(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体像の特定部位の拡大画像の表示を短い処理時間にて実行すること。【解決手段】被検体の深さ方向に延在する複数の測定線の各々において得られた干渉信号群に基づいて被検体の断層像を生成する画像処理装置において、断層像における拡大範囲を指定する指定手段と、指定された拡大範囲に対応する少なくとも一つの測定線を、複数の測定線から特定する特定手段と、特定された測定線において得られた干渉信号群の各々を用いて、指定された拡大範囲に含まれる画像データの間の補間データを生成する補間データ生成手段と、指定された拡大範囲に含まれる画像データと生成された補間データとを用いて生成された拡大画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を配する。【選択図】図５
2018033693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の深さ方向に延在する複数の測定線の各々において得られた干渉信号群に基づいて前記被検体の断層像を生成する画像処理装置であって、
前記断層像における拡大範囲を指定する指定手段と、
前記指定された拡大範囲に対応する少なくとも一つの測定線を、前記複数の測定線から特定する特定手段と、
前記特定された測定線において得られた前記干渉信号群の各々を用いて、前記指定された拡大範囲に含まれる画像データの間の補間データを生成する補間データ生成手段と、
前記指定された拡大範囲に含まれる画像データと前記生成された補間データとを用いて生成された拡大画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記断層像を前記表示手段に表示させ、
前記指定手段は、前記表示された断層像上の任意の位置を指定することにより、前記拡大範囲を指定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記指定手段により指定された前記断層像上の位置に前記拡大画像を重畳表示させることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像データは、前記干渉信号群に基づいて、前記表示手段の表示画面における一画素に対応して生成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記複数の測定線は、前記特定された測定線を並べて前記被検体の前記断層像を生成するための方向である前記断層像の幅方向に並ぶことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記測定線において得られる前記干渉信号群の数がＮ点であり、前記拡大画像の拡大倍率がｍであるとき、前記補間データ生成手段は、離散スペクトルをＸ（ｋ）、前記干渉信号群における干渉信号に対応する計測値をｘ（ｎ）、回転子をWとするとき、
【数１】
2018033693.tif 000012
【数２】
2018033693.tif 000013
により表される離散フーリエ変換におけるＸ（Ｐ）とＸ（Ｐ＋１）との間のスペクトルとして
【数３】
2018033693.tif 000014
2018033693.tif 000015
により求めた離散スペクトルとして前記補間データを生成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記補間データ生成手段は、前記拡大画像の拡大倍率に対応する数の前記補間データが前記画像データの間で得られるように、前記補間データを生成することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記拡大画像の拡大倍率を変更する倍率変更手段を更に備え、
前記補間データ生成手段は、前記倍率変更手段により変更された拡大倍率に対応する数の前記補間データが前記画像データの間で得られるように、前記補間データを生成することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記指定された拡大範囲を変更する範囲変更手段を更に備え、
前記特定手段は、前記変更された拡大範囲に対応する測定線を、前記複数の測定線から特定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像データに基づいて前記断層像に含まれる各々の層を特定する層特定手段と、
前記特定された層に対応した拡大範囲および拡大倍率を記憶した記憶手段と、を更に備え、
前記特定手段は、前記指定された拡大範囲に含まれる前記特定された層に対応した前記記憶された拡大範囲に応じて前記測定線を特定し、
前記補間データ生成手段は、前記記憶された拡大倍率に対応する数の前記補間データが前記画像データの間で得られるように、前記補間データを生成することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像データに基づいて前記断層像に含まれる各々の部位を特定する部位特定手段と、
前記特定された部位に対応した拡大範囲および拡大倍率を記憶した記憶手段と、を更に備え、
前記特定手段は、前記指定された拡大範囲に含まれる前記特定された部位に対応した前記記憶された拡大範囲に応じて前記測定線を特定し、
前記補間データ生成手段は、前記記憶された拡大倍率に対応する数の前記補間データが前記画像データの間で得られるように、前記補間データを生成することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記拡大範囲に含まれる画像データおよび前記生成された補間データを用いて、前記拡大範囲における前記複数の測定線の間の画像データを補間する第二の補間データを生成する第二の補間データ生成手段を更に備え、
前記拡大画像は、前記拡大範囲に含まれる画像データ、前記生成された補間データおよび前記生成された第二の補間データを用いて生成されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
測定光を照射した前記被検体からの戻り光と、前記測定光に対応する参照光とを合波して得た干渉光に基づく前記被検体の深さ方向の前記複数の測定線の各々において前記干渉信号群を取得するための光干渉断層計と通信可能に接続されることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
被検体の深さ方向に延在する複数の測定線の各々において得られた干渉信号群に基づいて前記被検体の断層像を生成する画像処理方法であって、
前記断層像における拡大範囲を指定する工程と、
前記指定された拡大範囲に対応する少なくとも一つの測定線を、前記複数の測定線から特定する工程と、
前記特定された測定線において得られた前記干渉信号群の各々を用いて、前記指定された拡大範囲に含まれる画像データの間の補間データを生成する工程と、
前記指定された拡大範囲に含まれる画像データと前記生成された補間データとを用いて生成された拡大画像を表示手段に表示させる工程と、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の画像、特に眼底の断層像を処理する画像処理装置、画像処理方法、および該画像処理方法を実行するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光学機器を用いた眼科用機器として、前眼部撮影装置、眼底カメラ、および共焦点レーザー走査検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）等、様々な機器が使用されている。中でも、多波長光波干渉を利用した光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）による光干渉断層撮影装置（以下ＯＣＴ装置と称する。）は、網膜層内部の状態を３次元的に観察することが可能である。このため、眼の疾病の診断をより的確に行うことができるため、多くの眼科医に利用されている。
【０００３】
ところで、眼の検査において、網膜断層像中の特定部位を拡大して疾病等の有無或いは状態を詳細に観察することが望まれる場合がある。特許文献１には、このＯＣＴ装置を用いた眼の検査において、タッチパネル機能を搭載した表示部に網膜の断層像を表示し、タッチパネル上で画像の拡大を指示することが開示されている。
【０００４】
ここで、断層像を表示する際に、１ピクセルの画像データが表示部の１画素に表示（以下、Ｐｉｘｅｌ  ｔｏ  Ｐｉｘｅｌでの表示と称する。）されていることがある。この場合、単純に表示画像を拡大しても、１ピクセルの画像データがそのまま大きく表示されるだけで、細部の確認に適した画像は得られないことが想定される。このため、画像拡大に際しては、隣り合う画像データの間を補間するデータを生成することが求められる。
【０００５】
従来のデータ補間法としては、例えば、ゼロパディングと離散フーリエ変換および逆フーリエ変換とを組み合わせた手法が知られている。即ち、画像を一旦周波信号に変換し、該周波信号においてゼロパディングを行った後にこれらを画像に戻すことで、補間データが加えられた画像を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１５７０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、診断時に網膜断層像全体の拡大が求められることは少なく、疾病等が疑われる部位等、ごく限られた領域の拡大画像が得られればよい。このとき、上述したデータ補間法によりこの部分的な拡大画像を得ようとした場合、一枚の網膜断層像の全域から拡大用の画像データを求め、該画像データからこのような部位に対応する画像データを切り出して拡大画像を生成することとなる。
【０００８】
しかしながら、網膜断層像等の大量のデータからなる画像に対してこのデータ補間法を施す場合、計算に時間がかかる。特に、実際の眼の診断において、このような計算のための待ち時間は長くは許容されず、できる限りその時間を短縮することが求められる。
【０００９】
本発明の目的の一つは、被検体像の特定部位の拡大画像の表示を短い処理時間にて実行することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一実施態様に係る画像処理装置は、
被検体の深さ方向に延在する複数の測定線の各々において得られた干渉信号群に基づいて前記被検体の断層像を生成する画像処理装置であって、
前記断層像における拡大範囲を指定する指定手段と、
前記指定された拡大範囲に対応する少なくとも一つの測定線を、前記複数の測定線から特定する特定手段と、
前記特定された測定線において得られた前記干渉信号群の各々を用いて、前記指定された拡大範囲に含まれる画像データの間の補間データを生成する補間データ生成手段と、
前記指定された拡大範囲に含まれる画像データと前記生成された補間データとを用いて生成された拡大画像を、表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被検体像の特定部位の拡大画像の表示を短い処理時間にて実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例において用いた光干渉断層計の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光干渉断層計本体の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施例において断層像を生成する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例において、表示された断層像を部分拡大する態様を説明する図である。
【図５】本発明の実施例１に係る部分拡大画像の重畳表示を行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１に係る部分拡大画像を生成する際の元となるスペクトルデータと拡大表示に要するデータとの関係を説明する図である。
【図７】実施例１において用いた計算処理の計算量と、一般的なゼロパディングと離散フーリエ変換とによる画像拡大処理の場合の計算量とを比較する図である。
【図８】本発明の実施例２に係る部分拡大画像の重畳表示を行う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】
【００１３】
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する形状、或いは構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。
【００１４】
以下に述べる実施例では、上述した光干渉断層計により得て表示部に表示される断層像に対し、任意の位置を指定した場合に当該位置の周辺領域を拡大表示する。以下の実施例では、各々異なる様式により画像の拡大を実施しており、該実施例においてその詳細について述べる。ここでは、まず断層像を生成する光干渉断層計について述べる。
【００１５】
（本実施例において用いた、断層像を取得する構成の説明）
図１を参照して、本実施例において用いた光干渉断層計について説明する。本実施例における光干渉断層計１は、光干渉断層計本体１０と、該光干渉断層計本体１０の制御と共に、該光干渉断層計本体１０より得られた干渉信号から断層像を生成する制御部１００とを有する。まず、制御部１００について、その機能構成を示すブロック図である図１を参照して説明する。制御部１００は、信号取得部１１０、指示取得部１２０、記憶部１３０、取得制御部１４０、表示部１５０、および画像処理部１６０を有する。
【００１６】
取得制御部１４０は、光干渉断層計本体１０の制御を行う制御用ＣＰＵを有し、固視灯設定部１４１および走査位置制御部１４２を含む。取得制御部１４０は、後述する光干渉断層計本体１０を制御して、該光干渉断層計本体１０より被検眼の眼底における所望位置の干渉信号を取得する。固視灯設定部１４１は後述する固視灯の点灯位置の制御を、走査位置制御部１４２は後述するガルバノミラー等を制御して眼底上の任意の位置へ測定光の照射を行う。また、取得制御部１４０は、不図示のＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェース）や、タッチパネル等からなる指示取得部１２０と接続され、操作者からの指示を取得制御部１４０に伝える。
【００１７】
信号取得部１１０は光干渉断層計本体１０が被検眼眼底から得た干渉信号を取得し、該干渉信号を画像処理部１６０に入力する。画像処理部１６０は入力された干渉信号に後述する離散フーリエ変換等の処理を施して眼底における深さ方向の強度情報を生成し、該強度情報に基づいて断層像を生成する。生成された断層像は記憶部１３０に記憶されると共に、表示部１５０において所定の表示様式にて表示される。なお、同図において信号取得部１１０は光干渉断層計１０本体のみと接続するように示されているが、当該光干渉断層計１に付随する不図示の眼底正面像（以下眼底像）撮影用のＳＬＯや、眼底カメラ等にも接続されている。また、本実施例における画像処理部１６０は、表示部１５０に表示する断層像の表示様式を決定し、該決定に応じて表示部１５０に断層像を表示させる表示制御手段としての機能を有する。
【００１８】
また、指示取得部１２０は画像処理部１６０にも接続され、表示された断層像を部分的に拡大する等の操作者からの指示を受け、これを画像処理部１６０に伝える。後述するように、指示取得部１２０を介してなされるこれら指示には、例えば表示部１５０に表示された断層像に対して拡大する領域を指定する等の操作が含まれる。なお、記憶部１３０は、断層像だけでなく干渉信号、強度情報も記憶している。また、信号取得部１１０は、光干渉断層計本体１０からのみならず、記憶部１３０からも干渉信号、強度情報等を取得することができる。従って、画像処理部１６０は、信号取得部１１０にて取得した光干渉断層計本体１０から得た干渉信号からだけでなく、記憶部１３０にて記憶された干渉信号や、強度情報等に基づいて断層像を生成することも可能である。
【００１９】
なお、記憶部１３０は制御部１００に内蔵されるＣＰＵを制御するコンピュータプログラムを記憶すると共に不図示のワークメモリを有し、制御部１００は該コンピュータプログラムに従い光干渉断層計本体１０の干渉信号の生成動作全体を制御する。このコンピュータプログラムは、不図示の記憶媒体により制御部１００にインストールすることができる。
【００２０】
また、ここでは光干渉断層計本体１０と制御部１００とが別体として構築されている例を示しているが、制御部１００を光干渉断層計本体１０に組み込んで一体構成としてもよい。これら光干渉断層計本体１０と制御部１００との接続は、有線により行われても無線により行われてもよく、通信可能に接続されていればよい。また、制御部１００における各構成を部分的に別体としてもよい。例えば表示部１５０および指示取得部１２０は、パソコン等に例示される制御部１００に組み込むのではなく、タブレット等の態様としてこれから独立した構成として構築してもよい。
【００２１】
次に、光干渉断層計本体１０について、その概略構成を模式的に示す図２（ａ）を参照して説明する。光干渉断層計本体１０は、光源３０１から被検眼３１４まで、光軸３１７上に順に配置される、ハーフミラー３０２、ガルバノミラー３０５、ハーフミラー３１３および対物レンズ３０６を有する。光源３０１は、光干渉断層計で一般的に用いられる波長域の低コヒーレンス光を射出する。ハーフミラー３０２は、低コヒーレンス光を反射方向に向かう測定光と透過方向に向かう参照光とに分離する。
【００２２】
参照光は、透過光の光軸上で該光軸に垂直に反射面が配置された参照ミラー３０３により反射され、再びハーフミラー３０２に至る。測定光はガルバノミラー３０５を反射し、ハーフミラー３１３を透過し、対物レンズ３０６を経て被検眼３１４に至る。被検眼３１４に至った測定光は眼底における網膜層等にて反射、散乱され、戻り光として被検眼３１４に至った経路を逆にたどり、再度ハーフミラー３０２に至る。参照光および戻り光は該ハーフミラー３０２によって合波され、干渉光としてフォトダイオード等より構成される受光素子３０７に入射する。干渉光を受光した受光素子３０７は測定光の周波数に対応する干渉信号を生成し、該干渉信号は、上述した信号取得部１１０に入力され、後述した離散的な干渉信号群として該信号取得部１１０により取得される。
【００２３】
ハーフミラー３１３の反射方向には、レンズ３１２および固視灯３１１が配置される。固視灯３１１は図２（ｂ）に平面図を示すように、平板状のパネル３１６、および該パネル３１６上に複数配置されるＬＥＤ３１５を有する。固視灯３１１では、上述した固視灯設定部１４１により指定された点灯位置のＬＥＤ３１５を固視灯駆動機構３１０が点灯させる。被検者は、レンズ３１２、ハーフミラー３１３および対物レンズ３０６を介してパネル３１６上の任意の位置に点灯されたＬＥＤ３１５を注視する。これにより被検眼３１４の固視が促され、眼底上の所望位置が対物レンズ３０６に対向する状態を得ることができる。
【００２４】
ガルバノミラー３０５は、ガルバノミラー駆動機構３０４によって所定の軸中心の回転往復動作を行うように制御される。なお、図中ガルバノミラー３０５は一枚で示しているが、実際には眼底上で測定光を主走査方向と副走査方向とに走査できるように、それぞれの走査方向に対応して二枚配置されている。該ガルバノミラー３０５を駆動することにより、被検眼３１４の眼底上の任意の位置に測定光を照射することができる。上述した走査位置制御部１４２は、固視灯設定部１４１によって固視を促されている被検眼３１４の状態を参照する。そして、被検眼３１４の眼底における干渉信号を得たい位置に測定光が照射或いは該位置で走査されるように、ガルバノミラー３０５の回転角度を求めてこれをガルバノミラー駆動機構３０４に指示する。
【００２５】
以上に述べた構成からなる光干渉断層計１を用いることにより、被検眼３１４の眼底上の所望位置の干渉信号、即ち断層像を生成する画像データを取得することが可能となる。なお、光干渉断層計本体１０の構成は一例であって、光干渉断層計を構成する公知の種々の構成を適用することができる。
【００２６】
次に、上述した光干渉断層計１を用いて被検眼眼底の断層像を生成する工程について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１０において、固視灯設定部１４１は初期の固視灯点灯位置を設定する。これにより被検者は所定の固視灯点灯位置を注視するように固視が促され、被検眼３１４上の所定位置に測定光が照射される状態が得られる。なお、固視灯が点灯される初期位置は装置として予め定められているが、操作者が所望の位置に変更することを可能としてもよい。また、ステップＳ２１０において、制御部１００は、断層像撮像に必要なその他のパラメータ（スキャン速度や、取得レート等）の設定も実施する。なお、初期の固視灯点灯位置に関する情報や断層像の撮像パラメータは、取得制御部１４０からの指示により、記憶部１３０へと転送され、保存される。
【００２７】
ステップＳ２２０において、取得制御部１４０は、ステップＳ２１０で設定された固視灯点灯位置により固視が促された状態にある被検眼３１４から、不図示のＳＬＯや、眼底カメラ等によって得た画像信号を画像処理部１６０により処理して、眼底像を取得する。なお、眼底像の取得方法はこれに限定されず、例えばＳＬＯや、眼底カメラ等が接続されていない場合には、光干渉断層計本体１０により得た画像信号を用いて、画像処理部１６０が眼底像を生成することとしてもよい。
【００２８】
ステップＳ２３０では、制御部１００により、ステップＳ２２０において取得した眼底像が表示部１５０に表示される。ステップＳ２４０において、操作者は表示された眼底像を参照し、指示取得部１２０を介して断層像の撮影位置を指示する。より詳細には、操作者は、ステップＳ２３０で表示された眼底像における所望の位置或いは走査線の配置を、マウスやタッチスクリーンなどを用いて指定する。続くステップＳ２５０において、固視灯設定部１４１が固視灯３１１におけるＬＥＤ３１５の点灯位置を変更し、測定光が所望の位置或いは走査線上に照射可能となるように、被検眼３１４の新たな位置への固視を促す。
【００２９】
ステップＳ２６０において、取得制御部１４０がガルバノミラー３０５を制御することにより、固視が促された状態の被検眼３１４の眼底で測定光が走査される。測定光の眼底上の所望の位置からの後方散乱光より得られた干渉光は、受光素子３０７により受光される。干渉光の受光に伴って該受光素子３０７から出力された信号は、信号取得部１１０に入力される。該信号取得部１１０は、当該信号を等波数間隔等の所定の条件に基づいて、該入力信号から離散的な干渉信号群を得る。信号取得部１１０が所望の走査線に沿った複数の位置（複数の測定線）より得た干渉信号群に基づいて、画像処理部１６０は個々の干渉信号に対応する画像データを求める。画像処理部１６０は求めた画像データを用い、前述した走査線に沿った眼底の２次元断層像を生成する。ステップＳ２７０では、画像処理部１６０により生成された断層像が表示部１５０に表示される。なお、本実施例では、その際に、求めた画像データは、上述したＰｉｘｅｌ  ｔｏ  Ｐｉｘｅｌの様式となる断層像として表示部１５０に表示される。
【００３０】
ここで、上述した眼底上の所望位置に対して測定光を照射して得た干渉光より、該所望位置での眼底における測定光の照射方向（深さ方向）に含まれる干渉信号群を得る測定光の走査をＡ−スキャンと称する。該Ａ−スキャン（一測定線）により得られるデータである離散的な干渉信号群を、Ａ−スキャンデータと称する。また、所望の走査線に沿って測定光を走査し、該走査線上の任意の複数の位置から各々Ａ−スキャンデータを取得する測定光の走査をＢ‐スキャンと称し、該Ｂ‐スキャンにより得られるデータをＢ‐スキャンデータと称する。なお、本実施例において、該Ｂ‐スキャンデータは、測定光の走査線の延在方向と網膜の深さ方向とからなる２次元の断層像を構成する画像データに対応する。
【００３１】
断層像が表示部１５０に表示された後、一定時間の経過後或いは操作者の指示によりフローは終了する。しかし、操作者が表示されている断層像の一部の領域を拡大して該領域の画像を詳細観察したい場合、指示取得部１２０を介して行われた指示に応じて、各実施例として以下に述べる態様により当該領域の拡大表示が行われる。
【００３２】
以下に述べる実施例における部分拡大の指示の様式、および一部領域の拡大表示の様式について図４を参照して説明する。なお、ここでは指示取得部１２０への操作者の指示が、ＧＵＩおよびマウスにより実行される場合について述べる。表示部１５０の表示画面１５１上には、当初図４（ａ）に示すような網膜の断層像１５２が表示されている。ここで、操作者が表示画面上に表示されている不図示の拡大ボタン等をクリックすることにより、図４（ｂ）に示すように、断層像１５２上にマウスポインター１５３が重畳表示される。この状態において不図示のマウスを操作して、断層像１５２上でマウスポインター１５３を移動させる。マウスポインター１５３により断層像１５２上の所望の位置が指された状態で、マウスを再度クリックする等の操作を行うことにより、当該所望の位置を中心とした所定の範囲の画像が拡大される。図４（ｃ）に示すように、拡大された画像はサブウィンドウ１５４内に生成され、元の断層像１５２上に重畳表示される。以下、制御部１００において断層像を部分拡大する画像処理について、各実施例別に詳述する。
【００３３】
（実施例１）
表示部１５０の表示画面１５１に表示される断層像１５２に対し、任意の位置を指定した場合に当該位置の周辺領域を拡大表示する実施例１に係る画像処理方法について、フローチャートを参照して詳述する。図５は、当該拡大表示を行う際の画像表示処理の手順を示すフローチャートである。なお、当該フローチャートにおいて実行される各工程は、制御部１００における指示取得部１２０、記憶部１３０、および画像処理部１６０により実行される。
【００３４】
ステップＳ５０１において、画像処理部１６０は、信号取得部１１０から取得した干渉信号に基づいて生成した断層像１５２を、表示部１５０における表示画面１５１上に表示させている。ステップＳ５０２において、画像処理部１６０は、前述したマウスポインター１５３等を介してなされる指示取得部１２０に対する拡大表示の指示の有無を判定する。拡大表示の指示がされていない場合、画像処理部１６０はフローを終了させ、元の断層像１５２を予め定められた一定時間表示させた後、この表示を終了させる。拡大表示の指示がされた場合、画像処理部１６０はフローを次のステップＳ５０３に進める。
【００３５】
ステップＳ５０３において、画像処理部１６０はマウスポインター１５３が指す断層像１５２上の指定位置を取得する。本実施例および後述する以下の実施例において、断層像１５２は、Ｐｉｘｅｌ  ｔｏ  Ｐｉｘｅｌで表示されている。従って、マウスポインター１５３により指された断層像１５２上の位置（画素の配置）は、該断層像１５２を生成する個々の画像データ、更には該画像データを算出するために用いた干渉信号の網膜上の取得位置に対応する。
【００３６】
なお、本実施例では、マウスポインター１５３により指定された指定位置（表示画面１５１上の画素）が中心となる指定領域（拡大範囲）の拡大画像を生成する。当該指定領域は、網膜の深さ方向（図４における表示画面１５１の横方向）のＮｄ個の画素、および表示幅方向（表示画面１５１の縦方向）のＮｗ個の画素により表示される領域となるように予め指定されている。Ｎｄ個は拡大範囲に含まれる干渉信号の数に、Ｎｗ個は拡大範囲に含まれるＡ−スキャンライン（測定線）の数に対応する。これら値は、指定位置と共に画像処理部１６０によって取得される。なお、ＮｄおよびＮｗは、所望の拡大範囲等に応じて任意の数に設定されてよい。
【００３７】
また、本実施例では、元の画像を拡大する際の拡大倍率は、縦横各々４倍として以降の説明を行う。従って、サブウィンドウ１５４に表示される画像は、深さ方向における４×Ｎｄ個の画素と、表示幅方向における４×Ｎｗ個の画素とにより表示される画像となる。なお、これら領域の範囲および拡大倍率は例示であって、予め画像処理部１６０に対して設定されていればこの限りではない。また、記憶部１３０にこれらが記憶されており、拡大表示の指定の際に予め記憶されている倍率を選択し、指定することとしてもよい。
【００３８】
続くステップＳ５０４において、画像処理部１６０は、当該指定領域に対応して、信号取得部１１０より取得して記憶部１３０に記憶されているＮｗ個のＡ−スキャンデータ（干渉信号群）を特定し、これらを取得する。Ｎｗ個のＡ−スキャンデータ群の取得後、これらを用いてまず断層像１５２の深さ方向での拡大画像の生成を行う。なお、網膜の深さ方向の拡大に際しては、ステップＳ５０５におけるゼロパディング、およびステップＳ５０６における離散フーリエ変換を利用したデータ変換のための計算処理を行う。これら処理を実行することにより、網膜の深さ方向において、取得された画像データ間を補間する画像データ（以下補間データと称する）が得られる。
【００３９】
なお、画像生成に用いた画像データとしては、表示画面１５１上で該断層像１５２を表示する各画素に対応するもの以外は本来存在しない。このため、単純に拡大画像を生成しようとすると、元の画像において一画素で表示されていた画像データが単に４×４の１６個の画素で表示されることとなる。そのため、該１６個の画素の四隅が明確に表示されてしまう、元の画像で隣り合った画素の間の境界が拡大されて明瞭に表示されてしまう等のことが起こり、操作者に対して断層像として違和感を与える視認性に劣る画像となってしまう。本実施例では、画像拡大に際して、ゼロパディング等により元の画像データの間の画像データを補間することにより、違和感の小さい視認性のよい画像を提供する。
【００４０】
ステップＳ５０５およびステップＳ５０６において画像処理部１６０により実行される処理について、図６を参照して説明する。図６は、断層像（網膜）の深さ方向（Ｚ軸方向）における１ライン（測定線）分のデータ（１Ａ−スキャンより得ている干渉信号群）を抜き出した図である。同図において、水平方向が断層像の深さ方向に対応し、干渉信号の周波数を用いて深さ位置を示している。垂直方向は、周波数に対応して得られている計測値である干渉信号より求められた画像データ（以下説明のためスペクトルデータと称する）を示している。また、スペクトルデータを得るための干渉信号を計測する際の測定光の最大周波数ＮΔｆ／２のＮは、一測定線である１Ａ−スキャンより取得されるスペクトルデータの数に対応する。なお、ここでは、説明の簡略化のため、上述した拡大する際の深さ方向の画素数Ｎｄを２個として説明する。
【００４１】
表示される断層像１５２のスペクトルデータは、この図に示すように離散的であり、基本周波数Δｆの整数倍の周波数に対応するスペクトルデータのみが存在する。従って、図６に示す周波数２Δｆと周波数３Δｆの間の詳細表示を見たいと思っても、周波数２Δｆに対応するスペクトルデータの次は、周波数３Δｆのスペクトルデータであり、間のデータが無いため詳細表示ができない。詳細表示するためには、２Δｆと３Δｆの間のスペクトルデータを算出して補間データを得なくてはならない。従って、この部分のスペクトルデータを求める。
【００４２】
ここで、上述した詳細表示のための画像を深さ方向にのみ拡大する場合、特定のスペクトルデータ間に対して拡大倍率に対応した数の値を補間することを要する。このような画像の拡大は、Ｐを整数として、スペクトルデータＸ（Ｐ）とスペクトルデータＸ（Ｐ＋１）の間のスペクトルデータを倍率に応じた数だけ生成することとなる。スペクトルデータＸ（Ｐ）は上述した２Δｆのスペクトルデータに、スペクトルデータＸ（Ｐ＋１）は３Δｆのスペクトルデータに対応する。ここで、Ｗを回転子、ｎを計測信号である干渉信号のインデックス、ｘ（ｎ）を干渉信号、ｋを断層像の深さ方向の位置に対応するスペクトルデータのインデックス、離散スペクトルであるＸ（ｋ）をスペクトルデータとする。そして、Ｎ点の離散フーリエ変換を以下の数式１で表現する。なお、その際の回転子ＷＮは数式２により表現される。
【００４３】
この場合、拡大倍率をｍとすると、周波数２Δｆと３Δｆとの間に均等間隔で（ｍ−１）個の補間データを得る必要がある。これら補間データは、スペクトルデータＸ（Ｖ）として、数式３又は数式４で計算することができる。ここでｍは整数であり、Ｖは補間データを求めるべき断層像の深さ方向の位置に対応するスペクトルデータのインデックスであり、Ｖ＝Ｐ＋１／ｍ、Ｐ＋２／ｍ、…、Ｐ＋（ｍ−１）／ｍである。
【００４４】
【数１】
2018033693.tif 000003
【数２】
2018033693.tif 000004
【数３】
2018033693.tif 000005
2018033693.tif 000006
【数４】
2018033693.tif 000007
2018033693.tif 000008
【００４５】
なお、基本周波数の整数倍以外のスペクトルデータを離散フーリエ変換により求める場合、計算区間の端点がゼロではない。このため、個々の計算区間で得たスペクトルデータを滑らかに接続するためには、窓関数をかけた方がよい。計測値に窓関数をかけた場合の計算式を、数式３に示す。また、通常は計測値に窓関数をかけていることから、窓関数をかけた計測値を保存しておけば、再度の窓関数の乗算は不要となる。この場合の計算式は、数式４に示される。なお、数式３のＮ点の窓関数とは、たとえば、ハミング窓やブラックマン窓をＮ点サンプリングしたものである。
【００４６】
ここで、更に上述した数式３と数式４を用いた計算方法について、具体例に説明する。なお説明を簡単にするために、ここからは、Ｎ＝４とし、４点の離散フーリエ変換を使用しているケースで説明する。即ち、画像データを生成する際に、１Ａ−スキャンにおいて４点の計測値ｘ０、ｘ１、ｘ２、およびｘ３を取得し、これら計測値に対して離散フーリエ変換を施すことにより、４点のスペクトルデータＸ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４を得ている場合について述べる。これら４点のスペクトルデータを求める通常の離散フーリエ変換を行列で表記して数式５に示す。なお、数式１〜４におけるＸ（ｋ）およびＸ（Ｖ）という表記は、以降の説明においてＸｋやＸＶとの表記に対応する。
【数５】
2018033693.tif 000009
【００４７】
上述したスペクトルデータＸ０とＸ１の間の画像データについて、深さ方向にｍ倍に拡大した画像を生成しようとする場合、求めるスペクトルデータは、Ｘ０、Ｘ１／ｍ、Ｘ２／ｍ、…、Ｘ（ｍ−１）／ｍ、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３と表記される。ここで、以下の説明の簡略化のために、スペクトルデータのインデックスを整数で表す目的で、インデックスをｍ倍する。そのため、以下において、スペクトルデータは、Ｘ０、Ｘ１／ｍ、Ｘ２／ｍ、…、Ｘ（ｍ−１）／ｍ、Ｘ１、Ｘ１＋（ｍ／１）、…、Ｘ３について、Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｍ−１、Ｘｍ、Ｘｍ＋１、…、Ｘ３ｍと表記する。この場合、求める補間データとなるスペクトルデータは、Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘ（ｍ−１）となる。
【００４８】
ここで、本来の計測値はｘ０、ｘ１、ｘ２、およびｘ３である。よって補完データとして必要なスペクトルデータを得るためには、計測値のデータ数をそろえる必要がある。また、離散フーリエ変換を行ううえで、計測値は例えば図６において等周波数間隔で存在している必要がある。また、離散フーリエ変換を行う場合の計測値の数は、上述したＸ１〜Ｘ３の間も含めて必要とする計測値の数をそろえることを要する。従って、必要となる数の干渉信号のデータを、各々ｘ０、ｘ１／ｍ、ｘ２／ｍ、…、ｘ（ｍ−１）／ｍ、ｘ１、ｘ１＋（１／ｍ）、…、ｘ３とする。ここで、離散フーリエ変換を行ううえで、計測値は例えば図６において等周波数間隔で存在している必要がある。即ち、上述したｘ１〜ｘ３の間においても、計測値の補間を行う必要がある。以上より、必要となる数のデータを加えた上で、これらデータに対してゼロを挿入する（ゼロパディング）。対象となるデータは、ｘ１／ｍ、ｘ２／ｍ、…、ｘ（ｍ−１）／ｍ、ｘ１＋（１／ｍ）、…、ｘ１＋（（ｍ−１）／ｍ）、ｘ２＋（１／ｍ）、…、ｘ２＋（（ｍ−１）／ｍ）およびｘ３＋（１／ｍ）、…、ｘ３＋（（ｍ−１）／ｍ）となる。
【００４９】
ここで、干渉信号のデータについても、以下の説明の簡略化のために、干渉信号のインデックスを整数で表す目的で、インデックスをｍ倍する。もとの計測値である干渉信号のデータは、ｘ０、ｘ１／ｍ、ｘ２／ｍ、…、ｘ（ｍ−１）／ｍ、ｘ１、ｘ１＋（１／ｍ）、…、ｘ１＋（ｍ-１）／ｍ、ｘ２、ｘ２＋（１／ｍ）、…、ｘ２＋（ｍ-１）／ｍ、およびｘ３、ｘ３＋（１／ｍ）、…、ｘ３＋（ｍ−１）／ｍである。ｍ倍後のこれら計測値は、ｘ０、ｘ１、…、ｘ（ｍ−１）、ｘｍ、ｘｍ＋１、ｘｍ＋２、…、ｘ（２ｍ−１）、ｘ２ｍ、ｘ２ｍ＋１、ｘ２ｍ＋２、…、ｘ（３ｍ−１）、ｘ３ｍ、ｘ３ｍ＋１、ｘ３ｍ＋２、…、ｘ（４ｍ−１）、と表記される。この場合、当初の４点の離散フーリエ変換で用いた際に計測値に乗算された行列〔Ｗ４０〕は〔Ｗ４×ｍ０〕となる。しかし、計測値としてゼロが挿入されている部分については回転子との乗算結果はゼロとなるため、スペクトルデータを得る計算上無視できる。以上より、乗算結果がゼロとなる回転子を省いたデータ変換のための行列式をまとめると数式６となる。
【００５０】
【数６】
2018033693.tif 000010
ここで、Ｍは、例えばＸ０からＸｍまでの画像データ間の補間データを生成する場合のｘ０、ｘ１、…、ｘ（ｍ−１）、における０から（ｍ-１）までの、各データを示す。補間データとしてのＸＭの生成において、数式６を用いることで、通常の離散フーリエ変換における行列式の乗算を行う必要が無くなり、計算負荷が低減できる。
【００５１】
以上に述べたゼロパディング（ステップＳ５０５）および数式６に示すデータ変換（ステップＳ５０６）を深さ方向における計測値群を用いて行うことにより、拡大範囲において計測値に基づいた画像データ間の補間データを得ることができる。従って、データ補間後に得られる画像は、深さ方向に関して、拡大前の一画素の画像データがそのまま複数の画素により表示されるのではなく、個々の画素の画像データが滑らかにつなげられた画像となる。
【００５２】
ここで、上述したように元の画像を４倍に拡大しようとする場合、上述した補間のために求めるスペクトルデータＸ１の計算は、１行４列の行列と、４行１列の行列の乗算により行われる。即ち、複素数の乗算は４回行われ、複素数の加算は３回行われる。一般に、Ｎ点の離散フーリエ変換を使用している場合、１つのスペクトルデータＸを計算するためには、Ｎ回の複素数の乗算と、（Ｎ−１）回の複素数の加算が必要となる。
【００５３】
比較のため、深さ方向のＮ点の計測値に対して、該計測値を取得した全範囲に対してゼロパディングを行ってスペクトルデータの補間を行って見かけ上の画像データを増やし、これら画像データから拡大に必要な領域の画像データを抽出する場合について述べる。ここでは、比較のために、深さ方向の画像データ（スペクトルデータ）を２倍にする場合について述べる。この場合、元の計測値ｘ０〜ｘ３を用いて、８点のスペクトルデータＸ０〜Ｘ７を求めることとなる。即ち、８点の計測値ｘ０〜ｘ７のうち、ｘ０、ｘ２、ｘ４およびｘ６は元からある計測値であり、ｘ１、ｘ３、ｘ５およびｘ７にゼロを挿入することにより、８点のスペクトルデータＸ０〜Ｘ７を作りだしている。（数式７参照）
【００５４】
【数７】
2018033693.tif 000011
【００５５】
図７に、本実施例においてスペクトルデータを補間するための計算量と、深さ方向の全計測値に基づいて深さ方向の全域について拡大画像のためのスペクトルデータを補間するための計算量とを比較した結果について示す。まず、よく知られているように、通常のＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を、Ｎ点の計測データについて行う場合には図７（ａ）に示す表中の計算量が必要となる。なお、ここでは離散フーリエ変換の一態様として、より高速にスペクトルデータが得られる高速フーリエ変換を用いた場合（以下、ＦＦＴ演算）について示している。これに対して、本実施例の場合には、図７（ｂ）に示す表中の計算量により、拡大率が２倍のときに補間データとして求めるスペクトルデータが得られる。なお、参考のため、図７（ｂ）には、深さ方向についてのみの拡大率が４倍および８倍とした場合の補間データの算出に要する計算量についても示している。
【００５６】
ここで、更にＦＦＴ演算による拡大表示に伴う計算量と本実施例による拡大表示に伴う計算量を、具体的にＮ＝１０２４のときについて算出して比較する表を図７（ｃ）に示す。図７（ｃ）から分かるように、本実施例に係る計算法により画像拡大のためのスペクトルデータを得るために要する時間は、一般的なＦＦＴ演算により画像拡大のためのスペクトルデータを得るために要する時間より短い。たとえば、Ｎ＝１０２４の計測値より得た断層像を表示していて、深さ方向を４倍に部分拡大して画像を表示する場合、一般的なＦＦＴ演算では複素数の乗算を１０２４×２４回、複素数の加算を１０２４×４８回必要とする。一方、本実施例によれば、複素数の乗算が１０２４×３回、複素数の加算が１０２３×３回で済む。
【００５７】
ここで、比較のために示した画像全体の画像データより拡大画像を生成する場合、計算速度を速めるために離散フーリエ変換ではなくＦＦＴを使用している。この場合、ＦＦＴを行うためにはデータ数が２のべき乗であることが必須であり、従って補間する画像データの数もこの２のべき乗の制限を受ける。即ち、拡大倍率は２倍、４倍、８倍、１６倍、…という制約をうけてしまう。本実施例の場合には、数式６に示した計算法を用いてデータ変換を行うことにより、２のべき乗という制限はない。従って、拡大倍率はこの２のべき乗の制限を受けず、３倍、５倍、６倍等とすることもできる。
【００５８】
更に、通常画像を拡大するために元の画像データに対してデータの補間を行おうとする場合、元の画像データ列を一旦ゼロパディングが可能なデータ列に変換し、ゼロパディング後に再び画像データ列に変換する必要がある。しかし以上に述べたように、本実施例における計算法によれば、計測値に対して直接ゼロパディングを行っている。従って、通常の画像データ列からゼロパディング可能なデータ列に変換する計算が不要となり、この計算処理の時間分だけ画像処理の時間が短縮できる。更に、本実施例では、離散フーリエ変換に基づくデータ変換を施す計測値に対し拡大範囲で限定したデータ変換を行うこととしている。従って、補間データの計算、取得に要する時間は更に低減できる。以上より、本実施例によれば、深さ方向の画像データの補間に際して、データ列を変換する回数の減少と、計算処理の時間の短縮とによって、操作者が拡大表示を待つ時間を短縮できる。
【００５９】
以上に述べた、ステップＳ５０４〜ステップＳ５０６の工程を画像処理部１６０が実行することにより、１Ａ−スキャンのデータについての拡大範囲での補間データの生成が終了する。得られた画像データは記憶部１３０に保存される。ステップＳ５０７では、これら処理がＮｗ個のＡ−スキャンデータ（測定線）全てに対して行われたか否かを、画像処理部１６０が判定する。まだ全てのＡ−スキャンデータに対する処理が行われていない場合には、画像処理部１６０はフローをステップＳ５０４に戻し、未処理のＡ−スキャンデータに対してステップＳ５０４〜ステップＳ５０６の工程が繰り返される。全てのＡ−スキャンデータに対して処理が行われたと判定すると、画像処理部１６０はフローをステップＳ５０８に進める。
【００６０】
ステップＳ５０８において、ステップＳ５０７までの工程で補間データが生成、追加された１Ａ−スキャンに関する画像データ全てを、記憶部１３０から画像処理部１６０が取得する。ステップＳ５０９において、画像処理部１６０はこれらデータ補間後の各Ａ−スキャンデータに対応する画像データ列間において、Ｎｗ個の画像データが４倍になるようにデータ列間での補間処理を行う。なお、ここで行う補間の処理に際しては、前述した計算方法に限定されず、公知の画像の拡大アルゴリズムである、バイリニア法やバイキュービック法などの補間法を用いることが可能である。
【００６１】
以上に述べた各工程を経ることにより、ｍ＝４として、深さ方向における４×Ｎｄ個の画素と、表示幅方向における４×Ｎｗ個の画素とからなる表示画面の各画素に対応した画像データ群が生成される。ステップＳ５１０において、画像処理部１６０は、該画像データ群に基づいて（４×Ｎｄ）×（４×Ｎｗ）の画素からなる表示画面に表示される拡大画像を生成する。該拡大画像は、サブウィンドウ１５４内に表示できるように生成される。拡大画像生成後、画像処理部１６０は、表示部１５０に対して、拡大画像を表示するサブウィンドウ１５４の中心が指定領域の中心（指定位置）と一致するようにサブウィンドウ１５４を断層像１５２上に重畳表示させる（ステップＳ５１１）。以上の処理を行うことで、断層像１５２上に対して、サブウィンドウ１５４内に表示された拡大画像を重畳表示できる。
【００６２】
以上に述べた画像処理部１６０の一モジュールは、被検眼３１４の深さ方向に延在する複数の測定線（Ａ−スキャンライン）の各々において並ぶ干渉信号群（計測値ｘｎ）に基づいて断層像１５２を生成する画像生成手段として機能する（ステップＳ２６０）。また、該画像処理部１６０の一モジュールは、生成した断層像１５２を表示手段である表示部１５０に表示させる表示制御手段として機能する（ステップＳ２７０、Ｓ５０１）。指示取得部１２０と画像処理部１６０の一モジュール、および表示部１５０の一部とは、表示された断層像１５２上（断層像上）の任意の位置を指定して該断層像１５２における拡大範囲を指定する指定手段として機能する（ステップＳ５０３）。画像処理部１６０の一モジュールは、更に、複数の測定線の内の指定された拡大範囲に一部が含まれる測定線を特定する特定手段としても機能する（ステップＳ５０４）。即ち、該特定手段は、指定された拡大範囲に対応する少なくとも一つの測定線を、複数の測定線から特定する。なお、本実施例では、表示部１５０に表示されている断層像上の任意の位置を指定することで拡大範囲或いは位置の指定を行っている。しかし、拡大範囲或いは位置の指定の様式はこれに限られない。例えば、表示画面１５１上に座標軸を設定し、座標により指定してもよい。また、黄班や視神経乳頭等の注目部位が列挙されているテーブルを表示部１５０に表示させ、マウスポインター１５３によりプルダウンする等によって任意の注目部位を指定すると、断層像上の対応する部位が拡大範囲に指定される様式としてもよい。この場合、これら注目部位は、実施例３において後述する断層像に対して公知のセグメンテーション処理と各層の曲率等を参照して部位の特定をする処理とを実行することによって、該断層像上で予め特定されている。
【００６３】
画像処理部１６０の一モジュールは、更に、補間データ生成手段として機能する（ステップＳ５０５、５０６）。具体的には、特定された複数の干渉信号群の各々を用いて、指定された拡大範囲に含まれる干渉信号に対応する画像データの間の補間データを拡大倍率に応じて生成する。より詳細には、補間データ生成手段は、画像データ各々の間において、拡大倍率に対応する数の補間データが得られるように、補間データを生成する。更に画像処理部１６０の一モジュールは、表示制御手段として、拡大範囲に含まれる画像データおよび生成された補間データを用いて生成した拡大画像（ステップＳ５１０）を、断層像１５２に重畳して表示させる（ステップＳ５１１）。なお、以上に述べた干渉信号は、画像処理部１６０により表示部１５０の表示画面１５１における一画素に対応してＰｉｘｅｌ  ｔｏ  Ｐｉｘｅｌとなるように取得される。また、断層像１５２の生成の際に、上述した複数のＡ−スキャンラインは、被検眼３１４の断層像１５２における表示幅方向に並ぶ。ここで、表示幅方向とは、測定線であるＡ−スキャンラインを任意の方向に並べて一枚の被検眼断層像を生成する場合の該任意の方向に対応する。
【００６４】
画像処理部１６０の一モジュールはまた、第二の補間データ生成手段として機能する（ステップＳ５０９）。具体的には、拡大範囲に含まれる画像データおよび生成された補間データを用いて、拡大範囲における複数の測定線の間の画像データを補間する第二の補間データを生成する。該第二の補間データは、各々Ａ−スキャンライン間に配置されて画像データを補間する。画像処理部１６０は更に、画像生成手段として、拡大範囲に含まれる画像データ、生成された補間データおよび生成された第二の補間データを用いて拡大画像を生成する（ステップＳ５１０）。また、光干渉断層計本体１０は、測定光を照射した被検眼３１４からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波して干渉光を得る。該光干渉断層計本体１０は、干渉光に基づく被検眼３１４の深さ方向の複数のＡ−スキャンラインの各々上において干渉信号群を取得する。上述した制御部１００として構築される画像処理装置は、この光干渉断層計本体１０に通信可能に接続される。
【００６５】
以上に述べたように、本実施例によれば、表示幅方向の拡大領域を限定し、且つ該拡大領域にて取得されたゼロパディング可能なデータ列に対してのみゼロパディングを行っている。またデータ変換はこれらデータ列に対して施される。以上より、拡大表示に要する処理時間を短縮することができる。また、深さ方向と併せて表示幅方向にも画像データの補間を行って拡大画像を生成し表示することにより、元画像における画素が認識されるような画像が表示される可能性を低減できる。従って、診断に好適な視認性のよい拡大画像を、短い時間で元の断層像に重畳表示することができる。
【００６６】
なお、拡大領域を指定する様式として、本実施例ではマウスポインター１５３を用いたものを例示した。しかし、指定の様式はこれに限られず、画像中の任意の位置を指定する公知の種々の様式が採用できる。また、上述した実施例では、求めた補間データを全て用いて拡大画像を生成しているが、補間データを全て用いなくてもよい。例えば予め縦横各々１２倍に拡大可能となるように補間データを生成し、実際にはこれら補間データを部分的に用いて縦横２倍、４倍等に拡大した画像を生成することとしてもよい。予め大きく拡大させる画像データを得ておくことで、診断に際して改めて指定領域を大きく拡大して観察したい場合、更に迅速に拡大画像を表示することが可能となる。また、１２倍（ｍ＝１２）の際に、拡大のために生成した画像データであるＸ０、Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘ４８から、補間に用いる画像データとしてＸ１、Ｘ３、Ｘ１０等を不均等に（異なる間隔で）選択して用いてもよい。
【００６７】
また、本実施例では、縦横の長さを等倍にて拡大することとしているが、診断に際して詳細表示したい病変部の形態や眼底中の層等を勘案し、縦横の拡大倍率を異ならせることも可能である。また、拡大表示に要する時間を更に短縮する、又は経過観察等のために拡大画像にて特定部位の変形の確認をする等の、断層像を深さ方向にのみ拡大すればよい場合には、ステップＳ５０８およびステップＳ５０９の工程をスキップしてもよい。ここで、光干渉断層計にて断層像を生成する場合、被検眼眼底上で測定光をラスタースキャンして画像データを３次元的に取得しており、撮影後に任意の切断面にて網膜断層像を観察することが行われる。従って、上述した指定範囲を３次元とした場合、３次元的に上述した計算処理を行うことにより、拡大された３次元画像を表示することもできる。
【００６８】
また、上述した実施例では、元の断層像において、個々の干渉信号から得た画像データをＰｉｘｅｌ  ｔｏ  Ｐｉｘｅｌで表示することとしている。しかし、元の断層像は、例えば複数の画像データが表示画面１５１上の一画素の画像データを構成することで得られたものであってもよい。この場合、一画素を構成する画像データの数によっては、本実施に係る画像処理を行わなくとも拡大画像を生成、表示できる。当該画像処理は、拡大倍率が大きくなり計測された画像データのみでは対応できなくなった場合に用いられる。また、本実施例では、マウスポインター１５３により指定された断層像１５２上の位置に拡大画像を重畳表示させている。より詳細には、マウスポインター１５３の指定位置と該拡大画像を表示するサブウィンドウ１５４の中心位置とを表示画面上で一致させている。しかし、拡大画像の重畳表示の様式は当該実施例に限られない。例えば、表示画面１５１内の断層像１５２の端部の網膜構造を隠さない領域、或いは断層像１５２の外に配置されるサブウィンドウ内の領域に表示されてもよい。或いは、断層像１５２を表示する表示画面１５１とは別画面として表示することとしてもよい。また、これら表示様式は、不図示の入力手段により入力、変更等されて予め定められていることが好ましい。
【００６９】
（実施例２）
実施例１では、指定領域の大きさおよび拡大倍率が予め設定されている場合について述べた。本実施例では、指定領域および拡大倍率の変更が可能となる態様について述べる。なお、画像表示処理等を行う制御部の構成は実施例１の場合と同じであり、当該拡大表示を行う際の画像表示処理の手順を示すフローチャートにおいて実施例１と同じ工程に関しては同じ参照符号を用いることとする。
【００７０】
図８は、当該拡大表示を行う際の実施例２に係る画像表示処理の手順を示すフローチャートであって図５に示したフローチャートと異なる手順について抽出して示している。ステップＳ５０１で表示部１５０に表示された断層像１５２に対してステップＳ５０２にて拡大表示の指示がなされたと判定されると、画像処理部１６０はフローをステップＳ５０３に進めて指定位置を取得する。実施例２では、拡大表示の指示があった場合、指定位置を取得した後に予め設定されている指定範囲および倍率の変更の有無を判定し、この判定に応じて拡大範囲および倍率の少なくとも何れかの変更を行うフローが含まれる点において実施例１と異なる。以下、実施例１と異なるステップＳ８０１〜Ｓ８０４の工程について詳述する。
【００７１】
指定位置の取得後、表示画面１５１に表示された断層像１５２上には、指定位置を中心として予め定められている設定領域が枠として表示される。操作者は、この枠に対してマウスポインター等を合わせ、ドラッグすることによって枠の大きさを変更する。この枠の大きさの変更は指示取得部１２０を介して取得制御部１４０に入力され、枠の大きさおよび縦横比の変更並びに変更量が画像処理部１６０に伝えられる。画像処理部１６０は、ステップＳ８０１において、この枠の変更による拡大領域の範囲変更の指示の有無を判定する。範囲変更の指示がなされていない場合、画像処理部１６０はフローをステップＳ８０３に進める。
【００７２】
ステップＳ８０１において範囲変更の指示が行われたと判定されると、画像処理部１６０はフローをステップＳ８０２に進める。ステップＳ８０２において、画像処理部１６０は、変更後の枠内に含まれる画素数を取得し、実施例１において述べたＮｄおよびＮｗを求める。即ち、以降のステップＳ５０５およびステップＳ５０６の計算処理を行う際に用いるＡ−スキャンデータ（測定線）の数および配置、並びに変更後の設定領域に対応して補間データを生成する範囲を特定する。特定後、画像処理部１６０は、フローをステップＳ８０３に進める。
【００７３】
ステップＳ８０３では、元から設定されて表示された枠内、或いはステップＳ８０１において指示された変更後の枠内の画像を拡大する際の拡大倍率の変更の有無を判定する。なお、本実施例では、操作者は、表示画面１５１に断層像１５２と共に表示される、或いは枠変更に伴って表示される不図示のボタンを操作することで拡大倍率の変更を行う。なお、当該倍率の変更の様式、および前述した拡大範囲の変更の様式は例示であってこれら様式に限定されず、公知の種々の様式を採用することができる。拡大倍率の変更指示がなされていない場合、画像処理部１６０はフローをステップＳ５０４に進める。
【００７４】
ステップＳ８０３において拡大倍率の変更指示が行われたと判定されると、ステップＳ８０４において、画像処理部１６０は指示取得部１２０を介して操作者より入力された変更後の拡大倍率を取得する。該拡大倍率は、実施例１において述べた拡大倍率ｍの値として入力される。拡大倍率の入力後、画像処理部１６０はフローをステップＳ５０４に進める。以降、実施例１で述べたステップＳ５０４〜ステップＳ５０７に示す計算処理が繰り返され、更にステップＳ５０８〜ステップＳ５１１の工程が実行されることにより、拡大された画像が断層像１５２に重畳表示される。
【００７５】
なお、その際にサブウィンドウ１５４の大きさは拡大後の画素数（画像データ数）に対応した大きさとすることが好ましい。しかし、サブウィンドウ１５４があまりに大きくなることで断層像１５２が大きく隠される場合には、サブウィンドウ１５４は予め定められた最大の大きさとなるように大きさに制限を加えてもよい。この場合、マウスポインターのドラッグ等によって該サブウィンドウ１５４から観察できる拡大画像を移動できるようにすることが好ましい。
【００７６】
本実施例において、指示取得部１２０、表示部１５０の一部および画像処理部１６０の一モジュールは、拡大倍率を変更する倍率変更手段として機能する（ステップＳ８０４）。この場合、画像処理部１６０の一モジュールは、補間データ生成手段として、拡大倍率に応じた数の補間データを生成する。また、指示取得部１２０、表示部１５０の一部および画像処理部１６０の一モジュールは、指定された拡大範囲を変更する範囲変更手段として機能する（ステップＳ８０２）。この場合、画像処理部１６０の一モジュールは、特定手段として、複数のＡ−スキャンラインの内の変更された拡大範囲に一部が含まれる測定線を特定する。或いは、該特定手段は、変更された拡大範囲に対応する測定線を特定する。
【００７７】
（実施例３）
上述した実施例１では、指定位置を中心として予め定められた範囲の指定領域の画像を、予め定められた拡大倍率で拡大し、元の断層像１５２に重畳表示している。しかし、実際の診断においては、疾病等により詳細観察が求められる頻度は、硝子体と比較して網膜或いは網膜色素上皮のほうが高い。通常の診断では低い拡大倍率にて観察部位のおおよその状態を診て、その後必要に応じて更なる拡大表示を行う場合も想定される。しかし、観察部位が網膜色素上皮である場合には、最初から疾病による病変部位を詳細観察するために、倍率を変えて順次表示すると時間がかかることから、最初から高い倍率で拡大表示されることが好ましい。以上に鑑み、本実施例ではマウスポインター１５３の指定位置に応じて、拡大倍率を変更することとしている。以下、本実施例において行われる処理について述べる。
【００７８】
本実施例では、断層像１５２が得られた段階で、各Ａ−スキャンラインより得た強度情報に対して画像処理部１６０が閾値処理を行い、該閾値処理後の画像データに基づいて所謂セグメンテーションを行っている。画像処理部１６０によるセグメンテーションの結果は記憶部１３０に記憶されている断層像のモデルと比較され、断層像１５２における各層が解剖学上で如何なる層に対応するかが特定される。なお、本実施例において、記憶部１３０は、各層に応じた指定領域の大きさおよび拡大倍率をテーブルとして記憶している。
【００７９】
マウスポインター１５３により断層像１５２中の任意の位置が指定されると、画像処理部１６０は指定された位置（画素）がどの層に含まれているかを判定する。画像処理部１６０はこの判定結果に応じて指定領域と拡大倍率とを記憶部１３０から取得し、これら指定領域と拡大倍率とに応じて実施例１で述べた様式にて拡大画像を生成する。即ち、指定された拡大範囲に含まれる層がまず特定され、特定された層に対応して予め定められた拡大範囲および拡大倍率を用いて拡大画像が生成される。生成された拡大画像は、サブウィンドウ１５４の形態で断層像１５２に重畳表示される。
【００８０】
なお、被検眼における病変部位、黄斑、および視神経乳頭等は、例えば層の不連続性や、曲率等の層の形態の急な変化等によっても判定できる。本実施例では、画像処理部１６０により病変部位であると判定された領域に含まれる画素をマウスポインター１５３が指定した場合、病変部位用の指定領域および拡大倍率を用いて拡大画像を生成することもできる。また、断層像を生成するための測定光の走査位置の確認或いは特定に用いた眼底像と断層像１５２とを関連付けて、病変部等の画像データを取得したＡ−スキャンラインを特定することもできる。この場合、指定領域に該特定のＡ−スキャンラインを含む場合に、特定の指定領域および拡大倍率が選択される態様とすることができる。
【００８１】
以上述べた実施例において、拡大表示に用いるサブウィンドウ１５４は、その中心がマウスポインター１５３により指定された断層像１５２上の位置と一致するように元の断層像１５２上に重畳表示されることとしている。しかし、実施例３においては、重畳表示の態様は当該態様に限られない。例えば層境界の形状から断層像１５２中において黄斑中心が特定されている場合等、拡大表示した際に注目されるであろう部位が特定できることも考えられる。このような場合には、この特定された位置がマウスポインター１５３による指定位置と重なるようにサブウィンドウ１５４の重畳表示を行ってもよい。
【００８２】
本実施例において、画像処理部１６０の一モジュールは、画像データに基づいて断層像１５２に含まれる被検眼３１４眼底の層の各々を特定する層特定手段として機能する。その際、記憶部１３０は、記憶手段として、当該層に対応した拡大範囲および拡大倍率をテーブルとして記憶している。更に画像処理部１６０の一モジュールは、特定手段として、断層像１５２において指定された任意の位置が含まれる層に応じて、記憶された拡大範囲に応じて複数の干渉信号群を特定する。或いは、指定された拡大範囲に含まれる層に応じて、記憶された拡大範囲に対応した複数の干渉信号群が特定される。画像処理部１６０の一モジュールは、更に補間データ生成手段として、記憶された拡大倍率に応じた数の補間データが画像データ間で得られるように、補間データを生成する。
【００８３】
或いは、本実施例において、画像処理部１６０の一モジュールは、画像データに基づいて断層像１５２に含まれる病変部や、黄班等の診断に供される所定の部位を特定する部位特定手段として機能する。この場合、記憶部１３０は、記憶手段として、当該部位に対応した拡大範囲および拡大倍率をテーブルとして記憶している。更に画像処理部１６０の一モジュールは、特定手段として、任意の位置が含まれる部位に応じて、記憶された拡大範囲に応じて複数の干渉信号群を特定する。或いは、指定された拡大範囲に含まれる部位に応じて、記憶された拡大範囲に対応した複数の干渉信号群が特定される。画像処理部１６０の一モジュールは、更に補間データ生成手段として、記憶された拡大倍率に対応する数の補間データが補間データを生成する。
【００８４】
（その他の実施例）
本発明は上述した実施例に限定されることなく様々な形で実現することが可能である。即ち、図１に示す光干渉断層計１はハードウェアもしくはハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより実現することができる。その場合、図１において光干渉断層計本体１０以外の各部はハードウェアであれば特定の機能を実現する回路やＡＳＩＣ、ソフトウェアであればモジュールに対応する。また、すべてソフトウェアで実現する場合は汎用のＰＣ上で動作するモジュールとすることができる。また本発明は、上述した実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は光干渉断層計１に供給することとしてもよい。その場合、そのシステム又は光干渉断層計１のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも本発明は実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００８５】
以上、実施例を参照して本発明について説明したが、実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。また、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、および本発明と均等な発明も本発明に含まれる。例えば、上述した実施例では、被検体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体に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置に対応する画像処理装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器に関連する画像処理装置としての態様を有する。従って、本発明は被検眼を表示対象の例とする画像処理装置として把握され、被検眼は被検体の一態様として把握される。また、上述の各実施例および変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  光干渉断層計本体
１００  制御部
１１０  信号取得部
１２０  指示取得部
１３０  記憶部
１４０  取得制御部
１４１  固視灯設定部
１４２  走査位置制御部
１５０  表示部
１６０  画像処理部
【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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