JPS5849255B2 - 眼底写真判読装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、眼底写真カメラによって撮影されたカラー
眼底写真を拡大表示して病状の判定を行なうために用い
られる眼底写真判読装置に関するものである。

従来この種では、スライド映写機やスライドビュワーな
どが用いられていた。

これらは単にカラー眼底写真スライドを光源と投影レン
ズによってスクリーン上に投影表示するものである。

従って、表示像の拡大率が簡単に変えられないため、精
査したい部分はルーペ等によって観察しなければならな
いばかりでなく、眼底写真の画質が良くないため、病状
判定に重要な役割をはたす血管径の計測をノギス等を用
いて主観的に行なわなければならなく、シかも眼底写真
の明るさや画質が写真によって異なるため病状の特徴が
観察しづらい等の欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、眼底写真を画像入力装置により入
力し、入力時のサンプリング間隔及び開始点を変化させ
ることにより指定された精度で指定された部位をＣＲＴ
上に表示できるようにし、画像強調回路により画質の改
善を行なって病状の特徴の観察を容易にし、血管径や血
柱反射巾の計測を客観的に行なえるようにすることによ
り、効率的で使いやすく、客観的な測定ができる眼底写
真判読装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１は画像入力装置であり、フライング
スポットやビジコンなどが使用され、眼底写真フイルム
を走査することによって、写真画像を赤・緑・青の三原
色（あるいは輝度と色度座標）に対応する電気信号とし
て人力する。

２はサンプリング回路であり、Ａ／Ｄ変換器やタイミン
グ回路からなり、制御回路９からの指示に従って画像入
力装置１の全視野中の指定された視野を一定画素数でサ
ンプリングすることを可能にする。

３は画像メモリーであり、サンプリング回路２によりデ
イジタル化された三成分の画像信号を記憶するとともに
画像強調回路４で必要となる記憶領域を与える。

画像強調回路４は、画像メモリ３中に記憶されているデ
イジタル画像のコントラスト強調、ヒストグラム変換、
エッジ強調などの画像強調を指示に従って行ない、結果
を画像メモリ３に返す。

５は画像表示回路であり画像メモリ３中の指定された画
像をＣＲＴに表示する。

６は管径計測回路であり、ＣＲＴ上に表示された眼底画
像の測定したい血管部あるいは血柱反射部が指示される
と、指示された区間のメモリの読み出し、平滑化、微分
処理、最大最小値検出などを行なうことにより血管の管
径計測を行なう。

７はＣＲＴであり、カラー画像を表示するとともに管径
やカーソル線なども表示し、位置座標の指定を可能にす
る。

８は位置座標・コマンド入力装置であり、キーボードや
ジョイスティックなどからなり、本装．置を使用するた
めの各種コマンドやデータの入力に使用される。

９は制御回路であり、コマンドの解釈を行ない各回路に
制御信号を送り、システムを制御する。

１０は外部インタフェースであり、画像メモリのデータ
を他の計算機等に転送する手段を与え、本装置を眼底写
真の入力装置あるいはより高次の処理のための機能端末
として機能させることを可能にしている。

第２図は画像強調回路４の一実施例である。

１１及び１５は画像データの変換を行なうマ｝ ＩＪク
ス回路、１２は画像バツファレジスク、１３は画像デー
タと積和計算を行なうための重み付けマトリクスが記憶
されている荷重ウインドウメモリ、１４は画像データと
重み付けマトリクスとの積和計算を高速に行なう並列積
和回路である。

第３図は管径計測回路の一実施例である。

１６は計測する範囲を示す座標を格納する始点、終点座
標レジスタ、１７は第４図に示すようにメモリの読み出
しを行なうための読み取り座標決定回路、１８はメモリ
読み出し回路、２１は平均化回路、１９は輝度データ列
の差分をとることにより、管径測定方向の微分値を求め
る微分回路、２０は微分値の最大値と最少値を求めるこ
とにより血管や血柱反射の境界を検出する境界検出回路
、２２は出力回路、２３は画像メモリ３内のデータの変
換を行なうマトリクス回路である。

次に動作について説明する。

本装置の動作は三つのモードに大別される。

それは、画像入力・表示モード、画像強調モード及び管
径計測モードである。

各動作モードについて順を追って説明する。画像入力・
表示モードのコマンドがコマンド入力装置８より入力さ
れると、眼底写真の全画像がＣＲＴ上に表示できるサン
プリング間隔で画像入力が行なわれるように、制御回路
９はサンプリング回路２に制御信号を送る。

さらに制御回路９は画像入力装置１に起動信号を送る。

これにより眼底写真画像は一画素当り三成分を持つデイ
ジタル画像として画像メモリ３に入力される。

次に制御回路９は画像表示回路５に表示開始信号を出し
、メモリ中の画偉を表示した後、コマンド待ち状態にな
る。

操作者は次に他のモードのコマンドか拡大縮少コマンド
を入力する。

拡大縮少コマスドを入力すると、それに続いて拡大率及
び現在メモリ中にある画像の拡大したい部分の座標を、
表示されている画像を見ながら、カーソル線と位置座標
・コマンド入力装置８を使って入力する。

制御回路９は、そのデータからサンプリングの間隔及び
サンプリング開始点の座標を計算し、その画偉をメモリ
に入力し、ＣＲＴに表示する。

さらにくり返し拡大するか、別の部分を拡大するか選択
することができる。

これにより眼底写真の指定された位置を指定された精度
で表示できることになる。

画像の入力画素数はＣＲＴに表示可能な画素数、つまり
ＣＲＴの分解能により決まり、従って画像メモリ２の容
量もそれによって決まる。

次に画像強調モードについて説明する。

画像強調モードは、制御回路９がコマンド入力装置８よ
り画像強調モードコマンドを受けた後、開始される。

画像強調回路４は現在画像メモリ３に格納されている画
像データに対して画像強調動作を行ない、その結果を画
像メモリ３に格納する。

画像強調の動作としては、コントラスト強調、ヒストグ
ラム変更、ノイズ除去、エッジ強調などをハードウエア
として画像強調回路４に実現することが可能であるが、
第２図に一実施例としてエッジ強調の一手法の場合を示
す。

これは画像と荷重ウインドウとの積和演算を行なうこと
によりエッジの強調を行なうものである。

眼底写真の主たる診断の手がかりは、血管、白斑、出血
によることが多いので、ノイズやシエーデイングの多い
眼底写真から、これらのエッジを強調して表示すること
は、それらの特徴をつかむ上で役立つ。

第２図において、１１はマトリクス回路であり、画像メ
モリ３中の画像データから輝度成分と色度座標成分をマ
トリクス演算により計算する。

１２は画像バツファレジスタであり、シフトレジスタ群
より構成され、メモリからマトリクス回路１１を通じて
の輝度データの読み込みと、並列積和回路１４へのデー
タ供給が同時に行なわれるよう構成されている。

１３は荷重ウインドウメモリであり、画像と積和をとる
重み付けマトリクスがあらかじめ記憶されている。

重み付けマトリクスとしては例えばＯ−１ ０ −１５−１ などが用いられる。

１４は並列Ｏ−１ ０ 積和回路であり、シフトレジスタ、乗算回路、加算回路
などからなり、画像とマトリクスとの積和を並列に行な
う。

１５はマトリクス回路であり強調された輝度戒分データ
とマトリクス回路１１から送られる色度座標成分データ
から画像メモリ３の内部データ形式への変換を行なう。

次に管径計測モードについて説明する。

このモードでは、まずメモリ上にある原画像がＣＲＴ上
に表示される。

操作者はＣＲＴ上で始点と終点を指示することにより計
測範囲を指定する。

管径計測回路６は、この情報に従って始点、終点間をつ
なぐ点列（８連結）にそって画像メモリ３上の画像デー
タの値を読んでいく。

この時、眼底写真画像のノイズを考慮し、始点から終点
に向く方向に直角の方向に数点の読み出しを行ない、そ
の平均をもって１点のデータとする。

つまり第４図において、Ａが始点、Ｂが終点、ＣはＡ，
Ｂを結ぶＭ個の点列の一点とすると、Ｃにおける輝度デ
ータは、ＣにおいてＡ，Ｂに垂直方向にＮ点の輝度デー
タの平均として与えられる。

ここで輝度データとは画像メモリ３の３成分データのマ
トリクス回路２３による変換値である。

これにより始点から終点までの点列について輝度データ
が決定し、その値は画像メモリ３の一部にとられる輝度
データメモリに書き込まれる。

第３図において１６は始点、終点座標レジスタ、１７は
読み取り座標決定回路、１８はメモリ読出し回路、２１
は平均化回路である。

次に輝度データメモリは、微分回路１９によって参照さ
れ、輝度デークー次元配列の微分値が計算される。

この微分値はさらに境界検出回路２０により参照され、
微分値の最大値、最少値を見出すことにより血管部ある
いは血柱反射部の境界が検出される。

２２は出力回路であり、血管や血柱反射の検出された境
界や巾を表示したり、前に測定された値との比を計算す
るなどの診断に役立つ簡単な処理を行なう。

本装置を単体として使用する場合は、上記のごとく動作
するが、外部インクフェース１０を介して他の計算機等
に接続すれば、眼底写真の高次処理である自動診断を行
なうための機能端末として使用することも可能である。

なお、上記実施例では画像強調回路４としてエッジ強調
の一手法のみ述べたが、他の種々の画像強調手法を選択
的に実行できるハードウエアを実現することも可能であ
る。

又、上記実施例では、画像強調回路４と管径計測回路６
とを設けたが、他のデイジタル画像処理を行なう回路を
設けてもよい。

たとえば、２値化回路と面積計数回路を設ければ、出血
部や白斑部の面積を計算することができる。

以上の様に、この発明によれば従来主観的に行なわれて
いた血管径や血柱反射巾の客観的な計測が可能になり、
又画像の柔軟な表示や強調等の機能により、眼底写真の
簡便で正確な判読、診断が可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成ブロック図、第２図
は画像強調回路の一実施例の構成ブロック図、第３図は
管径計測回路の一実施例の構成ブロック図、第４図は管
径計測の説明図である。 図において、１は画像入力装置、２はサンプリング回路
、３は画像メモリ、４は画像強調回路、５は画像表示回
路、６は管径計測回路、ＴはＣＲＴディスプレイ、８は
位置座標、コマンド入力装置、９は制御回路である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 眼底写真を電気信号として入力する画像入力装置、
   この画像入力装置に入力された入力電気信号を指定され
   た間隔で標本化しデジタル信号に変換するサンプリング
   回路、このサンプリング回路によりデイジタル化された
   画像信号を記憶する画像メモリ、この画像メモリに記憶
   されたデイジタル画像の画質の改善を行なう画像強調回
   路、血管径や血柱反射巾の測定を行なう管径計測回路、
   カラー画偉を表示する対話型のカラー画像ディスプレイ
   及び上記画像入力装置と上記サンプリング回路と上記画
   像強調回路と上記管径計測回路とに制御信号を出力して
   制御する制御回路を備えた眼底写真判読装置。