(57)【要約】【課題】赤外光による眼底観察時に、画像コントラストを向上させるための専用回路を用いることなく最適な画像を得る。【解決手段】ＬＵＴ設定部２３はフレームメモリ２１に記憶された画像データからヒストグラムを抽出し、血管等の画像領域の部分を強調するような観察用のＬＵＴを作成し、ＬＵＴ２２に設定する。画像データをＬＵＴ２２に入力し階調変換を行った後に、Ｄ／Ａ変換部２５で入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換した後に、モニタ２９に出力する。撮影者は撮影範囲、位置、ピント合わせが良好であることを確認した後に、撮影スイッチを操作し静止画撮影を行う。ＬＵＴ設定部２３において静止画撮影用のモニタ２９のガンマ特性を補正するためのＬＵＴを作成し、ＬＵＴ２２に設定する。フレームメモリ２１に記憶した眼底画像データを読み出し、ＬＵＴ２２により階調変換した後に、記録媒体２６に保存する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察時において被検眼の眼底を照明する観察照明手段と、撮影時において眼底を照明する撮影照明手段と、これらの両照明手段により得られた眼底像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段により得られた画像信号をデジタル値に変換する変換手段と、前記画像信号のデジタル値データを記憶するためのフレームメモリと、書換えが可能なルックアップテーブルと、前記観察及び撮影動作に同期して前記ルックアップテーブルを書換える手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記観察用照明光源と撮影用照明光源の特性に応じて前記ルックアップテーブルに書き込むデータを変更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】
観察時において被検眼の眼底を照明する観察照明手段と、撮影時において眼底を照明する撮影照明手段と、これらの両照明手段により得られた眼底像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段により得られた画像信号をデジタル値に変換する変換手段と、前記画像信号のデジタル値を補正するための異なるデータを記憶する複数のルックアップテーブルと、前記観察及び撮影動作に対応して前記複数のルックアップテーブルから所定のルックアップテーブルを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。
【請求項４】
前記観察照明用光源と撮影用照明光源の特性に応じて前記ルックアップテーブルを切換えることを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科診療所等で使用する眼科装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、撮像素子を用いた数多くの装置が開発されており、眼科撮影装置においても電子ファイリング、遠隔診断、コンピュータによる診断支援等を行うために、従来の銀塩フィルムに代って撮像素子を用いて被検眼像を電子画像として得る眼科装置が開発されている。
【０００３】
このような眼科装置、例えば無散瞳眼底カメラの場合に、観察時には赤外光を用いて、白黒のカメラで静止画撮影のためのピントやアライメント調整を行い、撮影時には別のカラーのカメラを用いてストロボ光に同期して静止画撮影を行っている。
【０００４】
しかしながら近年では、従来のように赤外観察用、カラーの静止画撮影用のそれぞれに専用の撮像素子を用いることなく、撮像素子を共通化した眼底カメラが実現可能となっている。
【０００５】
観察及び撮影に使用する撮像素子を共通化した場合には、赤外光による観察時と、ストロボ光によるカラー静止画撮影時とでは、それぞれ異なる光源を用いているため、観察及び撮影時に適した画像を得るには、それぞれ異なるゲインを設定する必要がある。
【０００６】
例えば、特開平４−３８５８２号公報に開示されているように、低照度による観察時には、カメラのゲインを上げることにより画像のコントラスト向上させ、高照度による撮影時には、カメラのゲインを下げることにより撮影時の画像のＳＮ比を向上させる方法が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように上述の従来例においては、観察用カメラのゲインや観察用光源の光量を調整することにより、観察画像のコントラストを上げている。しかし、単純にゲインや光量を変更するだけでは、アパーチャ部分も含めた画像全体のコントラストが強調されてしまうため、ピントやアライメント調整を行う際の指標となる血管等の関心領域のみのコントラストを強調することはできない。そのため、ゲインや光量の調整だけでは十分なコントラストが得られず、ピントやアライメント調整を行うことが困難な場合がある。
【０００８】
図４は観察時の画像全体のヒストグラム図であり、横軸は輝度、縦軸は頻度を示している。この図４において、アパーチャ部の輝度レベルは領域Ａに分布し、眼底全体の輝度レベルは領域Ｂに、ピントやアライメントの調整に用いる視神経乳頭部近傍の血管の輝度レベルは領域Ｃに分布している。
【０００９】
観察光として赤外光を用いる場合には、網膜ではなく脈絡膜からの反射が支配的となるため、網膜上の関心領域の画像データが分布する範囲は、図４に示すように極めて狭い。そのため、カメラのゲインや観察光量の調整といったリニアな補正のみでは、関心領域のコントラストは殆ど向上させることはできない。
【００１０】
一方、ストロボ光を用いた静止画撮影時には、モニタ用のガンマ補正やリニアなゲイン補正といった観察時の補正とは異なる補正方法が望まれることから、観察画像のコントラストを向上させるためには、特開平５−１９９９９８号公報に開示されているように観察用に専用の補正回路が必要となり、回路が大型化、複雑化してコストが上昇してしまうことになる。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、観察用に専用の補正回路を用いることなく、観察時の血管等の関心領域のコントラストを向上することが可能な眼科装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る眼科装置は、観察時において被検眼の眼底を照明する観察照明手段と、撮影時において眼底を照明する撮影照明手段と、これらの両照明手段により得られた眼底像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段により得られた画像信号をデジタル値に変換する変換手段と、前記画像信号のデジタル値データを記憶するためのフレームメモリと、書換えが可能なルックアップテーブルと、前記観察及び撮影動作に同期して前記ルックアップテーブルを書換える手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る眼科装置は、観察時において被検眼の眼底を照明する観察照明手段と、撮影時において眼底を照明する撮影照明手段と、これらの両照明手段により得られた眼底像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段により得られた画像信号をデジタル値に変換する変換手段と、前記画像信号のデジタル値を補正するための異なるデータを記憶する複数のルックアップテーブルと、前記観察及び撮影動作に対応して前記複数のルックアップテーブルから所定のルックアップテーブルを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態における眼底カメラの構成図を示しており、被検眼Ｅの前方には眼底観察撮影光学系として対物レンズ１が配置され、その後方の光路上には孔部に撮影絞り２を有する孔あきミラー３、一部をフォーカスのために光路に沿って移動可能な撮影レンズ４、ハーフミラー５、テレビカメラ等の撮像手段６が順次に配列されている。
【００１５】
ハーフミラー５の反射方向には眼底Ｅｒと共役にした固視灯７が配置され、被検眼Ｅに固視目標を提示するようにされている。固視灯７は例えばドットマトリクス状に並んだＬＥＤアレイ、又はＬＥＤ等のバックライトとドットマトリクスの液晶シャッタにより構成されており、二次元の任意の位置のドットを透過／不透過の制御することにより、被検眼Ｅに対し任意の位置に、固視目標を提示することができる。なお、外部固視灯を撮影光学系と独立して固視灯として用いている。
【００１６】
また、照明光学系として孔あきミラー３へ入射側には、ハロゲンランプ等の可視光を発する観察光源１０側から、コンデンサレンズ１１、可視光をカットする可視カットフィルタ１２、可視光の閃光を発するストロボ光源１３、リング状開口を有する絞り１４、赤外光をカットする赤外カットフィルタ１５、レンズ１６が順次に配列されている。
【００１７】
また、撮像手段６の出力はＡ／Ｄ変換部２０を介してフレームメモリ２１及びＬＵＴ（ルックアップテーブル）２２に接続されている。フレームメモリ２１はＬＵＴ設定部２３及びＬＵＴ２２に接続され、ＬＵＴ２２、ＬＵＴ設定部２３の出力は画像制御部２４に接続されている。
【００１８】
また、画像制御部２４はＤ／Ａ変換部２５、記録媒体２６、情報入力手段２７、制御回路２８に接続されている。また、Ｄ／Ａ変換部２５の出力はモニタ２９に接続されている。更に、制御回路２８は左右眼選択スイッチ３０、ストロボ発光制御回路３１を介してストロボ光源１３に接続されている。
【００１９】
先ず撮影者は撮影前に、被検者のＩＤ番号、氏名、生年月目、性別等の患者情報及び撮影画像を出力する際のファイルフォーマットを情報入力手段２７を介して画像制御部２４に入力する。続いて、被検眼Ｅの正面に対物レンズ１を配置し、眼底観察のための観察光源１０を点灯する。観察光源１０からの光はコンデンサレンズ１１により集光され、可視カットフィルタ１２により可視光はカットされ、赤外光とされた観察光はストロボ光源１３、絞り１４、レンズ１６を通過し、孔あきミラー３のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１を通過し被検眼Ｅの瞳Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。
【００２０】
この際に、赤外カットフィルタ１５は図示しない機構により光路外に退避されている。そして、観察光で照明された眼底像は、再度対物レンズ１、孔あきミラー３の撮影絞り２、撮影レンズ４を通りハーフミラー５を透過して撮像手段６に結像する。
【００２１】
赤外光及び可視光に感度を有する撮像手段６は、受光した眼底像をビデオ信号に変換した後に、得られたビデオ信号をＡ／Ｄ変換部２５に出力する。Ａ／Ｄ変換部２５に入力されたビデオ信号はアナログデータからデジタルデータに変換され、デジタルデータに変換された被検眼像の１フレーム分の観察画像データをフレームメモリ２１に記憶する。
【００２２】
次に、ＬＵＴ設定部２３はフレームメモリ２１に記憶された画像データからヒストグラムを抽出し、図４に示す領域Ｂ及びＣの網膜上の血管等の画像領域の部分を強調するような観察用のＬＵＴ、例えば図２に示すようなＬＵＴを作成し、ＬＵＴ２２に設定する。
【００２３】
また、Ａ／Ｄ変換部２５から出力される画像データをＬＵＴ２２に入力し、上述のように設定されたＬＵＴ２２で階調変換を行った後に、Ｄ／Ａ変換部２５に出力する。Ｄ／Ａ変換部２５においては、入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換した後にモニタ２９に出力する。
【００２４】
これによりモニタ２９には、血管像等の関心領域のコントラストが強調された観察画像が提示される。撮影者はモニタ２９に提示された眼底像を観察しながら、被検眼Ｅと撮像手段との精密な位置合わせ、ピント合わせ及び撮影範囲の確認を行う。撮影者は撮影範囲、位置、ピント合わせが良好であることを確認した後に、図示しない撮影スイッチを操作し静止画撮影を行う。
【００２５】
撮影スイッチの入力を検知した制御回路２８は、赤外カットフィルタ１５を光路上に挿入すると共に、画像制御部２４に撮影開始信号を出力した後に、画像制御部２４からのストロボ光源１３に対する発光タイミング信号を待つ。
【００２６】
制御回路２８はストロボ光源１３の発光タイミング信号を受信すると、遅延なくストロボ発光制御回路３１に発光信号を送り、ストロボ光源１３から光束を発光する。ストロボ光源１３から発した光束は、観察光と同様に対物レンズ１を介して被検眼Ｅから眼底Ｅｒを照明する。眼底像は撮像手段６の撮像面に結像し、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換部２５に出力される。
【００２７】
画像制御部２４は撮像手段６が出力する１フレーム分のビデオ信号をストロボ発光と同期を取り、Ａ／Ｄ変換部２５によりデジタルデータに変換した後に、フレームメモリ２１に取り込む。次に、ＬＵＴ設定部２３において静止画撮影用のＬＵＴ、例えば図３に示すようなモニタ２９のガンマ特性を補正するためのＬＵＴを作成し、ＬＵＴ２２に設定する。
【００２８】
続いて、フレームメモリ２１に記憶した眼底画像データを読み出し、ＬＵＴ２２により階調変換した後に、ＢＭＰ等の画像フォーマット又は設定された圧縮率で圧縮を行ってＪＰＥＧ等の画像フォーマットに変換し、ＭＯ、ハードディスク等の記録媒体２６に保存する。
【００２９】
また、必要に応じて画像制御部２４はフレームメモリ２１の画像データを読み出し、ＬＵＴ２２を介して階調変換した後に、Ｄ／Ａ変換部２５に入力してモニタ２９に出力することにより、撮影者が画像を確認することができる。
【００３０】
また、本実施の形態のようにＡ／Ｄ変換部２５、フレームメモリ２１及びＬＵＴ２２を構成することにより、撮影後に画像補正用のＬＵＴを設定することが可能となるため、撮影から画像取得までの時間短縮が可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては観察時のＬＵＴ作成において、観察画像のヒストグラムデータを用いて関心領域を直線的に強調したが、この例に限らず、アパーチャ部のヒストグラムデータを用いずに、ヒストグラム平滑化等を行うこともできる。また、カメラのゲインや観察光量等から観察時の関心領域のレベルが予測可能な場合は、予め固定のＬＵＴを用いてもよい。
【００３２】
また、静止画撮影用のＬＵＴとしてモニタ２９のガンマ特性補正用のＬＵＴを用いたが、これに限らずリニアＬＵＴ、黄斑部や視神経乳頭部を強調するようなＬＵＴ等を用いてもよい。更に、光源の特性が異なったときは光源の特性に対応して、別のＬＵＴ等を用いてもよい。また、書き込むデータを変更することもできる。或いは、ＬＵＴは観察用と撮影用の異なるデータを書き込んだ複数のＬＵＴを別々に持っていてもよい。
【００３３】
なお従来例では、ＡＤ変換後のデータをフレームメモリに記憶してＬＵＴに階調変換したが、ＡＤ変換後にＬＵＴで階調変換しフレームメモリに記憶してもよい。
【００３４】
本実施の形態に係るプログラムを格納した記憶媒体を他のシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータが、記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、上述のステップを実行することもできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼科装置によれば、観察用に専用の補正回路を用いることなく、観察及び撮影において容易に最適な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼底カメラの構成図である。
【図２】観察時のＬＵＴのグラフ図である。
【図３】撮影時のＬＵＴのグラフ図である。
【図４】赤外観察時の画像データのヒストグラム図である。
【符号の説明】
１　対物レンズ
３　孔あきミラー
６　撮像手段
７　固視灯
１０　観察光源
１３　ストロボ光源
１５　赤外カットフィルタ
２０　Ａ／Ｄ変換部
２１　フレームメモリ
２２　ＬＵＴ
２３　ＬＵＴ設定部
２４　画像制御部
２５　Ｄ／Ａ変換部
２６　記録媒体
２７　情報入力手段
２８　制御回路
２９　モニタ
３１　ストロボ発光制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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