスプレイ上に表示された中間調画像の写真であ
る。
FIG. 8 is a photograph of a halftone image displayed on a display of a fundus image of a reference image in a temporal change determination.

【図9】経時変化有無判定における計測画像の眼底画像
のディスプレイ上に表示された中間調画像の写真であ
る。
FIG. 9 is a photograph of a halftone image displayed on a display of a fundus image of a measurement image in the determination as to whether or not there is a temporal change.

【図10】参照画像と計測画像のユークリッド距離値の
分布を示す眼底画像のディスプレイ上に表示された中間
調画像の写真である。
FIG. 10 is a photograph of a halftone image displayed on a fundus image display showing the distribution of Euclidean distance values between a reference image and a measurement image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201、301、801 参照画像 202、302、902 計測画像 203 初期対応点 204 最多対応候補点数のブロック 205 対応候補点 306、606 対応点 401 z軸 402 x軸 403 画像面 404 放物面 405 対応点 406 射影後の対応点 501 放物面近似変換後の参照画像 601 参照画像の位置ずれ量分布 607 ブロック 701 ずらしマッチング後の参照画像 908、1008 経時変化部 S101 計測画像と参照画像の入力 S102 対応候補点の抽出 S103 初期対応点検索と画像感間の相対ずれ量の
推定 S104 相対ずれ量に基づく対応候補点群の決定 S105 対応点群を放物面上に射影 S106 射影された対応点群間の幾何変換係数の推
定 S107 ずらしマッチングによるブロック位置ずれ
補正 S108 RGB値変換による色補正 S109 ユークリッド距離に基づく経時変化有無判
Reference numerals 201, 301, 801 Reference images 202, 302, 902 Measurement images 203 Initial corresponding points 204 Blocks with the largest number of corresponding candidate points 205 Corresponding candidate points 306, 606 Corresponding points 401 Z-axis 402 x-axis 403 Image plane 404 Parabolic surface 405 Corresponding points 406 Corresponding point after projection 501 Reference image after parabolic approximation conversion 601 Distribution of displacement amount of reference image 607 Block 701 Reference image after shift matching 908, 1008 Time-varying portion S101 Input of measurement image and reference image S102 Correspondence candidate Point extraction S103 Initial correspondence point search and estimation of relative displacement between image impressions S104 Determination of correspondence candidate point group based on relative displacement S105 Projection of corresponding point group on paraboloid S106 Between corresponding point groups projected Estimation of geometric transformation coefficient S107 Compensation of block position shift by shift matching S108 aging existence determination based on the color correction S109 Euclidean distance by the RGB value conversion

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 眼底画像における経時変化の有無を判定
する手法において、 比較の対象となる二種の前記眼底画像の眼球および眼底
部の形状を放物面で近似させて位置合わせを行う過程
と、 位置合わせ後の前記眼底画像間をRGB空間中でそれぞ
れの値を補正する過程と、 それぞれ補正された前記眼底画像間のユークリッド距離
を用いて経時変化の有無を判定する過程と、を有するこ
とを特徴とする眼底画像の経時変化有無判定法。
1. A method for determining whether or not there is a temporal change in a fundus image, a process of performing positioning by approximating a shape of an eyeball and a fundus of two types of fundus images to be compared with a paraboloid. Correcting the respective values in the RGB space between the fundus images after the alignment, and determining whether there is a temporal change using the Euclidean distance between the corrected fundus images. A method for determining the presence or absence of temporal changes in a fundus image.
【請求項2】 前記眼底画像の眼球および眼底部の形状
を放物面で近似させて位置合わせを行う過程では、比較
の対象となる二種の前記眼底画像の血管交差点および血
管と乳頭部との交差点とを特徴点として抽出し、それぞ
れの特徴点を放物面上に射影して対応する特徴点間で幾
何変換を行って位置合わせを行う、ことを特徴とする請
求項1に記載の眼底画像の経時変化有無判定法。
2. In the process of performing positioning by approximating the shape of the eyeball and the fundus of the fundus image with a paraboloid, the blood vessel intersection, the blood vessel, and the nipple of the two fundus images to be compared. 2. The method according to claim 1, further comprising: extracting a feature point as a feature point, projecting each feature point on a paraboloid, performing geometric transformation between corresponding feature points, and performing alignment. A method for determining whether or not a fundus image has changed with time.
【請求項3】 前記放物面近似後の前記位置合わせの過
程では、所定の大きさに分割された前記眼底画像の各ブ
ロックを対象として局所領域毎にずらしマツチングを行
う、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
眼底画像の経時変化有無判定法。
3. The step of performing the positioning after the parabolic surface approximation, wherein shifting matching is performed for each block of the fundus image divided into a predetermined size for each local region. The method according to claim 1 or 2, wherein the fundus image has a temporal change.
【請求項4】 前記RGB空間中でのそれぞれの値を補
正する過程では、前記眼底画像間の輝度値を一致させて
補間する、ことを特徴とする請求項1から請求項3のい
ずれか1項に記載の眼底画像の経時変化有無判定法。
4. The method according to claim 1, wherein in the step of correcting the respective values in the RGB space, interpolation is performed by matching luminance values between the fundus images. 3. The method for judging the presence or absence of a temporal change in a fundus image according to the item.
【請求項5】 補正された前記眼底画像間のユークリッ
ド距離を用いての経時変化の有無の判定が、3次元RG
B空間中での画像間のユークリッド距離による、経時変
化の有無の判定である、ことを特徴とする請求項1から
請求項4のいずれか1項に記載の眼底画像の経時変化有
無判定法。
5. A method of determining whether there is a temporal change using the Euclidean distance between the corrected fundus images, the method comprising the steps of:
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the determination is made based on the Euclidean distance between the images in the B space.
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