(57)【要約】【課題】被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行える仕組みを提供する。【解決手段】断層画像取得部１２０において被写体の第１の断層画像を取得し、断層画像解析部１３０における第１の断層画像の解析結果に基づいて、被写体の第２の断層画像を撮影する際の撮影パラメータを断層画像撮影パラメータ設定部１４０で設定する。そして、断層画像取得部１２０では、断層画像撮影パラメータ設定部１４０で設定された撮影パラメータに基づき第２の断層画像を取得し、断層画像位置補正部１６０において第２の断層画像を用いて１の断層画像の位置ずれを補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の断層画像を撮影する撮影装置であって、
前記被写体の第１の断層画像を取得する第１の断層画像取得手段と、
前記第１の断層画像を解析する断層画像解析手段と、
前記断層画像解析手段の解析結果に基づいて、前記被写体の第２の断層画像を撮影する際の撮影パラメータを設定する撮影パラメータ設定手段と、
前記撮影パラメータ設定手段で設定された撮影パラメータに基づき撮影された前記第２の断層画像を取得する第２の断層画像取得手段と、
前記第２の断層画像を用いて前記第１の断層画像の位置ずれを補正する補正手段と
を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記第１の断層画像取得手段と前記第２の断層画像取得手段とは、同一の断層画像取得手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記断層画像解析手段は、前記第１の断層画像を解析してその特徴量を抽出するものであり、
前記撮影パラメータ設定手段は、前記断層画像解析手段による特徴量の抽出結果に基づいて、前記撮影パラメータを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記断層画像解析手段は、前記特徴量として、前記第１の断層画像における、空間周波数、コントラストの変化量、エッジ強度、血管の存在、及び、病変の存在のうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記撮影パラメータ設定手段は、前記撮影パラメータとして、前記第２の断層画像の撮影範囲、前記第２の断層画像の撮影に係る走査の速度とその方向、及び、前記第２の断層画像の撮影に係るサンプリング密度のうちの少なくともいずれか１つを設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記第１の断層画像を第１の方向に積算した積算画像を作成する積算画像作成手段を更に有し、
前記断層画像解析手段は、前記積算画像から前記特徴量を抽出することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記被写体の広域画像を取得する広域画像取得手段と、
前記広域画像を解析する広域画像解析手段と
を更に有し、
前記断層画像解析手段は、前記広域画像解析手段の解析結果に基づいて、前記積算画像から前記特徴量を抽出することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記広域画像解析手段は、前記広域画像に現れる病変の存在位置を抽出する解析を行うことを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記第１の断層画像を第２の方向に積算した第１の積算画像と、前記第２の断層画像を前記第２の方向に積算した第２の積算画像とを作成する積算画像作成手段を更に有し、
前記補正手段は、前記第１の積算画像および前記第２の積算画像に基づいて、前記第１の断層画像の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記撮影パラメータ設定手段で設定された撮影パラメータを表示する表示手段と、
操作者の入力指示を取得する指示取得手段と
を更に有し、
前記指示取得手段で取得した入力指示に応じて前記撮影パラメータを修正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記第２の断層画像を用いて前記第１の断層画像の撮影に係る副走査方向の位置ずれを補正する副走査方向位置補正手段とともに、前記第１の断層画像の撮影に係る主走査方向の位置ずれを補正する主走査方向位置補正手段を含み構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記第２の断層画像取得手段は、前記第２の断層画像として、前記被写体の少なくとも１枚の断層画像を取得することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記被写体は、被検眼であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１４】
被写体の断層画像を撮影する撮影装置の制御方法であって、
前記被写体の第１の断層画像を取得する第１の断層画像取得ステップと、
前記第１の断層画像を解析する断層画像解析ステップと、
前記断層画像解析ステップの解析結果に基づいて、前記被写体の第２の断層画像を撮影する際の撮影パラメータを設定する撮影パラメータ設定ステップと、
前記撮影パラメータ設定ステップで設定された撮影パラメータに基づき撮影された前記第２の断層画像を取得する第２の断層画像取得ステップと、
前記第２の断層画像を用いて前記第１の断層画像の位置ずれを補正する補正ステップと
を有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
【請求項１５】
被写体の断層画像を撮影する撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記被写体の第１の断層画像を取得する第１の断層画像取得ステップと、
前記第１の断層画像を解析する断層画像解析ステップと、
前記断層画像解析ステップの解析結果に基づいて、前記被写体の第２の断層画像を撮影する際の撮影パラメータを設定する撮影パラメータ設定ステップと、
前記撮影パラメータ設定ステップで設定された撮影パラメータに基づき撮影された前記第２の断層画像を取得する第２の断層画像取得ステップと、
前記第２の断層画像を用いて前記第１の断層画像の位置ずれを補正する補正ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の断層画像を撮影する撮影装置及びその制御方法、当該制御方法をコンピュータに実行させるプログラム、並びに、当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活習慣病や失明原因の上位を占める各種疾病の早期診断を目的として、従来、被写体として眼部の撮像による検査が広く行われている。検診等においては、眼部全体における疾病を見つけることが求められるため、眼部の広い範囲にわたる画像（以下、「眼底広域画像」と称する）を用いた検査が必須となる。この眼底広域画像は、例えば、眼底カメラや走査型レーザー検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：以下、「ＳＬＯ」と称する）を用いて撮像される。
【０００３】
一方、下記の非特許文献１に原理紹介されている光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下「ＯＣＴ」と称する）などを用いた眼部の断層画像取得装置は、眼部の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、この断層画像取得装置は、疾病の診断をより的確に行うために有用であると期待されている。
【０００４】
しかしながら、例えば人間の眼は、固定された点を注視していても無意識に絶えず固視微動という微小な運動を行う。そして、例えばＯＣＴを用いて眼部の撮影を行う場合、撮影開始から終了までに多少の時間がかかるため、この間に被写体である眼部（被検眼）が不意に動いてしまった場合、撮影画像にずれや歪みが生じてしまうことがある。
【０００５】
図２４は、断層画像取得装置の視点から見た断層画像の撮影位置及び被検眼の網膜上での断層画像の撮影位置の一例を示す模式図である。
【０００６】
具体的に、図２４（ａ）には、断層画像取得装置の視点から見た断層画像の撮影位置２４１０の一例が示されており、撮影位置２４１０の各ラインは、ＯＣＴによる断層画像に対応している。しかしながら、実際には、固視微動により眼球が動くため、図２４（ｂ）に示すように、被検眼の網膜上での断層画像の撮影位置２４２０の走査ラインは、図２４（ａ）に対して異なるものとなってしまう。
【０００７】
そこで、従来、断層画像間の位置ずれを補正することによって、３次元形状データの歪みを軽減する試みがなされている。例えば、下記の特許文献１には、参照画像（２以上の断層画像と直交する１枚の断層画像、或いは眼底画像）を用いて２以上の断層画像間の位置ずれ補正を行う技術が示されている。
【０００８】
また、その他の関連技術として、下記の非特許文献２と下記の非特許文献３には、画像処理方法を用いて眼底画像から血管を検出する技術が示されており、また、下記の非特許文献４には、画像処理方法を用いて眼底画像から白斑を検出する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１３０４０３号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】A．F．Fercher、C．K．Hitzenberger、G．Kamp、S．Y．Elzaiat、（Optics Communication）Vol．117，pp.43-48（1995）
【非特許文献２】Elisa Ricci, Renzo Perfetti, “Retinal Blood Vessel Segmentation Using Line Operators and Support Vector Classification ", IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol.26, No.10, pp.1357-1365, 2007
【非特許文献３】M.E. Martinez-Perez et al, "Segmentation of blood vessels from red-free and fluorescent retinal images", Medical Image Analysis, pp.47-61, 2007
【非特許文献４】M. Niemeijer et al, "Automated Detection and Differentiation of Drusen, Exudates, and Cotton-Wool Spots in Digital Color Fundus Photographs for Diabetic Retinopathy Diagnosis", Investigative Ophthalmology & Visual Science, Vol. 48, No. 5, pp.2260-2267, 2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１では、単にスキャナの走査位置を原点に戻す過程で参照画像を得ているものである。この際、例えば被検眼の網膜は基本的に層構造を有しており、この場合、上述した特許文献１の技術で得られた参照画像内には位置ずれ補正を行うのに十分な特徴が含まれている保証はないため、位置補正の精度の確保は困難である。また、特許文献１では、眼底画像を用いて断層画像の位置補正を行うことも示されているが、この場合、網膜に対して直交する深度方向の位置合わせは困難である。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行える仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮影装置は、被写体の断層画像を撮影する撮影装置であって、前記被写体の第１の断層画像を取得する第１の断層画像取得手段と、前記第１の断層画像を解析する断層画像解析手段と、前記断層画像解析手段の解析結果に基づいて、前記被写体の第２の断層画像を撮影する際の撮影パラメータを設定する撮影パラメータ設定手段と、前記撮影パラメータ設定手段で設定された撮影パラメータに基づき撮影された前記第２の断層画像を取得する第２の断層画像取得手段と、前記第２の断層画像を用いて前記第１の断層画像の位置ずれを補正する補正手段とを有する。
【００１４】
また、本発明は、上述した撮影装置の制御方法、及び、当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、並びに、当該プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮影装置を含む撮影システムの概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮影装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る撮影装置の機能構成の一例を示す模式図である。
【図４】図３に示す断層画像取得部の内部構成の一例を示す模式図である。
【図５】図４に示す断層画像取得部（画像再構成部）において取得される断層画像を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６３０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態を示し、注目３次元断層画像と、その特徴量の抽出結果から求められる参照断層画像との位置関係の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における注目断層画像の位置ずれ補正処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示し、注目３次元断層画像と参照断層画像との位置関係の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における注目断層画像の位置ずれ補正処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態を示し、断層画像における血管像（特徴）の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の機能構成の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を示し、図６のステップＳ６３０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第３の実施形態を示し、注目断層画像と積算画像の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第４の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態を示し、断層画像における白斑像（特徴）の一例を示す模式図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係る撮影装置の機能構成の一例を示す模式図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係る撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第５の実施形態を示し、図２２のステップＳ２２２０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２４】断層画像取得装置の視点から見た断層画像の撮影位置及び被検眼の網膜上での断層画像の撮影位置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮影装置を含む撮影システムの概略構成の一例を示す模式図である。
【００２０】
図１に示すように、撮影システム１０は、撮影装置１００と、データサーバ２００と、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）３００を有して構成されている。即ち、図１に示す撮影システム１０は、撮影装置１００が、イーサネット（登録商標）等によるＬＡＮ３００を介して、データサーバ２００に接続される構成となっている。
【００２１】
なお、図１に示す例では、撮影装置１００と、データサーバ２００との接続をＬＡＮ３００により行う形態について示しているが、本実施形態においては、これに限定されるものではない。例えば、ＬＡＮ３００に換えて、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のインターフェイスを用いる形態であっても、また、インターネット等の外部ネットワークを用いる形態であってもよい。
【００２２】
本実施形態に係る撮影装置１００は、被写体として、例えば眼部（即ち被検眼）の断層画像等を撮影するものである。なお、本実施形態では、被写体の一例として、被検眼を適用する例を示すが、本発明においては、これに限定されるものではなく、断層画像として撮像対象になるものであれば適用可能である。
【００２３】
具体的に、本実施形態に係る撮影装置１００は、撮影した注目断層画像（注目３次元断層画像）を画像解析して、解析結果に基づいて当該注目断層画像の位置ずれ補正に用いるための参照断層画像の最適な撮影パラメータを設定する。そして、撮影装置１００は、設定した撮影パラメータを用いて参照断層画像の撮影を行って、撮影した参照断層画像を用いて前記注目断層画像の位置ずれ補正を行う。この際、撮影パラメータは、例えば、参照断層画像の取得部位や位置、断層画像の空間的範囲、スキャンライン間隔などの詳細度、走査順や走査方向、走査速度といった走査法を指示するパラメータである。
【００２４】
データサーバ２００は、撮影装置１００が出力する被検眼の断層画像やその解析結果の情報、更には、参照断層画像を撮影する際の撮影パラメータの情報等を保持するサーバである。また、データサーバ２００は、撮影装置１００からの要求に応じて、被検眼に関する過去のデータを撮影装置１００へ送信する。
【００２５】
次に、図１に示す撮影装置１００のハードウェア構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る撮影装置１００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。
【００２６】
図２に示すように、撮影装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、外部記憶装置１０４、撮影部１０５、モニタ１０６、キーボード１０７、マウス１０８、通信インターフェイス１０９、バスの各ハードウェア構成を有して構成されている。
【００２７】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３或いは外部記憶装置１０４に格納されたプログラムやデータを用いて、当該撮影装置１００全体の制御を行う。
【００２８】
ＲＡＭ１０２は、外部記憶装置１０４（或いはＲＯＭ１０３）からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するエリアを備えると共に、ＣＰＵ１０１が各種の処理を行うために必要とするワークエリアを備える。
【００２９】
ＲＯＭ１０３には、一般に、コンピュータのＢＩＯＳや設定データなどが格納されている。
【００３０】
外部記憶装置１０４は、ハードディスクドライブなどの大容量情報記憶装置として機能する装置であり、例えば、オペレーティングシステムやＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を保存する。また、本実施形態の説明において既知の各種の情報やデータは、外部記憶装置１０４に保存されており、必要に応じて、ＲＡＭ１０２にロードされる。なお、本例では、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムは、外部記憶装置１０４に記憶されているものとするが、例えば、ＲＯＭ１０３に記憶されている形態であってもよい。
【００３１】
撮影部１０５は、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、被写体（本例では被検眼）の断層画像等の各種の被写体画像の撮影を行う。
【００３２】
モニタ１０６は、例えば、液晶ディスプレイなどにより構成されている。
【００３３】
キーボード１０７及びマウス１０８は、入力デバイスを構成するものであり、操作者は、これらの入力デバイスを用いて、各種の指示を撮影装置１００に与えることができる。
【００３４】
通信インターフェイス１０９は、撮影装置１００が外部装置（データサーバ２００等）との間で各種のデータの通信を行うためのものであり、例えば、ＩＥＥＥ１３９４やＵＳＢ、イーサネットポート等によって構成されている。通信インターフェイス１０９を介して取得されたデータは、外部記憶装置１０４に取り込まれ、その後、必要に応じて、ＲＡＭ１０２にロードされる。
【００３５】
図２に示すバスは、撮影装置１００の内部の各構成要素（１０１〜１０９）を相互に通信可能に接続するものである。
【００３６】
次に、第１の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成の一例を示す模式図である。なお、以下の説明においては、図３に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００を「撮影装置１００−１」として説明を行う。
【００３７】
図３に示すように、撮影装置１００−１は、指示取得部１１０、断層画像取得部１２０、断層画像解析部１３０、断層画像撮影パラメータ設定部１４０、記憶部１５０、断層画像位置補正部１６０、及び、表示部１７０の各機能構成を有して構成されている。さらに、断層画像位置補正部１６０は、断層画像主走査方向位置補正部１６１、及び、断層画像副走査方向位置補正部１６２を有して構成されている。
【００３８】
ここで、本実施形態においては、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラム、並びに、キーボード１０７及びマウス１０８の入力デバイスから、図３に示す指示取得部１１０が構成される。また、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラム、並びに、撮影部１０５から、図３に示す断層画像取得部１２０が構成される。また、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラムから、図３に示す断層画像解析部１３０及び断層画像撮影パラメータ設定部１４０が構成される。また、例えば、図２に示すＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３或いは外部記憶装置１０４から、図３に示す記憶部１５０が構成される。また、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラム、外部記憶装置１０４等、並びに、通信インターフェイス１０９から、図３に示す断層画像位置補正部１６０が構成される。また、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラム、並びに、モニタ１０６から、図３に示す表示部１７０が構成される。
【００３９】
なお、図３に示す撮影装置１００−１の各機能構成における機能の説明については、後述する図６、図７及び図９のフローチャートの説明と併せて行う。
【００４０】
ここで、図３に示す断層画像取得部１２０の内部構成について説明する。
図４は、図３に示す断層画像取得部１２０の内部構成の一例を示す模式図である。本実施形態の断層画像取得部１２０は、例えば、フーリエドメイン方式のＯＣＴを具備して構成されている。
【００４１】
断層画像取得部１２０は、ガルバノミラー駆動機構１２１、ガルバノミラー１２２、低コヒーレンス光源１２３、ハーフミラー１２４、対物レンズ１２５、参照ミラー１２６、回折格子１２７、１次元光センサアレイ１２８及び画像再構成部１２９を有している。
【００４２】
断層画像取得部１２０では、指示取得部１１０で取得された撮影指示の情報や断層画像撮影パラメータ設定部１４０で設定された撮影パラメータに従って、ガルバノミラー駆動機構１２１を制御し、ガルバノミラー１２２を駆動する。そして、断層画像取得部１２０では、低コヒーレンス光源１２３からの光ビームをハーフミラー１２４により、対物レンズ１２５を経由して被検眼２０に向かう信号光と固定配置された参照ミラー１２６に向かう参照光とに分割する。続いて、断層画像取得部１２０では、被検眼２０及び参照ミラー１２６からそれぞれ反射した信号光及び参照光を重畳して干渉光を生成する。
【００４３】
続いて、断層画像取得部１２０では、この生成した干渉光を回折格子１２７によって波長λ１〜λｎの波長成分に分光して、各波長成分を１次元光センサアレイ１２８によって検出する。そして、１次元光センサアレイ１２８を構成する各１次元光センサは、検出した波長成分の光強度の検出信号を画像再構成部１２９に出力する。そして、画像再構成部１２９は、１次元光センサアレイ１２８から出力された干渉光の各波長成分の検出信号に基づいて、この干渉光についての波長−光強度の関係、即ち干渉光の光強度分布（波長スペクトル）を求める。そして、画像再構成部１２９は、求めた干渉光の波長スペクトルをフーリエ変換して、被検眼２０の網膜における断層画像を再構成して、これを記憶部１５０や断層画像解析部１３０に出力する。
【００４４】
次に、断層画像取得部１２０（画像再構成部１２９）において再構成される断層画像について説明する。
図５は、図４に示す断層画像取得部１２０（画像再構成部１２９）において取得される断層画像を説明するための模式図である。
【００４５】
図５において、画像５１０は、被検眼２０の網膜画像であり、画像５２０は、断層画像取得部１２０により取得された被検眼２０の網膜の断層画像である。断層画像５２０は、網膜に対する奥行き方向とそれに直交する方向との２次元の断面、即ち図５において示すＸ軸５１１及びＺ軸５１３で規定される平面に相当する画像である。この断層画像５２０は、被検眼２０の網膜に対して奥行き方向を複数スキャンするスキャンライン（以下、「Ａ−スキャン５２１」と称する）により構成される。そして、被検眼２０の網膜に対して奥行き方向の２次元断層画像を構成する断層画像５２０は、Ｂ−スキャン画像（Ｂ−スキャン断層画像）と呼ばれる。また、位置５１４は、断層画像５２０の位置を示している。
【００４６】
１枚のＢ−スキャン画像を構成するために網膜上でスキャンラインを走査させる。この走査を主走査（或いはトランスバーサルスキャン）と呼ぶ。Ｘ軸５１１及び５１１ａは、この主走査の方向を示している。
【００４７】
さらに、連続的に断層画像を撮影するときの撮影走査の方向は、Ｙ軸５１２及び５１２ａで示されている。ここで、この撮影走査を副走査と呼ぶ。また、Ａ−スキャンの奥行き方向は、Ｚ軸５１３で示している。
【００４８】
このように、本例では、主走査方向、副走査方向、奥行き方向は、それぞれ、Ｘ軸５１１の方向、Ｙ軸５１２の方向、Ｚ軸５１３の方向となっている。そして、副走査方向（Ｙ軸５１２の方向）にＢ−スキャン画像の撮像位置をずらしながら撮影を行うと、３次元断層画像５３０が得られる。
【００４９】
図５に示す断層画像を再構成するため、断層画像取得部１２０は、図４に示すガルバノミラー１２２を主走査方向に移動しながらＡ−スキャン５２１を１本ずつ再構成して１枚のＢ−スキャン画像を構成する。このようにして取得された断層画像（３次元断層画像）５３０は、注目断層画像として断層画像取得部１２０から記憶部１５０に出力され、この記憶部１５０に一次記憶される。
【００５０】
本実施形態では、３次元断層画像５３０の中から１枚のＢ−スキャン画像を基準として、その他のＢ−スキャン画像の相対位置を（ｘ，ｙ，ｚ）として表す。３次元断層画像５３０を撮影する際に、被検眼２０である眼球が動くとＢ−スキャン画像の撮影位置は狙ったところと異なるため、実際に撮影したＢ−スキャン画像同士の相対位置（ｘ，ｙ，ｚ）の補正が必要になる。
【００５１】
次に、図１に示す撮影装置１００の制御方法における処理手順について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る撮影装置１００の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
＜ステップＳ６１０＞
まず、ステップＳ６１０において、指示取得部１１０は、操作者が入力した、被験者の眼底を被写体（被検眼）とする注目断層画像の撮影指示の情報を取得する。ここで、撮影指示の情報としては、例えば、断層画像の取得対象における眼底上の部位や位置、撮影範囲などの撮影パラメータ等の指示を取得する。この撮影指示は、指示取得部１１０におけるキーボード１０７やマウス１０８を介して、操作者によって入力される。そして、指示取得部１１０は、取得した指示情報を断層画像取得部１２０へ送信する。
【００５３】
＜ステップＳ６２０＞
続いて、ステップＳ６２０において、断層画像取得部１２０は、指示取得部１１０が取得した断層画像の撮影指示（撮影パラメータ等）に基づいて、被検眼の網膜の断層画像を３次元的に撮影して、注目断層画像（注目３次元断層画像）を取得する処理を行う。ここで、ステップＳ６２０で取得される注目断層画像（注目３次元断層画像）は、第１の断層画像を構成し、また、ステップＳ６２０の処理を行う断層画像取得部１２０は、第１の断層画像取得手段を構成する。そして、断層画像取得部１２０は、取得した注目断層画像を記憶部１５０や断層画像解析部１３０に出力する。
【００５４】
＜ステップＳ６３０＞
続いて、ステップＳ６３０において、まず、断層画像位置補正部１６０及び断層画像解析部１３０において所定の処理が行われる。その後、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ６２０で取得された注目断層画像の位置ずれ補正に用いる最適な参照断層画像を撮影するための参照断層画像撮影パラメータを設定する処理を行う。
【００５５】
このステップＳ６３０における処理の詳細については、図７を用いて後述するが、ここで、当該処理の概略について説明する。
【００５６】
まず、断層画像位置補正部１６０（断層画像主走査方向位置補正部１６１）は、断層画像取得部１２０で撮影し取得された注目断層画像（注目３次元断層画像）のＢ−スキャン画像同士のＸ方向、Ｚ方向の位置ずれ補正を行う。そして、断層画像解析部１３０は、断層画像位置補正部１６０において各Ｂ−スキャン画像間のＸＺ方向の位置ずれ補正がなされた注目断層画像（注目３次元断層画像）のＹ方向の位置ずれ補正の基準となる特徴量を抽出する。その後、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、断層画像解析部１３０で抽出された特徴量を多く含む参照断層画像を撮影するための撮影パラメータを参照断層画像撮影パラメータとして設定し、これを断層画像取得部１２０に送信する。
【００５７】
＜ステップＳ６４０＞
続いて、ステップＳ６４０において、断層画像取得部１２０は、ステップＳ６３０において設定した参照断層画像撮影パラメータに基づいて、参照断層画像を撮影して取得する処理を行う。ここで、ステップＳ６４０で取得される参照断層画像は、第２の断層画像を構成し、また、ステップＳ６４０の処理を行う断層画像取得部１２０は、第２の断層画像取得手段を構成する。そして、断層画像取得部１２０は、取得した参照断層画像を記憶部１５０に出力する。
【００５８】
＜ステップＳ６５０＞
続いて、ステップＳ６５０において、断層画像位置補正部１６０は、ステップＳ６４０で取得された参照断層画像を用いて、注目断層画像の位置ずれ補正を行う。具体的に、断層画像位置補正部１６０は、参照断層画像と注目断層画像（注目３次元断層画像）との位置関係を特定し、当該注目断層画像のＹ方向の位置ずれ補正を行う。そして、断層画像位置補正部１６０は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の位置ずれ補正がされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を記憶部１５０や外部装置へ送信する。なお、本実施形態のステップＳ６５０における処理の詳細については、図９を用いて後述する。
【００５９】
＜ステップＳ６６０＞
続いて、ステップＳ６６０において、表示部１７０は、ステップＳ６５０において位置ずれ補正がされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を記憶部１５０から入力して、これをモニタ１０６に表示する。例えば、表示部１７０は、注目断層画像（注目３次元断層画像）を３次元表示する際に、各注目Ｂ−スキャン画像の（ｘ，ｙ，ｚ）の位置ずれ補正情報に基づいて、３次元表示空間に各注目Ｂ−スキャン画像を配置して表示する。或いは、表示部１７０は、３次元表示空間に各注目Ｂ−スキャン画像を配置した後に注目Ｂ−スキャン画像間での補間を行って、表示を行うようにしてもよい。
【００６０】
＜ステップＳ６７０＞
続いて、ステップＳ６７０において、例えば指示取得部１１０は、外部から取得した注目断層画像の処理を終了するか否かの指示情報に基づいて、注目断層画像の処理を終了するか否かの判断を行う。この指示は、ステップＳ６１０の説明と同様に、指示取得部１１０におけるキーボード１０７やマウス１０８を介して、操作者によって入力される。
【００６１】
ステップＳ６７０の判断の結果、注目断層画像の処理を終了しない（処理を継続する）場合には、ステップＳ６１０に戻り、次の被検眼に対する処理（或いは、同一被検眼に対する再処理）を実行する。
【００６２】
一方、ステップＳ６７０の判断の結果、注目断層画像の処理を終了する場合には、図６に示すフローチャートにおける処理を終了する。
【００６３】
次に、図６のステップＳ６３０における処理の詳細な処理手順について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６３０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
＜ステップＳ６３１＞
まず、図７のステップＳ６３１において、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、断層画像取得部１２０で撮影し取得された注目断層画像（注目３次元断層画像）のＢ−スキャン画像同士のＸ方向、Ｚ方向の位置ずれ補正を行う。そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、主走査方向の位置ずれ補正がなされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を断層画像解析部１３０及び記憶部１５０へ出力する。
【００６５】
以下、ステップＳ６３１における注目３次元断層画像の主走査方向の位置ずれ補正を行う具体的な処理の方法について説明する。
具体的に、本実施形態では、主走査方向の補正は、Ｂ−スキャン画像面方向、または、Ｘ，Ｚ方向での補正とも呼ぶ。本実施形態では、処理対象である注目３次元断層画像をＢ−スキャン画像の集合と考え、それぞれのＢ−スキャン画像に対して以下の２次元画像処理を実行する。
【００６６】
まず、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、隣接するＢ−スキャン画像間の位置ずれ量を計算するために注目領域（以降、「ＲＯＩ」と称する）を決定し、パターンマッチング法を用いて、隣接するＢ−スキャン画像の同じパターンを探す処理を行う。本実施形態では、パターンマッチング法における類似度として、以下の（１）式に示すＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｓ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を用いる。
【００６７】
【数１】
2011015850.tif 000003
【００６８】
ただし、（１）式においてＡとＢは隣接するＢ−スキャン画像の注目領域の画素値を示し、ｉ，ｊは注目領域内での画素の位置を示し、Ｎは注目領域内の総画素数を示している。
【００６９】
そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、ＲＯＩ（注目領域）を隣接する断層画像に対して、断層画像面内に平行移動、即ちｘ（画像の横方向）とｚ（画像の縦方向）の画素を移動しながらＳＳＤが最小になる位置を探索する。そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、ＳＳＤが最小となる位置を隣接するＢ−スキャン画像の位置ずれ量とする。
【００７０】
ここで、ＲＯＩ（注目領域）のサイズは、撮影対象となる範囲や被写体の大きさ等を考慮して予め決定されているものとする。例えば、１２８画素×１２８画素としてもよいし、この値に限ることはなく、例えばＢ−スキャン画像全体の中心の３分の２としてもよい。
【００７１】
なお、本実施形態では、ＳＳＤを用いて説明したがこれに限らず、例えば、相互情報量法や相互相関係数法など、その他の公知の技術によってＢ−スキャン画像の位置ずれ量の計算を行ってもよい。
【００７２】
そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、算出した位置ずれ量に基づいて、Ｂ−スキャン画像間（ＸＺ方向）の位置ずれを補正して、位置ずれ補正後の注目断層画像（注目３次元断層画像）を得る。そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、位置ずれ補正後の注目断層画像（注目３次元断層画像）と、それぞれのＢ−スキャン画像の（ｘ、ｚ）位置情報とを記憶部１５０へ送信する。以降、このステップ６３１で得られたＸＺ方向の位置補正がされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を、ＸＺ補正された注目３次元断層画像と呼ぶ。
【００７３】
＜ステップＳ６３２＞
続いて、ステップＳ６３２において、断層画像解析部１３０は、ＸＺ補正された注目３次元断層画像を記憶部１５０から読み出し、その特徴量を抽出する処理を行う。ここで、本例では、特徴量として、コントラストの変化量を抽出するものとする。
【００７４】
具体的に、断層画像解析部１３０は、下記の（２）式に基づき、ＸＺ補正された注目３次元断層画像の各Ｂ−スキャン画像に対してコントラストの変化量ｇ（ｉ，ｊ，ｋ）を計算により抽出する。
【００７５】
【数２】
2011015850.tif 000004
【００７６】
（２）式においてｆ（ｉ，ｊ，ｋ）は、注目３次元断層画像の位置（ｉ，ｊ，ｋ）における画素値を示す。また、Ｌｘは図５において３次元断層画像５３０を注目３次元断層画像とした場合のＸ軸５１１の方向、ＬｚはＺ軸５１３の方向、ＬｙはＹ軸５１２の方向の画素数を示す。
【００７７】
そして、断層画像解析部１３０は、ＸＺ補正された注目３次元断層画像から抽出した特徴量を断層画像撮影パラメータ設定部１４０へ送信する。
【００７８】
本実施形態では、抽出する特徴量としてコントラストの変化量を用いたが、画像内で空間的にその周辺と差異を有し、それにより画像位置を特定可能なものであればこれに限らない。例えば、画像中のエッジ強度を特徴量として用いる場合には、ラプラシアンフィルタ、Ｓｏｂｅｌフィルタ、Ｃａｎｎｙフィルタなどを適用してもよい。さらに、上述した例では、特徴量を抽出するのに当たって、２次元画像としての説明を行ったが３次元的に画像処理を行ってもよい。
【００７９】
＜ステップＳ６３３＞
続いて、ステップＳ６３３において、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ６３２で抽出された特徴量に基づいて、参照断層画像の撮影パラメータを設定する。即ち、本実施形態では、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ６３２で抽出されたコントラストの変化量ｇ（ｉ，ｊ，ｋ）を用いて、できるだけコントラストの変化の多い領域を通る参照断層画像を撮影するためのパラメータを設定する。
【００８０】
図８は、本発明の第１の実施形態を示し、注目３次元断層画像８１０と、その特徴量の抽出結果から求められる参照断層画像８２０との位置関係の一例を示す模式図である。
断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、図８（ａ）に示す参照断層画像８２０が、図８（ａ）に示す注目３次元断層画像８１０においてできるだけ特徴量の多い部分と交差するように、当該参照断層画像８２０の撮影パラメータを設定する。
【００８１】
以下に、本実施形態における撮影パラメータの具体例について説明する。
まず、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、注目３次元断層画像８１０のｋ番目のＢ−スキャン画像において、ステップＳ６３２で算出されたコントラストの変化量ｇをＺ方向に積算した値が最大となる位置Ｐ（ｋ）を、以下の（３）式により計算する。
【００８２】
【数３】
2011015850.tif 000005
【００８３】
ただし、位置Ｐ（ｋ）は、０≦Ｐ（ｋ）≦Ｌｘであり、コントラストの変化量ｇ（ｉ，ｊ，ｋ）の積算値が最大となるＸ方向の位置を表す。
【００８４】
続いて、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、図８（ｂ）に示すように、各Ｐ（ｋ）に対して誤差が最小となるような軌跡Ｑを求める。ここで、軌跡Ｑを求める際には、例えば、Ｂ−スキャン画像の位置ｋに対してＰ（ｋ）を従属変数として最小二乗法などの公知の方法を用いればよい。
【００８５】
そして、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、このようにして求めた軌跡Ｑを通る面を求める参照断層画像８２０として取得可能な撮影パラメータを設定する。即ち、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、断層画像取得部１２０のガルバノミラー駆動機構１２１による光ビームの走査が軌跡Ｑを通るような撮影パラメータを設定し、断層画像取得部１２０に対して送信する。
【００８６】
なお、参照２次元断層画像候補は、直線ではなく、図８（ｃ）に示すように、注目３次元断層画像８３０の中で、曲線としてもよい。この曲線を計算する際には、例えばＢスプライン曲線を用いる。ただし、上述したように、断層画像取得部１２０がＢ−スキャン画像を撮影する際にはガルバノミラー１２２の動きによって主走査が行われるので、ガルバノミラー１２２の制御可能な曲線の範囲内にする必要がある。
【００８７】
以上のようにして、ステップＳ６３３の処理が行われ、ステップＳ６３３の処理が終了すると、図７のフローチャートの処理（即ち、図６のステップＳ６３０の処理）が終了する。
【００８８】
なお、本実施形態においては、ステップＳ６３１において、注目３次元断層画像のＢ−スキャン画像面方向の位置ずれを補正してから、その後に特徴量の抽出を行っている。しかしながら、この位置ずれ補正処理を行わずに参照断層画像の撮影パラメータを設定する形態であってもよい。
【００８９】
次に、図６のステップＳ６５０における処理の詳細な処理手順について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における注目断層画像の位置ずれ補正処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。このステップＳ６５０において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、ＸＺ補正された注目３次元断層画像に対して、Ｙ方向の位置ずれを補正する処理を行う。
【００９０】
＜ステップＳ６５１＞
まず、図９のステップＳ６５１において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、図８に示す注目３次元断層画像８１０を記憶部１５０から取り出し、そのうちの１枚目の注目Ｂ−スキャン画像ｂ（ｋ）を取得する。以下のステップにおいて、取得した注目Ｂ−スキャン画像と参照断層画像との位置あわせ処理を行う。
【００９１】
＜ステップＳ６５２＞
続いて、ステップＳ６５２において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、現在処理対象の注目Ｂ−スキャン画像を構成する各Ａ−スキャンの中で、参照断層画像８２０（参照Ｂ−スキャン画像）中で最も類似度の高いＡ−スキャンの位置Ｒ（ｋ）を特定する。ここで、類似度の評価は、本実施形態では、（１）式で表されるＳＳＤを注目Ｂ−スキャン画像内の各Ａ−スキャンと、参照断層画像内の各Ａ−スキャンに対して計算することで行う。
【００９２】
図８（ｄ）は、上述のようにして特定した位置Ｒ（ｋ）を図示したものである。特定された位置Ｒ（ｋ）は、注目３次元断層画像８１０内のｋ番目のＢ−スキャン画像に対して最も類似性の高い参照断層画像内の位置であり、例えば断層画像副走査方向位置補正部１６２内のメモリ（不図示）に記憶される。
【００９３】
＜ステップＳ６５３＞
続いて、ステップＳ６５３において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、ステップＳ６５２で得られたＡ−スキャンの位置Ｒ（ｋ）に基づいて、現在の処理対象の注目Ｂ−スキャン画像の位置（Ｙ方向位置）を決定して補正する。即ち、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、図８（ｄ）に示すように、ｋ番目のＢ−スキャン画像の参照断層画像に基づく位置を位置Ｒ（ｋ）に対応する、破線で示す位置にあるものとして補正を行う。ここで、位置Ｒ（ｋ）がｋ番目のＢ−スキャン画像のＹ方向の位置情報（ｙ）とする。さらに、そのＹ方向の位置情報を、ステップＳ６３１で得られた注目Ｂ−スキャン画像のＸ及びＺ方向の位置情報と１つの組（ｘ、ｙ、ｚ）として、その注目Ｂ−スキャン画像とともに記憶部１５０へ送信する。
【００９４】
＜ステップＳ６５４＞
続いて、ステップＳ６５４において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、注目３次元断層画像の次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像（即ち、Ｙ方向の位置ずれ補正処理を行っていない注目Ｂ−スキャン画像）があるか否かを判断する。
【００９５】
ステップＳ６５４の判断の結果、次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像がある場合には、ステップＳ６５５に進む。
ステップＳ６５５に進むと、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、当該次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像を記憶部１５０から取得する。その後、ステップＳ６５２に戻って、ステップＳ６５５で取得した次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像を処理対象の注目Ｂ−スキャン画像として、ステップＳ６５２以降の処理を行う。
【００９６】
一方、ステップＳ６５４の判断の結果、次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像がない場合には、図９に示すフローチャートの処理を終了する。
以上の図９に示す処理を経ることにより、本実施形態における図６のステップＳ６５０の処理がなされる。
【００９７】
図１０は、本発明の第１の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
図１０において、注目３次元断層画像１０１０は、ステップＳ６３１でＸＺ補正された注目３次元断層画像であり、参照断層画像１０２０は、ステップＳ６４０で撮影された参照断層画像である。Ｂ−スキャン画像１０３０及び１０４０は、注目３次元断層画像１０１０のＢ−スキャン画像である。
【００９８】
上述したステップＳ６５０の処理によって、補正された注目３次元断層画像１０１０を構成する各Ｂ−スキャン画像のＹ方向の位置が、参照断層画像１０２０との対応により決定されることになる。即ち、図１０において、注目３次元断層画像１０１０のあるＢ−スキャン画像１０３０では、その内部のＡ−スキャン１０３１と参照断層画像１０２０内のＡ−スキャン１０２１が最も類似している。また、注目３次元断層画像１０１０の他のＢ−スキャン画像１０４０では、その内部のＡ−スキャン１０４１と参照断層画像１０２０内のＡ−スキャン１０２２が最も類似している。
【００９９】
したがって、Ｙ方向におけるＢ−スキャン画像１０３０の位置は、参照断層画像１０２０内のＡ−スキャン１０２１の位置に対応し、この方向の位置ずれが補正される。また、Ｙ方向におけるＢ−スキャン画像１０４０の位置は、参照断層画像１０２０内のＡ−スキャン１０２２の位置に対応し、この方向の位置ずれが補正される。
【０１００】
なお、本実施形態では、補正後の位置（ｘ，ｙ，ｚ）をそれぞれの注目Ｂ−スキャン画像とともに保存するようにしていたが、この形態に限定されるものではない。例えば、注目Ｂ−スキャン画像面内（ＸＺ面）の各画素を動かして（ｘ，ｚ）での画素の位置補正を行い、Ｂ−スキャン画像のＹ方向位置（ｙ）のみをそのＢ−スキャン画像とともに保存するようにしてもよい。
【０１０１】
以上説明したように、第１の実施形態では、注目断層画像の解析結果に基づいて断層画像の位置合わせに有効な特徴量を含む参照断層画像を撮影し、この参照断層画像を用いて注目断層画像の位置ずれを補正するようにしている。
かかる構成によれば、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１０３】
第１の実施形態に係る撮影装置１００では、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、参照断層画像を１枚のＢ−スキャン画像に設定したものであった。しかしながら、断層画像の位置ずれ補正の精度を向上させるために、複数のＢ−スキャン画像で構成された参照断層画像を用いることも考えられ、第２の実施形態では、複数のＢ−スキャン画像で構成された参照断層画像を用いる。
【０１０４】
図１１は、本発明の第２の実施形態を示し、注目３次元断層画像と参照断層画像との位置関係の一例を示す模式図である。
図１１に示すように、点線で示されている注目３次元断層画像１１１０の中に、参照断層画像の撮影範囲１１２０がある。注目３次元断層画像１１１０は、Ｂ−スキャン画像面方向の位置ずれを補正した後の注目３次元断層画像である。また、図１１のＡ、Ｂ及びＣは、参照断層画像のサイズを表している。具体的に、Ａは注目３次元断層画像１１１０の主走査方向におけるサイズを示し、Ｂは注目Ｂ−スキャン画像を交差する方向におけるサイズを示し、Ｃは注目Ｂ−スキャン画像の奥行き方向におけるサイズを示している。
【０１０５】
本実施形態に係る撮影装置では、複数のＢ−スキャン画像で構成される参照断層画像の撮影パラメータの設定を行い、その撮影パラメータで撮影された参照断層画像を用いて注目３次元断層画像の位置ずれ補正を行う。
【０１０６】
第２の実施形態に係る撮影システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る撮影システム１０の概略構成と同様である。また、第２の実施形態に係る撮影装置のハードウェア構成は、図２に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００のハードウェア構成と同様である。また、第２の実施形態に係る撮影装置の機能構成は、図３に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００−１と同様である。
【０１０７】
さらに、第２の実施形態に係る撮影装置１００の制御方法における処理手順は、基本的には、図６及び図７に示す処理手順と同様である。ただし、第２の実施形態では、図７のステップＳ６３３の処理内容、及び、図６のステップＳ６５０の処理の詳細な処理内容が第１の実施形態と異なるため、この点について以下に説明を行う。
【０１０８】
＜ステップＳ６３３＞
図７のステップＳ６３３において、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ６３２で抽出された特徴量に基づいて、参照断層画像の撮影パラメータを設定する。本実施形態のステップＳ６３３の具体的な処理について以下に説明する。
【０１０９】
まず、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、参照断層画像における撮影時間を設定する。ここでは、撮影時間が長くなると被検眼２０における固視微動での移動量が大きくなるため、なるべく短い時間を設定する。ただし、撮影時間が短すぎた場合には、十分なサンプリングＡ−スキャンが得られないので、サンプリングＡ−スキャンの数またはサンプリング密度と撮影時間のバランスによって決定する。もちろん、参照断層画像の撮影時間は、注目３次元断層画像の撮像時間よりも長くなると、注目３次元断層画像以上に参照断層画像に被検眼２０における固視微動の影響を受けるので、注目３次元断層画像の撮像時間よりも短くする（例えば１／３や１／４の時間）。なお、本実施形態では、参照断層画像における撮影時間を０．５秒のように固定値に決定するが、この値に限定されるものではない。
【０１１０】
次に、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、参照断層画像における撮影範囲を設定する。ここで、参照断層画像の撮像範囲としては、図１１に示す参照断層画像の撮影範囲１１２０を決定する。ここで、フーリエドメイン方式の断層画像取得部１２０の場合には、被検眼２０の網膜の奥行き方向のサイズＣは装置に依存するので固定である場合が多い。そこで、本実施形態では、参照断層画像の撮影範囲１１２０として、奥行き方向のサイズＣを固定値とし、サイズＡ及びＢを決定する。
【０１１１】
参照断層画像の撮影範囲１１２０は、注目３次元断層画像を構成する２次元断層画像をすべて交差する必要があるので、被検眼２０の網膜上で参照断層画像の撮影範囲１１２０のサイズＢを注目３次元断層画像のＹ方向のサイズと同じにする。
【０１１２】
また、参照断層画像は、注目３次元断層画像と同じように被検眼２０の固視微動の影響を受ける。そのため、参照断層画像の撮影範囲１１２０のサイズＡを注目３次元断層画像のＢ−スキャン画像面方向の位置ずれ量を考慮して、例えばその位置ずれ量の２倍にする。なお、サイズＡは、本実施形態の説明のように２倍に限定されるものではなく、位置ずれ量以上にするのであればよい。
【０１１３】
なお、サイズＡ及びＢで決まる撮影範囲１１２０は、矩形である必要はなく、撮影対象となる網膜領域に応じて、より多くの特徴を含む可能性のある領域であれば、どんな形状にしてもよい。
【０１１４】
次に、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、注目３次元断層画像の主走査方向における参照断層画像のＡ−スキャン数を設定する。本実施形態では、後述のパターンマッチングを行うために、例えば、参照断層画像のＡ−スキャン数として６４を設定する。なお、本実施形態では、説明の都合上、参照断層画像のＡ−スキャン数として６４を設定しているが、この値に限らず、例えば１２８や３２など、注目３次元断層画像の位置ずれ補正に十分なＡ−スキャン数であれば適用可能である。
【０１１５】
ここで、参照断層画像における撮影時間を０．５秒として撮影をする場合であって、且つ、断層画像取得部１２０のサンプリングＡ−スキャンの最大レートを６０，０００のＡ−スキャン／秒とすると、０．５秒間に３０，０００のＡ−スキャンが得られる。そうすると、注目３次元断層画像のＹ方向でのサンプリングＡ−スキャン数は、以下の（４）式のようになる。
３０，０００／６４＝４６８  ・・・  （４）
【０１１６】
また、被検眼２０の網膜上での参照断層画像の撮影範囲１１２０は、注目３次元断層画像領域の中で、最も多くの特徴量を含む領域にする。そして、領域候補として、注目３次元断層画像領域の中に上記設定した領域サイズで作れる領域になる。すなわち、注目３次元断層画像領域にＮ個の参照断層画像の撮影領域候補がある場合には、最も多く特徴量の総和Ｍ（  ）を持つ参照断層画像の撮像領域ｕは、以下の（５）式により算出される。
【０１１７】
【数４】
2011015850.tif 000006
【０１１８】
ただし、（５）式において、ｕとｎはＮ個中の１つの領域候補であり、（ｉ，ｊ，ｋ）は領域候補ｎ内のすべての画素の位置であり、ｇ（ｉ，ｊ，ｋ）は（２）式で示される特徴量である。そして、領域候補ｕが１番多くの特徴量を含む領域である。この場合、その領域候補ｕが、参照断層画像の撮影範囲１１２０になる。
【０１１９】
次に、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、参照断層画像の撮影時の主走査方向を設定する。この際、参照断層画像の撮影時の主走査方向は、注目３次元断層画像の主走査方向と同じにするか、または、注目３次元断層画像を構成するＢ−スキャン画像を交差する方向にする。参照断層画像の撮影における主走査方向は、注目３次元断層画像の位置ずれ補正方法によって設定したり、または、固視微動の影響を少なく受ける方向によって設定したりする。また、上述したように、３次元断層画像のＢ−スキャン画像面方向での位置ずれは補正は容易であるが、Ｂ−スキャン画像間での位置ずれの補正は困難であるので、Ｂ−スキャン画像間の位置ずれを少なく影響受ける方が望ましい。ここでは、説明を容易するため、本実施形態では、参照断層画像の撮影時の主走査方向は、注目３次元断層画像の主走査方向と同じにするが、その他の設定方法も適用可能である。
【０１２０】
また、上述したサンプリングレートの場合、本実施形態では、参照断層画像は、４６８枚のＢ−スキャン画像（Ｂ−スキャン２次元断層画像）で構成され、１枚のＢ−スキャン断層画像は６４本のＡ−スキャンで構成される。
【０１２１】
次に、図６のステップＳ６５０における処理の詳細な処理手順について説明する。
図１２は、本発明の第２の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における注目断層画像の位置ずれ補正処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１２２】
＜ステップＳ１２０１＞
まず、図１２のステップＳ１２０１において、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、参照断層画像（参照３次元断層画像）のＢ−スキャン画像面方向の位置ずれを補正する。ここで、この参照断層画像のＢ−スキャン画像面方向の位置ずれ補正の具体的方法については、図７のステップＳ６３１における処理と同様であるため、説明は省略する。
【０１２３】
＜ステップＳ１２０２＞
続いて、ステップＳ１２０２において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、図１１の注目３次元断層画像１１１０で示される、ＸＺ補正された注目３次元断層画像を記憶部１５０から取り出し、そのうちの１枚目の注目Ｂ−スキャン画像ｂ（ｋ）を取得する。以下のステップにおいて、取得した注目Ｂ−スキャン画像と参照断層画像との位置あわせ処理を行う。
【０１２４】
＜ステップＳ１２０３＞
続いて、ステップＳ１２０３において、例えば断層画像副走査方向位置補正部１６２は、現在処理対象の注目Ｂ−スキャン画像からＲＯＩを決定し、参照断層画像中で最も類似度の高い注目領域を有する参照Ｂ−スキャン画像のＹ方向の位置Ｒ（ｋ）を特定する。ここで、類似度の評価は、本実施形態では、（１）式で表されるＳＳＤを注目Ｂ−スキャン画像内のＲＯＩと、参照断層画像内のＲＯＩに対して計算することで行う。
【０１２５】
図１３は、本発明の第２の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
ステップＳ１２０３で特定された位置Ｒ（ｋ）は、注目３次元断層画像１１１０のｋ番目のＢ−スキャン画像１３２０内のＲＯＩ１３２１に対して参照断層画像１３１０中で最も類似度の高い参照Ｂ−スキャン画像１３１１の位置である。この位置Ｒ（ｋ）の情報は、例えば断層画像副走査方向位置補正部１６２内のメモリ（不図示）に記憶される。
【０１２６】
なお、現在処理対象の注目Ｂ−スキャン画像からＲＯＩを決定する際に、参照Ｂ−スキャン画像のサイズと同じにする。また、被検眼２０の眼球運動の影響を考慮して、注目ＲＯＩのサイズを変更してもよい。
【０１２７】
＜ステップＳ１２０４＞
続いて、ステップＳ１２０４において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、ステップＳ１２０３で得られた参照断層画像の位置Ｒ（ｋ）に基づいて、現在の処理対象の注目Ｂ−スキャン画像の位置（Ｙ方向位置）を決定して補正する。即ち、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、位置Ｒ（ｋ）をｋ番目の注目３次元断層画像のＹ方向位置とし、ステップＳ６３１で得られたＸ及びＺ方向の位置情報と併せて記憶部１５０に送信する。
【０１２８】
＜ステップＳ１２０５＞
続いて、ステップＳ１２０５において、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、注目３次元断層画像の次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像（即ち、Ｙ方向の位置ずれ補正処理を行っていない注目Ｂ−スキャン画像）があるか否かを判断する。
【０１２９】
ステップＳ１２０５の判断の結果、次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像がある場合には、ステップＳ１２０６に進む。
ステップＳ１２０６に進むと、断層画像副走査方向位置補正部１６２は、当該次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像を記憶部１５０から取得する。その後、ステップＳ１２０３に戻って、ステップＳ１２０６で取得した次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像を処理対象の注目Ｂ−スキャン画像として、ステップＳ１２０３以降の処理を行う。
【０１３０】
一方、ステップＳ１２０５の判断の結果、次の処理すべき注目Ｂ−スキャン画像がない場合には、図１２に示すフローチャートの処理を終了する。
以上の図１２に示す処理を経ることにより、本実施形態における図６のステップＳ６５０の処理がなされる。
【０１３１】
なお、本実施形態では、断層画像のコントラスト変化量に係る画像特徴量を用いて注目３次元断層画像中の特徴量の多い領域の抽出を行うものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、この際、画像特徴量として、空間周波数やエッジなども特徴量として用いてもよい。
【０１３２】
以上説明したように、第２の実施形態では、注目断層画像の解析結果に基づいて、断層画像の位置合わせに有効な特徴量を含む複数のＢ−スキャン画像からなる参照断層画像を撮影し、この参照断層画像を用いて注目断層画像の位置ずれを補正するようにしている。
かかる構成によれば、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【０１３３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１３４】
上述した第１及び第２の実施形態に係る撮影装置１００は、断層画像のコントラスト変化量に係る画像特徴量を用いて注目３次元断層画像中の特徴量の多い領域の抽出を行ったが、本発明の趣旨は、この画像特徴量に限定されるものではない。第３の実施形態に係る撮影装置１００では、断層画像内に存在する血管像を特徴とし、注目３次元断層画像に血管像が多く存在する位置の領域の抽出を行う。
【０１３５】
図１４は、本発明の第３の実施形態を示し、断層画像における血管像（特徴）の一例を示す模式図である。
図１４（ａ）には、２次元断層画像Ｔｉと、血管像がない位置におけるＡ−スキャンに沿った２次元断層画像Ｔｉの輝度値の一例が示されている。また、図１４（ｂ）には、２次元断層画像Ｔｊと、血管像がある位置におけるＡ−スキャンに沿った２次元断層画像Ｔｊの輝度値の一例が示されている。
【０１３６】
２次元断層画像Ｔｉ及びＴｊには、内境界膜１４０１、神経線維層境界１４０２、網膜色素上皮層１４０３、視細胞内節外節接合部１４０４、視細胞層１４０５が示されている。さらに、２次元断層画像Ｔｊには、血管領域１４０６及び血管下の領域１４０７が示されている。
【０１３７】
図１４（ｂ）に示すように、血管の影のように血管下の領域１４０７は、全体的に輝度値が低くなってその周辺領域の輝度値とのコントラストが上がるため、注目３次元断層画像と参照断層画像の同じ位置の特定に用いることが好適である。
【０１３８】
即ち、本実施形態では、注目３次元断層画像を参照断層画像との位置合わせに血管下の領域１４０７とその付近（周辺領域）とのコントラストの変化を用いるので、そのために血管が多く存在する位置の参照断層画像を撮影するための撮影パラメータを設定する。
【０１３９】
第３の実施形態に係る撮影システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る撮影システム１０の概略構成と同様である。また、第２の実施形態に係る撮影装置のハードウェア構成は、図２に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００のハードウェア構成と同様である。
【０１４０】
次に、第３の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成について説明する。
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成の一例を示す模式図である。なお、以下の説明においては、図１５に示す第３の実施形態に係る撮影装置１００を「撮影装置１００−３」として説明を行い、また、図１５に示す機能構成において図３に示す機能構成と同様のものについては同じ符号を付し、その説明は省略する。
【０１４１】
具体的に、図１５に示す第３の実施形態に係る撮影装置１００−３の機能構成は、図３に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００−１の機能構成に対して、積算画像作成部１５１０が追加されて構成されたものである。
【０１４２】
ここで、本実施形態においては、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラムから、図１５に示す積算画像作成部１５１０が構成される。
【０１４３】
なお、図１５に示す撮影装置１００−３の積算画像作成部１５１０等における機能の説明については、後述する図１６のフローチャートの説明と併せて行う。
【０１４４】
また、第３の実施形態に係る撮影装置１００の制御方法における処理手順は、基本的には、図６に示す処理手順と同様である。ただし、第３の実施形態では、図６のステップＳ６３０の処理の詳細な処理内容が第１の実施形態と異なるため、この点について以下に説明を行う。
【０１４５】
図１６は、本発明の第３の実施形態を示し、図６のステップＳ６３０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１４６】
＜ステップＳ１６０１＞
まず、ステップＳ１６０１において、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、図７のステップＳ６３１と同様に、断層画像取得部１２０で撮影し取得された注目断層画像（注目３次元断層画像）のＢ−スキャン画像同士のＸ方向、Ｚ方向の位置ずれ補正を行う。そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、主走査方向の位置ずれ補正がなされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を断層画像解析部１３０及び記憶部１５０へ出力する。
【０１４７】
＜ステップＳ１６０２＞
続いて、ステップＳ１６０２において、積算画像作成部１５１０は、ステップＳ６２０で断層画像取得部１２０によって撮影された注目断層画像のｎ個のＢ−スキャン画像のそれぞれについてＺ方向（第１の方向）に積算した積算画像を作成する処理を行う。
【０１４８】
図１７は、本発明の第３の実施形態を示し、注目断層画像と積算画像の一例を示す模式図である。ここで、図１７（ａ）は、被検眼２０の黄斑部の注目断層画像Ｔ1〜Ｔnを示し、図１７（ｂ）は、注目断層画像Ｔ1〜Ｔnから作成された積算画像Ｐを示している。ここで、深度方向は、図１７（ａ）に示すＺ方向であり、深度方向に積算するとは、図１７（ａ）のＺ方向の各深度位置における輝度値を足し合わせる処理である。
【０１４９】
なお、図１７（ｂ）示す積算画像Ｐは、各深度位置における輝度値を単純加算した値でもよいし、加算値を加算数で割った平均値でもよい。さらに、この積算画像Ｐは、深度方向に全画素の輝度値を加算する必要はなく、任意の範囲のみ加算するようにしてもよい。例えば、事前に被検眼２０の網膜層全体を検出しておいて当該網膜層内のみを加算してもよいし、また、当該網膜層内の任意の層のみを加算してもよい。
【０１５０】
積算画像作成部１５１０は、断層画像取得部１２０によって撮影された注目断層画像のｎ個の断層画像Ｔ1〜Ｔnのそれぞれについて深度方向（Ｚ方向）に積算する処理を行って、積算画像Ｐを作成する処理を行う。図１７（ｂ）に示す積算画像Ｐは、積算値が大きいほど輝度値が明るく、積算値が小さいほど輝度値が暗くなるように示している。また、図１７（ｂ）の積算画像Ｐにおいて、曲線Ｖは血管像を示しており、また、画像中心の円Ｍは、被検眼２０の黄斑部を示している。
【０１５１】
また、断層画像取得部１２０は、図６のステップＳ６２０において、低コヒーレンス光源１２３から照射した光の反射光を、受光素子（１次元光センサアレイ１２８）で受光することにより被検眼２０の注目断層画像Ｔ1〜Ｔnを撮影し取得する。ここで、血管がある場所は、当該血管より深部の位置における光の反射光強度が弱くなりやすく、Ｚ方向に積算した値は、血管がない場所に比べて小さくなる。そのため、積算画像Ｐを作成することで、血管とそれ以外の部位でコントラストのある画像を得ることができる。
【０１５２】
＜ステップＳ１６０３＞
ここで、再び、図１６の説明に戻る。
ステップＳ１６０２の処理が終了すると、ステップＳ１６０３に進む。
ステップＳ１６０３に進むと、断層画像解析部１３０は、ステップＳ１６０２で作成された積算画像から特徴量である血管を含む領域を抽出する処理を行う。ここで、血管の抽出方法としては、例えば、非特許文献２や非特許文献３に示すような画像処理方法を用いて行うことができる。なお、血管の抽出方法としては、この２手法に限定する必要はなく、複数の手法を組み合わせてもよい。
【０１５３】
＜ステップＳ１６０４＞
続いて、ステップＳ１６０４において、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ１６０３の特徴量である血管を含む領域の抽出結果に基づいて、参照断層画像の撮影パラメータを設定する。ここでは、図７のステップＳ６３３と同様に、参照断層画像候補の中から、１番多くの血管像を含む断層画像を用いて参照断層画像の撮影パラメータを設定する。
【０１５４】
このステップＳ１６０４が終了すると、図１６のフローチャートの処理（即ち、図６のステップＳ６３０の処理）が終了する。
【０１５５】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、注目断層画像として撮影されている血管の影を特徴量として利用することが可能になり、血管を多く撮影する参照断層画像の撮像パラメータを設定をすることで、コントラストの高い参照断層画像が撮影できる。そして、この参照断層画像を用いて注目断層画像の位置ずれを補正するようにしているため、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【０１５６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【０１５７】
上述した第２の実施形態では、断層画像副走査方向位置補正部１６２において、複数のＢ−スキャン画像で構成されている参照断層画像を用いて注目３次元断層画像の位置ずれ補正を行うようにしている（図１２の処理）。ただし、この場合、参照断層画像の撮像時に被検眼２０の固視微動が起きると、参照Ｂ−スキャン画像間の相対位置ずれが起きることが懸念される。そこで、第４の実施形態では、注目断層画像（注目３次元断層画像）の位置ずれ補正のための、参照断層画像を構成する複数のＢ−スキャン画像間の相対位置ずれの影響を軽減することを目的とした形態である。
【０１５８】
第４の実施形態に係る撮影システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る撮影システム１０の概略構成と同様である。また、第４の実施形態に係る撮影装置のハードウェア構成は、図２に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００のハードウェア構成と同様である。また、第４の実施形態に係る撮影装置の機能構成は、図１５に示す第３の実施形態に係る撮影装置１００−３と同様である。
【０１５９】
さらに、第４の実施形態に係る撮影装置１００の制御方法における処理手順は、基本的には、図６に示す処理手順と同様である。ただし、第４の実施形態では、図６のステップＳ６５０の処理の詳細な処理内容が第１の実施形態等と異なるため、この点について以下に説明を行う。
【０１６０】
図１８は、本発明の第４の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１６１】
＜ステップＳ１８０１＞
まず、ステップＳ１８０１において、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、図７のステップＳ６３１と同様に、参照断層画像のＢ−スキャン画像面方向（ＸＺ方向）の位置ずれ補正を行う。
【０１６２】
＜ステップＳ１８０２＞
続いて、ステップＳ１８０２において、積算画像作成部１５１０は、ステップＳ６４０で断層画像取得部１２０によって撮影された参照断層画像の積算画像を作成する処理を行う。このステップＳ１８０２では、ステップＳ１６０２のように断層画像の深度方向（第１の方向）に積算した積算画像を作成するのではなく、注目３次元断層画像のＸ方向（第２の方向）と同じ方向に参照断層画像を積算した積算画像（第２の積算画像）を作成する。
【０１６３】
図１９は、本発明の第４の実施形態を示し、図６のステップＳ６５０の処理結果の一例を示す模式図である。
この図１９には、参照断層画像１９１０と、注目３次元断層画像１１１０のＸ方向に積算された積算画像１９２０が示されている。
【０１６４】
＜ステップＳ１８０３＞
続いて、ステップＳ１８０３において、積算画像作成部１５１０は、参照断層画像と同じ領域の注目３次元断層画像の積算画像を作成する処理を行う。このステップＳ１８０３では、ステップＳ１８０２と同様に、断層画像の深度方向（第１の方向）に積算をするのではなく、注目Ｂ−スキャン画像のＸ方向（第２の方向）に積算して、注目３次元断層画像の積算画像（第１の積算画像）を作成する。ここで積算される注目Ｂ−スキャン画像の領域は、参照断層画像が撮影されたと想定される領域である。
【０１６５】
図１９を参照して説明すると、注目３次元断層画像１１１０は、ＸＺ補正された注目３次元断層画像であり、領域１９３０は参照断層画像１９１０の撮影領域を示している。領域１９３１及び１９３２は、それぞれ異なる注目Ｂ−スキャン画像の、参照断層画像１９１０と共通になる領域である。そして、ステップＳ１８０３では、その共通の領域を、Ｂ−スキャン画像のＸ方向で積算する。積算画像１９２０の位置１９２１及び１９２２は、それぞれ、注目Ｂ−スキャン画像の領域１９３１及び１９３２の積算１次元ベクトルであって、参照断層画像における積算画像１９２０を構成する１次元ベクトルの一番類似する位置を示す。この処理は、注目３次元断層画像のすべてのＢ−スキャン画像に対して行う。Ｂ−スキャン画像をＸ方向で積算をすると、Ａ−スキャンのようにＺ方向の１次元ベクトルが得られる。
【０１６６】
＜ステップＳ１８０４＞
続いて、ステップＳ１８０４において、断層画像位置補正部１６０は、まず、ステップＳ１８０３で作成された注目Ｂ−スキャンの積算画像とステップＳ１８０２で作成された参照断層画像の積算画像を比較して、積算画像同士のパターンマッチングを行う。具体的に、注目Ｂ−スキャン画像の積算画像はＺ方向の１次元ベクトルであるので、参照断層画像の積算画像を構成するＺ方向の１次元ベクトルと比較をして、参照断層画像の積算画像の一番類似する１次元ベクトルを検索する。この際、類似度を算出するために既存の技術を用いることができる。この場合、注目Ｂ−スキャン画像の積算画像の１次元ベクトルと一番類似する参照断層画像の積算画像の１次元ベクトルのＹ方向の位置が、当該注目Ｂ−スキャン画像のＹ方向位置になる。そして、断層画像位置補正部１６０（断層画像副走査方向位置補正部１６２）は、上述した処理を注目３次元断層画像のすべてのＢ−スキャン画像に対して行って、注目３次元断層画像のＢ−スキャン画像（注目Ｂ−スキャン画像）間の位置補正を行う。そして、断層画像位置補正部１６０は、位置ずれ補正がされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を記憶部１５０や外部装置へ送信する。
【０１６７】
以上の図１８に示す処理を経ることにより、本実施形態における図６のステップＳ６５０の処理がなされる。
【０１６８】
第４の実施形態によれば、参照断層画像を構成する複数の参照Ｂ−スキャン画像が注目Ｂ−スキャン画像を交差する方向で撮影されている場合、参照Ｂ−スキャン画像の積算画像を用いることによって注目Ｂ−スキャン画像間の相対位置ずれ補正ができる。これにより、注目３次元断層画像の位置ずれ補正に際して、参照Ｂ−スキャン画像間の位置ずれの影響を軽減することが可能になり、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【０１６９】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【０１７０】
上述した各実施形態では、注目３次元断層画像中の特徴量の多い領域の抽出する際に、注目３次元断層画像内のコントラストの変化量（血管像等）を抽出するようにしていた。しかしながら、断層画像に血管等がもたらすコントラストの変化などの画像特徴量よりも、例えば、白斑などの病変がもたらす画像特徴量の方が注目３次元断層画像の位置補正により効果的である。ただし、この場合、血管等とは違って、一般的に白斑は断層画像の深度方向の積算画像に現れにくい。そのため、第５の実施形態では、白斑などの病変の検出によく使われる眼底広域画像を用いて白斑などの病変の位置を特定し、その結果を用いて注目３次元断層画像中の特徴量の多い領域の抽出を行う。
【０１７１】
ここでは、病変として白斑を例にして説明を行う。
図２０は、本発明の第５の実施形態を示し、断層画像における白斑像（特徴）の一例を示す模式図である。
図２０には、左側にＢ−スキャン画像（２次元断層画像）Ｔｊが示され、右側に白斑像がある位置におけるＡ−スキャンに沿ったＢ−スキャン画像Ｔｊの輝度値の一例が示されている。即ち、図２０の右側には、Ｂ−スキャン画像ＴｊのＡ−スキャンとして示されている線上の座標と輝度値との関係が示されている。
【０１７２】
Ｂ−スキャン画像Ｔｊには、内境界膜１４０１、神経線維層境界１４０２、網膜色素上皮層１４０３、白斑領域２００１、白斑下の領域２００２が示されている。図２０に示すように、Ｂ−スキャン画像（２次元断層画像）Ｔｊに白斑が撮影されている場合、一般に白斑は、周辺領域に比べて高輝度であり且つ塊状構造を成すといった画像特徴を有している。
【０１７３】
第５の実施形態に係る撮影システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る撮影システム１０の概略構成と同様である。また、第５の実施形態に係る撮影装置のハードウェア構成は、図２に示す第１の実施形態に係る撮影装置１００のハードウェア構成と同様である。
【０１７４】
次に、第５の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成について説明する。
図２１は、本発明の第５の実施形態に係る撮影装置１００の機能構成の一例を示す模式図である。なお、以下の説明においては、図２１に示す第５の実施形態に係る撮影装置１００を「撮影装置１００−５」として説明を行い、また、図２１に示す機能構成において図１５に示す機能構成と同様のものについては同じ符号を付し、その説明は省略する。
【０１７５】
具体的に、図２１に示す第５の実施形態に係る撮影装置１００−５の機能構成は、図１５に示す第３の実施形態に係る撮影装置１００−３の機能構成に対して、広域画像取得部２１１０及び広域画像解析部２１２０が追加されて構成されたものである。
【０１７６】
ここで、本実施形態においては、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラム、並びに、撮影部１０５から、図２１に示す広域画像取得部２１１０が構成される。また、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１及び外部記憶装置１０４に記憶されているプログラムから、図２１に示す広域画像解析部２１２０が構成される。
【０１７７】
なお、図２１に示す撮影装置１００−５の広域画像取得部２１１０及び広域画像解析部２１２０等における機能の説明については、後述する図２２のフローチャートの説明と併せて行う。
【０１７８】
次に、本実施形態における撮影装置１００（撮影装置１００−５）の制御方法における処理手順について説明する。
図２２は、本発明の第５の実施形態に係る撮影装置１００の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図２２に示すフローチャートの各ステップにおいて、図６に示すフローチャートのステップと同様の処理を行うものについては、同じステップ番号を付している。
【０１７９】
まず、図２２に示す処理では、まず、ステップＳ６１０において、指示取得部１１０は、操作者が入力した、被験者の眼底を被写体（被検眼）とする注目断層画像の撮影指示の情報を取得する。
【０１８０】
続いて、ステップＳ６２０において、断層画像取得部１２０は、指示取得部１１０が取得した断層画像の撮影指示（撮影パラメータ等）に基づいて、被検眼の網膜の断層画像を３次元的に撮影して、注目断層画像（注目３次元断層画像）を取得する処理を行う。そして、断層画像取得部１２０は、取得した注目断層画像を記憶部１５０や断層画像解析部１３０に出力する。
【０１８１】
＜ステップＳ２２１０＞
続いて、ステップＳ２２１０において、広域画像取得部２１１０は、指示取得部１１０が取得した広域画像の撮影指示（撮影パラメータ等）に基づいて、被検眼の眼底画像を２次元的に撮影して、これを広域画像として取得する処理を行う。そして、広域画像取得部２１１０は、取得した広域画像を記憶部１５０等に出力する。広域画像取得部２１１０は、眼底の広域画像を撮影する撮影部を備えて構成されており、例えば、眼底カメラやＳＬＯを備えて構成されている。
【０１８２】
＜ステップＳ２２２０＞
続いて、ステップＳ２２２０において、まず、広域画像解析部２１２０、断層画像位置補正部１６０及び断層画像解析部１３０等において所定の処理が行われる。その後、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ６２０で取得された注目断層画像の位置ずれ補正に用いる最適な参照断層画像を撮影するための参照断層画像撮影パラメータを設定する処理を行う。このステップＳ２２２０における処理の詳細については、図２３を用いて後述する。
【０１８３】
その後、図６の処理と同様に、ステップＳ６４０〜Ｓ６７０の処理を経て、図２２に示すフローチャートにおける処理を終了する。
【０１８４】
次に、図２２のステップＳ２２２０における処理の詳細な処理手順について説明する。
図２３は、本発明の第５の実施形態を示し、図２２のステップＳ２２２０における参照断層画像撮影パラメータの設定処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１８５】
＜ステップＳ２２２１＞
まず、ステップＳ２２２１において、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、図７のステップＳ６３１と同様に、断層画像取得部１２０で撮影し取得された注目断層画像（注目３次元断層画像）のＢ−スキャン画像同士のＸ方向、Ｚ方向の位置ずれ補正を行う。そして、断層画像主走査方向位置補正部１６１は、主走査方向の位置ずれ補正がなされた注目断層画像（注目３次元断層画像）を断層画像解析部１３０及び記憶部１５０へ出力する。
【０１８６】
＜ステップＳ２２２２＞
続いて、ステップＳ２２２２において、広域画像解析部２１２０は、まず、記憶部１５０からステップＳ２２１０で取得された眼底の広域画像を読み出して、当該広域画像に対して解析処理を行う。そして、広域画像解析部２１２０は、広域画像の解析結果に基づいて、広域画像の特徴量を抽出する処理を行う。ここで、本例では、白斑など、広域画像に現れる病変（病変の存在位置）を特徴量として抽出する。なお、白斑の抽出方法としては、例えば、非特許文献４に示すような画像処理方法を用いて抽出処理を行う。
【０１８７】
＜ステップＳ２２２３＞
続いて、ステップＳ２２２３において、断層画像解析部１３０（或いは断層画像位置補正部１６０）は、ステップＳ２２２２で抽出された広域画像の特徴量（白斑）の、注目断層画像上での位置を特定するために、広域画像と注目断層画像との位置合わせを行う。そして、例えば断層画像解析部１３０は、注目断層画像を深度方向に積算した積算画像と、広域画像との双方から同一の白斑領域を特徴量として抽出し、これらの白斑領域に基づいて、広域画像の白斑に相当する注目断層画像の断面領域の位置を特定する。この際、同一の白斑領域を算出するため、パターンマッチングの処理が用いられる。
【０１８８】
＜ステップＳ２２２４＞
続いて、ステップＳ２２２４において、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、ステップＳ２２２３で得られた注目断層画像上での白斑の位置情報に基づいて、参照断層画像の撮影パラメータを設定する。ここでは、第２の実施形態におけるステップＳ６３３の処理と同様に、参照断層画像候補の中から、１番多くの特徴量（白斑像）を含む断層画像を撮影するための撮影パラメータ情報を用いて、参照断層画像の撮影パラメータを設定する。
【０１８９】
そして、ステップＳ２２２４の処理が終了すると、図２３のフローチャートの処理（即ち、図２２のステップＳ２２２０の処理）が終了する。
【０１９０】
第５の実施形態によれば、広域画像の解析結果に基づいて注目断層画像の位置ずれを補正するための参照断層画像の撮影パラメータを設定することにより、注目断層画像の位置合わせに有効な特徴量を含む参照断層画像が得られる。そそして、この参照断層画像を用いて注目断層画像の位置ずれを補正するようにしているため、被写体の断層画像における位置ずれ補正を高精度で行うことができる。
【０１９１】
（本発明の他の実施形態）
上述した各実施形態の撮影装置１００では、断層画像や眼底広域画像の解析を行って、その解析結果から得られる特徴量を用いて注目３次元断層画像中の特徴量の多い領域の抽出し、その抽出結果に基づいて参照断層画像の撮影パラメータを設定するものであった。しかしながら、本発明の趣旨は、これに限定されるものではない。
【０１９２】
また、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、不図示の被検眼情報取得部から得られた、被検眼の過去の情報や過去に撮影された領域情報、被検眼の現状の病変などの情報等に基づいて、撮影の位置などの参照断層画像撮影パラメータを設定してもよい。
【０１９３】
また、断層画像撮影パラメータ設定部１４０は、指示取得部１１０を介して操作者が入力指示した参照断層画像撮影パラメータに基づいて、参照断層画像撮影パラメータを設定してもよい。さらに、注目３次元断層画像の解析結果に基づいて断層画像撮影パラメータ設定部１４０が設定した参照断層画像撮影パラメータを参照断層画像の撮影を行う前に表示部１７０に表示し、操作者の入力指示に応じて当該撮影パラメータを修正する形態であってもよい。
かかる構成によれば、操作者の入力指示によって、注目３次元断層画像の位置ずれ補正を行うための参照断層画像撮影パラメータの設定を行うことが可能である。そして、注目３次元断層画像の位置合わせに有効な特徴を含む参照断層画像の撮影が可能になり、高い精度で３次元断層画像の位置ずれを補正することが可能になる。
【０１９４】
また、断層画像解析部１３０において注目断層画像から特徴量を抽出する際には、注目断層画像における、空間周波数、コントラストの変化量、エッジ強度、血管の存在、及び、病変の存在のうちの少なくとも１つを含む特徴量を抽出することが適用可能である。また、断層画像撮影パラメータ設定部１４０で撮影パラメータを設定する際には、参照断層画像の撮影範囲、当該撮影に係る走査の速度とその方向、及び、当該撮影に係るサンプリング密度のうちの少なくともいずれか１つを設定することが適用可能である。
【０１９５】
また、上述した各実施形態に係る撮影装置１００の制御方法を示す図６、７、９、１２、１６、１８、２２及び２３の各ステップは、コンピュータのＣＰＵ（１０１）が記憶媒体（１０４等）に記憶されているプログラムを実行することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【０１９６】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１９７】
なお、本発明は、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図６、７、９、１２、１６、１８、２２及び２３に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。
【０１９８】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１９９】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【０２００】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。
【０２０１】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【０２０２】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０２０３】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０２０４】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、上述した各実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても上述した各実施形態の機能が実現され得る。
【０２０５】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても上述した各実施形態の機能が実現される。
【０２０６】
なお、上述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０２０７】
１００−１：撮影装置、１１０：指示取得部、１２０：断層画像取得部、１３０：断層画像解析部、１４０：断層画像撮影パラメータ設定部、１５０：記憶部、１６０：断層画像位置補正部、１６１：断層画像主走査方向位置補正部、１６２：断層画像副走査方向位置補正部、１７０：表示部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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