(57)【要約】【課題】光トモグラフィー計測により得られる断層画像の分解能の劣化を防止する。【解決手段】測定光Ｌ１の走査ライン毎に干渉信号ＩＳが取得され、この干渉信号ＩＳを用いて測定対象Ｓの各深さ位置ｚにおける断層情報ｒ（ｚ）が取得される。その後、各走査ラインの断層情報ｒ（ｚ）の中からシース位置の信号レベルＳＬが検出され、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）が補正される。【選択図】図４
2008275529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した前記測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、該光プローブ内を導波した前記測定光が前記シースを透過し前記測定対象に走査しながら照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波し、前記反射光と前記参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した前記干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理方法において、
前記測定光の走査ライン毎に検出される前記干渉信号を取得し、
取得した前記干渉信号毎に前記測定対象の各深さ位置における断層情報を取得し、
取得した前記各走査ラインの前記断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出し、
検出した前記シース位置の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により前記断層情報を補正する
ことを特徴とする断層画像処理方法。
【請求項２】
光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した前記測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、該光プローブ内を導波した前記測定光が前記シースを透過し該測定対象に走査しながら照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波し、前記反射光と前記参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した前記干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理装置において、
前記測定光の走査ライン毎に検出される前記干渉信号を取得する干渉信号取得手段と、
該干渉信号取得手段により取得された前記干渉信号毎に前記測定対象の各深さ位置における断層情報を取得する断層情報取得手段と、
該断層情報取得手段により取得された前記各走査ラインの前記断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出するシース検出手段と、
該シース検出手段により検出された前記シース位置の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により前記断層情報を補正する断層情報補正手段と
を備えたことを特徴とする断層画像処理装置。
【請求項３】
前記シース検出手段が、所定の前記走査ラインの前記シース像の信号レベルを該所定の走査ラインに隣接した複数の前記走査ライン分のシース位置の断層情報を用いて算出するものであることを特徴とする請求項２記載の断層画像処理装置。
【請求項４】
前記シース検出手段が、所定の前記走査ラインの前記シース像の信号レベルを１枚もしくは複数枚の前記断層画像を形成する前記複数の走査ライン分の前記シース位置の断層情報を用いて算出するものであることを特徴とする請求項３記載の断層画像処理装置。
【請求項５】
前記各走査ラインの断層情報の背景レベルを検出する背景レベル検出手段をさらに備え、
前記断層情報補正手段が、前記シース検出手段により検出された前記シース位置の信号レベルが設定信号レベルになるとともに、前記背景レベル検出手段により検出された前記背景レベルが予め設定された設定背景レベルになるような補正条件により前記断層情報を補正するものであることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の断層画像処理装置。
【請求項６】
前記背景レベル検出手段が、所定の前記走査ラインの前記背景レベルを該所定の走査ラインに隣接した複数の前記走査ライン分の前記背景レベルを用いて算出するものであることを特徴とする請求項５記載の断層画像処理装置。
【請求項７】
前記背景レベル検出手段が、所定の前記走査ラインの前記背景レベルを１枚もしくは複数枚の前記断層画像を構成する前記複数の走査ライン分の前記背景レベルを用いて算出するものであることを特徴とする請求項６記載の断層画像処理装置。
【請求項８】
前記断層情報補正手段が、前記シース像の信号レベルと前記設定信号レベルとの差分を前記断層情報に加算する補正を行うものであることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項記載の断層画像処理装置。
【請求項９】
前記測定対象の深さ位置に対する信号レベルの減衰率を示す信号レベル減衰特性と前記測定対象の深さ位置に対する背景レベルの減衰率を示す減衰特性背景レベル減衰特性とを記憶した減衰データテーブルと、該減衰データテーブルに記憶された前記信号レベル減衰特性および前記背景レベル減衰特性とを用いて、前記断層情報の信号レベルを調整する信号レベル調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２から８のいずれか１項記載の断層画像処理装置。
【請求項１０】
光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した前記測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、該光プローブ内を導波した前記測定光が前記シースを透過し前記測定対象に走査しながら照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波し、前記反射光と前記参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した前記干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記測定光の走査ライン毎に検出される前記干渉信号を取得し、
取得した前記干渉信号毎に前記測定対象の各深さ位置における断層情報を取得し、
取得した前記各走査ラインの前記断層情報の中からシース像の信号レベルを検出し、
検出したシース像の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により前記断層情報を補正する
ことを実行させるための断層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、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測により断層画像を生成する断層画像処理方法および装置ならびにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の光断層画像を取得する際に、ＯＣＴ計測を利用した光断層画像取得装置を用いることが提案されている。たとえば眼底や前眼部、皮膚の断層画像を取得する場合の他に、光プローブを用いる動脈血管壁の観察、内視鏡の鉗子チャンネルから光プローブを挿入する消化器管の観察など、様々な部位に応用されている。この光断層画像取得装置では、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、該測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光、もしくは後方散乱光と参照光とを合波し、該反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得する。以下、測定対象からの反射光、後方散乱光をまとめて反射光と標記する。
【０００３】
上記のＯＣＴ計測には、大きくわけてＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ）計測とＦＤ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ計測の２種類がある。ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ）計測は、参照光の光路長を変更しながら干渉光強度を測定することにより、測定対象の深さ方向の位置（以下、深さ位置という）に対応した反射光強度分布を取得する方法である。
【０００４】
一方、ＦＤ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ計測は、参照光と信号光の光路長は変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉強度信号を計算機にてフーリエ変換に代表される周波数解析を行うことで、深さ位置に対応した反射光強度分布を取得する方法である。ＴＤ―ＯＣＴに存在する機械的な走査が不要となることで、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。ＦＤ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ計測を行う装置構成で代表的なものとしては、ＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ）装置とＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ）の２種類が挙げられる（たとえば特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００５】
上述したＯＣＴ計測により血管や食道など管状の測定対象の断面を観察するとき、特許文献１、２に示すように光プローブを測定対象内に挿入し、光プローブから射出された測定光が測定対象に回転走査しながら照射されることにより円環状の断層画像が取得される。ここで、光プローブは測定光を測定対象まで導波する光ファイバと、光ファイバから射出される測定光を測定対象に照射する照射光学系と、光ファイバおよび光学系を被覆するシースとを備えており、照射光学系とシースとの間には回転運動をなめらかに行うための空隙が形成されている。そして、光ファイバおよび光学系はシースに対し一体的に回転することにより、測定光が測定対象に対し回転走査しながら照射されるようになっている。
【特許文献１】特許第３１０４９８４号
【特許文献２】特開２００４−１１３３９０号公報
【非特許文献１】Yoshiaki Yasuno, Violeta Dimitrova Madjarova and Shuichi Makita, "Three-dimensional and high-speed swept-source optical coherence tomography for in vivo investigation of human anterior eye segments," OPTICS EXPRESS 2005 Vol. 13, No. 26.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、測定光が測定対象に走査しながら照射されるとき、いずれの走査ラインにおいても略同一の条件により測定光が照射されるのが理想である。しかし、光源ユニットの出力変動や測定対象の揺れ等により各走査ライン間において測定条件がそれぞれ異なる場合がある。すると、走査ライン毎に各断層情報間に輝度やコントラストのぶれが生じ、断層画像の画質が劣化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ＯＣＴ計測において断層画像の画質を向上させることができる断層画像処理方法および装置ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の断層画像処理方法は、光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、光プローブ内を導波した測定光がシースを透過し測定対象に走査しながら照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波し、反射光と参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理方法において、測定光の走査ライン毎に検出される干渉信号を取得し、取得した干渉信号毎に測定対象の各深さ位置における断層情報を取得し、取得した各走査ラインの断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出し、検出したシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるように断層情報の信号レベルを補正することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の断層画像処理装置は、光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、光プローブ内を導波した測定光がシースを透過し測定対象に走査しながら照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波し、反射光と参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理装置において、測定光の走査ライン毎に検出される複数の干渉信号を取得する干渉信号取得手段と、干渉信号取得手段により取得された干渉信号毎に測定対象の各深さ位置における断層情報を取得する断層情報取得手段と、断層情報取得手段により取得された各走査ラインの断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出するシース検出手段と、シース検出手段により検出されたシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により断層情報の信号レベルを補正する断層情報補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の断層画像処理プログラムは、光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した測定光が測定対象に走査新柄照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波し、反射光と参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出したとき、コンピュータに、測定光の走査ライン毎に検出される複数の干渉信号を取得し、取得した干渉信号毎に測定対象の各深さ位置における断層情報を取得し、取得した各走査ラインの断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出し、検出したシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により断層情報を補正することを実行させることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、反射光とは、測定対象からの反射光および後方散乱光を意味する。
【００１２】
なお、シース検出手段は、シース位置の信号レベルを検出するものであればその手法は問わず、たとえば予めシース位置までの深さ位置を記憶しておき、記憶されている深さ位置の断層情報からシース位置の信号レベルを検出するようにしてもよいし、各走査ラインの断層情報の極大点の信号レベルをシース位置の信号レベルとして検出してもよい。
【００１３】
さらに、シース検出手段は、各走査ライン毎に検出されるシースの断層情報自体をシース像の信号レベルとしてもよいし、所定の走査ラインのシース位置の信号レベルを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分のシース位置の断層情報を用いて算出するものであってもよい。さらには所定の走査ラインのシース像の信号レベルを１枚もしくは複数枚の断層画像を構成する複数の走査ライン分のシース位置の断層情報を用いて算出するものであってもよい。
【００１４】
また、断層画像処理装置は、各走査ラインの断層情報の背景レベルを検出する背景レベル検出手段をさらに備えたものであってもよい。このとき、断層情報補正手段が、シース検出手段により検出されたシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるとともに、背景レベル検出手段により検出された背景レベルが予め設定された設定背景レベルになるような補正条件により断層情報を補正するものであってもよい。
【００１５】
このとき、背景レベル検出手段は各走査ラインの断層情報の背景レベルを検出するものであればその手法は問わず、たとえば最も深い位置から取得した断層情報の信号レベルを背景レベルとして検出するようにしてもよい。あるいは、背景レベル検出手段は、所定の走査ラインの背景レベルを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分の背景レベルを用いて算出するものであってもよいし、さらには所定の走査ラインの背景レベルを１枚もしくは複数枚の断層画像を構成する複数の走査ライン分の背景レベルを用いて算出するものであってもよい。
【００１６】
さらに、断層情報補正手段は、シース位置の信号レベルが設定信号レベルになるように断層情報の信号レベルを補正するものであればその手法は問わず、たとえばシース位置の信号レベルと設定信号レベルとの差分を走査ラインの断層情報に加算するような補正を行うようにしてもよい。
【００１７】
なお、断層情報補正手段は、検出したシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるような補正条件により断層情報を補正するものであれば、断層情報を補正した後に断層画像を生成しても良いし断層画像を生成した後に断層情報を補正するようにしても良い。
【００１８】
また、断層画像処理装置は、測定対象の深さ位置に対する信号レベルの減衰率を示す信号レベル減衰特性と測定対象の深さ位置に対する背景レベルの減衰率を示す減衰特性背景レベル減衰特性とを記憶した減衰データテーブルと、減衰データテーブルに記憶された信号レベル減衰特性および背景レベル減衰特性を用いて、断層情報の信号レベルを調整する信号レベル調整手段をさらに備えていてもよい。
【００１９】
なお、光は所定の波長帯域内において波長を掃引しながら周期的に射出されたものであって、いわゆるＳＳ−ＯＣＴ計測により断層画像を取得するものであってもよいし、所定の波長帯域からなる低コヒーレンス光を射出するものであって、いわゆるＳＤ−ＯＣＴ計測により断層画像を取得するものであっても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の断層画像処理方法および装置ならびにプログラムによれば、光を射出し、射出した光を測定光と参照光とに分割し、分割した測定光をシースに被覆された光ファイバを有する光プローブ内に入射し、光プローブ内を導波した測定光がシースを透過し測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波し、反射光と参照光とが合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、検出した干渉信号を用いて断層画像を生成する断層画像処理方法において、干渉信号からそれぞれ測定対象の各深さ位置における断層情報を取得し、取得した各走査ラインの断層情報の中からシース位置の信号レベルを検出し、検出したシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるように断層情報を補正することにより、シースは走査方向に対し略同一の反射率を有していることを利用し、シース位置の信号レベルを基準として各走査ラインの断層情報を補正することになるため、各走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、断層画像の画質の向上を図ることができる。
【００２１】
なお、シース検出手段が、所定の走査ラインのシース位置の信号レベルを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分のシース位置の断層情報を用いて算出するとき、シース位置の信号レベルの検出誤差によるシース位置の信号レベルのずれを最小限に抑えることができる。
【００２２】
特に、シース検出手段が、所定の走査ラインのシース位置の信号レベルを１枚もしくは複数枚の断層画像を構成する複数の走査ライン分のシース位置の断層情報を用いて算出するものであるとき、複数の断層画像間での輝度やコントラストのばらつきを軽減することができる。
【００２３】
また、各走査ラインの断層情報の背景レベルを検出する背景レベル検出手段をさらに備え、このとき、断層情報補正手段が、シース検出手段により検出されたシース位置の信号レベルが設定信号レベルになるとともに、背景レベル検出手段により検出された背景レベルが予め設定された設定背景レベルになるような補正条件により断層情報を補正するとき、走査ライン毎に背景レベルがそれぞれ異なることを考慮した補正を行うことができるため、走査ライン間における背景レベルのずれによる画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００２４】
さらに、背景レベル検出手段が、所定の走査ラインの背景レベルを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分の背景レベルを用いて算出するものであるとき、背景レベル検出の誤差による各走査ライン間の背景レベルのずれを最小限に抑えることができる。
【００２５】
特に、背景レベル検出手段が、所定の走査ラインの背景レベルを１枚もしくは複数枚の断層画像を構成する複数の走査ライン分の背景レベルを用いて算出するものであれば、複数の断層画像間での輝度やコントラストのばらつきを軽減することができる。
【００２６】
さらに、断層情報補正手段が、シース位置の信号レベルと設定信号レベルとの差分を断層情報に加算する補正を行うものであるとき、シース位置の信号レベルを基準とした各断層情報の信号レベルの補正を行うことができるため、各走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、断層画像の画質の向上を図ることができる。
【００２７】
また、測定対象の深さ位置に対する信号レベルの減衰率を示す信号レベル減衰特性と測定対象の深さ位置に対する背景レベルの減衰率を示す減衰特性背景レベル減衰特性とを記憶した減衰データテーブルと、減衰データテーブルに記憶された信号レベル減衰特性および背景レベル減衰特性とを用いて、断層情報の信号レベルを調整する信号レベル調整手段をさらに備えたものであるとき、断層情報の各深さ位置が深くなればなるほど信号レベルおよび背景レベルが減衰していくことを考慮した断層情報の調整を行うことができるため、断層画像の深さ方向に対する定量的な断層画像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の断層画像処理装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の断層画像処理装置を用いた光断層画像化システムの好ましい実施の形態を示す模式図である。光断層画像化システム１は、たとえば体腔内の生体組織や細胞等の測定対象の断層画像ＰをＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ）計測により取得するものであって、光Ｌを射出する光源ユニット３１０と、光源ユニット３１０から射出された光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段３と、光分割手段により分割された測定光Ｌ１が測定対象Ｓの各深さ位置において反射したときの反射光（後方散乱光）と参照光Ｌ２とを合波する合波手段４と、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を干渉信号ＩＳとして検出する干渉信号検出手段４０と、干渉信号検出手段４０により検出された干渉信号ＩＳから断層画像を生成する断層画像処理装置５０とを備えている。
【００２９】
光源ユニット３１０は、所定の波長帯域Δλ内を一定の周期Ｔで波長掃引させながらレーザ光Ｌを射出するものである。具体的には光源ユニット３１０は、半導体光増幅器（半導体利得媒質）３１１と光ファイバＦＢ１０とを有しており、光ファイバＦＢ１０が半導体光増幅器３１１の両端に接続された構造を有している。半導体光増幅器３１１は駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバＦＢ１０の一端側に射出するとともに、光ファイバＦＢ１０の他端側から入射された光を増幅する機能を有している。そして、半導体光増幅器３１１に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器３１１および光ファイバＦＢ１０により形成される光共振器によりパルス状のレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１へ射出されるようになっている。
【００３０】
さらに、光ファイバＦＢ１０には光分岐器３１２が結合されており、光ファイバＦＢ１０内を導波する光の一部が光分岐器３１２から光ファイバＦＢ１１側へ射出されるようになっている。光ファイバＦＢ１１から射出した光はコリメータレンズ３１３、回折格子素子３１４、光学系３１５を介して回転多面鏡（ポリゴンミラー）３１６において反射される。そして反射された光は光学系３１５、回折格子素子３１４、コリメータレンズ３１３を介して再び光ファイバＦＢ１１に入射される。
【００３１】
ここで、この回転多面鏡３１６は矢印Ｒ１方向に回転するものであって、各反射面の角度が光学系３１５の光軸に対して変化するようになっている。これにより、回折格子素子３１４において分光された光のうち、特定の周波数域の光だけが再び光ファイバＦＢ１１に戻るようになる。この光ファイバＦＢ１１に戻る光の波長は光学系３１５の光軸と反射面との角度によって決まる。そして光ファイバＦＢ１１に入射した特定の波長の光が光分岐器３１２から光ファイバＦＢ１０に入射され、結果として特定の波長のレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出されるようになっている。
【００３２】
したがって、回転多面鏡３１６が矢印Ｒ１方向に等速で回転したとき、再び光ファイバＦＢ１１に入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化することになる。こうして光源ユニット３１０からは、図２に示すように、一定の周期で波長掃引されたレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出される。
【００３３】
光分割手段３は、たとえば２×２の光カプラから構成されており、光源ユニット３１０から光ファイバＦＢ１を介して導波した光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割する。光分割手段３は、２本の光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３により導波される。なお、本実施形態における光分割手段３は、合波手段４としても機能するものである。
【００３４】
光ファイバＦＢ２には光プローブ３０が光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２から光プローブ３０へ導波される。図３は図１の光プローブ３０の先端部分の一例を示す模式図である。光プローブ３０は、たとえば鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に挿入されるものであって、光学コネクタ３０Ａにより光ファイバＦＢ２に対し着脱可能に取り付けられている。シース３１、光ファイバＦＢ２０、光学レンズ３２等を有している。シース３１は可撓性を有する筒状の部材からなっており、測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が透過する材料からなっている。なお、シース３１は先端がキャップにより閉塞された構造を有している。
【００３５】
光ファイバＦＢ２０は測定光Ｌ１を測定対象Ｓまで導波するとともに、測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象Ｓからの反射光（後方散乱光）Ｌ３を光ファイバＦＢ２まで導波するものであってシース３１内に収容されている。この光ファイバＦＢ２０は光学コネクタ３０Ａによりシース３１に対し矢印θ方向に回転する。
【００３６】
光学レンズ３２は、光ファイバＦＢ２０から射出した測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し集光するものであり、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を集光し光ファイバＦＢ２０に入射する。光学レンズ３２は光ファイバＦＢ２０の光出射端部に固定されており、光ファイバＦＢ２０が矢印θ方向に回転したとき、光学レンズ３２も一体的に矢印Ｒ１方向に回転する。よって、光プローブ３０は、測定対象Ｓに対し光学レンズ３２から射出される測定光Ｌ１を矢印θ方向に対し走査しながら照射することになる。
【００３７】
一方、光ファイバＦＢ３における参照光Ｌ２の射出側には光路長調整手段２０が配置されている。光路長調整手段２０は、測定対象Ｓに対する測定開始位置を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変えるものであって、コリメータレンズ２１および反射ミラー２２を有している。そして、光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２はコリメータレンズ２１を透過した後、反射ミラー２２により反射され、再びコリメータレンズ２１を介して光ファイバＦＢ３に入射される。
【００３８】
ここで、反射ミラー２２は可動ステージ２３上に配置されており、可動ステージ２３はミラー駆動手段２４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。そして可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、参照光Ｌ２の光路長が変更するよう構成されている。
【００３９】
合波手段４は、２×２の光カプラからなり、光路長調整手段２０により光路長の変更が施された参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波するとともに２分し、光ファイバＦＢ１、ＦＢ４を介して干渉信号検出手段４０側に射出するように構成されている。
【００４０】
干渉信号検出手段４０は、たとえばフォトダイオード等からなっており、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出し干渉信号ＩＳとして出力するものである。なお本例の装置は、干渉光Ｌ４を合波手段４（光ファイバカプラ）４で二分した干渉光Ｌ４をそれぞれ光検出器４０ａと４０ｂに導き、バランス検波を行う機構を有している。
【００４１】
次に、上述した光断層画像化システム１の動作例について説明する。まず、可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、測定可能領域内に測定対象Ｓが位置するように光路長の調整が行われる。その後、光源ユニット３１０から光Ｌが射出され、光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１は光プローブ３０により体腔内に導波され測定対象Ｓに照射される。そして、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３が反射ミラー２２において反射した参照光Ｌ２と合波手段４により合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が干渉信号ＩＳとして干渉信号検出手段４０により検出される。
【００４２】
そして、光プローブ３０内の光ファイバを矢印θ方向に回転させることにより、測定対象Ｓに対して測定光Ｌ１を１次元方向に走査させれば、この走査方向θに沿った各部分において測定対象Ｓの深さ方向（測定光Ｌ１の光軸方向ｚ）の情報が得られるので、この走査方向θの断層面について複数の干渉信号ＩＳが取得される。断層画像処理装置５０において、この複数の干渉信号ＩＳから断層画像Ｐが取得されることになる。なお、測定対象Ｓに対して測定光Ｌ１を、上記走査方向に対して直交する第２の方向（光プローブ３０の長手方向）に走査させることにより、この第２の方向を含む断層面についての断層画像Ｐをさらに取得することも可能である。
【００４３】
図４は本発明の断層画像処理装置の好ましい実施の形態を示すブロック図であり、図４を参照して断層画像処理装置５０について説明する。なお、図４のような断層画像処理装置５０の構成は、補助記憶装置に読み込まれた断層画像処理プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。このとき、この断層画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
【００４４】
断層画像処理装置５０は、干渉信号取得手段５１、断層情報取得手段５２、シース検出手段５３、断層情報補正手段５４、断層画像生成手段５５、画像出力手段５６を有している。干渉信号取得手段５１は干渉信号検出手段４０において検出された干渉信号ＩＳを取得するものである。なお、干渉信号検出手段４０においては、光のスペクトル強度の影響を受けた状態で干渉信号ＩＳが検出されることになる。よって、干渉信号取得手段５１は、前処理として光Ｌのスペクトル形状の影響の除去を行うようにしてもよい。さらに、さらに、干渉信号ＩＳは時間軸（波長軸）に対する干渉強度として取得される。一方、後述する断層情報取得手段５２において波数ｋ軸において等間隔になるような干渉信号ＩＳが必要となる。よって、干渉信号取得手段５１は光源ユニット３１０の時間−波長掃引特性を予め計測しておき、干渉信号を波数ｋ軸において等間隔になるように変換するような前処理を行うようにしてもよい。この信号変換手法の詳細はＵＳ５９５６３５５号明細書に開示されている。
【００４５】
断層情報取得手段５２は、測定対象Ｓの各深さ位置における断層情報ｒ（ｚ）を取得するものである。ここで、断層情報取得手段５２は、たとえばフーリエ変換処理、最大エントロピー法（ＭＥＭ）、Ｙｕｌｅ−Ｗａｌｋｅｒ法等の公知のスペクトル解析技術を用いて、深さ方向ｚの断層情報（反射率）を取得する。さらに、断層情報取得手段５２は、図５に示すように、干渉信号検出手段４０において１ライン分の干渉信号ＩＳが検出される度に、１ライン分の断層情報ｒ（ｚ）を取得していく。なお、断層情報取得手段５２は、断層情報ｒ（ｚ）を対数変換する機能を有しており、対数変換化された断層情報ｒ（ｚ）を出力するようになっている。
【００４６】
シース検出手段５３は、断層情報取得手段５２により取得された各走査ライン毎の断層情報ｒ（ｚ）においてシース３１から反射したシース位置の信号レベルＳＬを検出するものである。ここで、光プローブ３０から測定対象Ｓに測定光Ｌ１が照射されたとき、図６に示すようにシース３１の内面３１ａおよび外面３１ｂの断層情報ｒ（ｚ）は測定対象Ｓの断層情報に比べて極めて大きい信号レベルとなる。そこで、シース検出手段５３は、１ライン分の断層情報におけるシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）をシース位置の信号レベルＳＬとして検出する（ｒ（ｚＳ）＝ＳＬ）。
【００４７】
なお、シース位置としてシース内面３１ａからの反射とシース外面３１ｂからの反射とが得られるが、どちらか一方のみをシース位置として検出しても良いしいずれか一方をシース位置として検出するようにしてもよい。あるいは、分解能やシース３１の厚さ等によっては１つのピークになる場合もあるため、この場合には１つのピークをシース位置として検出するようにしてもよい。また、シース検出手段５３はシース位置の検出を行う前に、断層情報について平滑化を行うことにより細かい変動を抑制した後、シース位置の検出を行うようにしても良い。もしくは、シース位置近傍の複数の信号レベルの平均値、重みつき平均値等をシース位置の信号レベルＳＬとして検出するようにしてもよい。
【００４８】
断層情報補正手段５４はシース検出手段５３により検出されたシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件で断層情報ｒ（ｚ）を補正するものである。具体的には断層情報補正手段５４は補正後の断層情報をｒＲ（ｚ）、断層情報をｒ（ｚ）、設定信号レベルをＳＴとしたとき、各走査ライン毎に下記式（１）のような補正条件に従い補正を行う。
【００４９】
ｒＲ（ｚ）＝ｒ（ｚ）−ＳＬ＋ＳＴ  ・・・（１）
つまり、式（１）はシース位置の信号レベルＳＬ（＝ｒ (ｚＳ)）と設定信号レベルＳＴとの差分を断層情報ｒ（ｚ）に加算し補正後の断層情報ｒＲ（ｚ）を算出することを意味している。断層情報補正手段５４は、各走査ライン毎に取得される断層情報ｒ（ｚ）に対しそれぞれ式（１）による補正を行う。
【００５０】
断層画像生成手段５５は、補正後の断層情報ｒＲ（ｚ）を用いて断層画像Ｐを生成するものである。つまり、光プローブ３０により測定光Ｌ１が測定対象Ｓに対し走査されながら照射されたとき、断層画像生成手段５５は逐次取得される補正後の各断層情報ｒＲ（ｚ）を記憶していく。その後、断層画像生成手段５５は、記憶していた複数ライン分の断層情報ｒＲ（ｚ）を用いて１枚の断層画像Ｐを生成する（図５参照）。たとえば、光源ユニット３１０の波長掃引周波数が２０ｋＨｚであり、光プローブ３０が２０Ｈｚで測定光Ｌ１を矢印θ方向に走査されるとき、断層画像生成手段５５は、１０２４ライン分の断層情報ｒ（ｚ）を用いて１枚の断層画像Ｐを生成する。そして、画像出力手段５６は、断層画像生成手段５５により生成された断層画像Ｐを図１の表示装置６０に表示することになる。
【００５１】
このように、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）を補正することにより、走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、画質の向上を図ることができる。すなわち、光断層画像化システム１において測定光Ｌ１を回転走査させたとき、いずれの走査ラインにおいても同一の測定条件下における測定が行われることが理想である。しかし、実際には光源ユニット３１０の出力変動や測定対象Ｓのブレ等が生じ、走査ライン間において測定条件が変化してしまう場合がある。その結果、断層画像Ｐにおいて走査ライン間の輝度やコントラストのぶれとなって表れる。これに対し、断層画像全体の統計量（信号レベルの最大値、最小値、平均値もしくはヒストグラム等）を所定の目標値に変換する画像処理を行ったとき、本来低コントラストであるべき断層情報を高コントラストに補正する場合があり、断層画像Ｐと測定対象Ｓの本来の断層情報とが異なってしまう（再現性が悪い）。
【００５２】
一方、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件を用いて断層情報ｒ（ｚ）の補正を行うことにより、所定の走査ラインにおいて測定条件が変化した場合であっても、断層画像Ｐ内の走査ライン間における輝度やコントラストのぶれの発生を低減することができる。さらに、反射率が走査方向において略一定のシース３１から得られたシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正を行うものであるため、過度の補正が行われるのを防止することができ、測定対象Ｓの断層構造の再現性を高く維持することができる。
【００５３】
図７は本発明の断層画像処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図７を参照して断層画像処理方法について説明する。まず、干渉信号取得手段５１において走査ライン毎に干渉信号ＩＳが取得され（ステップＳＴ１）、断層情報取得手段５２において干渉信号ＩＳを用いて測定対象Ｓの各深さ位置における断層情報ｒ（ｚ）が取得される（ステップＳＴ２）。その後、シース検出手段５３において、走査ライン毎に取得された断層情報の中からシース位置およびシース位置の信号レベルＳＬ（＝ｒ（ｚＳ））が検出される（ステップＳＴ３）。そして、断層情報補正手段５４によりシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような上記式（１）の補正条件により走査ライン毎の断層情報ｒ（ｚ）が補正され（ステップＳＴ４）、補正後の断層情報ｒＲ（ｚ）を用いて断層画像Ｐが生成・表示される（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。
【００５４】
このように、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）を補正することにより、走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、画質の向上を図ることができる。
【００５５】
図８は本発明の断層画像処理装置の第２の実施形態を示すブロック図であり、図８を参照して断層画像処理装置１５０について説明する。なお、図８の断層画像処理装置１５０において図４の断層画像処理装置５０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図８の断層画像処理装置１５０が図４の断層画像処理装置５０と異なる点は、シース検出手段１５３が複数の走査ライン分のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を用いてシース位置の信号レベルＳＬを検出する点である。
【００５６】
具体的には、走査ライン毎に取得した断層情報ｒ（ｚ）の中からそれぞれシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を検出する断層情報検出手段１５３ａと、断層情報検出手段１５３ａにより検出された複数ライン分のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を用いてシース位置の信号レベルＳＬを算出するレベル算出手段１５３ｂとを有している。レベル算出手段１５３ｂは、所定の走査ラインのシース位置の信号レベルＳＬを検出するとき、この所定の走査ラインよりも前に取得された複数の走査ライン、もしくは所定の走査ラインの前後に取得された複数の走査ラインからそれぞれ検出された複数のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）の平均値を所定の走査ラインのシース位置の信号レベルＳＬとして検出する。断層情報補正手段５４はシース検出手段１５３により検出されたシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件（上記式（１））により所定の走査ラインの断層情報を補正する。これにより、各走査ライン毎の個々のシース位置の信号レベル検出における誤差の影響を最小限に抑え、シース位置の信号レベルＳＬの検出の安定性を向上させることができる。
【００５７】
なお、シース検出手段１５３は、断層画像１枚分の複数の走査ラインからそれぞれ検出された複数のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を用いてシース位置の信号レベルＳＬを算出するようにしても良い。このとき、１枚の断層画像Ｐ全体に対し１つのシース位置の信号レベルＳＬが設定され、断層画像Ｐを構成するいずれの走査ラインにおいてもシース位置の信号レベルＳＬと設定信号レベルＳＴとの差分は同一になるため、断層画像Ｐ単位で補正が行われることを意味する。
【００５８】
さらには、測定光Ｌ１の回転走査を繰り返すことにより複数の断層画像Ｐを取得したとき、所定の断層画像Ｐよりも前に取得された複数の断層画像Ｐのシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）、もしくは所定の断層画像Ｐの前後に取得された複数の断層画像Ｐのシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）の平均値を所定の断層画像Ｐにおけるシース位置の信号レベルＳＬとして算出するようにしても良い。これにより、断層画像Ｐ間での輝度・コントラストのばらつきを軽減することができる。
【００５９】
図９は本発明の断層画像処理装置の第３の実施形態を示すブロック図であり、図９を参照して断層画像処理装置２５０について説明する。なお、図９の断層画像処理装置２５０において図４の断層画像処理装置５０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図９の断層画像処理装置２５０が図４の断層画像処理装置５０と異なる点は、補正の前処理として断層情報ｒ（ｚ）の信号レベルの調整を行う断層情報調整手段２５１が設けられている点である。
【００６０】
断層情報調整手段２５１は、減衰データテーブル２５１ａ、信号レベル調整手段２５１ｂを備えている。減衰データテーブル２５１ａには、測定対象Ｓの深さ位置に対する信号レベルの減衰率を示すピーク減衰特性Ｐ（ｚ）と測定対象Ｓの深さ位置に対する背景レベルの減衰率を示す背景レベル減衰特性Ｂ（ｚ）とが記憶されている。図１０はミラーの配置位置を測定光Ｌ１の光軸方向ｚに沿ってミラーの位置をずらしたときの信号レベル変化を示したものである（非特許文献１の図３参照）。図１０において、同一の反射率を有する物体であっても存在する位置が深くなればなるほどシース位置の信号レベルは減衰し、深さ位置ｚが深くなればなるほど背景レベルは減衰することがわかる。そこで、減衰データテーブル２５１ａはミラーの信号レベルの各深さ位置ｚにおける減衰率をピーク減衰特性Ｐ（ｚ）として記憶し、背景レベルの各深さ位置ｚにおける減衰率を背景レベル減衰特性Ｂ（ｚ）として記憶している。
【００６１】
信号レベル調整手段２５１ｂは、減衰データテーブル２５１ａに記憶された各種減衰特性を用いた下記式（２）のように用いて断層情報ｒ（ｚ）を調整し、調整後の断層情報ｒＣ（ｚ）を生成する。
【００６２】
rC(z) = r(z) / (P(z) - B(z)) + B(z)  ・・・（２）
式（２）は測定対象Ｓの深さ位置ｚが深くなり、ピーク減衰特性Ｐ（ｚ）と背景レベル減衰特性Ｂ（ｚ）との差が小さくなるほど、調整後の断層情報ｒＣ（ｚ）が大きくなるように調整されることを示している。これにより、同一の物体が異なる深さ位置ｚに配置されている場合、同じ信号レベルの断層情報として出力されるように調整することができ、断層情報の深さ方向に対する定量性を向上させることができる。そして、断層情報調整手段２５１が断層情報を調整した後、断層情報補正手段５４が断層情報の補正を行うようになっている。このとき上記式（１）における断層情報ｒ（ｚ）が調整後の断層情報ｒＣ（ｚ）に置き換えられる。
【００６３】
なお、断層情報補正手段５４が断層情報を補正した後に断層情報調整手段２５１が補正後の断層情報ｒＲ（ｚ）を調整するようにしてもよい。このとき、式（２）における断層情報ｒ（ｚ）が補正後の断層情報ｒＲ（ｚ）に置き換えられる。
【００６４】
図１１は本発明の断層画像処理装置の第４の実施形態を示すブロック図であり、図１１を参照して断層画像処理装置３５０について説明する。なお、図１１の断層画像処理装置２５０において図４の断層画像処理装置５０および図０の断層画像処理装置２５０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１１の断層画像処理装置３５０が図４の断層画像処理装置５０と異なる点は背景レベル検出手段３５１を備えている点である。
【００６５】
背景レベル検出手段３５１は、各走査ラインの断層情報ｒ（ｚ）における背景レベルｒ（ｚＢ）を検出するものであって、たとえば走査ライン毎に取得された断層情報ｒ（ｚ）のうち最も深い位置zＢにおける信号レベルｒ（ｚＢ）を背景レベルＢＬとして検出する。このとき、断層情報補正手段３５４は、シース検出手段５３により検出されたシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるとともに、背景レベル検出手段３５１により検出された背景レベルＢＬが予め設定された設定背景レベルＢＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）を補正するようになっている。具体的には、断層情報補正手段５４は下記式（３）に示す補正を行う。
【００６６】
rＲ(z) ＝ (r(z) - SL ) / (BL - SL )・(BT - ST)＋ST  ・・・（３）
このように、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるとともに、背景レベルＢＬが設定背景レベルＢＴになるような補正条件を用いて断層情報ｒ（ｚ）を補正することにより、走査ライン間の背景レベルＢＬのずれを考慮した断層情報ｒ（ｚ）の補正を行うことができる。
【００６７】
なお、この背景レベルＢＬについても、上述したシース位置の信号レベルの場合と同様、所定の走査ラインの背景レベルＢＬを検出するとき、この所定の走査ラインよりも前に取得された複数の走査ライン、もしくは所定の走査ラインの前後に取得された複数の走査ラインからそれぞれ検出された複数の背景レベルｒ（ｚＢ）の平均値を所定の走査ラインの背景レベルＢＬとして検出してもよい。これにより、各走査ライン毎の個々の背景レベル検出における誤差の影響を最小限に抑え、背景レベルＢＬの検出の安定性を向上させることができる。
【００６８】
また、断層画像１枚分の複数の走査ラインからそれぞれ検出された背景レベルｒ（ｚＢ）の平均値を背景レベルＢＬとして用いるようにしても良い。このとき、１枚の断層画像Ｐ全体に対し１つの背景レベルＢＬが設定されることになる。さらには、測定光Ｌ１の回転走査を繰り返すことにより複数の断層画像Ｐを取得したとき、所定の断層画像よりも前に取得された複数の断層画像Ｐの背景レベルＢＬ、もしくは所定の断層画像の前後に取得された複数の断層画像Ｐの背景レベルＢＬの平均値を所定の断層画像Ｐにおける背景レベルＢＬとして算出するようにしても良い。
【００６９】
上記各実施の形態によれば、光Ｌを射出し、射出した光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、分割した測定光Ｌ１をシース３１に被覆された光ファイバＦＢ２０を有する光プローブ３０内に入射し、光プローブ３０内を導波した測定光Ｌ１がシース３１を透過し測定対象Ｓに照射されたときの測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波し、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とが合波したときの干渉光Ｌ４を干渉信号ＩＳとして検出し、検出した干渉信号ＩＳを用いて断層画像Ｐを生成するとき、干渉信号ＩＳからそれぞれ測定対象Ｓの各深さ位置における断層情報ｒ（ｚ）を取得し、取得した各断層情報ｒ（ｚ）に含まれるシース位置およびシース位置の信号レベルＳＬを検出し、検出したシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるように断層情報ｒ（ｚ）を補正することにより、シース３１は走査方向に対し略同一の反射率を有していることを利用し、シース位置の信号レベルＳＬを基準として各走査ラインの断層情報ｒ（ｚ）を補正することになるため、各走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、断層画像Ｐの画質の向上を図ることができる。
【００７０】
特に、断層情報補正手段５４が、シース位置の信号レベルＳＬと設定信号レベルＳＴとの差分を断層情報に加算する補正を行うものであるとき、シース位置の信号レベルＳＬを基準とした各断層情報の信号レベルの補正を行うことができるため、各走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、断層画像の画質の向上を図ることができる。
【００７１】
また、図８に示すように、シース検出手段１５３が所定の走査ラインのシース位置の信号レベルＳＬを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を用いて算出するとき、シース位置の信号レベルＳＬの検出に誤差が生じた場合であっても誤差による影響を最小限に抑えることができる。
【００７２】
特に、シース検出手段１５３が所定の走査ラインのシース位置の信号レベルＳＬを１枚もしくは複数枚の断層画像Ｐを構成する複数の走査ライン分のシース位置の断層情報ｒ（ｚＳ）を用いて算出するものであるとき、複数の断層画像Ｐ間での輝度やコントラストのばらつきを軽減することができる。
【００７３】
また、図１０に示すように、測定対象Ｓの深さ位置ｚに対する信号レベルの減衰率を示す信号レベル減衰特性と測定対象Ｓの深さ位置ｚに対する背景レベルｒ（ｚＢ）の減衰率を示す減衰特性背景レベル減衰特性とを記憶した減衰データテーブル２５３ａと、減衰データテーブル２５３ａに記憶された信号レベル減衰特性および背景レベル減衰特性とを用いて、断層情報ｒ（ｚ）の信号レベルを調整する信号レベル調整手段２５３ｂをさらに備えたものであるとき、断層情報ｒ（ｚ）の各深さ位置が深くなればなるほど信号レベルおよび背景レベルが減衰していくことを考慮した断層情報ｒ（ｚ）の調整を行うことができるため、断層画像Ｐの深さ方向に対する定量的な断層画像Ｐを生成することができる。
【００７４】
さらに、図１１に示すように、各走査ラインの断層情報ｒ（ｚ）毎に背景レベルｒ（ｚＲ）を検出する背景レベル検出手段３５１をさら備え、断層情報補正手段３５４が、シース検出手段５３により検出されたシース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるとともに、背景レベル検出手段３５１により検出された背景レベルＢＬが予め設定された設定背景レベルＢＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）を補正するとき、走査ライン毎に背景レベルＢＬがそれぞれ異なることを考慮してシース位置の信号レベルＳＬの検出を行うことができるため、走査ライン間における背景レベルＢＬのずれによる画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００７５】
このとき、背景レベル検出手段３５１が、所定の走査ラインの背景レベルＢＬを所定の走査ラインに隣接した複数の走査ライン分の背景レベルｒ（ｚＲ）を用いて算出するものであるとき、背景レベルｒ（ｚＲ）の検出に誤差が生じた場合であっても誤差による影響を最小限に抑えることができる。
【００７６】
特に、背景レベル検出手段３５１が、所定の走査ラインの背景レベルＢＬを１枚もしくは複数枚の断層画像Ｐを構成する複数の走査ライン分の背景レベルｒ（ｚＲ）を用いて算出するものであれば、複数の断層画像Ｐ間での輝度やコントラストのばらつきを軽減することができる。
【００７７】
本発明の実施形態は、上記実施の形態に限定されない。たとえば、図４の断層画像生成手段５５において、画像化手段は補正後の断層情報ｒ（ｚ）の信号レベルに対してカラーテーブルを適用し、擬色画像からなる断層画像を生成するようにしても良い。
【００７８】
また、図４の断層情報補正手段５４に設定レベルＳＴが予め設定されている場合について例示しているが、キーボードやマウス等の入力手段からの入力により、設定レベルＳＴ設定をもしくは調整できるようにしてもよい。
【００７９】
さらに、図１において断層画像処理装置５０〜３５０をいわゆるＳＳ−ＯＣＴ計測に適用した場合について例示しているが、図１２に示すようなＳＤ−ＯＣＴ計測を用いた光断層画像化システムについても同様に適用することができる。なお、図１２においては、光源ユニット１１０は、広帯域な低コヒーレンス光を射出するものであり、干渉信号検出手段１４０において、干渉光Ｌ４がレンズ４１介して回折格子素子４２に入射され、回折格子素子４１において各波長帯域毎に分光された後、レンズ４３を介して複数の光検出素子（フォトダイオード等）が配列された光検出部４４によって干渉信号ＩＳとして検出されることになる。この場合であっても、シース位置の信号レベルＳＬが設定信号レベルＳＴになるような補正条件により断層情報ｒ（ｚ）を補正することにより、走査ライン間における輝度やコントラストのばらつきを軽減し、画質の向上を図ることができる。
【００８０】
さらには、ＴＤ−ＯＣＴ計測を用いて光断層画像化システムにも上述した断層画像処理装置５０〜３５０にも適用することができる。この場合、反射ミラー２２が矢印Ａ方向に移動することにより、断層情報取得手段５３が各深さ位置ｚにおける断層情報ｒ（ｚ）を取得することになる。
【００８１】
また、図３の光プローブ３０において、測定光Ｌ１を回転走査させる場合について例示しているが、たとえば矢印θ方向に揺動走査する場合や光プローブ３０の長手方向に走査する場合等の回転走査でない場合であっても、光プローブ３０が先端光学系を覆うシース３１を備えた構成であれば、同様にシース像を信号補正の目安として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の断層画像処理装置が適用された光断層画像化システムの一例を示す概略構成図
【図２】図３の光源ユニットから射出される光の波長が掃引される様子を示すグラフ
【図３】図１の光断層画像化システムに使用される光プローブの一例を示す模式図
【図４】本発明の断層画像処理装置の好ましい実施形態を示すブロック図
【図５】図４の干渉信号取得手段において各走査ライン毎に干渉信号が取得される様子を示す模式図
【図６】図４の断層情報取得手段において取得される１走査ライン分の断層情報の一例を示すグラフ
【図７】本発明の断層画像処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャート
【図８】本発明の断層画像処理装置の第２の実施形態を示すブロック図
【図９】本発明の断層画像処理装置の第３の実施形態を示すブロック図
【図１０】図９の信号調整手段における減衰データテーブルに記憶された信号レベル減衰特性および背景レベル減衰特性を示すグラフ
【図１１】本発明の断層画像処理装置の第４の実施形態を示すブロック図
【図１２】本発明の断層画像処理装置が適用される光断層画像化システムの別の実施形態を示す模式図
【符号の説明】
【００８３】
１     光断層画像化システム
３１０ 光源ユニット
３０   光プローブ
３１   シース
３１ａ シース内面
３１ｂ シース外面
４０   干渉信号検出手段
５０、１５０、２５０、３５０ 断層画像処理装置
５１   干渉信号取得手段
５２   断層情報取得手段
５３   シース検出手段
５４   断層情報補正手段
５５   断層画像生成手段
５６   画像出力手段
６０   表示装置
１５３ａ      断層情報検出手段
１５３ｂ      レベル算出手段
２５１ 断層情報調整手段
２５１ａ      減衰データテーブル
２５１ｂ      信号レベル調整手段
ＩＳ   干渉信号
Ｌ     光
Ｌ１   測定光
Ｌ２   参照光
Ｌ３   反射光
Ｌ４   干渉光
Ｐ     断層画像
ｒ（ｚ）      断層情報
ｒＲ（ｚ）     補正後の断層情報
ｒ（ｚＳ）     シース位置の断層情報
Ｓ     測定対象
ＳＬ   シース位置の信号レベル
ＳＴ   設定信号レベル
【図１】
2008275529.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008275529.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008275529.tif 000009
【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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