(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得手段と、
前記眼底像に含まれる色情報を用いて得た前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分である青色成分の前記眼底像における割合が赤色成分及び緑色成分に対して相対的に大きくなるように前記眼底像を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記眼底像におけるハイライトポイントおよびシャドーポイントであって、色空間における前記ハイライトポイントと前記シャドーポイントとを結ぶ直線と前記色空間を規定する所定の座標軸とが成す角度と所定の角度との差を前記被検眼に含まれる混濁の程度とし、前記成す角度が所定の角度に近づくように前記眼底像を補正することにより、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように、前記眼底像を補正することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得手段と、
前記眼底像におけるハイライトポイントおよびシャドーポイントであって、色空間における前記ハイライトポイントと前記シャドーポイントとを結ぶ直線と前記色空間を規定する所定の座標軸とが成す角度が所定の角度に近づくように、前記眼底像を補正することにより、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように、前記眼底像を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項４】
前記所定の角度は、混濁が閾値より少ない眼の眼底像の輝度分布から得られたハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線と前記所定の座標軸とが成す角度であることを特徴とする請求項２または３に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記眼底像の輝度分布から前記ハイライトポイントおよび前記シャドーポイントを検出する検出手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記眼底像における視神経乳頭を除く領域の輝度分布から前記ハイライトポイントおよび前記シャドーポイントを検出することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記眼底像におけるハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差に応じて前記眼底像のコントラストを強調することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項８】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得手段と、
前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように前記眼底像を補正し、前記眼底像におけるハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差に応じて前記眼底像のコントラストを強調する補正手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記輝度差が大きい程、前記コントラストの強調度を小さくすることを特徴とする請求項７または８に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記シャドーポイントは前記眼底像に含まれる血管部分を含むことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記眼底像に対してエッジ検出して得たエッジ量に応じて前記眼底像のコントラストを強調することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１２】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得手段と、
前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように前記眼底像を補正し、前記眼底像に対してエッジ検出して得たエッジ量に応じて前記眼底像のコントラストを強調する補正手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項１３】
前記補正手段は、前記エッジ量が多い程、前記コントラストの強調度を小さくすることを特徴とする請求項１１または１２に記載の眼科装置。
【請求項１４】
前記混濁部分で散乱される割合が高い色成分は青色成分であり、
前記補正手段は、前記青色成分を赤色成分および緑色成分に対して相対的に大きくするように前記眼底像を補正することを特徴とする請求項３、８、１２のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１５】
前記眼底像の解析対象となる領域を決定する決定手段を更に備え、
前記眼底像における前記決定された領域を解析することにより得た解析結果である輝度及び色の情報を用いて、前記被検眼に含まれる混濁の程度が得られることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１６】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得工程と、
前記眼底像に含まれる色情報を用いて得た前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分である青色成分の前記眼底像における割合が赤色成分及び緑色成分に対して相対的に大きくなるように前記眼底像を補正する補正工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得工程と、
前記眼底像におけるハイライトポイントおよびシャドーポイントであって、色空間における前記ハイライトポイントと前記シャドーポイントとを結ぶ直線と前記色空間を規定する所定の座標軸とが成す角度が所定の角度に近づくように、前記眼底像を補正することにより、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように、前記眼底像を補正する補正工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得工程と、
前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように前記眼底像を補正し、前記眼底像におけるハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差に応じて前記眼底像のコントラストを強調する補正工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１９】
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得工程と、
前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の前記眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくするように前記眼底像を補正し、前記眼底像に対してエッジ検出して得たエッジ量に応じて前記眼底像のコントラストを強調する補正工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれか１項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】
開示の技術は、眼科装置、画像処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼の水晶体に混濁が発生する白内障、や角膜に混濁が発生する疾患が知られている。水晶体に混濁がある被検眼の画像を細隙灯顕微鏡により取得する方法として、水晶体の混濁度合いが強くなるほど撮影光量およびブルー成分のゲインを下げて画像を取得する方法が知られている（特許文献１）。この方法により混濁部のブルー成分による反射光の画像への影響を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１０５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、混濁により主に短波長である青色成分が散乱されるため、混濁のある眼の画像に含まれる青色成分は混濁のない眼の画像に含まれる青色成分に比べて減少する場合がある。すなわち、従来のように混濁がある場合に撮影光量および青色成分のゲインを下げると画像に含まれる青色成分が更に減少することとなってしまう。
【０００５】
開示の技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、混濁がある被検眼から良好な画像を取得することを目的１つとする。
【０００６】
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の眼科装置の一つは、
被検眼の眼底に光を照射することで得られる前記眼底からの戻り光に基づいて前記被検眼の眼底像を取得する画像取得手段と、
前記眼底像に含まれる色情報を用いて得た前記被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、前記眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分である青色成分の前記眼底像における割合が赤色成分及び緑色成分に対して相対的に大きくなるように前記眼底像を補正する補正手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、混濁がある被検眼から良好な画像を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】眼底撮像装置の構成の一例を示す図である。
【図２】眼底カメラの測定部１００およびカメラ部１０１内の構成の一例を示す図である。
【図３】画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】眼底像の一例を示す図である。
【図５】眼底像に設定される解析エリアの一例を示す図である。
【図６】眼底像のヒストグラムの一例を示す図である。
【図７】色空間におけるハイライトポイントとシャドーポイントの一例を示す図である。
【図８】コントラスト値に対する強調量の特性の一例を示す図である。
【図９】画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】フィルタの一例を示す図である。
【図１１】眼底像に含まれる色成分の一例を示す図である。
【図１２】画像処理手順の一例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】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本実施形態に係る眼科装置について説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は本明細書及び図面に開示された構成に限定されるものではない。
【００１１】
［実施例１］
＜撮像装置の構成＞
本実施例における眼底撮像装置の構成の一例について、図１、図２を用いて説明する。眼底撮像装置は眼科装置の一例に相当する。
【００１２】
図１は眼底撮像装置の構成の一例を示す側面図であり、測定部１００、撮像素子を含むカメラ部１０１、本体部１０２、ジョイスティック１０３および顔受け１０４を備える。なお、測定部１００内に撮像素子が含まれることとしてもよい。また、本実施例では眼底撮像装置として眼底カメラを例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、眼底撮像装置は、主波長の異なる複数の光源を用いたＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｙ）等眼底カメラ以外の装置であってもよい。
【００１３】
測定部１００は、被検眼に対して光を照射する光学系及び被検眼からの戻り光を撮像素子に導く光学系を備える。また、測定部１００はジョイスティック１０３に対する検者の操作に応じて本体部１０２に対して３次元的に駆動可能なように構成されている。さらに、オートアライメントを行う際にはプロセッサによって制御されたモーターにより、測定部１００は本体部１０２に対して３次元的に駆動可能なように構成されている。
【００１４】
カメラ部１０１は撮像素子を備える。例えば、カメラ部１０１は一眼レフカメラの本体部により実現される。なお、カメラ部１０１は撮像した画像を表示可能な表示部を備えることとしてもよいしタッチパネル等の操作部を備えることとしてもよい。カメラ部１０１は測定部１００の外部に取り付けられることとしてもよいし内部に備えられることとしてもよい。
【００１５】
本体部１０２は例えば測定部１００を駆動するモーターおよびジョイスティック１０３に対する検者の操作を測定部１００に動力として伝える機構を備える。
【００１６】
ジョイスティック１０３は測定部１００を駆動する際に用いられる部材である。なお、本実施例においては測定部１００を駆動するためにジョイスティック１０３を用いたがこれに限定されるものではない。例えばタッチパネルを用いて検者からの操作を受け付け、この操作に基づいて測定部１００を駆動できるようにしてもよい。
【００１７】
顔受け１０４は被検者の顔を固定する部材である。顔受け１０４は顎受けおよび額当てを備える。顔受け１０４によって被検者の顎と額とを固定することで被検眼の固定を促す。
【００１８】
次に、眼底撮像装置の詳細な構成について説明する。図２は測定部１００およびカメラ部１０１内の構成の一例を示す図である。
【００１９】
光軸Ｏ１、Ｏ２上には照明光学系が構成されている。光軸Ｏ１上には、近赤外光を発するＬＥＤ光源を備える観察用光源１、コンデンサレンズ２、ストロボ等の撮影用光源３、レンズ４およびミラー５が配置されている。なお観察用光源１としてＬＥＤ光源以外の光源を用いることとしてもよい。また撮影用光源３は例えばＬＥＤ光源またはキセノン管により実現され、例えば可視光を射出する。
【００２０】
さらに、観察用光源１から射出された光のミラー５による反射方向の光軸Ｏ２上には、リング状開口を有するリング絞り６、フォーカス指標投影手段７、リレーレンズ８および中央部開口を有する孔あきミラー９が順次に配列されている。
【００２１】
また、観察用光源１から射出された光の孔あきミラー９による反射方向の光軸Ｏ３上には、被検眼Ｅに対向して対物レンズ１０が配置されている。更に、孔あきミラー９の孔部に撮影絞り１１が設けられ、その後方（被検眼側とは反対方向）にフォーカスレンズ１２、撮影レンズ１３、ミラー１４および撮像素子１５が順次に配列されている。
【００２２】
そして、被検眼からの戻り光のミラー１４による反射方向の光軸Ｏ４上には、固視目標１６が配置されている。この固視目標１６は被検眼Ｅの眼底Ｅｒの任意の位置に、固視目標を投影するための液晶表示パネルとバックライト等を備え、撮像素子１５と光学的に共役な位置に配置されている。
【００２３】
また、孔あきミラー９の孔部の近傍の光路Ｏ３から左右方向にずれた位置には、指標光束を導くライトガイド１７の出射端が配置されている。このライトガイド１７の入射端には、アライメント指標を点灯するためのＬＥＤ光源１８が接続され、ライドガイド１７の出射端から射出された光がアライメント指標として被検眼に投影される。
【００２４】
撮像素子１５は被検眼からの戻り光を受光するセンサであり例えばＣＣＤによって実現される。なお、撮像素子１５はＣＣＤに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳによって実現されることとしてもよい。撮像素子１５は例えば赤外光および可視光に感度を有する。なお、赤外光に感度を有する撮像素子および可視光に感度を有する撮像素子を別々に備えることとしてもよい。また、撮像素子１５は画像処理部１９に接続されている。
【００２５】
画像処理部１９は撮像素子１５の出力に基づいて被検眼の画像を生成する。具体的には画像処理部１９は眼底からの戻り光を受光した撮像素子１５の出力に基づいて眼底像を取得する。すなわち、画像処理部１９は、被検眼の眼底に光を照射することで得られる眼底からの戻り光に基づいて被検眼の眼底像を取得する画像取得手段の一例に相当する。
【００２６】
また、画像処理部１９は被検眼の画像に対して所定の画像処理を施す。なお、画像処理部１９はカメラ部１０１に備えられることとしてもよいし、測定部１００内に備えられることとしてもよい。また、眼底撮像装置とは別のＰＣ等の装置に備えられることとしてもよい。
【００２７】
ここで、画像処理部１９は例えばＣＰＵ、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ等の処理部により実現される。画像処理部１９のより詳細な機能について説明する。ＣＰＵ等の処理部が不図示のＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで図２（ｂ）に示すように画像生成部１９０、抽出部１９１、検出部１９２、補正部１９３および強調部１９４として機能する。
【００２８】
ＣＰＵ等の処理部およびＲＯＭ等の記憶部は１つであってもよいし複数であってもよい。すなわち、少なくとも１以上の処理部（ＣＰＵ）と少なくとも１つの記憶部（ＲＯＭ等）とが接続されており、少なくとも１以上の処理部が少なくとも１以上の記憶部に記憶されたプログラムを実行した場合にＣＰＵ等の処理部は上記の各部として機能する。
【００２９】
画像生成部１９０は撮像素子１５の出力に基づいて被検眼の画像を生成する。より具体的には被検眼の眼底像を生成する。なお、画像生成部１９０は、例えば、観察用光源１から射出された光の被検眼からの戻り光に基づいて白黒画像を生成し、撮影用光源３から射出された光の被検眼からの戻り光に基づいてカラー画像を生成する。
【００３０】
決定部１９１は画像生成部１９０によって生成された画像における色成分を抽出するための領域を決定する。より具体的には、決定部１９０は眼底像に対して予め定められた領域を設定し、この領域内で視神経乳頭に相当する領域を決定する。そして、決定部１９１は、視神経乳頭が含まれない領域を色成分を抽出するための領域（検出部１９２の処理対象の領域）と決定する。決定部１９１は、例えば、設定された領域を複数の小領域に分割し各小領域における輝度の平均値を求め、設定された領域内で輝度が高い小領域を視神経乳頭に相当する領域として特定する。また、決定部１９１は、輝度の平均値が所定の閾値以上の小領域を視神経乳頭に相当する領域として特定することとしてもよい。なお視神経乳頭のおおよそのサイズを不図示の記憶部に記憶しておき、このサイズに相当する分の設定された領域内で輝度が高い小領域を視神経乳頭に相当する領域として特定することもできる。このサイズはロバスト性を考慮し通常の視神経乳頭のサイズより大きなサイズとすることとしてもよい。
【００３１】
なお、決定部１９１は、設定された領域内で最も輝度が高い小領域を中心に記憶している視神経乳頭のサイズ分の小領域を視神経乳頭に相当する領域と特定することとしてもよい。また、不図示の記憶部はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはＳＳＤ等により構成される。
【００３２】
また、決定部１９１は、眼底像に対して領域を設定する以前に眼底像の輝度に基づいて視神経乳頭を検出し、視神経乳頭を避けるように眼底像に領域を設定することとしてもよい。
【００３３】
さらに、決定部１９１は、設定された領域内で小領域の平均輝度が所定の閾値より低い部分を検出部１９２の処理対象から外すこととしてもよい。このようにすれば眼底像において極端に輝度が高い部分および低い部分を処理対象から除外することができるため、画像処理の確実性を向上させることが可能となる。平均輝度が所定値より低い部分の一例としては眼底における黄斑が挙げられる。
【００３４】
なお、上記の例では小領域の平均輝度を用いることとしたが、小領域における輝度の最大値、最小値または中央値のいずれかを用いることとしてもよい。
【００３５】
検出部１９２は決定部１９１により決定された領域からハイライトポイント（明部）およびシャドーポイント（暗部）を検出する。すなわち、検出部１９２は、眼底像の輝度分布からハイライトポイントおよびシャドーポイントを検出する検出手段の一例に相当する。
【００３６】
より具体的には、検出部１９２は、視神経乳頭を除く領域の輝度分布からハイライトポイントおよびシャドーポイントを検出する。
【００３７】
ここで、検出部１９２は、例えば、決定部１９１により決定された領域における輝度の高い側から５％の輝度値をハイライトポイントとして検出する。また、検出部１９２は、例えば、決定部１９１により決定された領域における輝度の低い側から８％の輝度値をシャドーポイントとして検出する。なお、ハイライトポイントとして検出する輝度は輝度の高い側から５％以外の輝度値であってもよいし、１〜５％の輝度値をハイライトポイントとするなどハイライトポイントの輝度値に幅を持たせることとしてもよい。また、シャドーポイントとして検出する輝度は輝度の低い側から８％以外の輝度値であってもよいし、１〜８％の輝度値をシャドーポイントとするなどシャドーポイントの輝度値に幅を持たせることとしてもよい。
【００３８】
検出部１９２は更にハイライトポイントおよびシャドーポイントの色情報の平均を求める。例えば、ハイライトポイントのＲ，Ｇ，Ｂの各値の平均をとることでハイライトポイントの色情報の平均を求める。なお、平均はＹ，Ｃｂ,Ｃｒ等の他の情報を用いて平均をとることとしてもよい。また、平均値ではなく最大値、最小値または中央値のいずれかを用いることとしてもよい。
【００３９】
さらに、検出部１９２はハイライトポイントおよびシャドーポイントそれぞれの色情報の平均値を色空間にマッピングする。具体的には縦軸を輝度Ｙとして横軸をＣｂとする座標にハイライトポイントおよびシャドーポイントそれぞれの色情報の平均値をマッピングする。そしてマッピングしたハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線の縦軸に対する角度を画像の色合いとして取得し、この角度を記憶部に保存する。なお、取得する角度は縦軸との角度に限定されるものではなく、ハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線の横軸に対する角度であってもよい。ハイライトポイントおよびシャドーポイントをマッピングする座標はＹ−Ｃｂの座標に限定されるものではなく、Ｙ−Ｃｒの座標等の他の座標であってもよい。
【００４０】
また、検出部１９２は、マッピングされたハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差をコントラスト値として検出する。検出されたコントラスト値は図示しない記憶部に保存される。
【００４１】
なお、検出部１９２はハイライトポイントおよびシャドーポイント以外に例えば中間の輝度値のポイントを眼底像から抽出し、これら３つのポイントの近似直線を用いて上記の処理を行うこととしてもよい。すなわち、検出部１９２が検出するポイントはハイライトポイントおよびシャドーポイントの２点に限定されるものではない。また、検出部１９２はシャドーポイントまたはハイライトポイントと中間の輝度値のポイントとを通る直線に基づいて上記の処理を行うこととしてもよい。
【００４２】
補正部１９３は、検出部１９２により検出された角度を、混濁のない被検眼の画像のハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線と輝度Ｙを示す縦軸とのなす角度に近づくように画像生成部１９０で生成された画像の色補正（回転変換）を行う。例えば、補正部１９３は、縦軸と横軸との交点（原点）あるいはシャドーポイントを中心としてハイライトポイントとシャドーポイントを結ぶ直線を回転させるように画像を補正する。補正方法の詳細については後述する。
【００４３】
なお、色補正の目標は、混濁のない被検眼の画像のハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線と輝度Ｙを示す縦軸とのなす角度であることが理想的だが、完全に混濁のない眼の画像における角度に限定されるものではない。また、複数の画像における当該角度の平均値を色補正の目標とすることとしてもよい。
【００４４】
さらに、補正部１９３は、混濁のない被検眼の画像のハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差を目標として検出部１９２により検出されたコントラスト値を補正（コントラスト補正）する。なお、コントラスト値の補正の目標は、混濁のない被検眼の画像のハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差であることが理想的だが、完全に混濁のない眼の画像における輝度差に限定されるものではない。
【００４５】
なお、補正部１９３は、回転変換およびコントラスト値の補正の両方の補正を行うこととしてもよいし、いずれか一方の補正のみを行うこととしてもよい。
【００４６】
強調部１９４は被検眼の画像に対してコントラストの強調処理を行う。例えば、強調部１９４は、検出部１９２が検出したハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差（コントラスト値）に応じたコントラストの強調処理を行う。例えば、強調部１９４は検出部１９２によって検出されたコントラスト値が大きいほどコントラストの強調量を下げる。これにより過度なコントラストの強調を避けることが可能となる。
【００４７】
制御部２０はＣＰＵ等の処理部により実現され、プログラムに従い各種の制御を行う。例えば、制御部２０は観察用光源１および撮影用光源３の発光制御を行う。また、制御部２０は画像処理部１９により画像処理が施された画像をモニタ２１に表示させる。さらに、制御部２０は画像生成部１９０により生成された画像および画像処理部１９により画像処理が施された画像を不図示の記憶部に記憶させる。また、制御部２０は記憶部に記憶された画像を読出し画像処理部１９に処理させることも可能である。より具体的には、操作部２２を介して検者から画像処理の指示が制御部２０に入力された場合、制御部２０は記憶部に記憶された画像を読出し画像処理部１９に画像処理を行わせる。
【００４８】
また、制御部２０は、取得された被検眼の前眼部画像から混濁の有無を検出する手段を備え、混濁が検出された場合には自動的に上記の画像処理を行うように画像処理部１９を制御することとしてもよい。なお、前眼部画像から混濁を求める手法は既知の種々の手法により実現可能である。
【００４９】
ここで、制御部２０はカメラ部１０１に備えられることとしてもよいし、測定部１００内に備えられることとしてもよい。また、眼底撮像装置とは別のＰＣ等の装置に備えられることとしてもよい。なお、制御部２０は画像処理部１９、モニタ２１および操作部２２と接続されている。
【００５０】
モニタ２１は画像生成部１９０で生成された被検眼の画像（例えば眼底像）を表示する。より具体的には、モニタ２１は観察用光源１から射出された光の被検眼からの戻り光に基づく白黒画像および撮影用光源３から射出された光の被検眼からの戻り光に基づくカラー画像を表示する。ここでモニタ２１はカメラ部１０１に備えられることとしてもよいし、カメラ部１０１とは別に備えられることとしてもよい。カメラ部１０１に備えられる場合モニタ２１は例えばカメラ部１０１を構成するカメラの背面液晶に相当する。
【００５１】
操作部２２はマウス、キーボード、タッチパネルおよび撮影スイッチ等の少なくとも一つを備える。検者は操作部２２を介して制御部２０に対して画像処理の指令等を送ることが可能である。操作部２２にはジョイスティック１０３が含まれることとしてもよい。また、操作部２２は眼底撮像装置とは別のＰＣ等の装置に備えられることとしてもよい。なお、モニタ２１がタッチパネルの機能を有する場合にはモニタ２１に操作部２２が備えられることとなる。
【００５２】
上述のように構成された眼底撮像装置によって被検眼の眼底像を撮像する場合、まず制御部２０が観察用光源１を点灯させる。観察用光源１から射出した光束は、コンデンサレンズ２で集光され、レンズ４、ミラー５、及びリング絞り６を通ってリング光束とされた後に、リレーレンズ８、孔あきミラー９により光軸Ｏ３方向に偏向され、対物レンズ１０を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。   
【００５３】
眼底Ｅｒに達した光束は、眼底Ｅｒにより反射散乱されて眼底反射像として被検眼Ｅから出射する。この光束は対物レンズ１０、撮影絞り１１、フォーカスレンズ１２、撮影レンズ１３を通過した後に、撮像素子１５に結像する。そして、制御部２０は撮像素子１５の出力を取得して、観察用撮像素子１５で撮像した眼底像をモニタ２１に表示させる。
【００５４】
検者はモニタ２１に映出された眼底像を観察しながら、被検眼Ｅと光学ユニットとの位置合わせの微調整とフォーカス調整を行う。そして、検者は操作部２２に含まれる撮影スイッチを押して撮影を行う。なお、撮影スイッチの押し下げを契機として制御部２０は撮影用光源３を発光させることで被検眼に撮影用の可視光を照射させる。この光の眼底Ｅｒからの戻り光が撮像素子１５に結像する。そして観察画像と同様に制御部２０により眼底像がモニタ２１に表示される。ここで観察用光源１を用いて撮影される画像は白黒画像であり、撮影用光源３を用いて撮影される画像はカラー画像である。
【００５５】
撮影された画像は、制御部２０に接続された不図示の眼底撮像装置内部の記憶部に蓄積される。この内部の記憶部に蓄積された画像は、操作部２２を操作することで、適宜読み出されモニタ２１に表示される。また、制御部２０に外部の記憶部および外部コンピュータを接続することができ、制御部２０は撮影画像をそれら外部機器へ転送することができる。
【００５６】
＜画像処理＞
次に、画像処理部１９による処理手順の一例について図３〜図８を参照し説明する。
【００５７】
本実施例における画像処理の流れの一例を図３に示す。なお、本実施例では、画像処理部１９が、操作部２２からの指示に基づいて制御部２０が記憶部から読み出した撮影済みの画像（例えば、カラー眼底像）に対して画像処理を行う場合について述べる。なお、制御部２０は眼底撮像装置の内部または外部の記憶部のいずれから読み出してもよい。
【００５８】
まず、ステップＳ３０１において、決定部１９１は検出部１９２の解析対象となるエリアを決定する。図４に、後極中心と呼ばれる構図で撮影された眼底Ｅｒの撮影画像の模式図の一例を示す。図４において、ＯＤは視神経乳頭を、ＢＶは血管をそれぞれ示している。視神経乳頭ＯＤは、他の網膜部に対して非常に明るく映る器官である。
【００５９】
眼底像以外の一般的な画像補正では、明るいエリアをハイライトポイント、暗いエリアをシャドーポイントとして抽出し、それぞれのエリアが白と黒になるような画像変換を行う画像処理が知られている。眼底像においてこの処理を行うと、視神経乳頭がハイライトポイントとなり、処理を行った結果、視神経乳頭が白く変換される。ところが、視神経乳頭が、白くなりすぎると、緑内障などの疾患が疑われることになる。そのため、視神経乳頭を白くしすぎることは、眼底写真の色変換としては不適切な処理となる。また、視神経乳頭の明るさや色合いは、疾病により変わることが知られている。
【００６０】
そこで、本実施例では、ハイライトポイントおよびシャドーポイントを抽出するエリアとして、視神経乳頭以外の網膜部を対象とすることで、前記課題を解決して、視神経乳頭が白くなりすぎず、視神経乳頭の疾病により解析結果が左右されにくい構成としている。
【００６１】
詳しくは、図５に示すように、決定部１９１は眼底像の中央部に初期解析エリア４００を設定し、そこをメッシュ状にサブエリア（小領域）に区切る。なお初期解析エリア４００の大きさおよび位置は変更可能としてもよい。
【００６２】
次に、決定部１９１は、メッシュ状に区切られたサブエリアごとの平均輝度値を求める。ここで、予め記憶部に記憶した視神経乳頭のおよその大きさの情報を用いて、決定部１９１は、初期解析エリア４００全体から視神経乳頭の大きさに相当する閾値以上の明るさのサブエリアを検出し、解析エリアから除外する。これにより、視神経乳頭を解析エリアから除外している。除外されたサブエリアを４０１、除外されず残ったサブエリアを４０２として図５に示す。サブエリア４０１には「×」が示されている。
【００６３】
上述の処理により決定部１９１はハイライトポイントおよびシャドーポイントを抽出する眼底像上の領域を決定する。
【００６４】
次に、ステップＳ３０２において検出部１９２は、決定部１９１により決定された領域におけるヒストグラム（輝度分布）を作成し、ハイライトポイントとシャドーポイントとを検出する。図６は眼底像のヒストグラムの一例である。
【００６５】
本実施例では、ハイライトポイントは、明るい側から５％の輝度値とし、ハイライトポイントの輝度値を有する画素の色情報の平均をハイライトポイントの色として保持する。また、ダーク側は、暗い側から８％の輝度値とし、シャドーポイントの輝度値を有する画素の色情報の平均をシャドーポイントの色として保持する。
【００６６】
ここで、シャドーポイントを暗い側から８％としている理由について説明する。眼底上で暗く映る部位としては血管、特に静脈が挙げられる。静脈の色は、血液の色によるため、色合いに個人差が少ないことが実験的に分かった。そのため、本実施例では、個人差の少ない部位として血管の一部をシャドーポイントに含められるようにシャドーポイントの輝度値を設定している。もちろんこの数値は、前述の解析エリアの大きさや位置により左右されるため、それらに応じて適宜変更されることが好ましく、血管の一部を含むように設定することがより好ましい。また、ハイライトポイントについてはノイズ等により発生する高輝度部分を避けるために明るい側から５％の輝度値としているが、他の値の輝度値であってもよい。
【００６７】
すなわち、ハイライトポイントとして検出する輝度値およびシャドーポイントとして検出する輝度値は上記の値に限定されるものではない。
【００６８】
次に、ステップＳ３０３において検出部１９２はハイライトポイントおよびシャドーポイントを用いて眼底像の色合いを検出する。色合いを検出する処理の一例を図７を用いて説明する。図７は、ＹＣｂＣｒの色空間において、眼底像のハイライトポイントとシャドーポイントとをプロットしたもので、Ｙ−Ｃｂ空間上の射影を図示している。Ｃｂを示す軸は紙面左方向に向かう程小さな値（大きな負の値）となり、Ｙを示す軸は紙面上方向に向かう程大きな値となる。なお、Ｃｒの軸は紙面鉛直方向になるため図示を省略している。ここで、ＣｂおよびＹを示す座標軸は色空間を規定する所定の座標軸の一例に相当する。
【００６９】
なお、本実施例で用いた色空間は、ＹＣｂＣｒの空間としている。これは、撮影画像として保持されるＲＧＢ色空間からの変換の手間が少ないことから選択した色空間である。しかしながら、ＲＧＢ色空間や、ＸＹＺ色空間，Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間などどのような色空間で同様の処理を行ってもよい。
【００７０】
図７において、７００は平均的な白内障眼のハイライトポイント、７０１は同じ白内障眼のシャドーポイントを示している。なお、本実施例では白内障眼の眼底像に対する画像処理を例に挙げているが、角膜に混濁のある被検眼の眼底像に対しても開示の画像処理は適用可能である。
【００７１】
また、７０２は非白内障眼のハイライトポイント、７０３は同じ非白内障眼のシャドーポイントを示している。白内障眼と非白内障眼のシャドーポイントはほぼ同じ位置であるが、ハイライトポイントは、Ｃｂ方向に大きなずれがあることが分かる。ハイライトポイントとシャドーポイントを結ぶ直線とＹ軸方向とのなす角を白内障眼については７０４、非白内障眼については７０５として図示する。図７より両者の角度に差があることが分かる。この差は、白内障の混濁により、撮影時の入射光中の短波長成分（青色成分）が散乱された結果、眼底像が黄色方向に色が傾いているためだと推測できる。このため、白内障眼は、非白内障眼と比較し、黄色がかぶったような画像が撮影され、結果、眼底上の血管などの特徴が視認しにくくなる。
【００７２】
なお、非白内障眼とは混濁が全くない眼および混濁が所定の閾値より少ない眼を含む概念である。すなわち、角度７０５は、混濁が閾値より少ない眼の眼底像の輝度分布から得られたハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線と色空間を規定する所定の座標軸とが成す所定の角度の一例に相当する。
【００７３】
検出部１９２は、図７に示すように、ステップＳ３０２で求めたハイライトポイントの色およびシャドーポイントの色を用いて、ＹＣｂＣｒの色空間にハイライトポイント７００およびシャドーポイント７０１をマッピングする。そして、検出部１９２はハイライトポイント７００とシャドーポイント７０１とを結ぶ直線と縦軸との成す角度７０４を眼底像の色合いとして検出する。そして検出部１９２は検出した角度を記憶部に記憶させる。なお、非白内障眼における角度７０５は、例えば白内障眼の画像に対する処理と同様の処理を事前に行い予め記憶部に記憶されている。なお、角度７０５を本眼底撮像装置で検出するのではなく、他の装置で検出することとしてもよいし既知の値があれば単にその値を記憶部に記憶させることとしてもよい。
【００７４】
次に、ステップＳ３０４において検出部１９２は眼底像のコントラストを検出する。具体的には検出部１９２はハイライトポイント７００の輝度とシャドーポイント７０１の輝度との差（輝度差）をコントラスト値として検出する。検出部１９２は検出したコントラスト値を記憶部に記憶させる。なお、非白内障眼におけるハイライトポイント７０２の輝度とシャドーポイント７０３の輝度との差も検出部１９２は事前に検出し記憶部に記憶させている。なお、非白内障眼の画像のコントラストを本眼底撮像装置で検出するのではなく、他の装置で検出することとしてもよいし既知の値があれば単にその値を記憶部に記憶させることとしてもよい。
【００７５】
なお、本実施例のステップＳ３０２〜Ｓ３０４の処理においては、撮影画像そのものを使っているが、処理速度を向上させるために縮小されたサムネイル画像を用いてもよいし、撮影者が設定した画像サイズを閾値として、撮影画像を用いるかサムネイル画像を用いるかを決定してもよい。また、サムネイル画像の画像サイズを適宜変更してよい。また、ステップＳ３０３、ステップＳ３０４の実行順序は逆であってもよいし並列に実行することとしてもよい。
【００７６】
次に、ステップＳ３０５において補正部１９３は眼底像の色補正を行う。この色補正は、ステップＳ３０３で検出した角度７０４を角度７０５に近づけるような回転変換を含む。さらに、ステップＳ３０５において行われる色補正は、回転変換後のハイライトポイント７００とシャドーポイント７０１との輝度差をハイライトポイント７０２とシャドーポイント７０４との輝度差に近づけるように伸長する変換を備える。
【００７７】
回転変換の具体例について説明する。補正部１９３は縦軸と横軸との交点（原点）あるいはシャドーポイント７０１を中心にハイライトポイント７００とシャドーポイント７０１とを結ぶ直線を回転させることで角度７０４を角度７０５に近づける。理想的には補正部１９３は角度７０４が角度７０５と等しくなるように眼底像の色補正を行う。なお、角度７０４と角度７０５とが完全に等しくなくとも、補正部１９３は、角度７０４と角度７０５との差が所定の閾値以内に収まるように眼底像の色補正を行うこととしてもよい。なお、角度７０４と角度７０５との差は混濁の程度に応じた差である。ここで、角度７０４を角度７０５に近づける色補正はＣｂの値を大きくする補正ということができる。すなわち、この回転変換は混濁により主に散乱される青色成分の画像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくする補正である。つまり、補正部１９３は、被検眼に含まれる混濁の程度に応じて、眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくなるように眼底像を補正する補正手段の一例に相当する。具体的には、混濁部分で散乱される割合が高い色成分である青色成分の画像における割合を赤色成分および緑色成分に対して相対的に大きくする。
【００７８】
ここで、角度７０４は、色空間においてハイライトポイントとシャドーポイントとを結ぶ直線と色空間を規定する所定の座標軸とが成す角度の一例に相当する。すなわち、ステップＳ３０５における角度７０４を角度７０５に近づける色補正は、色空間において前記ハイライトポイントと前記シャドーポイントとを結ぶ直線と色空間を規定する所定の座標軸とが成す角度が所定の角度に近づくように眼底像に含まれる色成分のうち前記被検眼の混濁部分で散乱される割合が高い色成分の眼底像における割合を他の色成分に対して相対的に大きくする補正の一例である。
【００７９】
なお、この色補正は図７から明らかなように輝度に応じて補正量が異なる。例えば、ハイライトポイント７００に近い画像はシャドーポイントを７０１に近い画像に比べて大きく補正される。補正部１９３は、輝度と補正量との関係を示すテーブル等の情報を生成し記憶部に記憶させる。記憶されたテーブル等の情報は眼底像に対して再び画像処理を行い際に用いることとしてもよい。なお、輝度と補正量との関係はテーブルではなく変換式として記憶させることとしてもよい。また、補正部１９３は色情報と補正量とを対応付けるテーブルまたは変換式を生成し、記憶させることとしてもよい。例えば、(Y,Cb,Cr)のCr軸方向の回転φ(Rφ)後の(Y’,Cb’,Cr’)は次の変換式（回転変換）で計算される。補正部１９３は、この変換をすべての画素について行う。 
【００８０】
0006742691.tif 000002
【００８１】
また、眼底像の明るい部分と暗い部分とで補正強度を変えてもよい。すなわち、画像の輝度に応じて補正強度を変更してもよい。ここで補正強度とは角度７０４を角度７０５と等しくする際に必要な補正量に対して乗算される係数である。例えば、画像のハイライトポイント７００からシャドーポイント７０１までの輝度値における補正強度を１、輝度値０の黒点と、輝度値２５５の白点の補正強度を０としてもよい。また、ハイライトポイント７００から白点までの輝度の画素に対しては白点に近づく程補正強度が小さくなるように補正強度を変更してもよい。同様にシャドーポイント７０１から黒点までの輝度の画素に対しては黒点に近づく程補正強度が小さくなるように補正強度を変更してもよい。なお、この輝度に対する補正強度の値を示すテーブルは記憶部に予め記憶されており、画像処理の際には輝度と補正量との関係を示すテーブルと輝度と補正強度との関係を示すテーブルとに基づいて補正部１９３は眼底像の色補正を行うこととしてもよい。
【００８２】
輝度と補正強度との関係を用いて色補正を行うことで、眼底像における明るい部分および暗い部分の画素が、平均輝度の画素に比べて補正強度が弱くなる。これにより、ハイライトポイント７００よりも明るい視神経乳頭が白くなりすぎること、および、シャドーポイント７０１よりも暗いエリアが暗くなりすぎることを防ぐことが可能になる。すなわち、診断に適した良好な眼底像を得ることが可能となる。
【００８３】
さらに、補正部１９３は、血管部の色合いを揃えるために検出されたシャドーポイント７０１をターゲットとなるシャドーポイント７０３に近づける平行移動を加えてよい。例えば、補正部１９３はシャドーポイント７０１とシャドーポイント７０３との座標の差分を検出し、この差分に基づいてハイライトポイント７００からシャドーポイント７０１までの画素を含む眼底像の画素を色空間において平行移動させるように補正を行うこととしてもよい。なお、回転変換および平行移動を実行する順序はどちらが先であってもよい。
【００８４】
また、本実施例は、ＹＣｂＣｒの空間を用い、ハイライトポイントおよびシャドーポイントの検出をＹ−Ｃｂ空間で行ったため変換は、Ｃｒ軸周りの回転変換となる。しかし、Ｙ−Ｃｒ空間についても同様の処理を行い、Ｃｂ軸周りの回転変換を行ってもよい。
【００８５】
さらに、図７に示すハイライトポイント７０２とシャドーポイント７０３を変換のターゲットとし、検出されたハイライトポイント７０１とシャドーポイント７０２がターゲットに近づくように変換行列を設定してもよい。この場合、変換精度を高めるために、前述のステップＳ３０２において、ハイライトポイントとシャドーポイントとの間を補完するために、その間のポイントを保持してもよい。
【００８６】
また、前述の通り、他の色空間を用いてもよい。例えばＬ＊ａ＊ｂ＊空間であれば、ｂ＊の方向が黄色味の方向であるため、Ｌ＊−ｂ＊の空間においてハイライトポイントとシャドーポイントとを検出し、ａ＊軸周りに回転変換を行ってもよい。
【００８７】
上記の回転変換後に、補正部１９３は、ハイライトポイント７００とシャドーポイント７０１との輝度差をハイライトポイント７０２とシャドーポイント７０４との輝度差に近づけるように伸長する変換を行う。図６における実線は回転変換後の眼底像のヒストグラムを示し、点線は伸長変換後の眼底像のヒストグラムを示す。図６に示すように、ハイライトポイント７００とシャドーポイント７０１との輝度差を大きくする処理が行われる。なお、この伸長変換は回転変換より前に行うこととしてもよい。また、この伸長変換についてもＹＣｂＣｒ空間以外の色空間で行うこととしてもよい。
【００８８】
次に、ステップＳ３０６において強調部１９４は眼底像のコントラストを強調する。本実施例では、コントラストを強調するためにアンシャープマスクの処理を画像に適用する。一般的に、アンシャープマスクの処理には、アンシャープマスクのサイズ（処理マスクのサイズ）と強調量、処理を掛ける閾値のパラメータが含まれる。処理マスクのサイズは、一般的な画像処理で用いられるものよりも大きなサイズであり、網膜上の動脈、静脈が強調されるサイズに設定される。
強調量に関しては、ステップＳ３０４で検出、保持されたコントラスト値に基づいて決定される。コントラスト値が大きければ、混濁などの画像の視認性の阻害要因が弱いと考えられるため、過度な強調を避けるためにコントラスト値に応じて強調量を決定する。強調量をコントラスト値から決定するテーブルの一例を図８に示す。図８に示す例では、コントラスト値が小さいほど強調量が大きくなっている。これによりコントラスト値が大きい場合に過度な強調を避ける一方、コントラスト値が低い場合には強調量を大きくして血管等の視認性がよい眼底像を生成することが可能となる。すなわち、強調部１９は輝度差（コントラスト値）に応じて眼底像のコントラストを強調する補正手段の一例に相当する。より具体的には、補正手段の一例に相当する強調部１９は、図８のように輝度差が大きい程、コントラストの強調度を小さくする。
【００８９】
本ステップＳ３０６の処理により、コントラストが適応的に強調された画像補正が実現できる。上述の画像処理が施された画像は制御部２０により記憶部に記録されるとともに、制御部２０はモニタ２１に画像処理が施された眼底像を表示させる。なお、制御部２は、モニタ２１には画像処理前後の画像を並べて表示させてもよいし、画像処理前後の画像を切り替え可能に表示させることとしてもよい。
【００９０】
以上説明した画像処理によって、被検眼に混濁がある場合においても良好な眼底像を得ることができる。具体的には、青成分の割合を他の色成分に対して相対的に大きくしているため被検眼に混濁がある場合であっても血管等のコントラストの劣化を防止することが可能となる。
【００９１】
［実施例２］
第２の実施例について説明する。本実施例は、第１の実施例に対して、血管の検知機能を付加した実施例である。装置構成としては、実施例１と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９２】
第２の実施例に係る画像処理部１９による処理手順の一例について図９，１０を参照し説明する。図９は本実施例における画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００９３】
なお、本実施例では、画像処理部１９が、操作部２２からの指示に基づいて制御部２０が記憶部から読み出した撮影済みの画像に対して画像処理を行う場合について述べる。なお、制御部２０は眼底撮像装置の内部または外部の記憶部のいずれから読み出してもよい。
【００９４】
まず、ステップＳ８０１において決定部１９１は検出部１９２の解析対象となるエリアを決定する。なお、ステップＳ８０１は、実施例１におけるステップＳ３０1と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【００９５】
次に、ステップＳ８０２において検出部１９２は眼底像から血管の抽出を行う。血管の抽出を行う目的は、第１の実施例でヒストグラム解析から設定されたシャドーポイントを、より確実に血管部に一致させるためである。また、他の目的は、後述のコントラスト強調処理のためのフィルタのサイズを最適化するためである。
【００９６】
血管の抽出は、例えばガボールフィルタによるエッジ部の検知に基づいて行う。ガボールフィルタは、視神経乳頭から走行している太い動脈および静脈以外の血管に対し感度を持つように複数種類設定されている。これは、乳頭を含まない眼底像においては視神経乳頭から走行している太い動脈および静脈は含まれないためである。太いまた、方向は０、３０、６０、９０、１２０、１５０度の６方向のフィルタを用いる。なお、方向は６方向に限定されるものではない。
【００９７】
周波数の異なるガボールフィルタの例を図１０に示す。図１０（ａ）と（ｂ）は、どちらも０度方向のフィルタであり、図１０（ａ）は細い血管により感度を持つように高周波に設定されている。図１０（ｂ）は、より太い血管に感度を持つように低周波に設定されている。
【００９８】
検出部１９２は、このガボールフィルタの出力が所定の閾値以上となる画素を血管部の画素とする認識することで、血管を抽出することができる。
【００９９】
また、検出部１９２は、ガボールフィルタの出力が閾値以上である画素数をフィルタ周波数ごとに保持しておき、最も閾値以上となる画素数の多いフィルタ周波数を保持する。
【０１００】
最も閾値以上となる画素数の多いフィルタ周波数が所定の周波数よりも低周波の場合、視神経乳頭周辺の太い血管が撮影されているか、出血痕などより大きなものが撮影されていると考えられる。また、最も閾値以上となる画素数の多いフィルタ周波数が所定の周波数よりも高周波の場合、細い血管もしくは、硬性白斑など小さな疾患が撮影されていると考えられる。
【０１０１】
本実施例では、血管エリアの輝度の傾向が分かればよい為、詳細な血管検知機能は必要ないが、もちろん血管だけを検知するようにしても問題はない。また、フィルタとしてガボールフィルタを用いたが、血管や、疾患部などの画像上の周波数の傾向と、輝度差の傾向が出できれば、これに限定されるものではない。
【０１０２】
次に、ステップＳ８０３において検出部１９２はハイライトポイントとシャドーポイントとを眼底像から検出する。第１の実施例のステップＳ３０２におけるハイライトポイント等の検出と異なる点は、シャドーポイントを、ステップＳ８０２において抽出された血管から検出する点である。すなわち、本実施例においてシャドーポイントは眼底像に含まれる血管部分を含む。
【０１０３】
血管をシャドーポイントとすることで、縮瞳や、睫毛の写りこみにより暗い部分が想定以上の面積になる場合においても、血管部分を基準としてシャドーポイントを設定することができる。従って、撮影時の悪影響に対して画像処理のロバスト性を向上させることが可能となる。
【０１０４】
具体的には、検出部１９２は、ガボールフィルタの出力が所定の閾値以上となる画素のヒストグラムを取得し、このヒストグラムに基づいて暗い部分から３０％の輝度値の画素をシャドーポイントとして検出する。本実施例では、ガボールフィルタの出力が所定の閾値以上となる画素に血管だけではなく、疾患部も抽出されている可能性があるため、暗い側から３０％の輝度値をシャドーポイントと設定している。なお、シャドーポイントは輝度が暗い側から３０％の部分に限定されるものではなく他の輝度値の画素をシャドーポイントとすることとしてもよい。
【０１０５】
次に、ステップＳ８０４において検出部１９２はハイライトポイントおよびシャドーポイントを用いて眼底像の色合いを検出する。ステップＳ８０４は、第１の実施例におけるステップＳ３０３と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１０６】
次に、ステップＳ８０５において検出部１９２は眼底像からコントラスト検出を行う。ここで、第１の実施例のステップＳ３０４におけるコントラスト検出においては、ステップＳ３０４の検出結果であるハイライトポイントとシャドーポイントとの輝度差をコントラスト値として検出していた。しかし、本実施例では、ステップＳ８０２の血管の抽出におけるフィルタの出力が閾値以上の画素数をコントラスト値とする。すなわち、眼底像に対するエッジ検出において検出されたエッジ量をコントラスト値として検出する。水晶体の混濁等によりコントラストが低い画像になると、Ｓ８０２における血管抽出のフィルタの出力結果も低くなるため、コントラスト値としてフィルタの出力が閾値以上となる画素数を用いる。なお、フィルタの出力が閾値以上の画素数とは、前述した複数のフィルタ出力のうち最も閾値以上となる画素数が多いものであってもよいし、複数のフィルタの出力の平均値であってもよい。
【０１０７】
次に、ステップＳ８０６において補正部１９３は眼底像に対して色補正を行う。ステップＳ８０６は第１の実施例におけるステップＳ３０６と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１０８】
次に、ステップＳ８０７において強調部１９４は第１の実施例と同様にアンシャープマスクの処理を行うことでコントラストを強調する。
【０１０９】
第１の実施例におけるコントラスト強調との違いは、ステップＳ８０２で取得した最も閾値以上となる画素数の多いフィルタ周波数を用いる点および強調量をステップＳ８０５で検出したコントラスト値を用いる点である。
【０１１０】
具体的には、強調部１９４は、アンシャープマスクのサイズ（処理マスクのサイズ）をステップＳ８０２で取得した最も閾値以上となる画素数の多いフィルタ周波数に基づいて決定する。具体的にはフィルタ周波数が高いほどアンシャープマスクのサイズを小さくする。
【０１１１】
さらに、強調部１９４は、ステップＳ８０５で検出したコントラスト値に基づいて例えば図８の特性に従って強調量を決定する。すなわち、補正手段の一例に相当する強調部１９４は、検出されたエッジ量に応じて眼底像のコントラストを強調する。また、検出されたエッジ量が多いほどコントラスト値は高く、図８に示すように検出されたエッジ量が多い程、コントラストの強調度は小さくなる。
【０１１２】
血管抽出により決定された周波数によってコントラスト強調の為のフィルターサイズを決定することにより、コントラスト強調のためのフィルターサイズが不必要に大きくなることを防ぐことができ、結果処理時間の短縮や、過度なコントラストの強調を防止することができる。
【０１１３】
本実施例によれば第１の実施例と同様の効果を奏することができることに加え、血管部分をシャドーポイントとして設定することができるため、撮影時の悪影響に対して画像処理のロバスト性を向上させることが可能となる。
【０１１４】
［実施例３］
第３の実施例について説明する。本実施例は、第１の実施例の色補正アルゴリズムを第１の実施例とは異なり、ＲＧＢ各チャンネル毎に補正を行う実施例である。装置構成としては、実施例１と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【０１１５】
まず、図１１に眼底像のＲＧＢチャンネル毎のヒストグラムの一例を模式図として示す。図１１（ａ）は健常眼の眼底像のヒストグラムを示し、図１１（ｂ）は白内障眼の眼底像のヒストグラムを示す。横軸は、輝度であり紙面左方向が暗く、右方向が明るくなるようにプロットされている。また、図１１において、Ｒｅｄチャンネルを一点鎖線、Ｇｒｅｅｎチャンネルを破腺、Ｂｌｕｅチャンネルを実線で示している。
【０１１６】
混濁により短波長の光が散乱されるため、白内障眼の眼底像のＲＧＢチャンネルそれぞれの分布範囲は健常眼の眼底像に比べて狭くなる。混濁によりＢｌｕeが他の色成分より多く散乱されるため、特に短波長側のＢｌｕeのチャンネルの輝度分布が狭くなり、輝度も低くなっている。図１１（ｂ）のようなヒストグラムになると、画像全体の青味が足りないため、黄色方向に色かぶりを起こしたような画像になり、眼底の視認性が悪化する。
【０１１７】
本実施例では図１１（ｂ）のヒストグラムを用いて眼底像に対して画像処理を行う。
【０１１８】
第２の実施例に係る画像処理部１９による処理手順の一例について図１２を参照し説明する。図１２は本実施例における画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１９】
なお、本実施例では、画像処理部１９が、操作部２２からの指示に基づいて制御部２０が記憶部から読み出した撮影済みの画像に対して画像処理を行う場合について述べる。なお、制御部２０は眼底撮像装置の内部または外部の記憶部のいずれから読み出してもよい。
【０１２０】
まず、ステップＳ１２０１において決定部１９１は検出部１９２の解析対象となるエリアを決定する。なお、ステップＳ８０１は、実施例１におけるステップＳ３０1と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１２１】
次に、ステップＳ１２０２において検出部１９２は眼底像からハイライトポイントおよびシャドーポイントを検出する。実施例１のステップＳ３０２におけるハイライトポイント等の検出と異なる点は、ＲＧＢ色空間において各チャンネル毎にヒストグラムを取得して各チャンネル毎にハイライトポイントおよびシャドーポイントを検出する点である。
【０１２２】
次に、ステップＳ１２０３において検出部１９２は眼底像から色合いを検出する。ステップＳ１２０３の各チャンネルに対する処理は第１の実施例におけるステップＳ３０３と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１２３】
次に、ステップＳ１２０４において検出部１９２は眼底像のコントラストを検出する。ステップＳ１２０４の各チャンネルに対する処理は、第１の実施例におけるステップＳ３０４と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１２４】
次に、ステップＳ１２０５において補正部１９３は眼底像の色補正を行う。本ステップに置いて、補正部１９３はブルーチャンネルの補正を行う。本実施例では、γ補正を用いてＢｌｕｅチャンネルの補正を行う。以下にγを求める方法について説明する。
１）ブルーチャンネルのハイライトポイントのターゲット（ＢＨＴ）をグリーンチャンネルのハイライトポイント（ＧＨＰ）から式２により求める。
ＢＨＴ＝０．６＊ＧＨＰ            （式２）
２）もし、このＢＨＴがブルーチャネルのハイライトポイント（ＢＨＰ）よりも低い値の場合、補正の必要はないと判断して、色補正処理を行わない。なお、この判定は例えば白内障眼ではない眼の眼底像に対して白内障用の画像処理を行うことを防止するためのものであり、マニュアルで白内障用の画像処理を指示する場合には省略することとしてもよい。
３）補正ガンマをＢＨＴ／２５５を底とする対数として式３により求める。
γ＝ＬＯＧＢＨＴ／２５５（ＢＨＰ／２５５）      （式３）
以上求められたγ値によりＢｌｕｅチャンネルの輝度値に補正を行う。すなわち、Ｂｌｕｅチャンネルの輝度値を上昇させるとともに分布範囲を広げる。
【０１２５】
なお、補正は、Ｂｌｕｅチャンネルの輝度値の上昇と分布範囲が拡大されればよい為、この方法に限らない。例えば、Ｂｌｕｅチャンネルのハイライトポイントと、シャドーポイントを所定の値に近づけるように拡張してもよい。
【０１２６】
次に、ステップＳ１２０６において強調部１９４はコントラスト強調を行う。ステップＳ１２０６は第１の実施例におけるステップＳ３０６と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。
【０１２７】
実施例１に対する本実施例の利点としては、ＲＧＢ各波長特性を維持できる点にある。波長の短いＢｌｕeチャンネルは、その波長特性から神経線維層に代表されるように網膜の表層の特徴を示している。一方、波長の長いＲｅｄチャンネルは、網膜のより奥の情報を反映する。実施例１による方法では、３次元的な変換で色味を補正するため、この波長の特性によるＲＧＢチャンネルの差が小さくなることになる。一方、本実施例による方法では、ＲＧＢの各チャンネル毎に補正を行うため、波長ごとの特性は維持される。
【０１２８】
他方、実施例１の本実施例に対する利点として、３チャンネルの情報から補正を行うため、血管などの全チャンネルにわたり描画される情報に対する補正の効果が強く、より強い混濁に対して有効であることが挙げられる。
【０１２９】
第３の実施例における画像処理の流れを図１２に示し、各ステップにおける処理について説明を加える。また、実施例１と同様に本実施例では、画像処理部は制御部２０内にあり、操作部２２の操作により、撮影済みの画像に対して画像処理が実行され実施例について説明を行う。
【０１３０】
以上説明した画像処理によって、混濁等により視認性の低い眼底像の血管などの特徴を強調することができ、診断価値の高い画像に補正を行うことが可能となる。特に、ＲＧＢ各波長特性を維持したまま、視認性を向上させることができるため、より診断価値の高い画像を提供することが可能になる。
【０１３１】
［変形例］
上記の実施例においては眼底像に対して色補正およびコントラスト強調を行ったが、どちらか一方の処理を行うこととしてもよい。どちらか一方の処理であっても画像の視認性を向上させる効果は得られる。
【０１３２】
また、上記の実施例では、色補正の変換ターゲットとして、あらかじめ混濁のない平均的な眼を測定し、その情報を保持することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、測定装置や撮影モードが変わると、色の特性が変わるため、測定装置や、撮影モードごとに異なるターゲットを保持して、ターゲットを切り替えてもよい。さらに、人種情報や、出力画像の色調整情報等によってターゲットを変更してもよい。
【０１３３】
さらに、上記実施例ではカラー眼底像に対する画像処理を例として説明したがカラー前眼部像に対して適用することとしてもよい。また、白黒の眼底像または前眼部像に上記の画像処理を適用することとしてもよい。
【０１３４】
また、上述した画像処理とは異なる画像処理を更に備えることとしてもよい。異なる画像処理としては例えば回転変換を含まない画像処理が挙げられる。検者は混濁に対応した上記の画像処理を行うか異なる画像処理を行うかを操作部２２を用いて選択可能としてもよく、画像処理部１９は選択された画像処理を眼底像等に施すこととしてもよい。
【０１３５】
なお、上記実施例では青色成分のヒストグラムを変更することとしたが、青色成分のヒストグラムを変更することに代えて赤色成分および緑色成分のヒストグラムを変更することで青色成分の割合を赤、緑成分に対して相対的に大きくなるように色補正を行うこととしてもよい。
【０１３６】
［その他の実施例］
以上、実施例を詳述したが、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録媒体（記憶媒体）等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１３７】
また、開示の技術の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【０１３８】
１９    画像処理部
２０    制御部
２１    モニタ
２２    操作部
１９０  画像生成部
１９１  決定部
１９２  検出部
１９３  補正部
１９４  強調部
【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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