(57)【要約】【課題】  共振スキャナにより網膜をスキャンして画像を生成する際に生じる画像の歪みを低減する。【解決手段】  被検査物上を、第１の周波数で測定光をスキャンするように設定された共振スキャナを用いて、測定光に基づいて被検査物の画像を生成する画像生成装置において、共振スキャナに関する信号を検出する検出手段と、第１の周波数の周期毎における検出された信号群同士の相関に基づいて共振スキャナがスキャンしたと推定される第２の周波数を決定する決定手段と、決定された第２の周波数に基づいて被検査物の画像を生成する画像生成手段と、を配する。【選択図】  図１
2014128449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物上を、第１の周波数で測定光をスキャンするように設定された共振スキャナを用いて、前記測定光に基づいて前記被検査物の画像を生成する画像生成装置であって、
前記共振スキャナに関する信号を検出する検出手段と、
前記第１の周波数の周期毎における前記検出された信号群同士の相関に基づいて、前記共振スキャナがスキャンしたと推定される第２の周波数を決定する決定手段と、
前記決定された第２の周波数に基づいて、前記被検査物の画像を生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする。
【請求項２】
前記決定手段は、検出された前記共振スキャナに関する信号の前記信号群について検出位置のばらつきを所定範囲以下とする中心周波数を前記第２の周波数として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記中心周波数の決定の際に、前記第１の周波数に基づいて前記共振スキャナにおいて推定される第１の位置に対応して得られる前記信号群における各々の信号強度と、前記第１の位置とは異なる第２の位置に対応して得られる前記信号群における各々の信号強度と、を重畳して得られる相関係数を算出する相関係数算出手段と、
前記第１の周波数を変化させて算出された前記相関係数が所定値以上となる周波数を選択して前記中心周波数として選択する中心周波数選択手段と、を有することを特徴とする請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記相関係数が、ピアソンの相関係数であることを特徴とする請求項３に記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記共振スキャナを介した前記測定光より取得した光信号を各々生成する複数の受光手段を更に有し
前記画像生成手段は、決定された前記第２の周波数に基づいて前記共振スキャナにより前記信号群の信号各々を得た位置と前記複数の受光部の位置とを対応付ける位置対応付け手段と、
前記位置対応付け手段により対応付けられた前記複数の受光部より得られる前記光信号の強度に基づいてライン状の画像を生成するライン画像生成手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像生成装置。
【請求項６】
被検査物上を、第１の周波数で測定光をスキャンするように設定された共振スキャナを用いて、前記測定光に基づいて前記被検査物の画像を生成する画像生成装置であって、 
前記共振スキャナに関する信号を検出する検出手段と、
前記第１の周波数の周期毎における前記検出された信号群同士の相関に基づいて、前記共振スキャナがスキャンしたと推定される第２の周波数又はユーザーから入力された前記共振スキャナがスキャンしたと設定される第３の周波数を取得する取得手段と、
前記第２又は第３の周波数に基づき画像を生成する画像生成手段と
を備えることを特徴とする画像生成装置。
【請求項７】
被検査物上を、第１の周波数で測定光をスキャンするように設定された共振スキャナを用いて、前記測定光に基づいて前記被検査物の画像を生成する画像生成方法であって、 
前記共振スキャナに関する信号を検出する検出工程と、
所定の処理を繰り返して前記共振スキャナの第２の周波数を決定する周波数決定工程と、
を備えることを特徴とする画像生成方法。
【請求項８】
前記所定の処理は、前記第１の周波数の周期毎における検出された信号群同士の相関についての相関係数を用いて、抽出された前記信号のばらつきを評価して前記共振スキャナの前記第２の周波数を決定する処理であることを特徴とする請求項７に記載の画像生成方法。
【請求項９】
前記相関係数は、ピアソンの相関係数であることを特徴とする請求項８に記載の画像生成方法。
【請求項１０】
前記所定の処理は、
ユーザーから入力された共振スキャナの周波数を取得する周波数取得工程と、
取得した前記共振スキャナの周波数に基づき画像を生成する画像生成工程と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像生成方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れか一項に記載の処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成装置及び画像生成方法に関し、特に眼科診療等に用いられる画像生成装置及び画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活習慣病や失明原因の上位を占める疾病の早期診断を目的として、眼底部の検査が広く行われている。共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科装置である走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）は、測定光であるレーザーを眼底に対してラスタースキャンを行い、その戻り光の強度から平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。近年、被検眼の収差を波面センサーでリアルタイムに測定し、被検眼にて発生する測定光やその戻り光の収差を波面補正デバイスで補正する補償光学系を有する補償光学ＳＬＯが開発され、高横分解能な平面画像の取得を可能にしている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、被検眼の画像は、高速スキャンが可能な共振スキャナにより取得された信号の値を、信号が取得された時のスキャナ位置に対応するピクセルに設定することにより取得することができる。このとき、共振スキャナの周波数は、温度等により時間と共に変化するため、共振スキャナの周波数は一定にならない。これにより、生成される画像に歪みが生じてしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、共振スキャナにより網膜をスキャンして画像を生成する際に生じる画像の歪みを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像生成装置は、共振スキャナにより取得した信号から画像を生成する画像生成装置であって、前記共振スキャナのトリガ信号を検出するトリガ検出手段と、
検出した複数の前記トリガ信号同士の相関に基づいて前記共振スキャナの周波数を決定する周波数決定手段と、を備えることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る画像生成方法は、共振スキャナにより取得した信号から画像を生成する画像生成方法であって、 前記共振スキャナのトリガ信号を検出するトリガ検出工程と、所定の処理を繰り返して前記共振スキャナの周波数を決定する周波数決定工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、共振スキャナに設定された第１の周波数の周期毎における検出された共振スキャナに関する信号群同士の相関に基づいて、共振スキャナが（実際に）スキャンしたと推定される第２の周波数を決定することができる。これにより、共振スキャナにより網膜をスキャンして画像を生成する際に生じる画像の歪みを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る画像生成装置１０の機能構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る画像生成装置１０の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】ガルバノスキャナ及び共振スキャナのトリガ信号の模式図である。
【図４】図２の周波数推定を詳細に説明するフローチャートである。
【図５】トリガ信号の重畳表示の例である。
【図６】トリガ信号のばらつきと周波数、相関係数の関係を示す図である。
【図７】周波数と相関係数の関係を示す図である。
【図８】図２の画像再構成を詳細に説明するフローチャートである。
【図９】画像開始点のずれの画像への影響を示す模式図である。
【図１０】sine補正を説明する図である。
【図１１】実施例２に係る画像生成装置１０の機能構成を示す図である。
【図１２】実施例２に係る画像生成装置１０の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施例１）
本実施例では、補償光学ＳＬＯにより網膜を撮影した画像を取得する際に、共振スキャナとガルバノスキャナの組み合わせによって取得したシグナル値から画像を再構成する処理について説明する。具体的には、画像一枚分に相当するガルバノスキャナのトリガ信号(以下、ガルバノトリガ)群と、画像縦方向の往復２列分に相当する共振スキャナのトリガ信号(以下、共振トリガ)群を取得する。これらトリガ信号を用いて、一枚の画像中の共振スキャナの周波数を、共振スキャナのトリガ信号の取得位置のばらつきを最も小さくする周波数として推定する。推定した周波数に基づき、画像開始位置の補正及びsine補正を行って画像を再構成する。こうして画像を再構成することにより、共振スキャナによる歪みが補正された網膜の画像を高速に取得することが可能となる。
なお、スキャナがスキャンしている位置をハードウェア的に取得したり、制御したりする方法が、知られている。また、その他にも、ピクセルクロックと呼ばれる手法では、画像のピクセルに対応する位置のシグナルのみを取得するように制御する仕組みが知られている。しかしながら、ハードウェアを用いた解決法では、装置を作成する際のコスト高となる可能性がある。具体的には、装置の大きさに影響を与えたり、設計に制限を生じたり、装置から発生する電波強度が変化したりするなどである。さらに、装置作成の費用が高くなる傾向もある。本実施例では、特別なハードウェアを用いることなく、共振スキャナによる歪みが補正された網膜の画像を高速に取得することが可能となる。
【００１０】
＜画像生成装置の構成＞
図１は、本実施例に係る画像生成装置１０の機能構成を示したものである。
図１において、１００は信号取得部であり、補償光学ＳＬＯ装置から共振スキャナ及びガルバノスキャナのトリガ信号と、網膜からの反射信号を取得する。取得した情報は制御部１２０を通じて記憶部１３０に記憶される。１４０は画像生成部であり、トリガ抽出部（トリガ検出手段）１４１、周波数推定部１４２、画像再構成部１４３を含む。画像生成部１４０は、取得した信号よりガルバノスキャナ及び共振スキャナのトリガ信号を抽出或いは検出し、抽出したトリガ信号の検出位置のばらつきを相関係数を用いて定量化し、該ばらつきを最小化することで共振スキャナの周波数を推定する。そして、推定した周波数に基づき、網膜の画像を再構成する。１５０は出力部であり、生成した画像をモニタ等に出力する。
【００１１】
＜画像処理装置の処理手順＞
次に、図２（ａ）のフローチャートを参照して、本実施形態の画像生成装置１０の処理手順を説明する。
【００１２】
＜ステップＳ２１０＞
ステップＳ２１０において、信号取得部１００は、画像生成装置１０に接続される補償光学ＳＬＯから取得された信号情報を取得する。ここで信号情報とは、網膜の撮影に用いられるガルバノスキャナ、共振スキャナのトリガ信号、及び該撮影によって取得された網膜からの測定光の反射光よりなる光信号即ち反射信号である。取得された信号情報は、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存される。
【００１３】
またこのとき、取得された信号情報に付随するハードウェアの制御情報を取得し、制御部１２０を通じて記憶部１３０に記憶する。ここで制御情報とは、網膜の反射信号を取得する際にサンプリング周波数やガルバノスキャナの周波数に相当するフレームレートなどのことである。これらの制御情報は、信号情報に付加している撮影情報ファイルに記載されている場合もあれば、信号情報のタグ情報として含まれている場合もある。
【００１４】
＜ステップＳ２２０＞
ステップＳ２２０において、トリガ抽出部１４１は、記憶部１３０に保存されている補償光学ＳＬＯにより取得された信号情報から、ガルバノスキャナ及び共振スキャナのトリガ信号の位置を取得する。そうして抽出したトリガ位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。なお、トリガ位置については後述する。
【００１５】
図３（ａ）にガルバノスキャナのトリガ信号の模式図、図３（ｂ）に共振スキャナのトリガ信号の模式図を示す。ガルバノスキャナは、指定した周期、波形等により振動させて測定光によるスキャンを行うが、この振動波形の所定のタイミングにて例えば出力値が０Ｖとなる等の特定の信号を出力する。図３（ａ）に示す模式図では、信号強度が０となる場合が特定信号の出力に対応し、この出力を一つの単位動作の開始或いは終了の切っ掛けであるとしてトリガと称呼し、得られる信号をトリガ信号と称呼する。共振スキャナにおいて、共振スキャナは例えばｓｉｎｅ波形に沿った振動速度にて振動し、移動方向の変化に応じて出力信号の２段のレベルにて変化する。この反転時の出力を共振スキャンにおける前述したトリガとし、得られる信号を同様にトリガ信号と称呼する。ここでガルバノスキャナのトリガは画像一枚分に相当し、共振スキャナのトリガは、一枚の画像の２ライン分（往復分）に相当する。横軸は１つのサンプリングを１単位としているが、実際のサンプリングは１５ＭＨｚで行われているため、１５Ｍで１秒に相当する。
【００１６】
より詳細には、図３に示すような信号となるため、トリガの抽出は、閾値処理によって行う。具体的には、ガルバノスキャナのトリガ信号は、前述した出力信号の強度の変化がある閾値（ここでは２０００とした）以上となる場合に、これをトリガ信号として検出する。また、共振スキャナのトリガ信号は、前述した駆動電圧のＨｉｇｈからＬｏｗ或いはその逆の変化をトリガ信号の生成として検出する、或いはこの信号強度の変化がある閾値（ここでは３０００とした）以上となる場合にトリガとして検出することとしても良い。本実施例ではこの信号強度が閾値以上に変化したことの検出については、トリガ抽出部１４１を共振トリガ信号の検出手段として機能させることにより実行し、当該検出をもってトリガ信号の生成としている。即ち、共振スキャナは、第１の周波数にて測定光による被検査物のスキャンを行なうように設定されており、この検出手段は、これら駆動電圧を共振スキャナに関する信号として検出する。
【００１７】
図３の例では、ガルバノスキャナのトリガはサンプリング単位で４００００、２８００００、５２００００、７６００００の位置に、共振スキャナのトリガ信号は７００、２７００、４７００、６７００の位置、即ちサンプリングタイミングにて検出される。なお、同図におけるサンプリングタイミングにおけるサンプリングは画像情報の取得に要する時間若しくは取得の開始の時間を意味し、例えばガルバノスキャナにおいてサンプリングタイミングとして４００００個の画像情報の取得を行った段階（タイミング）でトリガ信号の抽出が行われることを示している。本例にて示される同図の横軸における１は時間換算において１／１５Ｍ秒に対応し、トリガ位置は同図においてこの画像情報の取得回数に応じたサンプリングタイミングとして把握される。即ち、サンプリングタイミングとは、一画像情報のサンプリングに要する時間を一任意時間単位としたときに、前記一任意時間単位により規定されるタイミングとして理解され、サンプリングタイミングもタイミングの一態様として把握され得る。共振スキャナにおいて検出されたトリガ位置も、ガルバノスキャナの場合と同様に、サンプリングタイミングを時間軸とした場合の、トリガ信号の検出タイミングを意味する。
【００１８】
ここでトリガ位置の取得法は様々な方法が考えられ、例えばガルバノスキャナにおいて出力される最高値をトリガ信号とし、この抽出位置をトリガ位置とする等、ここで用いた手法に限定されるものではない。
【００１９】
＜ステップＳ２３０＞
ステップＳ２３０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ２２０で取得されたトリガ位置、即ちサンプリングタイミングに基づき、共振スキャナ周波数を推定する。そうして推定した周波数を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。ここで周波数推定部１４２は本発明において共振スキャナが実際に測定光をスキャンすると推定される第２の周波数を決定する決定手段として機能し、該決定手段は周波数ｆ0の周期毎において検出された信号の群、即ち信号群同士の相関に基づいて第２の周波数を決定する。
図４に周波数推定の詳細を説明するためのフローチャートを示す。
【００２０】
＜ステップＳ４１０＞
ステップＳ４１０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ２１０で取得された制御情報に基づき、共振スキャナの周波数の初期値ｆ0を本発明における第１の周波数である設定周波数として設定する。ここで初期値の設定法にはいくつかの方法があり、例えば共振スキャナより平均の駆動周波数が出力される場合にはその値を用いてもよいし、図３で画像一枚分のサンプリングの間に、共振スキャナのトリガ信号がいくつ含まれるかを取得して概算してもよい。ここではｆ0＝７９２３Ｈｚとする。
【００２１】
＜ステップＳ４２０＞
ステップＳ４２０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ４１０で設定された周波数ｆ0に基づき、トリガの重畳処理をする。なお、本実施例では重畳するトリガ信号としてＳＬＯ装置において実際に用いられるガルバノスキャナより得られる信号を第二のトリガ信号として用いている。しかしながら、適当なトリガ信号が重畳すべき第二のトリガ信号として得られる構成であればガルバノスキャナに限定されない。
【００２２】
具体的には、ステップＳ２２０で取得されたガルバノスキャナより得たトリガ信号における任意のトリガ位置を中心として、その周辺の共振スキャナより得たトリガ信号の強度値を、周期Ｔ0＝１／ｆ0だけずらし、画像一枚分の信号を重ね合わせる。図５に、このようにして作成した重ね合わせ表示の例を示す。（以下、このようにトリガ信号を共振スキャナに関しての推定の共振周期分だけずらして重ね合わせる処理をトリガ信号の重畳処理、このようにして作成した図５に示す画像をトリガ信号の重畳表示という。）ここでは、ガルバノスキャナより得たトリガ信号の任意のトリガ位置として取得されたサンプリング点から、その前１サンプル、後２サンプルの計４サンプリング点の信号強度を、画像一枚分として約２００箇所集め、それを周期Ｔ0分だけずらしてプロットしたものである。また、サンプリングが１５ＭＨｚで行われたことを反映し、Ｘ軸を時間（μｓｅｃ）で表示している。
【００２３】
実際の共振スキャナに関連させて述べると、周波数ｆ0に基づいて共振スキャナが第１の位置即ち回転角度にある時に対応して得られる信号群の強度の重畳処理と、共振スキャナが該第１の位置とは異なった第２の位置即ち回転角度にある時に対応して得られる信号群の強度の重畳処理と、より得られる相関係数を相関係数算出手段により算出する。これにより得られる相関係数に例示される信号群の検出位置、即ち信号より特定される回転角度のばらつきを所定範囲以下とする、相関係数であればこれを所定値以上とする周波数を後述する中心周波数、或いは本発明における第２の周波数として決定している。
【００２４】
ここで、もしもトリガ信号が完全に周期的であり、かつ周波数ｆ0がその周波数に一致している場合には、トリガ信号の重畳により得られる信号強度一本の直線上に重なってプロットされることになる。即ち、ここで述べた信号強度のばらつきは、トリガ信号の周期のばらつき、即ち前述したトリガ位置或いはサンプリングタイミングにおける検出位置のばらつきに対応する。また、このトリガ信号の周期のばらつきは共振スキャナの動作或いは回転周期のばらつきにも対応する。
【００２５】
＜ステップＳ４３０＞
ステップＳ４３０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ４２０で行われた重畳処理に基づき、相関係数を算出する。より詳細には、周波数推定部１４２は、周波数推定手段として後述する中心周波数を推定する際に、共振スキャナより得られるトリガ信号に対して設定した設定周波数に基づいて、該トリガ信号とガルバノスキャナより得られる該トリガ信号とは異なる第二のトリガ信号とを重畳する。そして重畳結果に基づいて相関係数を算出する。以上の工程は周波数推定部１４２において相関係数算出部として機能する領域により実行される。即ち、複数のトリガ信号同士の相関を重畳処理によって求めている。
【００２６】
ここで相関係数を算出する目的は、重畳処理によって示されるばらつきの大きさを、定量的に評価することである。具体的には、重畳表示の理想的な場合で、すべてのプロット点が一本の直線上にのっていればばらつきが小さく、図５で示したように幅をもって分布していれば、ばらつきが大きくなるような定量的な指標を取得することを目的としている。
【００２７】
相関係数としては、ピアソンの積率相関係数やスピアマンの順位相関係数を用いることができるが、ここではより処理が単純であるピアソンの積率相関係数を用いる場合について説明する。
【００２８】
図５のトリガの重畳表示で示されるサンプリング点をＸ（但し単位はμｓｅｃ）、信号強度をＹとして、以下のピアソンの積率相関係数を算出する。
【数１】
2014128449.tif 000003
【００２９】
図６に、周波数の初期値を変えてばらつきを変化させた場合の、共振スキャナより得られるトリガ信号の重畳処理の結果とその時の相関係数を示す。さらに、図７には、周波数と相関係数の関係を示す。図６、７に示すように、周波数の値が異なれば、それに伴いトリガ信号の重畳表示で示される信号強度のばらつきは変化し、そのばらつきの定量的な指標として、ピアソンの相関係数を用いることができることが示される。ばらつきが大きいほど相関係数の値は小さくなる。
【００３０】
＜ステップＳ４４０＞
ステップＳ４４０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ４１０で設定された周波数から、±Δｆだけずれた周波数に対するばらつきを算出する。具体的には、ｆ0＋Δｆ、ｆ0−Δｆの周波数に対するトリガの重畳処理を行い、それぞれ相関係数を算出する。Δｆの大きさは共振スキャナの特性や検討したい周波数の範囲に依存するが、ここでは０．１Ｈｚとした。
【００３１】
＜ステップＳ４５０＞
ステップＳ４５０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ４４０で求められたｆ0＋Δｆ、ｆ0、ｆ0−Δｆの周波数に対する相関係数の値が、以下の関係を満たすか否かを判定する。ここで、周波数ｆ0の相関係数の値をＣ（ｆ0）としている。
Ｃ（ｆ0）＞Ｃ（ｆ0−Δｆ）
Ｃ（ｆ0）＞Ｃ（ｆ0＋Δｆ）
【００３２】
上記の関係を満たす場合にはステップＳ４７０に、満たさない場合にはステップＳ４６０に進む。ここで上記の関係を満たす場合とは、相関係数が最も大きくなる周波数、すなわちばらつきが最も小さくなる周波数が、ｆ0−Δｆからｆ0＋Δｆの間に含まれている場合である。このような場合には、ステップＳ４７０でさらに精度の高い周波数を求める処理を行う。一方、ばらつきが最も小さくなる周波数がｆ0−Δｆからｆ0＋Δｆの間に含まれていない可能性がある場合には、ステップＳ４６０で周波数を探索する範囲の変更を行う。
【００３３】
＜ステップＳ４６０＞
ステップＳ４６０において、周波数推定部１４２は、トリガ信号における信号強度の重畳処理結果のばらつきが最も小さくなる周波数を探索する範囲をΔｆだけずらす。具体的には、Ｃ（ｆ0−Δｆ）＞Ｃ（ｆ0＋Δｆ）の場合には、ｆ0−Δｆを周波数の初期値としてステップＳ４２０に戻る。Ｃ（ｆ0＋Δｆ）＞Ｃ（ｆ0−Δｆ）の場合にはｆ0＋Δｆを周波数の初期値としてステップＳ４２０に戻る。
【００３４】
＜ステップＳ４７０＞
ステップＳ４８０において、周波数推定部１４２は、トリガの重畳処理結果のばらつきが最も小さくなる周波数を探索する範囲を、ｆ0もしくはｆ0−Δｆ/２、ｆ0＋Δｆ/２を中心周波数とした±Δｆ/２の範囲に限定する。つまり、Δｆの値を半分にすることに相当する。ここで、中心周波数の選択は、相関係数が最も大きくなる周波数を選択する。即ち、抽出したトリガ信号の位置のばらつきを所定範囲以下とする中心周波数を、共振スキャナの周波数として推定する。また、以上の処理は、相関係数算出手段である前述した相関係数算出部により算出された相関係数が所定値以上となる設定周波数を中心周波数として選択することにより行われる。この中心周波数の選択は、周波数推定部１４２において中心周波数選択手段として機能する領域により実行される。
【００３５】
ステップＳ４８０の処理を繰り返すことで、ばらつきの小さな周波数推定値の精度を向上させることができる。具体的には、Ｎ回の繰り返し処理により、周波数の推定精度は±Δｆ/２Nとなる。よって求めたい精度に応じて繰り返し回数は決定されるが、ここではＮ＝３とする。
【００３６】
＜ステップＳ４８０＞
ステップＳ４８０において、周波数推定部１４２は、ステップＳ４７０の処理が何回繰り返されたかを判断する。繰り返し回数がＮ回未満の場合には、Δｆ＝Δｆ/２としてステップＳ４７０に戻る。繰り返し回数がＮ回に達した場合には、その時の中心周波数を周波数の推定値として、ステップＳ２３０に戻る。以上述べた中心周波数の推定値の決定は、該周波数推定部１４２を含む画像生成部１４０において周波数決定部として機能する領域により実行される。また、Ｎ回繰り返される処理は、本発明において所定の処理として規定される処理の例示であり、本実施形態では相関係数を用いて抽出されたトリガ信号のばらつきを評価して該共振スキャナの周波数を決定する処理に対応する。
【００３７】
以上述べたように、ステップＳ２３０では、トリガ抽出部１４１即ちトリガ検出部により抽出或いは検出されたトリガ信号の位置であるサンプリングタイミングに基づいて、共振スキャナの周波数が決定される。以上の操作は、画像生成部１４０において該周波数決定手段として機能する領域により実行される。
【００３８】
＜ステップＳ２４０＞
ステップＳ２４０において、画像再構成手段である画像再構成部１４３は、ステップＳ２３０で取得された周波数の値に基づき画像の再構成を行う。そして再構成した補償光学ＳＬＯによる網膜の画像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。
ここでは共振スキャナの動きに由来するsine補正と同時に、画像開始位置の設計値からのずれを補正する。
【００３９】
図８に画像再構成の詳細を説明するためのフローチャートを示す。
ここで以下の画像再構成は、連続的に撮影された複数画像の一枚一枚に対して行う。つまり、ステップＳ２２０で取得されたガルバノスキャナのトリガ信号の一つ一つに相当する画像一枚分に対して以下の処理を行い、それを枚数分繰り返す。そうしてすべての画像に対して画像再構成を行った後、それらを統合した画像群を構成して、それを記憶部１３０に保存する。
【００４０】
＜ステップＳ８１０＞
ステップＳ８１０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ２１０で取得された制御情報より与えられる画像開始位置の設計値を、画像開始位置の初期値ｘ0として設定する。例えば設計値としては、トリガ位置よりトリガのディレイ分−４３２サンプリング点からといった形で取得される。
【００４１】
＜ステップＳ８２０＞
ステップＳ８２０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８１０で設定された画像開始位置ｘ0に基づき、画像の数ライン分のsine補正を行う。
図１０にsine補正の模式図を示す。サンプリングは１５ＭＨｚで、時間的に等間隔に行われるが、対応するスキャナの位置は、ステップＳ２３０で取得された周波数のsine波に対応する位置であると仮定する。よって取得される反射信号の輝度値を、対応する位置のピクセル値に対応づける。一つのピクセルに複数の信号が対応する場合には、ピクセル値を複数の信号の平均値として取得する。
【００４２】
以上の操作は、画像再構成部１４３における位置対応付け部として機能する領域により実行される。より詳細には反射信号を受光する個々のピクセルであり、共振スキャナにより取得された信号を各々生成する複数の受光手段たる受光部が信号取得部１００に包含される。また、位置対応付け手段たる位置対応付け部は、前述した周波数決定部によって決定された共振スキャナの周波数に基づいて、該共振スキャナにより信号各々を得た被検眼上の位置と、複数の受光素子各々の位置とを、対応付けている。
【００４３】
ここでは画像全体の生成を行わず、画像開始から数ライン分のみの生成を行う。具体的には、画像サイズが４００ｘ４００ピクセルであり、共振スキャナによって右上から上下方向にスキャンがされている場合に、右側からｎライン分のｎｘ４００ピクセルの細長い画像を生成することに相当する。ここで生成されるｎｘ４００ピクセル画像をライン画像と呼ぶ。ｎの値が大きいほど処理の精度は上がるが、処理時間は長くなる。ここではｎ＝２０とする。即ち、該画像再構成部１４３では、前述した位置対応付け部により対応付けられたピクセル各々より得られる信号強度に基づいてライン状の画像を生成するライン画像生成手段として機能する領域も包含する。
【００４４】
＜ステップＳ８３０＞
ステップＳ８３０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８２０で生成されたライン画像のピクセル値に基づき、輝度差Ｄを算出する。ここで輝度差Ｄとは、ライン画像中の左右に隣接するピクセルの輝度値の差を足し上げたものである。
【００４５】
輝度差Ｄを算出する目的は、画像開始位置のずれによって生じる画質の劣化を、定量的に評価することである。具体的には、図９（ａ）に示すように、画像の開始位置が正しく設定されている場合には横方向に隣接するピクセル間の輝度差は小さいが、図９（ｂ）に示すように画像開始位置にずれが生じると、横方向に隣接するピクセル間の輝度差は大きくなる。
【００４６】
＜ステップＳ８４０＞
ステップＳ８４０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８１０で設定された画像開始位置から、±Δｘずれた画像開始位置に対する輝度差Ｄを算出する。具体的には、ｘ0＋Δｘ、ｘ0−Δｘの画像開始位置を用いてライン画像を作成し、それぞれ輝度差Ｄを算出する。Δｘの大きさは画像の解像度やスキャンレートに依存するが、ここでは１サンプリング単位とした。
【００４７】
＜ステップＳ８５０＞
ステップＳ８５０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８４０で求められたｘ0＋Δｘ、ｘ0、ｘ0−Δｘの画像開始位置に対する輝度差が、以下の関係を満たすか否かを判定する。ここで、画像開始位置ｘ0に対応する輝度差の値をＤ（ｘ0）としている。
Ｄ（ｘ0）＜Ｄ（ｘ0−Δｘ）
Ｄ（ｘ0）＜Ｄ（ｘ0＋Δｘ）
【００４８】
上記の関係を満たす場合にはステップＳ８７０に、満たさない場合にはステップＳ８６０に進む。ここで上記の関係を満たす場合とは、輝度差が最も小さくなる画像開始位置が、ｘ0−Δｘからｘ0＋Δｘの間に含まれている場合である。このような場合には、ステップＳ８７０でさらに精度の高い画像開始位置を求める処理を行う。一方、輝度差が最も小さくさくなる画像開始位置がｘ0−Δｘからｘ0＋Δｘの間に含まれていない可能性がある場合には、ステップＳ８６０で画像開始位置を探索する範囲の変更を行う。
【００４９】
＜ステップＳ８６０＞
ステップＳ８６０において、画像再構成部１４３は、ライン画像の輝度差が最も小さくなる画像開始位置を探索する範囲をΔｘだけずらす。具体的には、Ｄ（ｘ0−Δｘ）＞Ｄ（ｘ0＋Δｘ）の場合には、ｘ0＋Δｘを画像開始位置の初期値としてステップＳ８２０に戻る。Ｄ（ｘ0＋Δｘ）＞Ｄ（ｘ0−Δｘ）の場合にはｘ0−Δｘを画像開始位置の初期値としてステップＳ８２０に戻る。
【００５０】
＜ステップＳ８７０＞
ステップＳ８７０において、画像再構成部１４３は、ライン画像の輝度差が最も小さくなる画像開始位置を探索する範囲を、ｘ0もしくはｘ0−Δｘ/２、ｘ0＋Δｘ/２を中心となる画像開始位置とした±Δｘ/２の範囲に限定する。つまり、Δｘの値を半分にすることに相当する。ここで、中心となる画像開始位置の選択は、輝度差が最も小さくなる画像開始位置を選択する。
【００５１】
ステップＳ８７０の処理を繰り返すことで、輝度差の小さな画像開始位置の精度を向上させることが可能になる。具体的には、Ｍ回の繰り返し処理により、画像開始位置の推定精度は±Δｘ/２Mとなる。求めたい精度に応じて繰り返し回数は決定されるが、ここではＭ＝３とする。
【００５２】
＜ステップＳ８８０＞
ステップＳ８８０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８７０の処理が何回繰り返されたかを判断する。繰り返し回数がＭ回未満の場合には、Δｘ＝Δｘ/２としてステップＳ８７０に戻る。繰り返し回数がＭ回に達した場合には、その時の画像開始位置を取得する。
【００５３】
＜ステップＳ８９０＞
ステップＳ８９０において、画像再構成部１４３は、ステップＳ８８０で取得した画像開始位置を用いて、画像全体のsine補正を行う。ここでsine補正の方法はステップＳ８２０で用いた方法と同じである。ステップＳ８２０では数ライン分の補正によりライン画像を生成したが、ここでは画像全体の補正を行う。こうして画像の再構成を行った後、ステップＳ２４０に戻る。
【００５４】
＜ステップＳ２５０＞
ステップＳ２５０において、出力部１５０は、ステップＳ２４０において記憶部に保存された網膜の再構成画像を、出力部１５０を通じてモニタ等に表示する。さらに、ステップＳ２１０〜ステップＳ２４０で記憶部１３０に保存された周波数の推定値や画像開始位置などをデータベースに保存する。
【００５５】
以上の構成により、補償光学ＳＬＯ装置により網膜の画像を取得する際に、スキャナ位置を特定する特別なハードウェア構成を持たなくても共振スキャナの周波数を推定し、共振スキャナ由来の歪みを補正した画像を生成することが可能になる。
【００５６】
（実施例２）
実施例１では、共振スキャナの周波数の推定値を相関係数によって評価し、相関係数が最も大きくなる周波数を推定値として取得することで、自動的に画像の再構成を行う処理について示した。
実施例２では、周波数の値を、ユーザーが画像をみながら変更する構成とする。
【００５７】
本実施例に関わる画像生成装置１０の機能構成を、図１１に示す。但し１００、１２０、１３０、１５０の機能構成に関しては図１と同様なので説明は省略する。本実施例では画像生成部１４０が、トリガ抽出部１４１、画像再構成部１４３のみを含み、実施例１で周波数推定部１４２が行っていた周波数の推定の変わりに、周波数取得手段である周波数取得部１１１０でユーザーが入力した周波数である第３の周波数を用いて画像の再構成を行う。
【００５８】
図１２のフローチャートを参照して、本実施形態の画生成理装置１０の処理手順を説明する。ここでステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２４０に関しては実施例１で説明した処理手順と変わらないために、説明は省略する。
【００５９】
＜ステップＳ１２３０＞
ステップＳ１２３０において、画像生成部１４０は、共振スキャナの周波数の初期値を設定する。ここで初期値は、ステップＳ４１０での説明と同様に、例えば画像一枚分のサンプリングの間に、共振スキャナのトリガ信号がいくつ含まれるかを概算するなどして求める。こうして取得した周波数を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。
【００６０】
＜ステップＳ１２５０＞
ステップＳ１２５０において、出力部１５０は、ステップＳ２４０において記憶部に保存された網膜の再構成画像と、ステップＳ１２３０において記憶部に保存された周波数を、出力部１５０を通じてモニタ等に表示する。
【００６１】
＜ステップＳ１２６０＞
ステップＳ１２６０において、周波数取得部１１１０は、ステップＳ１２５０において表示された周波数及び生成された網膜の再構成画像に対して、ユーザーが行う周波数の変更を取得する。変更がなければ処理は終了する。変更がある場合には、ステップＳ１２７０に進む。
【００６２】
＜ステップＳ１２７０＞
ステップＳ１２７０において、周波数取得部１１１０は、ユーザーが入力した周波数の値を取得し、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。その後ステップＳ２４０に戻り、新たに取得された周波数に基づき再度画像の再構成を行う。即ち、本実施形態では、抽出されたトリガ信号に基づいて決定された共振スキャナの周波数、又はユーザーから入力された周波数を周波数取得部によって取得し、この取得した周波数に基づいて画像の再構成が行われる。また、本実施形態においては、周波数の決定に際して実行される所定の処理として、ユーザーから入力された共振スキャナの周波数を取得する周波数取得工程と、取得した共振スキャナの周波数に基づき画像を再構成する画像再構成工程と、が含まれる。
【００６３】
以上の構成により、補償光学ＳＬＯ装置により取得される網膜の画像を生成する際に、共振スキャナの周波数をユーザーが画像をみながら調節し、最適な周波数を選択することが可能になる。
【００６４】
（その他の実施形態）
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６５】
また、本件は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。例えば、上記の実施例では、被検査物が眼の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検査物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される検査装置として把握され、被検眼は被検査物の一態様として把握されることが望ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１０      画像生成装置
１００    信号取得部
１２０    制御部
１３０    記憶部
１４０    画像生成部
１４１    トリガ抽出部
１４２    周波数推定部
１４３    画像再構成部
１１１０  周波数取得部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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