JPH11225967A - 眼球運動解析方法、眼球運動表示診断装置及び個人診断ファイルを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】眼球の画像のみから、コンピュータを用いて眼
球の角速度を簡単かつ迅速に算出して眼球運動を定量的
に観察できる解析方法と、その解析方法によって得られ
た観察データを、診断用データとして作成する表示診断
装置、作成された診断データを個人診断ファイルとして
記録した記録媒体を提供する。 【解決手段】眼球画像を解析する方法では、所定の周期
でサンプリングした眼球画像に、所定の画像処理を行う
ことによって、眼球の角度位置データＥＰを算出してか
ら、角速度データＥＶを算出し、その角速度データＥＶ
に所定の演算処理して、急速相の角速度データＥＶ
（ｂ）を除去し、その後はズムージング処理を施して、
眼球運動における緩除相の連続した角速度データＥＶ
（ａ）を抽出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
る画像演算処理を用いて、眼球画像から、眼球の角速度
データを抽出する方法、及び眼球運動表示診断装置、個
人診断ファイルを記録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より耳鼻科、神経内科、脳神経外科
においては、被検者の頭部に回転刺激を加え、このとき
の眼球の動きを観察することによって、めまいや平衡機
能障害などの有無を検診することが行われている。この
ような眼球運動の観察方法としては、眼球運動の振幅に
比例して変動する角膜網膜電位を計測・増幅する電気眼
振検査（ＥＮＧ：electronystagmogram）が従来より知
られているが、角膜網膜電位にはオフセット電圧がのり
やすく、瞼の動きによる筋電位ノイズも混入しやすい。
また、眼球運動には、緩徐相と急速相があるため、これ
らを分解して観察する必要があり、このようなＥＮＧに
おける診断方法では、急速相については急速相振幅・急
速相持続時間・急速相最大速度・急速相加速度・急速相
立ち上がり加速度・急速相減速加速度などの要素に分解
し、緩徐相については緩徐相振幅・緩徐相持続時間・綻
徐相全体の単純平均速度などの要素に分解して、原波形
を処理するため、設備規模が大きく、検査時間が長い上
に、複雑なアルゴリズムが必要となる。

【０００３】一方、サーチコイルを用いて眼球の運動を
観察する方法も知られているが、患者への負担が大き
く、日常臨床で用いるのは困難である。そこで、近時に
おいては、コンピュータを用いて眼球画像から診断用デ
ータを得る方法が試みられており、撮像カメラで眼球画
像を撮影し、その映像信号を解析して眼球の角速度を求
めるなどの方法が試みられている。このような画像処理
では、眼球画像から重心を求めて角度位置を算出し、微
分することによって眼球の角速度を求めている。そのた
め、画像処理の負担が大きく、パソコンなどに取り込ん
で処理することは殆ど困難とされている。

【０００４】したがって、以上のような理由により、平
衡機能検査は種々の手法が試みられているが、最終的に
は人の手によつて処理しているのが現状で、パソコンを
用いて定量的な観察を行うことは困難とされており、パ
ソコンの発達した近時においては、パソコンで簡単に解
析でき、定量的な診断の出来るシステムの開発が待たれ
ている。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、眼球運動を診断する際に有効なデータとして使
用できる眼球の角速度データを、コンピュータを用いて
眼球画像から簡易な方法で解析し抽出する方法と、この
方法を用いて得られたデータに基づいて診断用データを
作成する機能を備えた眼球運動表示診断装置、更には診
断用データを個人ファイルとして作成し、記録させる記
録媒体などの利用分野を共通にする、関連した発明を提
案するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は次のようなものである。第１の目的は、頭部に刺
激を加えて、撮影した眼球の画像から、コンピュータを
用いた比較的簡易な方法で眼球の運動の観察に必要な眼
球の角速度データの緩除相成分と急速相成分を分離し、
抽出できる方法を提供することにある。第２の目的は、
頭部に刺激を加えて、撮影した眼球の画像と、頭部の角
速度データを用いることによって、コンピュータを用い
た比較的簡易な方法で眼球の運動の観察に必要な眼球の
角速度データの緩徐相成分と急速相成分を分離し、抽出
できる方法を提供することにある。

【０００７】更に第３の目的は、コンピュータを用いて
解析されたデータを基にして診断用データを自動的に作
成し、表示画面に表示したり、記録紙に印字出力する機
能を備えた眼球運動の表示診断装置を提供することにあ
る。また、第４の目的は、眼球の画像などの眼球の運動
データや、眼球の運動データと頭部の運動データをもと
にして、コンピュータによって電子ファイルとして作成
された診断用データを、個人診断ファイルとして記録さ
せた記録媒体を提供することにある。

【０００８】本発明は、以上のような眼球画像解析方法
によって、頭部に刺激を与えたときに撮影される眼球の
画像をコンピュータで処理することによって、電子ファ
イル形式で診断用データを作成するシステムを提供し、
診断データを電子ファイルの形で保存し、利用が出来る
コンピュータを使用した診断支援システムを提供するこ
とを究極の目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案される本発明は次ぎのような構成を備えている。
請求項１において提案する方法は、平衡機能検査などの
ために、被検者に対して、頭部に所定の刺激を与えなが
ら、眼球の動きを撮像カメラや、高速カメラなどで予め
撮影して、一旦記録媒体に保存したものを、コンピュー
タによって画像データとして読み取ってから処理する方
法を提案している。

【００１０】すなわち、この方法では、眼球の動きを画
像データとして予め記憶させた記録媒体より、眼球画像
を読み取る。そして、読み取った眼球画像に、所定の画
像処理を行うことによって、眼球の角度位置データを算
出する。ついで、この算出された角度位置データを微分
して、眼球の角速度データを算出する。ついで、この眼
球の角速度データを平滑処理して眼球の角速度参照デー
タを算出する。ついで、眼球の角速度データと、眼球の
角速度参照データとの差分を逐次算出し、その差分が所
定のしきい値を越えたデータを、急速相の角速度データ
として抽出する。そして、最後に、眼球の角速度データ
のうち、急速相の角速度データが除去されたデータを、
スムージング処理によって平滑化し、補完することによ
って、眼球運動における緩除相の角速度データを抽出す
る。

【００１１】角速度データは、一般には角度位置データ
を微分すれば算出されるが、この角速度データには、緩
徐相と急速相の成分が混じっているので、微分して得ら
れた角速度データを、更に平滑処理したもの、変化幅の
大きいデータを抽出したものなどと比較参照することに
よって、眼球の角速度データから急速相、緩徐相を分離
している。

【００１２】この方法では、頭部に回転刺激などを与え
たときの眼球の運動状態を撮像カメラや高速カメラ、そ
の他のイメージセンサなどで撮影し、ビデオテープや磁
気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの記録媒
体に一旦記録させたものを、コンピュータに取り込んで
から解析する場合に適用される。請求項２において提案
する方法は、請求項１において、記録媒体から読出した
眼球の画像に、楕円近似法を適用して眼球の回転中心を
検出し、眼球の角度位置データを算出することを特徴に
したものである。瞳孔の中心は、楕円近似法を用いれば
比較的簡単に求めることができ、また対象する眼球の画
像についても、同じ方向から撮影されておればよく、必
ずしも真正面からの撮影を必要としないなどの利点もあ
る。

【００１３】請求項３において提案する方法は、次のよ
うな処理手順を含んでいる。すなわち、最初に眼球画像
を所定の周期でサンプリングしながら、所定の画像処理
を行うことによって、眼球の角度位置データを算出す
る。ついで、この算出された角度位置データを微分して
眼球の角速度データを算出する。

【００１４】ついで、この眼球の角速度データを平滑処
理して眼球の角速度参照データを算出する。ついで、眼
球の角速度データと、眼球の角速度参照データとの差分
を逐次算出し、その差分が所定のしきい値を越えたデー
タを、上記眼球の角速度データから除去するフィルタ処
理を行う。

【００１５】最後に、眼球の角速度データのうち、フィ
ルタ処理によって除去されたデータを、平滑化処理によ
って補完することによって、眼球画像より緩徐相の角速
度データのみを抽出する。この方法は、頭部に回転刺激
などを与えたときの眼球の運動状態を撮像カメラや高速
カメラで撮影し、そのまま画像データに変換してコンピ
ュータに取り込んで解析する場合に適用される。

【００１６】眼球の画像から眼球の角度位置を求めた
後、急速相や緩徐相の角速度データを抽出する手法は、
請求項１の方法と同じである。請求項４において提案さ
れる方法では、眼球の画像から角速度データを算出する
前処理として、楕円近似法によって眼球の回転運動の中
心位置を求めてから、それに基づいて、角度位置データ
を算出している。眼球の回転運動の中心位置は、画像処
理では眼球の重心を求める方法が一般的であるが、処理
時間を要するために楕円近似法によって回転運動の中心
を求めており、撮像カメラや高速カメラ、その他のイメ
ージセンサで撮影した眼球画像を、その場でコンピュー
タに取り込んで解析できるようにしている。

【００１７】請求項５において提案される方法は、次の
ような処理手順を含んでいる。すなわち、最初に被検者
の頭部に回転刺激などを加えたときに得られる眼球画像
と、頭部運動センサから出力される速度、加速度、角度
位置、角速度、角加速度などの測定信号とを同期させて
サンプリングする。ついで、サンプリングした眼球の画
像データに所定の処理を行うことによって、眼球の角度
位置データを算出する。

【００１８】ついで、頭部運動センサから出力された測
定信号が角速度でない場合には、更にその測定信号を演
算処理して角速度データを算出する。ついで、眼球の角
度位置データと、算出した角速度データとを所定の判別
条件を適用して比較参照することによって、眼球の角度
位置データから急速相となる角度位置データを除去する
フィルタ処理を行う。

【００１９】そして、最後に、急速相となるデータの除
去された眼球の角度位置データを微分して、眼球の角速
度データを算出した後、最後にスムージング処理によっ
て、平滑化し、補完処理を行うことによって、眼球運動
における緩徐相の角速度データを抽出する。この方法で
は、眼球の画像と、頭部運動センサから出力される測定
信号を用いて、眼球運動における角速度データから急速
相と緩徐相の成分を取り出しており、眼球は、サンプリ
ングされた画像を基にして、運動時における角度位置デ
ータが算出され、一方の頭部は、運動時における角速度
データが用いられ、これらのデータを予め準備された条
件に徴して相互に比較することによって、眼球運動にお
ける角速度データから急速相と緩徐相の成分を抽出して
いる。

【００２０】請求項６において提案される方法は、請求
項５において提案される方法において、眼球の画像から
角速度データを算出する前処理として、楕円近似法によ
って眼球の回転運動の中心位置を求めてから、それに基
づいて角度位置データを算出している。この方法では、
請求項３の方法と同様に楕円近似による方法を用いて回
転運動の中心を求めることによって、簡易でかつ迅速な
処理を図っている。

【００２１】請求項７，８は、眼球画像を解析して得ら
れた眼球の運動データと、頭部運動センサから出力され
る測定信号に基づいて得られた頭部の運動データとを組
み合わせて診断データを作成し、作成した診断データを
必要に応じて表示画面に表示させたり、記録紙に印字出
力する機能を備えた眼球運動表示診断装置を提案してい
る。

【００２２】すなわち、請求項７では、眼球運動表示診
断装置の基本構成を提案している。この表示診断装置で
は、眼球画像を解析して得られた眼球の運動データと、
頭部運動センサから出力される測定信号に基づいて得ら
れた頭部の運動データとを、時間軸を合わせ、組み合わ
せて診断データを作成し、この作成した診断用データは
更に表示画面に表示したり、記録紙に印字出力できる。
つまり、画像を解析して得られた眼球の運動データと、
頭部運動センサから出力される測定信号に基づいて得ら
れた頭部の運動データとは、時間軸を合わせて、サンプ
リングされた後、診断用データとして表示画面に表示さ
れ、あるいは記録紙に印字される。

【００２３】眼球の運動データと、頭部の運動データと
の組合せ配列は任意に規定でき、頭部の運動データは、
平衡機能検査を的確に行うため、３つの三半規官の動き
を表示できるようにしてもよい。また、眼球の画像に対
する頭部の運動データは、アナログ的な波形表示や、デ
ジタル的なバー表示であってもよい。

【００２４】前庭眼反射、自然視前庭眼反射、固視前庭
眼反射などの検査を行うために頭部に回転刺激を加えた
ときに得られる眼球の運動を、コンピュータで処理し
て、このような診断用データに作成することによって、
頭部と眼球の動きの両者の対比が容易に出来る。請求項
８では、眼球運動表示診断装置の更に改良されたものが
提案されている。

【００２５】眼球の運動データと、頭部の運動データを
時間軸を合わせて、組み合わせた診断用データは、診断
に有用でないデータを含むことがあるので、この装置で
は、眼球の運動データ、頭部の運動データから時間軸を
合わせて、診断用データを作成する際に、ノイズの少な
い有用なデータのみを切り出す。このようにして作成さ
れた診断データは、表示画面に表示したり、記録紙に印
字出力させる構成としている。診断データを作成するた
めに、切り出す時間幅は、臨床例データを参考にして定
めればよく、切り出しすべき最適な時間幅を選択すれ
ば、無駄なデータがなくなり、眼球の運動データと頭部
の運動データとの相関関係などを容易に対比して判別す
ることができ、診断が一層容易にできる。

【００２６】請求項９の眼球運動表示診断装置では、時
間軸のない診断用データを作成し、表示画面に表示した
り、記録紙に印字出力する構成としている。請求項７，
８によって作成された診断データでは時間軸が描かれる
が、この装置では、時間軸は描かれず、眼球の運動を示
すデータと、頭部の運動を示すデータとが、縦軸、横軸
に表示されることになる。臨床例データを参考にして、
ノイズの少ない時間幅を切り出すなどすれば、波形パタ
ーンを見るだけで診断することも可能となり、有益な方
法である。

【００２７】請求項１０では、請求項７〜９において提
案する装置によって、作成された診断用データに、被検
者の固有情報を加えることによって、個人用診断ファイ
ルを作成し、作成した診断用データを更に表示画面に表
示したり、記録紙に印字出力する機能を備えた眼球運動
表示診断装置が提案されている。本発明の眼球運動表示
診断装置によって作成された診断データは、いずれも電
子データの形で存在するので、コンピュータなどに取り
込んでから被検者の固有情報を加えれば個人診断用ファ
イルが作成できる。このようにして作成された個人診断
ファイルは、電子ファイルの形式で保存できるので、コ
ンピュータ内部や、外部記憶装置に保存することがで
き、また電気信号に変換すれば、通信線を介して容易に
転送することもできる。更に、コンピュータで読み出せ
ば、後に必要なデータを書き込むこともでき、データベ
ースとして使用することも出来る。

【００２８】被検者の固有情報としては、被検者の住
所、氏名の他、検査ないし観察した日付、被検者に割り
付けたＩＤコードが含まれ、医師などが診断した所見を
加えれば、診断用カルテとしても利用できる。請求項１
１〜１３は、診断データに個人の固有情報を加えて形成
した個人診断ファイルを記憶させた記録媒体を提案して
いる。

【００２９】この記録媒体には、電子ファイルとして作
成された個人診断ファイルを、既存の記録媒体に記録す
る。最も一般的な方法としてはコンピュータに読み取り
可能な信号に変換して記録するが、コンピュータがなく
ても、ビデオデッキなどによって読み取り、再生表示が
できるビデオテープなどに記録してもよい。個人診断フ
ァイルを、このような記録媒体に記録しておけば、コン
ピュータから離れた場所で保存することができる上に、
診断ファイルを開くためにシークレットコードを入力さ
せるような様式で記録させておくこともでき、紙などに
比べると秘密保持性の高い情報として利用できる。

【００３０】請求項１２は、ビデオテープを記憶媒体と
して使用したものを提案している。ビデオテープを記録
媒体とした場合、個人診断データをビデオ信号の形で記
憶しておけば、通常のビデオ再生装置を使用することに
よって、テレビジョン受像機などのモニタ画面に簡単に
映し出して、見ることができる。請求項１３は、コンピ
ュータによってデータの加入、変更の可能な磁気ディス
ク、光ディスクやデータの読み出しのみが可能なＣＤＲ
ＯＭなどの記憶媒体として使用したものを提案してい
る。

【００３１】コンピュータに磁気ディスクドライブ、光
ディスクドライブ、カセットリーダを接続して、読み取
らせれば、個人診断ファイルを表示画面に表示できる。
また、このような記憶媒体にはコンピュータを通じて必
要なデータを入力することが出来るので、必要なデータ
を加えることによって、電子ファイル情報として種々の
利用が出来る。

【００３２】なお、ＣＤＲＯＭを記憶媒体とした場合、
データの書き込みは出来ないが、多量の個人ファイルを
記録することができ、ＣＤＲＯＭドライブを取り付けた
コンピュータを用いれば、記録された個人診断ファイル
を簡単に読み取って表示画面に表示出来る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が奏さ
れる。請求項１，２において提案する本発明によれば、
予め記録媒体に眼球の画像を記憶させておけば、その記
録媒体から眼球の画像を読出し、コンピュータを用い
て、またわずかなパラメータを用いて解析処理すること
によって、眼球の運動の観察や診断に有用な眼球の角速
度データを緩徐相と急速相とに分離して抽出することが
出来る。

【００３４】請求項３において提案する本発明によれ
ば、眼球の画像のみをコンピュータを用いて解析処理す
ることによって、眼球の運動の観察や診断に有用な眼球
の角速度データを緩徐相と急速相とに分離して抽出する
ことが出来る。請求項４では、請求項３に記載の方法を
実施する際、撮像カメラでフレームもしくはフィールド
毎に取り込みながら、楕円近似法を適用することによっ
て眼球の回転運動中心を検出し、眼球の角度位置データ
を算出するので、重心位置などから眼球の回転運動中心
を検出した後に角速度データを算出する手法を採用する
場合に比べて高速処理が可能となる。

【００３５】請求項５では、被検者の頭部に回転刺激を
与えたときに得られる眼球画像と、頭部運動センサから
出力される測定信号に基づいて求められる角速度信号と
を基礎データとして使用し、眼球の動きを頭部の動きと
対比参照して、緩徐相と急速相の角速度データを抽出す
るので、より正確に抽出できる。また、請求項６では、
請求項５の方法で角速度データを抽出する際、撮像カメ
ラでフレームもしくはフィールド毎に取り込んだ眼球画
像から、楕円近似方法によって眼球の回転運動中心を検
出して、眼球の角度位置データを算出しているので、重
心位置などから眼球の回転運動中心を検出した後に角速
度データを算出する手法を採用する場合に比べて高速処
理が可能となる。

【００３６】また、請求項７〜９では、いずれも眼球と
頭部の運動データが時系列的に変化するビジアルな診断
用データとして表示画面に表示され、あるいは記録紙に
印字出力されるので、客観性の高い診断が効率よく出来
る。特に、請求項９では、診断用データには、時間要素
がなく、眼球の角速度データと、頭部センサの角速度デ
ータとが横軸、縦軸に描画されるので、その描画パター
ンを識別することによって病気や障害などの発見がより
一層容易となる。

【００３７】更に、請求項１０によれば、請求項７〜９
によって作成された診断用データには、被検者の固有情
報や所見などを加えた個人診断ファイルとして作成さ
れ、必要なときに表示画面に表示され、あるいは記録紙
に印字出力できるので、効率のよい診断が出来る。請求
項１１〜１３によれば、画像処理によって作成された診
断用データに、少なくとも被検者の固有情報を組み込ん
で作成された個人診断ファイルが、電子ファイルとして
記録媒体に記憶されるので、コンピュータに読み取らせ
れば、電子データとして利用でき、管理やデータ転送も
容易に行える。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の眼球運動解析方
法を実施するためのシステムの基本構成を示している。
１はＣＣＤカメラなどで構成された撮像手段、２はパソ
コンなどで構成された表示画面２１を備えたコンピュー
タ、３は頭部運動センサであり、角速度センサ、角度セ
ンサ、角加速度センサなどが使用され、被検者の頭部の
運動に応じた測定信号を出力する。また、４は撮像カメ
ラ１からビデオ信号Ｖｓの形で出力される眼球Ｅの画像
をＡＤ変換して、画像データとして取り込むためのビデ
オ入力ボード、５は頭部運動センサ３から出力された測
定信号ＶａをＡＤ変換して、コンピュータ２に取り込む
ためのＡ／Ｄボード、６はコンピュータ２によって処理
された診断データを印字出力するためのプリンタであ
る。

【００３９】図２のステップ１００〜１０８は、眼球Ｅ
の画像のみから眼球の緩徐相、急速相のデータを分離す
る本発明の基本手順を示すフローチャート、図３の
（ａ）〜（ｆ）はコンピュータによる演算処理によって
算出される各種データをグラフ化して示すものである。
基本の動作手順を説明すると、図２のステップ１００で
は、急速相と緩徐相とを分離するための後述するしきい
置Ｅｏを設定する。このしきい値Ｅｏは経験値、臨床デ
ータを考慮して予め設定される。

【００４０】ついで、撮像カメラ１によって眼球Ｅの画
像を取り込む（ステップ１０１）。すなわち、被検者の
頭部に所定の刺激を与えて、前庭眼反射、自然視前庭眼
反射、固視前庭眼反射を観察し、このときの眼球運動を
撮影する。この眼球の撮影には、本出願人によって既に
平衡機能検査装置として提案されているゴーグルタイプ
の眼球観察用装着具を使用すればよく、被検者は、この
ゴーグルを装着し、頭部を回転させるなどすれば、ＣＣ
Ｄカメラによって眼球の画像が撮影され、ビデオ信号の
形で出力されるため、そのビデオ信号をビデオ入力ボー
ド４を用いて取り込めばよい。

【００４１】撮像カメラ１によってビデオ信号に変換さ
れた眼球Ｅの画像は、フレーム毎あるいはフィールド毎
にサンプリングされ、２値化され、楕円近似法によって
眼球Ｅの中心位置を検出してから、更に所定の演算処理
を施し、眼球Ｅの運動中心に対する瞳孔中心の角度位置
データＥＰが算出される（ステップ１０２〜１０３）。
眼球の画像から楕円近似法を用いて、眼球の運動中心を
求める手法は、特開平８−１４５６４４号において詳し
く開示されているので、ここでは説明は省略する。楕円
近似法の論理によれば、同じ角度から時間を異ならせて
撮影した２つの眼球画像があれば、眼球の回転運動の中
心を求めることが出来、また眼球の撮影も撮影位置が固
定しておれば真正面から撮影する必要はないので、眼球
の運動中心を求めるために面倒で時間を要する処理が不
要となり、きわめて容易かつ迅速に行える。そのため、
このような楕円近似法を利用すれば、パソコンを使用す
る場合でも、リアルタイムに近い迅速な処理が可能とな
る。図８は、このようにして得られた角度位置データＥ
Ｐを示したグラフである。

【００４２】ついで、角度位置データＥＰのうち、隣接
した角度位置データＥＰどうしの差分を逐次求めて微分
し、角速度データＥＶを得る（ステップ１０４）。図９
は、こうして得た角速度データＥＶをグラフをもって示
すものである。ところで、こうして求めた角速度データ
ＥＶは、図９に示したように、急速相の成分と思われる
不連続で急激な速度変化を随所に含んでいるので、これ
を除去する。そのため、角速度データＥＶを移動平均あ
るいは最小２乗法によって平滑化したデータを更に角速
度参照データＥＶ′として求める（ステップ１０５）。
図１０は、このようにして求めた角速度参照データＥ
Ｖ′を示している。

【００４３】ついで、図８に示した角速度データＥＶ
と、角速度参照データＥＶ′との差の絶対値を求め、同
じ時点のデータの差の絶対値が、予め設定したしきい値
Ｅｏより大きいものを、急速相成分として分離し、残り
のデータを緩除相として採り出す（ステップ１０７，１
０８）。図１１は角速度データＥＶと角速度参照データ
ＥＶ′との差の絶対値を算出し、ステップ２００によっ
て設定されたしきい値Ｅｏを適用して、急速相と緩除相
とを分離する手法をグラフ化して示したものであり、図
１２は、このしきい値Ｅｏを適用して急速相を除去した
角速度データＥＶ（ａ）′をグラフ化したものである。
図１１では、しきい値Ｅｏを越えたデータは、白で示さ
れ、しきい値Ｅｏ以下のデータは黒で示されている。

【００４４】図１２に示した角速度データＥＶ（ａ）′
は、随所に抜けを生じているのでスムージング処理を行
う。この場合のスムージング処理は、抜けを生じたデー
タを補完するものであればよいが、ここでは最も一般的
な最小２乗法を用いて補完し、平滑化する。かくして、
連続した角速度データＥＶ（ａ）を得ている。図４〜図
７は、図１に示した各手順を更に詳細に示すものであ
る。すなわち、図４のステップ２００〜２０４は、図１
のステップ１０１を、眼球の画像データの取り込みルー
チンとして示すもので、被検者の頭部に所定の刺激を与
えて、前庭眼反射、自然視前庭眼反射、固視前庭眼反射
などを観察するため、ＣＣＤカメラ１で撮影された眼球
画像は、ビデオ入力ボード４によってＡＤ変換された
後、ビデオメモリに格納される。ビデオメモリに格納さ
れた眼球の画像データは、そのままコンピュータ２に取
り込んで、画像処理を行ってもよいが、更にＣＤＲＯＭ
やＭＯディスク、ビデオテープなどの記録媒体に記録保
持し、必要に応じてコンピュータ２に取り込んで画像処
理してもよい。

【００４５】図５のステップ３００〜３０５は、眼球の
角度位置データ算出ルーチンを示しており、図２のステ
ップ１０２、１０３に対応している。ビデオメモリに格
納された画像データをコンピュータ２に読み込んで、楕
円近似法によって、眼球画像から瞳孔のエッジを抽出
し、更に瞳孔の中心を求めてから、眼球の運動時の回転
中心を求める処理を行い、求めた回転中心をもとにし
て、更に瞳孔中心の角度位置データを、撮像カメラによ
って所定の周期でサンプリングした画像について順次算
出し、その算出した値を角度位置データＥＰとして、メ
モリに格納するまでの一連の処理手順を示している。

【００４６】図６（ａ）のステップ４００〜４０３は眼
球の角速度データＥＶ、（ｂ）のステップ４０４〜４０
７は眼球の角速度参照データＥＶ′を算出するルーチン
を示している。それぞれ、図２のステップ１０４、１０
５に対応したものである。更に図７のステップ５００〜
５１１は、図２の１０６，１０７，１０８の処理を詳細
に示すものであり、ステップ５００〜５０６は、ステッ
プ１００によって設定されたしきい値Ｅｏを用いて、眼
球の角速度データＥＶと角速度参照データＥＶ′の比較
判別処理を行う手順を示しており、ステップ５０７〜５
１１は、急速相ＥＶ（ｂ）を分離除去した角速度データ
ＥＶ（ａ）′を更にスムージング処理して連続した緩除
相の角速度データＥＶ（ａ）を抽出する手順を示してい
る。

【００４７】本発明では、以上のように撮像カメラなど
で撮影された眼球画像をコンピュータを用いて、比較的
簡易な手順によって処理することによって、眼球の角速
度データＥＶを算出した後、平衡機能検査の診断に特に
有用とされる緩徐相の角速度データＥＶ（ａ）を比較的
簡単に抽出することが出来る。ついで、眼球Ｅの画像
と、頭部運動センサ３の２つの情報を用いて、眼球の角
速度データＥＶ（ａ）を算出する方法について説明す
る。

【００４８】図１４のステップ６００〜６０７は、この
方法において、眼球Ｅの画像データと、頭部運動センサ
３の測定信号を取り込むルーチンを示しており、図１５
のステップ７００〜７１０は、コンピュータ２に取り込
んだ眼球Ｅの画像と、頭部運動センサ３の測定信号、特
に角速度データＨＶをもとにして、眼球運動時における
緩徐相の角速度データＥＶ（ａ）を抽出する手法を示し
ている。なお、図１６の（ａ）〜（ｅ）は、この発明方
法を実施摺る際に、途中で算出される各種のデータをグ
ラフ化して示すものである。この方法では、眼球Ｅの画
像を取り込んだコンピュータ２は、前述した方法などで
角度位置データＥＰを算出し、この算出された角度位置
データＥＰは、更に頭部運動センサ３からの測定信号Ｖ
ａ、あるいは、その測定信号Ｖａを更に演算して求めら
れた角速度データＥＶと比較され、これらを対比し、緩
徐相となるための所定の条件に徴した後、角度位置デー
タＥＰから緩徐相となるデータＥＰ′を抽出した後、更
に微分処理によって緩徐相の角速度データＥＶを算出
し、最後にスムージング処理を行って角速度データＥＶ
（ａ）を得ている。

【００４９】以下、説明すると、眼球の画像データ／頭
部運動センサの取り込みルーチンでは、図１４のステッ
プ６００〜６０７に示したように、被検査者の眼球Ｅの
画像をＣＣＤカメラ１などで撮影を行い、ＣＣＤカメラ
１から出力されるビデオ信号Ｖｓを所定の周期でサンプ
リングし、２値化してビデオメモリに格納し、それと同
期させて、頭部運動センサ３からの測定信号ＶａをＡＤ
ボード５に入力し、デジタル信号に変換してメモリに格
納する。以上のような方法で、メモリに格納された眼球
Ｅの画像と、頭部運動センサ３の角速度データＨＶのそ
れぞれを、急速相、緩徐相における眼球の角度位置と、
頭部運動の角速度とが有する固有の特性に反映させて、
以下のような判断条件に徴して比較判断する。

【００５０】すなわち、 （１）眼球の角度位置の方向が変わる点、つまり、グラ
フでは上下に反転する点は、一般的に緩徐相区間と急速
相区間の境界にある。 （２）眼球の角度位置の方向が変わる点において、その
両側の点をそれぞれ結ぶ線分のなす角度が鈍角、あるい
は一定の角度より大きい場合、そこは緩徐相と急速相の
区間の境界ではなく、連続した緩徐相区間である可能性
が高い。 （３）頭部角速度がゼロになる点、つまり、グラフでは
傾きがゼロの頂点になっている点（頭部回転方向が反転
する）の前後区間は、連続した緩徐相区間である可能性
が高い。 （４）頭部角速度の方向が不変の区間（頭部回転方向が
同じ区間）は、上述の連続した緩徐相区間を除けば、頭
部角速度の符号と反対の勾配をもつ区間が緩徐相区間で
ある。 （５）緩徐相区間の平均勾配は急速相区間のそれと比較
して小さい。

【００５１】図１５のステップ７０２〜７０６では、以
上のような判別条件（１）〜（５）を順次適用して、緩
徐相の条件に当てはまる角度位置データＥＰ（ａ）と、
急速相の条件に当てはまる角度位置データＥＰ（ｂ）と
を順次分離し、バッファメモリに格納する。ついで、バ
ッファメモリに格納された緩徐相の角度位置データＥＰ
（ａ）を順次読出し、微分処理によって角速度データＥ
Ｖ（ａ）′を算出し、最後に急速相として除去されたデ
ータをスムージング処理によって補完する（以上、ステ
ップ７０７〜７１１）。スムージング処理では、最小２
乗法による補完処理によって平滑化して、緩徐相の角度
速度データＥＶ（ａ）を抽出すればよい。

【００５２】このように、この発明方法では、眼球Ｅの
画像のみならず、被検者の頭部運動センサ３から出力さ
れた測定信号Ｖａに基づいて被検者の動きも基準にし
て、眼球運動における緩徐相と急速相を分離するので、
より信頼性の高い診断データとして利用できる。なお、
図１７は、眼球Ｅの角度位置データＥＰと、頭部運動セ
ンサ３の測定信号Ｖａをもとにして算出された頭部角速
度ＨＶとをグラフ化し、対比して示すものであり、図１
８は急速相、緩徐相を含む眼球の角度位置データＥＰ
（この図では、緩徐相と思われるデータは◆で示され、
急速相と思われるデータは△で示されている）、図１９
は緩徐相のみを抽出した角度位置データＥＰをグラフを
もって示すもの、図２０は図１９に示した緩徐相のみを
抽出した角度位置データＥＰを微分化して得た角速度デ
ータＥＶを示しており、図２１は、図２０に示した角速
度データＥＶ（ａ）′をスムージング処理によって更に
平滑化し、補完処理した角速度データＥＶ（ａ）を示し
ている。

【００５３】ついで、本発明の眼球運動表示診断装置Ｂ
について説明する。この装置は、前述した方法で得られ
た眼球Ｅの画像を解析して得られた角度位置データＥ
Ｐ、角速度データＥＶなどの眼球の運動データと、頭部
運動センサ３から出力される測定信号に基づいて得られ
た頭部の角度位置データＨＰ、角速度データＨＶなどの
頭部の運動データとを、時間軸ｔを合わせて、同じ画面
の診断用データ１０として作成する機能と、このような
方法で作成された診断用データ１０を表示画面１３ａな
どに表示し、あるいはプリンタ（不図示）を作動して記
録紙に印字出力できる機能を備えている。

【００５４】図２２は、このような表示診断装置Ｂの基
本概念を示すもので、この装置では、被検者の眼球Ｅを
撮影するため、被検者の顔面Ｍなどに装着される眼球運
動観察用装着具Ａから出力されるビデオ信号Ｖｓと、眼
球運動観察用装着具Ａに設けた頭部運動センサ３の測定
信号Ｖａがインターフェース１２を介して、表示診断装
置Ｂの本体１３に取り込まれ、その表示画面１３ａに
は、眼球Ｅの画像よりなる眼球の運動データ１０Ａと、
頭部運動センサ３からの測定信号Ｖａに基づいて作成さ
れた頭部の運動データ１０Ｂとが合成された合成された
診断データ１０となって表示されている。ここに、表示
診断装置Ｂは、以上に説明した画像処理を実行するため
の演算機能を備えており、ＣＲＴあるいは液晶による表
示画面１３ａを備えており、眼球Ｅのビデオ信号Ｖｓ
は、そのままの画像として、また頭部運動センサ３から
出力された測定信号Ｖａは、表示診断装置Ｂの本体で文
字化され、あるいはグラフ化された後、画像合成されて
表示画面１３ａに表示されるようになっている。この場
合の画像合成は、公知であるので、詳細は省略する。

【００５５】図２２では、診断データ１０は、被検者の
眼球Ｅの画像を眼球の運動データ１０Ａとして、２分割
された画面の上方に表示し、頭部運動センサ３から出力
された測定信号もとにしてグラフ化した頭部の運動デー
タ１０Ｂを、画面の下方に表示した合成画面になってい
るが、診断データ１０としては、図２３（ａ），（ｂ）
のそれぞれに示したように、片眼の画像と眼球の角度位
置データとを眼球の運動データ１０Ａとして示し、頭部
の角速度データを頭部運動データ１０Ｂとして示すも
の、眼球の角速度データを眼球の運動データ１０Ａ、頭
部の角速度データを頭部の運動データ１０Ｂとして示す
ものであってもよい。また、表示画面１３ａに表示する
だけでなく、プリンタを使用して記録紙などに印字出力
する構成にしてもよい。

【００５６】更に、表示診断装置Ｂとしては、専用のハ
ード機器でなくても、汎用のコンピュータ２に画像処理
によるソフトをインストールさせて実現させてもよい。
これらの場合、表示診断装置Ｂでは、診断データ１０を
電子ファイルとして保存することが出来るので、演算し
たそれぞれの項目にファイル名を付け、種々の情報を付
加して保存すればよい。後述するような個人診断ファイ
ルを作成する際に、このような方法で診断データを保存
しておけば便利である。

【００５７】図２３は、表示診断装置Ｂにおいて、作成
され、表示される診断データの一例を示している。
（ａ）〜（ｆ）は、被検者を異ならせて得た診断データ
のうち、平衡機能検査の診断に使用される典型的なパタ
ーンを表示している。ＨＶは被検者の頭部センサ３から
出力された測定信号をもとにして、算出された角速度度
データ、ＶＯＲは前庭眼反射によって得られた眼球の角
速度データ、ＶｉｓＶＯＲは、自然視前庭眼反射によっ
て得られた角速度データ、ＶＯＲーＦＩＸによって得ら
れた眼球の角速度データをそれぞれ示しており、（ａ）
は健常者の診断データであり、（ｂ）〜（ｆ）は、いず
れも平衡機能に異常が見られる被検者の診断データを示
している。

【００５８】なお、以上のような方法で表示診断装置Ｂ
によって診断データ１０を作成する際、眼球の運動デー
タ１０Ａと、頭部の運動データ１０Ｂとは、時間軸ｔを
合わせて表示することが肝要であるが、その際、サンプ
リングしたデータに基づいて作成された表示データのす
べてを表示するのではなく、所定の時間幅分のみを切り
出し表示してもよい。サンプリングしたすべてのデータ
は、ノイズを含んでいることが多く、眼球の撮影におい
ては、例えば被検者がまばたきする場合があり、そのよ
うなデータは、診断データから削除することが望まれる
からである。

【００５９】このような表示診断装置Ｂによって表示さ
れる診断データ１０は、時間要素を含ませておれば、検
査時における変化が時々刻々と判断できるが、時間を要
素に含ませることは必ずしも望まれない。一例として
は、サンプリングされた眼球Ｅの画像から解析して得ら
れた角度位置、角速度などの眼球の運動データ１１Ａ
と、サンプリグされた頭部運動センサ３によって検知さ
れた測定信号を演算して得られた頭部の角度位置、角速
度などの頭部の運動データ１１Ｂとを縦、横軸に選ん
で、診断データ１１として描画してもよい。図２５〜図
２７は、いずれも時間要素のない診断データ１１の表示
例を示しており、眼球の角速度ＥＶを縦軸、頭部の角速
度ＨＶを横軸にしている。これらの診断データ１１を作
成する場合、データ集合の傾きより、その表示パターン
の違いを視覚的に捉えて、ＶＯＲゲインを求めることが
できる。ここに、ＶＯＲゲインは、急速相を除いた眼球
の緩徐相について、頭部の刺激（回転角速度）に対する
眼球の応答の度合を意味しており、次式で定義される。 ＶＯＲゲイン＝眼球の緩徐相速度／頭部の角速度 したがって、左右のそれぞれの眼球の運動が対称であれ
ば、グラフの傾きはＨＶの正側（右）、負側（左）で同
じとなるが、運動が非対称であれば、グラフの傾きはＨ
Ｖの正側（右）、負側（左）で非対称となるので、これ
らのグラフの傾きを見ることによって、平衡機能の正
常、異常が容易に判別できることになる。この場合、眼
球の角速度データＥＶを、左、右で色分けすれば、左右
の反応が視覚的にも一層わかりやすくなる。なお、図２
６において、◆は右側の眼球、□は左側の眼球のデータ
を区分して示しており、ＶＯＲゲインは左側の眼球に対
して、右側の眼球の方が低下していることが分かる。

【００６０】また、頭部角速度ＨＶに対する眼球の角速
度ＥＶの関係を、最小２乗法を用いて１次関数で近似し
て表し、その勾配、つまり振幅比をＶＯＲゲインとして
定義してもよい。この方法によれば、各データのうち平
均２乗誤差を越えるものは削除し、その後再度直線近似
を行うことによって、大幅に離れた誤差データが除外で
きる。図２７では、より定量的な評価を行うため、左、
右の眼球のそれぞれについてのデータについて、直線近
似を行い、その勾配（傾き）をライン１１ａ，１１ｂで
示している。図２６と同様に、◆は右側の眼球、□は左
側の眼球のデータを区分して示している。左、右の眼球
のそれぞれについて最大緩徐相速度（ＥＶの最大値）も
簡単に求めることができる。なお、簡易な方法として
は、左、右の眼球のそれぞれについての最大緩徐相速度
と、その時の頭部の刺激（角速度）の比をＶＯＲゲイン
として求めて、評価してもよい。

【００６１】なお、図２８の（ａ），（ｂ）は時間要素
のない診断データを、図２４に対応して示すものであ
り、この場合の表示例は代表的な２例をもって示してい
る。また、眼球の角速度データＥＶと頭部の角速度デー
タＨＶとは、以上の方法以外にも双方の運動の位相差を
算出して解析してもよい。この場合の解析手法の一例と
して、以上の方法で求められた角速度データＥＶを基準
として頭部角速度データＨＶを反転させた後、振幅がほ
ぼ等しくなるまで角速度データＥＶを実数倍し、更にそ
の角速度データＥＶに対して、頭部角速度データＨＶを
ずらしながら、差の総和（２乗和）が最小になるように
補正して、位相のズレを求めてもよい。

【００６２】また、頭部角速度データＨＶを基準とする
代わりに、周波数の等しい正弦波を用いてもよい。この
場合、振幅、周波数、位相ずれを相互に変化させなが
ら、差の２乗和が最小になるような正弦波を眼球の角速
度データＥＶ、頭部の角速度データＨＶのそれぞれに対
して求め、それらの位相差を求める。更に、角速度デー
タＥＶの振幅を予め行った校正試験結果に基づき補正し
てもよい。この場合、周波数に対するＶＯＲゲイン（眼
球角速度／頭角速度）の値としていくつかの測定値をプ
ログラムに予め与えておき、近似によって求めた測定方
程式から、補正値を算出する。

【００６３】ついで、本発明の表示診断装置Ｂによって
作成される個人診断ファイルと、これを記憶する記録媒
体について説明する。ここで提案する個人診断ファイル
は、以上に説明したような時間要素を含んだ診断データ
１０や時間要素を含まない診断データ１１に、被検者の
住所と氏名、年齢、被検者コードなどの個人情報を付加
し、更に検査した日付を付加して電子ファイルとして記
憶される。また、必要に応じて医師などの所見を加えて
もよい。

【００６４】図２９は、このような個人診断ファイルを
作成するために使用される表示診断装置Ｂのシステム構
成図を示している。このシステムでは、被検査者の顔面
ＭにＣＣＤカメラ１を内蔵させた眼球運動観察用装着具
Ａを装着したときにビデオ信号Ｖｓの形で出力される眼
球Ｅの画像と、頭部運動センサ３から出力された測定信
号Ｖａとを、ビデオデッキ９にセットされたビデオテー
プに記録保存されるようにしている。この場合、ビデオ
テープには、被検者の住所、氏名、年齢、被検者コード
などをラベルに表示したり、ビデオ編集装置などを使用
して、ビデオテープにタイトル画像などして記録させて
もよい。なお、９ａは、ビデオテープに記録された診断
ファイルを再生し、表示するためのモニタテレビであ
る。

【００６５】被検者Ｍの顔面に装着された装着具Ａに
は、被検者Ｍの頭部の運動を検知する頭部運動センサ３
が設けられているので、そのセンサ３からの測定信号Ｖ
ａは、変調器８によってビデオ信号の音声帯域に変調さ
れた後、ビデオデッキ９において、ビデオテープに記録
される。このようにして、ビデオテープに記憶された個
人診断データはビデオデッキ９ａによって再生される
と、前述したパターンの診断データ１０，１１がモニタ
テレビ９ａの画面に表示される。

【００６６】表示診断装置Ｂにはセレクタ７を設けてお
り、このセレクタ７によって、一旦ビデオテープに記録
された個人診断ファイルは、ビデオデッキ９から再生し
て読出したり、あるいは装着具Ａから出力された眼球Ｅ
の画像のビデオ信号と、頭部運動センサ３からの測定信
号を、ビデオ入力ボード４とＡ／Ｄボード４（５）に入
力し、コンピュータ２に取り込んで、そのまま解析を行
うかの選択が可能になっている。

【００６７】コンピュータ２は、前述したようなパター
ンの診断データ１０，１１を表示するための表示画面２
１を有するとともに、個人診断ファイルを作成するた
め、診断データ１０，１１に必要な個人情報を入力する
ための操作部（不図示）を備えるとともに、以上のよう
な手順に従って作成した診断データ１０，１１に、個人
情報を入力して作成された個人診断ファイルを、記憶保
存するための記録装置１５を備えている。この記録装置
１５は、ＣＤＲＯＭや光ディスク、磁気ディスク、光磁
気ディスクなどの記録媒体１４を有しており、そこに個
人診断ファイルを記録し保存出来るようになっている。

【００６８】なお、以上の例では、眼球画像は、ＣＣＤ
カメラを用いてビデオ信号の形で出力され、ビデオ入力
ボードを介してコンピュータに取り込んでいるが、この
ような方法によらずに、眼球画像をデジタル信号の形で
直接コンピュータに出力させるイメージセンサを用いて
撮影するようにしてもよい。図３０は、このような方法
で電子ファイルとして作成された診断データ１０，１１
に、個人情報を入力する個人診断ファイル１６のカード
形式にされたウンドウ画面を示しており、このウインド
ウ画面に表示された入力窓１６ａ〜１６ｃには、被検者
の氏名、ＩＤコード、診断所見が入力できるようになっ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するためのコンピュータを含
むシステムの全体構成を示す図である。

【図２】本発明方法の概略基本手順を示す流れ図であ
り、眼球画像から急速相、緩徐相の角速度データを抽出
する基本手順を示す。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明方法を実施して、眼
球の角速度データ（緩徐相）を抽出する場合に、途中で
演算算出される各種のデータをグラフ化して示す図。

【図４】撮像カメラを使用して眼球の画像を取り込む手
順を示すフローチャート。

【図５】眼球の画像から角度位置データを算出する概略
手順を示すフローチャート。

【図６】（ａ）は眼球の角速度データ、（ｂ）は眼球の
角速度参照データを、それぞれ算出する概略手順を示す
フローチャート。

【図７】緩徐相と急速相の角速度データＥＶ（ａ），Ｅ
Ｖ（ｂ）を、それぞれ抽出するための概略手順を示すフ
ローチャート。

【図８】眼球画像から算出した眼球の角度位置データＥ
Ｐを示すグラフ。

【図９】眼球の角度位置データＥＰを微分して算出され
る角速度データＥＶを示すグラフ。

【図１０】眼球の角速度データＥＶを平滑化して算出さ
れる角速度参照データＥＶ’を示すグラフ。

【図１１】眼球の角速度データＥＶと角速度参照データ
ＥＶ′との差分の絶対値と、しきい値Ｅｏとを示すグラ
フ。

【図１２】急速相を除いた眼球の角速度データＥＶ
（ａ）′を示すグラフ。

【図１３】急速相を除いた眼球の角速度データＥＶ
（ａ）′を、平滑化し、補完した後の角速度データＥＶ
（ａ）を示すグラフ。

【図１４】眼球の画像データと、頭部運動センサから出
力される測定信号とをコンピュータに取り込む場合の本
発明方法における概略基本手順を示すフローチャート。

【図１５】眼球の画像から得られた角速度データＥＰ、
頭部運動センサから得られた角速度データＨＶから、眼
球の緩徐相の角速度データＥＶ（ａ）を抽出する概略手
順を示すフローチャート。

【図１６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明方法において、眼
球の画像データと、頭部運動センサから出力される測定
信号とを用いて、眼球の緩徐相の角速度データを抽出す
る場合に算出される各種のデータをグラフ化して示す
図。

【図１７】眼球の画像から算出された眼球の角度位置デ
ータＥＰと頭部運動センサの角速度データＨＶとの関係
を示すグラフ。

【図１８】眼球の角度位置データＥＰから緩徐相と急速
相とに分離するグラフ。

【図１９】眼球の角度位置データＥＰから緩徐相の角度
位置データＥＰ（ａ）のみを抽出したグラフ。

【図２０】図１９の角度位置データＥＰ（ａ）を微分し
て算出される角速度データＥＶ（ａ）′を示すグラフ。

【図２１】図２０の角速度データＥＶ（ａ）′を、スム
ージング処理によって平滑化し、補完処理した後の角速
度データＥＶ（ａ）を示すグラフ。

【図２２】眼球運動表示診断装置の一例を示すブロック
図。

【図２３】（ａ），（ｂ）は眼球の運動データと頭部の
運動データとを組み合わせて作成された診断用データの
一例を示す図。

【図２４】（ａ）〜（ｆ）は、複数の被検者に対して、
前庭眼反射、自然視前庭眼反射、固視前庭眼反射の検査
を行ったときに得られる時間要素を含んだ診断データの
例を示す説明図。

【図２５】眼球の運動データ、頭部の運動データを、そ
れぞれ縦軸、横軸として示した診断用データの一例を示
す図。

【図２６】眼球の運動データ、頭部の運動データを、そ
れぞれ縦軸、横軸として、左、右に区分して示した診断
用データの一例を示す図。

【図２７】眼球の運動データ、頭部の運動データを、そ
れぞれ縦軸、横軸として、左、右に区分して示した診断
用データの一例を示す図。

【図２８】（ａ），（ｂ）は、前庭眼反射、自然視前庭
眼反射、固視前庭眼反射の検査を行ったときに得られる
時間要素を含んでいない診断データの一例を示す基本パ
ターンの説明図。

【図２９】個人診断ファイル作成機能を有した眼球運動
表示診断装置と、個人診断ファイルを保存する記録媒体
とを備えた診断支援システムのブロック図。

【図３０】個人情報を入力して、個人診断ファイルを作
成する場合の要領を説明する図。

【符号の説明】

Ａ・・・眼球運動観察用装着具 Ｂ・・・眼球運動表示診断装置 Ｅ・・・眼球 Ｍ・・・被検者 １・・・撮像カメラ ２・・・コンピュータ ２１・・・その表示画面 ３・・・頭部運動センサ ４・・・ビデオ入力ボード ５・・・Ａ／Ｄボード ６・・・プリンタ ＥＰ・・・眼球の角度位置データ ＥＶ・・・眼球の角速度データ ＥＶ′・・・眼球の角速度参照データ ＥＶ（ａ）・・・眼球の角速度データ（緩徐相） ＥＶ（ｂ）・・・眼鏡の角速度データ（急速相） ＨＶ・・・頭部の角度位置データ １０，１１・・・診断データ １０Ａ・・・眼球の運動データ １０Ｂ・・・頭部の運動データ １２・・・インターフェース １４・・・記録媒体 １５・・・記録装置 １６・・・診断ファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 豊 京都府京都市伏見区東浜南町680番地 株 式会社モリタ製作所内 (72)発明者 吉川 英基 京都府京都市伏見区東浜南町680番地 株 式会社モリタ製作所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】頭部に所定の運動刺激を与えながら撮影し
   た眼球の動きを予め記録した記録媒体より、眼球画像を
   読み出して、所定の画像処理を行うことによって、眼球
   の角度位置データを算出するついで、この算出された角
   度位置データを微分して、眼球の角速度データを算出す
   るついで、この眼球の角速度データを平滑処理して眼球
   の角速度参照データを算出するついで、眼球の角速度デ
   ータと、眼球の角速度参照データとの差分を逐次算出
   し、その差分が所定のしきい値を越えたデータを急速相
   の角速度データとして抽出するとともに、 眼球の角速度データのうち、急速相のデータが除去され
   たデータを、平滑化処理し補完することによって、眼球
   運動における緩除相の角速度データを抽出することを特
   徴とする眼球運動解析方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 記録媒体から読み出した眼球の画像から、楕円近似法に
   よって眼球の回転運動中心を検出し、次いで眼球の角度
   位置データを算出することを特徴とする眼球運動解析方
   法。
3. 【請求項３】眼球画像を所定の周期でサンプリングしな
   がら、所定の画像処理を行うことによって、眼球の角度
   位置データを算出するついで、この算出された角度位置
   データを微分して眼球の角速度データを算出するつい
   で、この眼球の角速度データを平滑処理して眼球の角速
   度参照データを算出するついで、眼球の角速度データ
   と、眼球の角速度参照データとの差分を逐次算出し、そ
   の差分が所定のしきい値を越えたデータを、上記眼球の
   角速度データから除去するフィルタ処理を行う最後に、
   眼球の角速度データのうち、フィルタ処理によって除去
   されたデータを、平滑化処理によって補完することによ
   って、眼球画像より緩徐相の角速度データを抽出するこ
   とを特徴とする眼球運動解析方法。
4. 【請求項４】請求項３において、 撮像カメラでフレームもしくはフィールド毎に取り込ん
   だ眼球画像から、楕円近似方法によって眼球の回転運動
   中心を検出し、次いで眼球の角度位置データを算出する
   ことを特徴とする眼球運動解析方法。
5. 【請求項５】被検者の頭部に回転刺激などを加えたとき
   に得られる眼球画像と、頭部運動センサから出力される
   速度、加速度、角度位置、角速度、角加速度などの測定
   信号とを同期させてサンプリングするサンプリングした
   眼球の画像データに所定の処理を行うことによって、眼
   球の角度位置データを算出する頭部運動センサから出力
   された測定信号が角速度でない場合には、更にその測定
   信号を演算処理して角速度データを算出する眼球の角度
   位置データと、算出した角速度データとを所定の判別条
   件を適用して比較参照することによって、眼球の角度位
   置データから急速相となる角度位置データを除去するフ
   ィルタ処理を行うついで、急速相となるデータの除去さ
   れた眼球の角度位置データを微分処理して、眼球の角速
   度データを算出した後、平滑化し補完処理を行うことに
   よって、眼球運動における緩徐相の角速度データを抽出
   することを特徴とする眼球運動解析方法。
6. 【請求項６】請求項５において、 撮像カメラでフレームもしくはフィールド毎に取り込ん
   だ眼球画像から、楕円近似方法によって眼球の回転運動
   中心を検出して、眼球の角度位置データを算出すること
   を特徴とする眼球運動解析方法。
7. 【請求項７】眼球画像を解析して得られた角度位置デー
   タ、角速度データなどの眼球の運動データと、頭部運動
   センサから出力される測定信号に基づいて得られた頭部
   の角度位置データ、角速度データなどの頭部の運動デー
   タとを時間軸を合わせて、診断用データを作成する機能
   と、作成された診断用データを表示画面に表示し、ある
   いは記録紙に印字出力できる機能を備えた眼球運動表示
   診断装置。
8. 【請求項８】請求項６において、 眼球画像を解析して得られた角度位置データ、角速度デ
   ータなどの眼球の運動データと、頭部運動センサから出
   力される測定信号に基づいて得られた頭部の角度位置デ
   ータ、角速度データなどの頭部の運動データとを時間軸
   を合わせて、診断用データを作成する際に、眼球画像の
   運動データ、頭部の運動データのうちから、所定の時間
   幅分だけを切り出して、診断用データとして表示画面に
   表示し、あるいは記録紙に印字出力できるようにした眼
   球運動表示診断装置。
9. 【請求項９】眼球画像から解析された角度位置、角速度
   データなどの眼球の運動データと、頭部センサの測定信
   号から解析された角度位置、角速度デーなどの頭部の運
   動データとを横軸、縦軸に描画した診断用データを作成
   する機能と、作成した診断用データを表示画面に表示
   し、あるいは記録紙に印字出力する機能とを備えた眼球
   運動表示診断装置。
10. 【請求項１０】請求項７〜９に記載の診断用データに、
    被検者の固有情報を組み合わせて個人診断ファイルを作
    成する機能と、作成した個人診断ファイルを表示画面に
    表示し、あるいは記録紙に印字出力できる機能とを備え
    た眼球運動表示診断装置。
11. 【請求項１１】請求項７〜９に記載の診断用データに、
    少なくとも被検者の固有情報を組み込んで作成された個
    人診断ファイルを、電気信号に変換して記録したことを
    特徴する個人診断ファイルを記録した記録媒体。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 記録媒体がビデオテープである個人診断ファイルを記録
    した記録媒体。
13. 【請求項１３】請求項１１において、 記録媒体が磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク
    などである個人診断ファイルを記録した記録媒体。