(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼眼底の断層像を撮影する断層像撮影装置において対象物の略同一位置を同一方向に所定のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を処理する画像処理装置であって、
前記同一方向に第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を第１の画像として、該第１の画像から画像処理により前記第１のサンプリング間隔よりも狭い第２のサンプリング間隔となる第２の画像を生成する画像生成手段と、
前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた前記第１の画像と異なる画像を第３の画像とし、該第３の画像のサンプリング画像毎に、該サンプリング画像に対応する画像を前記第２の画像の中から探索し、該探索された画像に前記サンプリング画像を加算する加算手段とを備える画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像から選択された一の画像であ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】
前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像のうち所定の枚数の画像を加算平均して得られた画像であ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４】
前記第２のサンプリング間隔が、前記第１のサンプリング間隔の２分の１であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１のサンプリング間隔が、サンプリング画像がＡスキャン画像となるように設定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
被検眼眼底の断層像を撮影する断層像撮影装置において対象物の略同一位置を同一方向に所定のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を処理する画像処理方法であって、
前記同一方向に第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を第１の画像として、該第１の画像から画像処理により前記第１のサンプリング間隔よりも狭い第２のサンプリング間隔となる第２の画像を生成する画像生成ステップと、
前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた前記第１の画像と異なる画像を第３の画像とし、該第３の画像のサンプリング画像毎に、該サンプリング画像に対応する画像を前記第２の画像の中から探索し、該探索された画像に前記サンプリング画像を加算する加算ステップとを備える画像処理方法。
【請求項７】
前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像から選択された一の画像であることを特徴とする、請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像のうち所定の枚数の画像を加算平均して得られた画像であることを特徴とする、請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記第２のサンプリング間隔が、前記第１のサンプリング間隔の２分の１であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記第１のサンプリング間隔が、サンプリング画像がＡスキャン画像となるように設定されることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層像撮影装置などで撮影した断層画像を処理して診断用画像に適した画像を生成するための画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科診断装置の一つとして、眼底の断層像を撮影するＯＣＴ(Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ)という光干渉を利用した断層像撮影装置が実用化されている。このような断層像撮影装置により、眼底の左右方向をｘ方向、縦方向をｙ方向、奥行きをｚ方向として、ｘｚ方向の断層画像（Ｂスキャン画像）を取得することができる。一般的なＯＣＴの撮影を行えば、例えば４０枚／秒の速度で断層像が撮影され、一度の検査（網膜中のある一部分での撮影）で１００枚以上の網膜の断層画像群が取得できる。【０００３】
しかし、これらの断層画像はノイズ等が多く含まれているので、そのままの画像一枚一枚は読影に適していない。そこで従来から、読影に適した高品質の画像を生成するために様々な画像処理の方法が提案されており、例えば、撮影済断層画像群の画像に対して加算平均処理をして、読影用画像を作成するという処理が行われる。特許文献１には、撮影した２次元断層像の全体を加算平均してノイズの少ない断層画像を生成する技術が開示されている。【０００４】
また、１回の撮影で複数のスキャンパターンを用いて断層画像を取得することもある。例えば、特許文献２には、眼底の視神経乳頭や黄斑部、病変部、治療部位等の注目部位についてはその他の部位よりも間隔を狭くスキャンする技術が開示されている。また、特許文献３や特許文献４には、固視微動対策のために、ベースとなるスキャンに加えて補助的なスキャンを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３７２３８
【特許文献２】特許第４９７１８６４号
【特許文献３】特表２０１３−５２５０３５
【特許文献４】特表２０１１−５１６２３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４に示された技術は、ノイズの低減、固視微動の影響による位置ずれの低減や画像歪みの低減には効果があるものの、いずれも読影用画像そのものを高解像度化して、より精度の高い眼底に関する情報を得ることができるようにするものではない。断層像撮影装置等のハードウェアの改良を行うことによって、より高解像度の読影用画像を得ることができる可能性はあるものの、ハードウェアの改良を行わずに、画像処理のみによってより高解像度画像を得ることができれば、技術的に極めて有用である。【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ハードウェアの改良を行うことなく、略同一位置を同一方向にスキャンして得られた複数枚の画像から、ハードウェアの限界を超えた高解像度画像を生成することができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、第一に、本発明は、被検眼眼底の断層像を撮影する断層像撮影装置において対象物の略同一位置を同一方向に所定のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を処理する画像処理装置であって、前記同一方向に第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を第１の画像として、該第１の画像から画像処理により前記第１のサンプリング間隔よりも狭い第２のサンプリング間隔となる第２の画像を生成する画像生成手段と、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた画像であって前記第１の画像と異なる画像を第３の画像とし、該第３の画像のサンプリング画像毎に、該サンプリング画像に対応する画像を前記第２の画像の中から探索し、該探索された画像に前記サンプリング画像を加算する加算手段とを備える画像処理装置を提供する（発明１）。【０００９】
上記発明（発明１）によれば、実際に対象物を第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた第１の画像を基にして、画像処理により第１のサンプリング間隔よりも狭い第２のサンプリング間隔でスキャンして得られたかのように第２の画像を生成し、第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた第３の画像を加算することができる。すなわち、第２の画像はあたかも第１の画像の倍の画素数を有する画像のように生成されるため、当該第２の画像を後続の加算処理において基準となる画像として用いることにより、加算処理後に得られる読影用画像を、実際に対象物をスキャンして得られた画像よりも高解像度のものとすることができる。【００１０】
上記発明（発明１）においては、前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像から選択された一の画像であってもよいし（発明２）、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像のうち所定の枚数の画像を加算平均して得られた画像であってもよい（発明３）。【００１１】
上記発明（発明１〜３）においては、前記第２のサンプリング間隔が、前記第１のサンプリング間隔の２分の１であることが好ましい（発明４）。【００１２】
上記発明（発明１〜４）においては、前記第１のサンプリング間隔が、サンプリング画像がＡスキャン画像となるように設定されることが好ましい（発明５）。【００１３】
第二に、本発明は、被検眼眼底の断層像を撮影する断層像撮影装置において対象物の略同一位置を同一方向に所定のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を処理する画像処理方法であって、前記同一方向に第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた画像を第１の画像として、該第１の画像から画像処理により前記第１のサンプリング間隔よりも狭いサンプリング間隔となる第２の画像を生成する画像生成ステップと、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた画像であって前記第１の画像と異なる画像を第３の画像とし、該第３の画像のサンプリング画像毎に、該サンプリング画像に対応する画像を前記第２の画像の中から探索し、該探索された画像に前記サンプリング画像を加算する加算ステップとを備える画像処理方法を提供する（発明６）。【００１４】
上記発明（発明６）によれば、実際に対象物を第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた第１の画像を基にして、画像処理により第１のサンプリング間隔よりも狭い第２のサンプリング間隔でスキャンして得られたかのように第２の画像を生成し、第１のサンプリング間隔でサンプリング位置が異なるスキャンで得られた第３の画像を加算することができる。すなわち、第２の画像はあたかも第１の画像の倍の画素数を有する画像のように生成されるため、当該第２の画像を後続の加算処理において基準となる画像として用いることにより、加算処理後に得られる読影用画像を、実際に対象物をスキャンして得られた画像よりも高解像度のものとすることができる。【００１５】
上記発明（発明６）においては、前記第１の画像が、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像から選択された一の画像であってもよいし（発明７）、前記同一方向に前記第１のサンプリング間隔でスキャンして得られた複数の画像のうち所定の枚数の画像を加算平均して得られた画像であってもよい（発明８）。【００１６】
上記発明（発明６〜８）においては、前記第２のサンプリング間隔が、前記第１のサンプリング間隔の２分の１であることが好ましい（発明９）。【００１７】
上記発明（発明６〜９）においては、前記第１のサンプリング間隔が、サンプリング画像がＡスキャン画像となるように設定されることが好ましい（発明１０）。【００１８】
第三に、本発明は、上記発明（発明６〜１０）に係る画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラムを提供する（発明１１）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムによれば、ハードウェアの改良を行うことなく、略同一位置を同一方向にスキャンして得られた複数枚の画像から、ハードウェアの限界を超えた高解像度画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理システムを示す構成図である。
【図２】同実施形態に係る断層像撮影ユニットの詳細な構成を示す光学図である。
【図３】同実施形態に係る画像処理の流れを示したフローチャートである。
【図４】同実施形態において眼底を信号光で走査する状態を示した説明図である。
【図５】同実施形態において複数枚の断層画像を取得する状態を示した説明図である。
【図６】同実施形態において作成された基準画像、仮想画像及び合成画像を示した説明図である。
【図７】同実施形態に係る画像処理の流れを示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理システム、すなわち被検眼眼底の断層画像を取得して画像処理するシステムの全体を示す構成図である。符号１で示すものは、被検眼Ｅの眼底（網膜）Ｅｆを観察及び撮像する眼底撮影ユニット１であり、照明光学系４、撮影光学系５、２次元ＣＣＤやＣＭＯＳで構成された撮像装置１００を備えている。
【００２３】
照明光学系４は、ハロゲンランプ等の観察光源とキセノンランプ等の撮影光源を備え、これらの光源からの光は照明光学系４を介して眼底Ｅｆに導かれて眼底Ｅｆを照明する。撮影光学系５は、対物レンズ、撮影レンズ、合焦レンズなどの光学系を備え、眼底Ｅｆにより反射された撮影光を撮影光路に沿って撮像装置１００に導き、眼底Ｅｆの画像を撮影する。
【００２４】
走査ユニット６は、後述する眼底Ｅｆにより反射された信号光を、断層像撮影ユニット２に導く。走査ユニット６は、断層像撮影ユニット２の低コヒーレンス光源２０からの光を図１のｘ方向（水平方向）及びｙ方向（垂直方向）に走査するための公知のガルバノミラー１１やフォーカス光学系１２などを備えた機構である。
【００２５】
走査ユニット６は、コネクタ７及び接続線８を介して眼底Ｅｆの断層像を撮像する断層像撮影ユニット２と光学的に接続されている。
【００２６】
断層像撮影ユニット２は、例えばフーリエドメイン方式（スペクトラルドメイン法）で動作する公知のもので、図２にその詳細な構成が図示されており、波長が７００ｎｍ〜１１００ｎｍで数μｍ〜数十μｍ程度の時間的コヒーレンス長の光を発光する低コヒーレンス光源２０を有する。
【００２７】
低コヒーレンス光源２０で発生した低コヒーレンス光ＬＯは、光ファイバ２２ａにより光カプラ２２に導かれ、参照光ＬＲと信号光ＬＳに分割される。参照光ＬＲは、光ファイバ２２ｂ、コリメータレンズ２３、ガラスブロック２４、濃度フィルタ２５を経て光路長を合わせるための光軸方向に移動可能な参照ミラー２６に到達する。ガラスブロック２４、濃度フィルタ２５は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として、また参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための手段として機能する。
【００２８】
信号光ＬＳは、接続線８に挿通された光ファイバ２２ｃにより図１の走査ユニット６を経由して眼底Ｅｆに到達し、眼底を水平方向（ｘ方向）並びに垂直方向（ｙ方向）に走査する。眼底Ｅｆに到達した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆで反射し、上記の経路を逆にたどって光カプラ２２に戻ってくる。
【００２９】
参照ミラー２６で反射した参照光ＬＲと眼底Ｅｆで反射した信号光ＬＳは、光カプラ２２により重畳され干渉光ＬＣとなる。干渉光ＬＣは、光ファイバ２２ｄによりＯＣＴ信号検出装置２１に導かれる。干渉光ＬＣは、ＯＣＴ信号検出装置２１内でコリメータレンズ２１ａによって平行な光束とされたのち、回折格子２１ｂに入射し分光され、結像レンズ２１ｃによりＣＣＤ２１ｄに結像される。ＯＣＴ信号検出装置２１は、分光された干渉光により眼底の深度方向（ｚ方向）の情報を示すＯＣＴ信号を発生する。
【００３０】
本実施形態に係る画像処理システムには、例えば、断層像撮影ユニット２と接続されたパーソナルコンピュータ等によって構成される画像処理装置３が設けられる。画像処理装置３には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成された制御部３０が設けられ、制御部３０は画像処理プログラムを実行することにより、全体の画像処理を制御する。
【００３１】
表示部３１は、例えば、ＬＣＤなどのディスプレイ装置によって構成され、画像処理装置３で生成あるいは処理された断層画像や正面画像などの画像を表示したり、被検者に関する情報などの付随情報などを表示したりする。
【００３２】
入力部３２は、例えば、マウス、キーボード、入力ペンなどの入力手段で、表示部３１に表示された画像に対して入力操作を行う。また、操作者は入力部３２により画像処理装置３などに指示を与えることができる。
【００３３】
画像処理装置３には断層画像形成部４１が設けられる。断層画像形成部４１は、フーリエドメイン法（スペクトラルドメイン法）などの公知の解析方法を実行する専用の電子回路、または、前述のＣＰＵが実行する画像処理プログラムにより実現され、ＯＣＴ信号検出装置２１が検出したＯＣＴ信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する。断層画像形成部４１で形成された断層画像は、例えば半導体メモリ、ハードディスク装置等により構成された記憶部４２に格納される。記憶部４２は、さらに上述した画像処理プログラムなども格納する。
【００３４】
また、画像処理装置３には画像処理部５０が設けられ、画像処理部５０は画像生成手段５１、加算手段５２を有している。画像生成手段５１は、断層画像形成部４１で形成された断層画像から基準画像（第１の画像）を選択又は生成し、当該基準画像に基づいて生成した仮想画像を基準画像と重ね合わせて合成画像（第２の画像）を生成する。また、加算手段５２は、合成画像に対して基準画像とは異なる断層画像（第３の画像）を加算して読影用画像を生成する。
【００３５】
次に、本実施形態での画像処理を図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。この画像処理は、制御部３０が記憶部４２に格納された画像処理プログラムを読み出して実行することにより行われる。
【００３６】
まず、ステップＳ１において行われる断層像の撮像に先立ち、被検眼Ｅと眼底撮影ユニット１のアライメントを行い、眼底Ｅｆにピントが合わされる。この状態で、低コヒーレンス光源２０をオンにして、断層像撮影ユニット２からの信号光を走査ユニット６でｘ，ｙ方向に掃引し、眼底Ｅｆを走査する。この状態が図４に図示されており、網膜の黄斑部が存在する領域Ｒが、ｘ軸と平行な方向に、それぞれｎ本の走査線ｙ１、ｙ２、・・・、ｙｎで走査される。
【００３７】
眼底Ｅｆで反射された信号光ＬＳは、断層像撮影ユニット２において参照ミラー２６で反射された参照光ＬＲと重畳される。それにより干渉光ＬＣが発生し、ＯＣＴ信号検出装置２１からＯＣＴ信号が発生する。断層画像形成部４１は、このＯＣＴ信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像を形成し（ステップＳ２）、形成された断層画像は記憶部４２に格納される。
【００３８】
図５には、網膜の黄斑部のほぼ中心を通過する走査線ｙｊで得られたｘｚ断層画像（Ｂスキャン画像）の異なる時間ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）での断層画像Ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が図示されている。これらの断層画像Ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、断層画像形成部４１で時間ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に形成され、記憶部４２に順次格納される。
【００３９】
本実施形態では、異なる時間での略同一箇所の断層画像Ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が１００枚形成され（すなわち、Ｎ＝１００）、記憶部４２に格納される。ここで、断層画像Ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ、Ｎ＝１００）は、全て略同じ位置、つまり略同じ走査線ｙｉで全て同一方向、すなわちｘ軸に沿って図４における左から右の方向に走査して得られた画像である。
【００４０】
続いてステップＳ３において、断層画像Ｔｉ（ｉ＝１〜１００）から基準画像Ｂ１を選択又は生成する。基準画像Ｂ１は、１００枚の断層画像Ｔｉから任意の一枚を選択してもよいし、１００枚の断層画像Ｔｉから任意に選択された複数枚を加算平均処理して得られた画像としてもよい。撮影開始直後では固視微動は少ないので、１００枚の断層画像Ｔｉのうち最初に形成された一枚（すなわち断層画像Ｔ１）を基準画像Ｂ１としてもよいし、最初の複数枚の画像Ｔｉ（例えば、ｉ＝１〜１０）の加算平均画像を基準画像Ｂ１としてもよい。このようにして基準画像Ｂ１が選択又は作成されたら、それを記憶部４２に記憶する。本実施形態では１００枚の断層画像Ｔｉのうち最初に形成された一枚（すなわち断層画像Ｔ１）を基準画像Ｂ１として選択し、記憶部４２に記憶する。
【００４１】
選択した基準画像Ｂ１を図６（ａ）に示す。本実施形態における基準画像Ｂ１（断層画像Ｔ１）は１０ラインのサンプリング画像からなり、それぞれのサンプリング画像はｚ方向に定められた画素数の長さを有する領域である。この領域それぞれは、図６（ａ）に示すようにｚ方向に延びるライン（幅が１画素分の幅）で、Ａスキャン画像と呼ばれるラインである。つまり、本実施形態においては、サンプリング画像がＡスキャン画像となるようにサンプリング間隔が設定されている。
【００４２】
基準画像Ｂ１を選択した後、ステップＳ４において、図６（ｂ）に示すように、記憶部４２に記憶された基準画像Ｂ１に基づいて仮想画像Ｂ１´を生成する。仮想画像Ｂ１´は、基準画像Ｂ１における断層画像の対象物である網膜層Ｌ（眼底組織）の画素以外の画素をｘ軸に沿って所定量ｄの間隔で生成する。本実施形態において、所定量ｄはサンプリング間隔の２分の１、すなわちＡスキャン画像の幅の半分となっている。これにより、仮想画像Ｂ１´は、対象物である網膜層Ｌを半画素分ずらして撮影した状態で形成された画像かのように生成される。このようにして仮想画像Ｂ１´が生成されたら、それを記憶部４２に記憶する。
【００４３】
次にステップＳ５において、基準画像Ｂ１と仮想画像Ｂ１´とを、対象物である網膜層Ｌがずれないように位置合わせして重ね合わせ、図６（ｃ）に示すように合成画像Ｂ２を生成する。このようにして合成画像Ｂ２が生成されたら、それを記憶部４２に記憶する。
【００４４】
続いてステップＳ６において、合成画像Ｂ２に対して基準画像Ｂ１（断層画像Ｔ１）以外の断層画像Ｔｉを加算対象画像Ｂ３として加算し、読影用画像を生成する。具体的には、基準画像Ｂ１として選択した断層画像Ｔ１以外の全ての断層画像、又は断層画像Ｔ１以外の断層画像Ｔｉから任意に選択した一部の断層画像を、一枚ずつ記憶部４２から呼び出して加算対象画像Ｂ３とし、加算対象画像Ｂ３のサンプリング画像（Ａスキャン画像）毎に、当該サンプリング画像に対応する画像を合成画像Ｂ２の中から探索し、探索された画像に当該サンプリング画像を加算していく処理を繰り返す。
【００４５】
ここで、ステップＳ３からステップＳ６までの流れを、対象物や画像を単純化したモデルによる説明図（図７）を用いて詳説する。図７においては、対象物を略円形に、画像を４つのサンプリング画像（Ａスキャン画像）からなる画像に単純化している。なお、図７はあくまでも説明のためのモデルを示したものである。
【００４６】
まず、ステップＳ３において基準画像Ｂ１を選択する。図７に示すように、基準画像Ｂ１では対象物が左から二番目のＡスキャン画像Ａ２に位置している。この基準画像Ｂ１を基に、ステップＳ４においてＡスキャン幅の半分だけ対象物以外をずらした仮想画像Ｂ１´を生成する。仮想画像Ｂ１´では、一番左のＡスキャン画像Ａ１´に対象物の左半分が、左から二番目のＡスキャン画像Ａ２´に対象物の右半分が位置している。さらにステップＳ５では、この基準画像Ｂ１と仮想画像Ｂ１´とを重ね合わせて合成画像Ｂ２が生成される。合成画像Ｂ２ではＡスキャン画像８枚が半分ずつ重なり合っており、対象物はそのうち左から２、３、４番目の３枚のＡスキャン画像に含まれている。
【００４７】
一方、ステップＳ６において、加算対象画像Ｂ３は、対象物自体がＡスキャン幅の半分だけ右に動いた状態で取得された画像であるとする。そのため、加算対象画像Ｂ３では、左から二番目のＡスキャン画像Ａ２に対象物の左半分が、左から三番目のＡスキャン画像Ａ３に対象物の右半分が位置している。ここで、加算対象画像Ｂ３のＡスキャン画像Ａ２を探索対象のサンプリング画像として合成画像Ｂ２のどの領域に対応するのか探索すると、合成画像Ｂ２における左から二番目の領域、つまり一点鎖線で示された領域に最もマッチングすることとなり、この領域に当該サンプリング画像が加算される。
【００４８】
仮に合成画像Ｂ２を生成せず、従来のように、探索対象のサンプリング画像が基準画像Ｂ１のどの領域に対応するのか探索した場合、図７のような例ではマッチングする領域が探索できず、当該サンプリング画像は加算せずに無視されてしまうおそれがある。しかし、本実施形態のように、実際に対象物をスキャンして得られた基準画像Ｂ１と、基準画像Ｂ１からＡスキャン幅の半分のサンプリング間隔となるよう生成した仮想画像Ｂ１´とを重ね合わせて生成された合成画像Ｂ２は、あたかも基準画像Ｂ１の倍の画素数を有する画像のように生成されるため、当該合成画像を加算対象画像Ｂ３の加算処理において基準となる画像として用いることにより、当該サンプリング画像も加算対象に含めることができるため、加算処理後に得られる読影用画像を、実際に対象物をスキャンして得られた画像よりも高解像度のものとすることができる。
【００４９】
ステップＳ６における、合成画像Ｂ２のどの領域に加算対象画像Ｂ３の各サンプリング画像が対応するのかの探索は、例えば、次に示した相関係数ｒを算出することによって行うことができる。なお、加算対象画像Ｂ３の探索対象のサンプリング画像をＡＳ、合成画像Ｂ２の各領域画像をＡＣとする。
【００５０】
【数１】
0006461936.tif 000002
【００５１】
ここで、上記式（数１）におけるＡ（ｋ）は画素値の集合（画素数ｎ）、Ａ（上に横線）は画素値の平均である。上記式（数１）を用いて、探索対象のサンプリング画像ＡＳと合成画像Ｂ２の各領域画像ＡＣについて相関係数ｒを算出し、相関係数ｒが最大になるようにマッチングすることにより、当該サンプリング画像ＡＳが合成画像Ｂ２のどの領域に対応するのか探索することができる。
【００５２】
なお、探索対象となるサンプリング画像ＡＳの全体ではなく、所定の領域のみを用いてマッチングを行うことによって、探索時間の短縮を図ることができる。例えば、関心領域として合計輝度値が大きくなるか、輝度値のコントラスト（最大値、最小値）が大きいか、又はエッジ強度の合計値が大きくなる網膜層の領域若しくは病変のある領域を設定し、当該関心領域のみについてマッチングしてもよい。
【００５３】
また、合成画像Ｂ２の全ての領域画像ＡＣを探索領域とせず、所定の領域のみを探索領域としてマッチングを行うことによって、探索時間の短縮を図ることができる。例えば、探索対象となるサンプリング画像ＡＳの加算対象画像Ｂ３における位置を基準位置とし、その基準位置及び左右両隣の計三つの領域に対応する合成画像Ｂ２の領域のみを探索領域とし、当該三つの探索領域のみについてマッチングしてもよい。
【００５４】
ステップＳ６における、探索対象のサンプリング画像ＡＳを探索された合成画像Ｂ２の対応領域に加算する処理は、加算対象画像Ｂ３の各サンプリング画像について繰り返し行われる。また、以上説明したステップＳ６を加算対象としたい所望の枚数の断層画像Ｔｉについて繰り返し、合成画像Ｂ２への加算処理が終了した後にその平均を求めることにより、高解像度の読影用画像を生成することができる。
【００５５】
このように、本実施形態に係る画像処理システムによれば、ハードウェアの改良を行うことなく、略同一位置を同一方向にスキャンして得られた複数枚の画像から、ハードウェアの限界を超えた高解像度画像を生成することができる。
【００５６】
以上、本発明に係る画像処理システムについて図面に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、種々の変更実施が可能である。また、本発明は、眼底断層画像以外の画像を処理する画像処理システムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  眼底撮影ユニット
２  断層像撮影ユニット
３  画像処理装置
４  照明光学系
５  撮影光学系
６  走査ユニット
２０  低コヒーレンス光源
２１  ＯＣＴ信号検出装置
３０  制御部
３１  表示部
３２  入力部
４１  断層画像形成部
４２  記憶部
５０  画像処理部
５１  画像生成手段
５２  加算手段
１００  撮像装置
【図１】
0006461936.tif 000003
【図２】
0006461936.tif 000004
【図３】
0006461936.tif 000005
【図４】
0006461936.tif 000006
【図５】
0006461936.tif 000007
【図６】
0006461936.tif 000008
【図７】
0006461936.tif 000009