專利名稱：圖像處理設(shè)備、控制方法和光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)光學(xué)相干斷層成像設(shè)備所獲取到的視網(wǎng)膜的斷層圖像進(jìn)行圖像處理的圖像處理設(shè)備、光學(xué)相干斷層成像設(shè)備的控制方法和光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，·使用光學(xué)相干斷層成像(OCT)的原理的光學(xué)相干斷層成像設(shè)備已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用。在OCT中，基于在攝像對(duì)象的預(yù)定位置處所入射的測(cè)量光的反射或散射光與經(jīng)由參考物體所接收到的參考光的干渉光，對(duì)測(cè)量光入射的位置的深度方向的構(gòu)造進(jìn)行圖像化。利用該原理，在光學(xué)相干斷層成像設(shè)備中，可以通過(guò)固定被檢眼并且改變測(cè)量光的入射位置而掃描視網(wǎng)膜，來(lái)獲得ニ維斷層圖像或三維斷層圖像。利用該處理，可以觀察到攝像對(duì)象的內(nèi)部構(gòu)造。
為了提高光學(xué)相干斷層成像設(shè)備所獲取到的斷層圖像中的信噪(S/N) tヒ，提供了用于對(duì)多個(gè)圖像進(jìn)行相加平均處理并生成圖像質(zhì)量良好的斷層圖像的技木。例如，專利文獻(xiàn)I論述了用于對(duì)預(yù)先拍攝的視網(wǎng)膜的多個(gè)斷層圖像進(jìn)行合成并生成高質(zhì)量靜止圖像的技木。
引用文獻(xiàn)列表_5] 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2008-237238_7] 非專利文獻(xiàn)
高木干雄等人主編的新編圖像分析手冊(cè)東京大學(xué)出版社發(fā)明內(nèi)容
摶術(shù)問(wèn)是頁(yè)
在拍攝被檢眼的視網(wǎng)膜的圖像時(shí)，通過(guò)使用固視燈來(lái)固定被檢眼。因此，優(yōu)選地，縮短攝像時(shí)間以減輕攝像負(fù)擔(dān)。然而，在專利文獻(xiàn)I所論述的技術(shù)中，從預(yù)先拍攝的斷層圖像中選擇并合成斷層圖像。因此，針對(duì)要獲得的圖像質(zhì)量，可能進(jìn)行了不必要的攝像。
用于解決問(wèn)題的方案
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種圖像處理設(shè)備，包括判斷単元，用于判斷光學(xué)相干斷層成像設(shè)備所拍攝的與攝像對(duì)象的預(yù)定位置相對(duì)應(yīng)的斷層圖像的圖像質(zhì)量是否在預(yù)定范圍內(nèi)；控制單元，用于響應(yīng)于所述判斷単元的判斷，對(duì)所述光學(xué)相干斷層成像設(shè)備控制是否許可進(jìn)行所述預(yù)定位置的攝像；以及生成単元，用于通過(guò)對(duì)包括根據(jù)所述控制所獲得的斷層圖像的所述預(yù)定位置的多個(gè)斷層圖像進(jìn)行合成，來(lái)生成新的斷層圖像。
發(fā)明的有益.效果
根據(jù)具有這種構(gòu)造的本發(fā)明，根據(jù)圖像質(zhì)量，按照需要發(fā)出攝像指示，對(duì)所拍攝圖像進(jìn)行合成，并且生成新的斷層圖像。因此，可以減輕被檢者的不必要的負(fù)擔(dān)，并且可以獲得期望圖像質(zhì)量的圖像。
通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。


包含在 說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說(shuō)明書一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖I是示出光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出生成單元104的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3示出生成單元104對(duì)圖像所進(jìn)行的相加平均的處理。
圖4示出OCT設(shè)備101的結(jié)構(gòu)。
圖5A示出OCT設(shè)備所進(jìn)行的A掃描和B掃描。
圖5B示出OCT設(shè)備所進(jìn)行的A掃描和B掃描。
圖5C示出OCT設(shè)備所進(jìn)行的A掃描和B掃描。
圖6是示出圖像處理設(shè)備102所進(jìn)行的處理的流程的流程圖。
圖7是示出光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)700的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是示出圖像處理設(shè)備702所進(jìn)行的處理的流程的流程圖。
圖9示出對(duì)準(zhǔn)單元202所進(jìn)行的對(duì)準(zhǔn)處理所使用的模板區(qū)域。
圖IOA示出作為表示圖像質(zhì)量的值而計(jì)算出的失真度。
圖IOB示出作為表示圖像質(zhì)量的值而計(jì)算出的失真度。
圖IOC示出作為表示圖像質(zhì)量的值而計(jì)算出的失真度。
圖IlA是示出要合成的圖像的數(shù)量和表示合成圖像的圖像質(zhì)量的值之間的關(guān)系的圖。
圖IlB是示出要合成的圖像的數(shù)量和表示合成圖像的圖像質(zhì)量的值之間的關(guān)系的圖。
圖IlC是示出要合成的圖像的數(shù)量和表示合成圖像的圖像質(zhì)量的值之間的關(guān)系的圖。
圖12示出由多光束型OCT設(shè)備中的測(cè)量光的各光束進(jìn)行掃描的視網(wǎng)膜的區(qū)域。
具體實(shí)施方式
以下將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。以下將參考

本發(fā)明的典型實(shí)施例。
示例 I
參考圖I說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)100包括光學(xué)相干斷層成像設(shè)備(以下稱為OCT設(shè)備101)，用于拍攝攝像對(duì)象的斷層圖像；以及圖像處理設(shè)備102，用于對(duì)0 CT設(shè)備101所拍攝的圖像進(jìn)行相加處理并發(fā)出攝像指示。OCT設(shè)備101和圖像處理設(shè)備102相互連接。
圖像處理設(shè)備102包括圖像獲取單元103，用于從OCT設(shè)備101獲取圖像；生成単元104，用于從斷層圖像生成合成圖像；計(jì)算單元105，用于計(jì)算表示圖像的圖像質(zhì)量的值；判斷単元106 ;控制單元107，用于控制是否許可重新攝像；存儲(chǔ)單元108 ;以及輸出單元109。圖像處理設(shè)備102例如是電子計(jì)算機(jī)，并且具有與上述各単元相對(duì)應(yīng)的專用內(nèi)部電路。
圖像獲取單元 103與OCT設(shè)備101通信連接。圖像獲取單元103獲取OCT設(shè)備101所拍攝的攝像對(duì)象的斷層圖像。在本典型實(shí)施例中，圖像獲取単元103所獲取到的斷層圖像是通過(guò)在視網(wǎng)膜表面上的預(yù)定的兩個(gè)位置之間進(jìn)行掃描所獲得的ニ維斷層圖像。
生成単元104以圖像獲取單元103所拍攝的斷層圖像和已通過(guò)生成単元104所生成的合成圖像作為原始數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)圖像、對(duì)各像素進(jìn)行相加平均處理并且合成圖像，來(lái)生成新的斷層圖像。通過(guò)該處理，可以獲得隨機(jī)噪聲得以降低的斷層圖像。作為生成単元104的合成對(duì)象的斷層圖像是與攝像對(duì)象的預(yù)定位置相對(duì)應(yīng)的斷層圖像。
由于無(wú)意識(shí)眼動(dòng)和設(shè)備的限制，可能無(wú)法獲得嚴(yán)格地在同一位置進(jìn)行合成的斷層圖像。然而，生成単元104對(duì)攝像設(shè)備所獲取到的多個(gè)斷層圖像進(jìn)行合成處理的前提是OCT設(shè)備101拍攝到同一位置的斷層圖像。如果可以估計(jì)出由于無(wú)意識(shí)眼動(dòng)等所引起的偏移量，則可以使用校正了該偏移量的斷層圖像。所生成的圖像被存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中并且用于下次的合成圖像的生成。以下詳細(xì)說(shuō)明生成単元104。
計(jì)算單元105對(duì)所拍攝的斷層圖像和生成単元104所生成的合成圖像進(jìn)行分析，并且計(jì)算表示圖像質(zhì)量的值。作為表示圖像質(zhì)量的值，可以采用S/N比等。將所計(jì)算出的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元108中。在從OCT設(shè)備101發(fā)送第一個(gè)斷層圖像的情況下，計(jì)算單元105計(jì)算表示斷層圖像的圖像質(zhì)量的值，并且將表示圖像質(zhì)量的值輸入至判斷単元106。
在輸入第二個(gè)斷層圖像或第二個(gè)斷層圖像之后的斷層圖像的情況下，計(jì)算單元105計(jì)算表示生成単元104所合成的斷層圖像的圖像質(zhì)量的值。例如，計(jì)算單元105根據(jù)以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(I)，從合成后的斷層圖像來(lái)計(jì)算S/N比，并且作為圖像質(zhì)量指標(biāo)M輸出。
M=S/N... 數(shù)學(xué)表達(dá)式(I)
在該數(shù)學(xué)表達(dá)式中，S是表示圖像中的信號(hào)成分的強(qiáng)度的值。該值可以是任意數(shù)值，諸如重疊的B掃描圖像中所包含的像素的最大值、最大值和最小值之間的差、或者兩個(gè)不同區(qū)域的平均值之間的差等，只要該值表示了表現(xiàn)被攝體的信號(hào)成分的強(qiáng)度即可。N是表示噪聲成分的強(qiáng)度的值。N可以是沒(méi)有形成被攝體的圖像的區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)偏差或均方根。
如果攝像對(duì)象是人眼的視網(wǎng)膜，則優(yōu)選地，選擇例如神經(jīng)纖維層和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層的組合作為要用于診斷的區(qū)域。可以通過(guò)分析重疊的B掃描圖像來(lái)使圖像指標(biāo)計(jì)算単元3自動(dòng)設(shè)置這類區(qū)域。可選地，可以在調(diào)整設(shè)備時(shí)預(yù)先設(shè)置期望層的存在可能性較高的區(qū)域。
判斷単元106判斷表示圖像獲取単元103所獲取到的斷層圖像或生成単元104所生成的斷層圖像的圖像質(zhì)量的值是否在預(yù)定范圍內(nèi)。該預(yù)定范圍例如是表示用于診斷的圖像所需的圖像質(zhì)量的范圍的值。
如果所判斷出的表示圖像質(zhì)量的值在預(yù)定范圍內(nèi)，則判斷為圖像質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。輸出單元109輸出該圖像質(zhì)量的圖像。如果該值在預(yù)定范圍外，則判斷為圖像的圖像質(zhì)量不滿足標(biāo)準(zhǔn)。然后，將表示不滿足圖像的圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信息輸入至控制單元107。表示圖像質(zhì)量的預(yù)定范圍的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元108中，并且根據(jù)需要由判斷単元106進(jìn)行參考。
控制單元107基于判斷結(jié)果，控制是否許可OCT設(shè)備101進(jìn)行攝像。如果判斷單元106判斷為圖像質(zhì)量不滿足必要的標(biāo)準(zhǔn)，則控制単元107將用于對(duì)與拍攝斷層圖像的預(yù)
全文摘要
在圖像處理設(shè)備中，判斷光學(xué)相干斷層成像設(shè)備所拍攝的與攝像對(duì)象的預(yù)定位置相對(duì)應(yīng)的斷層圖像的圖像質(zhì)量是否在預(yù)定范圍內(nèi)，根據(jù)圖像質(zhì)量是否在預(yù)定范圍內(nèi)的判斷來(lái)向光學(xué)相干斷層成像設(shè)備發(fā)出是否許可進(jìn)行預(yù)定位置的攝像的指示，并且通過(guò)對(duì)根據(jù)指示所獲得的斷層圖像和判斷了圖像質(zhì)量的斷層圖像進(jìn)行合成來(lái)生成新的斷層圖像。
文檔編號(hào)A61B3/12GK102802505SQ20118001220
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者北村健史, 佐藤真 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社