(57)【要約】【課題】撮像手段によって撮像された、細隙灯顕微鏡による白内障眼の像のカラー画像データを用いて、高精度で白内障の症状の定量化を行うことができるようにする。【解決手段】光源および撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡からなる光学系を、白内障眼のカラー画像データの撮像に使用する前に、予めカラーチャートを用いて色補正し、さらに、この色補正を行った光学系を用いて白内障眼のカラー画像データを取得する際に、既に取得された同一の患者の白内障眼の画像データの虹彩部分の色度ベクトル値の平均値を基準として、取得された画像データの色補正を行う。【選択図】図１
2005131066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得した白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正方法であって、
（ａ）既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｂ）前記カラーチャートを細隙灯顕微鏡によって観察し、その観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊから、前記細隙灯顕微鏡の光源の色特性Ｆと、前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓを、
【数１】
2005131066.tif 000019
を用いて求めるステップと、
（ｄ）前記細隙灯顕微鏡を用いて白内障被検眼を第１回目に観察して、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、
【数２】
2005131066.tif 000020
を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、それを記録するとともに、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値を求め、それを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとするステップと、
（ｅ）前記細隙灯顕微鏡を用いて前記白内障被検眼を第２回目以後に観察するたびに、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊを、
【数３】
2005131066.tif 000021
を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求め、その平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録するステップと、を含んでいることを特徴とする色補正方法。
【請求項２】
撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得された白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正装置であって、
細隙灯顕微鏡に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像され、取得されたカラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求める第１色度ベクトル値検出部と、
既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用して前記カラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データに基づいて求められた、前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを格納する初期参照色度ベクトル値格納部と、
前記第１色度ベクトル値検出部によって求められた前記生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊと、前記初期参照色度ベクトル値格納部に格納された前記初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊとから、前記細隙灯顕微鏡の光源の色特性Ｆと、前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓを、
【数４】
2005131066.tif 000022
を用いて求める第１演算部と、
前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊを求める第２色度ベクトル値検出部と、
前記第２色度ベクトル値検出部によって求められた前記生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊに対する補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、前記第１演算部によって求められたマトリクスＡｊｋの値、および
【数５】
2005131066.tif 000023
を用いて求める第２演算部と、
前記第２演算部によって求められた補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて、前記白内障被検眼のカラー画像データを補正する第１画像データ補正部と、
前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求める第３色度ベクトル値検出部と、
前記白内障被検眼のカラー画像データが第１回目に取得されたとき、前記第３色度ベクトル値検出部によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとして記録するとともに、前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データを記録するが、前記白内障被検眼のカラー画像データが第２回目以降に取得されたときには、前記第３色度ベクトル値検出部によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録する第２画像データ補正部と、を有していることを特徴とする色補正装置。
【請求項３】
撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得した白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正方法であって、
（ａ）既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｂ）前記カラーチャートを細隙灯顕微鏡によって観察し、その観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた、非線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊからルックアップ・テーブルを作成するステップと、
（ｄ）前記細隙灯顕微鏡を用いて白内障被検眼を第１回目に観察して、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、前記ルックアップ・テーブルを使用した補間方法を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、それを記録するとともに、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値を求め、それを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとするステップと、
（ｅ）前記細隙灯顕微鏡を用いて前記白内障被検眼を第２回目以後に観察するたびに、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊを、前記ルックアップ・テーブルを使用した前記補間方法を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求め、その平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録するステップと、を含んでいることを特徴とする色補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得した白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼科の分野において、同一患者の被検眼のカラー画像データを時系列的に記録し、電子ファイリングやコンピュータによる診断支援等を行うために、撮像手段を用いてカラー画像データとして取り込むようにした細隙灯顕微鏡等の眼科装置が開発されている。しかし、このような眼科装置においては、光源および撮像手段が同一であっても、被検眼像の撮像時の照明条件が異なると、同じ被検眼像を撮像しても異なるカラー画像データが得られてしまう。また、光源や撮像手段が異なると、同一の照明条件下において、同一の被検眼像を撮像する場合であっても、異なるカラー画像データが得られてしまう。このように眼科装置によって取り込まれたカラー画像データにバラツキが生じると、同一患者について記録された一連のカラー画像データに基づいて、症状が進行しているのかあるいは治癒しつつあるのかの判断ができず、正確な診断等が行えない。
【０００３】
このため、例えば、撮像手段と、撮像手段により変換された画像信号をデジタル値に変換する変換手段と、変換手段からの出力を保存する被検眼画像データ記憶手段と、被検眼画像データからアパーチャ領域の画像データを抽出する画像データ抽出手段と、アパーチャ領域の画像データに基づいて補正値を算出する演算手段と、被検眼画像データから補正値を減算する減算手段を備えた眼科撮影装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置によれば、被検眼像の撮影時に、光源および撮像手段が同一で、照明条件が異なる場合、並びに、光源および撮像手段が異なり、照明条件が同一の場合のいずれにおいても、色補正されたバラツキのない画像データが得られる。
【０００４】
ところで、白内障眼の水晶体は微妙な色合い（必ずしも白色とは限らない）で濁ってくるので、白内障の症状の進行度や回復状況を的確に判断するためには、同一患者の白内障眼における水晶体の微妙な色の変化が正確かつ的確に把握できなければならない。このため、異なる光源および撮像手段、並びに照明条件で撮像された一連のカラー画像データをできるだけ高い精度で色補正し、同一の条件（光源、撮像手段および照明条件）下に撮像されたカラー画像データに変換しなければならない。
【０００５】
しかしながら、上述の従来の装置では、カラー画像データの黒レベルのみを基準としてそのカラー画像データの全体を色補正するので、時間を追って取得された一連の画像データを同一の条件（光源、撮像手段および照明条件）下に撮像されたカラー画像データに変換する精度はそれほど高くない。したがって、この装置では、同一患者の被検眼の一連の画像データに基づいて、白内障の症状の進行度や回復状況の正確な判断が可能な程度の精度で、白内障の症状を定量化することはできない。
【特許文献１】特開２００３−２１０４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、撮像手段によって撮像された、細隙灯顕微鏡による白内障眼の像のカラー画像データを用いて、高い精度で白内障の症状の定量化を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、第１発明は、撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得した白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正方法であって、
（ａ）既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｂ）前記カラーチャートを細隙灯顕微鏡によって観察し、その観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊから、前記細隙灯顕微鏡の光源の色特性Ｆと、前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓを、
【数１】
2005131066.tif 000003
を用いて求めるステップと、
（ｄ）前記細隙灯顕微鏡を用いて白内障被検眼を第１回目に観察して、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、
【数２】
2005131066.tif 000004
を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、それを記録するとともに、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値を求め、それを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとするステップと、
（ｅ）前記細隙灯顕微鏡を用いて前記白内障被検眼を第２回目以後に観察するたびに、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊを、
【数３】
2005131066.tif 000005
を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求め、その平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録するステップと、を含んでいることを特徴とする色補正方法を構成したものである。
【０００８】
第１発明の構成において、色度ベクトル値としては、例えば、ＲＧＢ値、ＸＹＺ値、Ｌａｂ値またはＬ＊ａ＊ｂ＊値が挙げられる。また、撮像手段としては、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが挙げられる。
【０００９】
上記課題を解決するため、また、第２発明は、撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得された白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正装置であって、細隙灯顕微鏡に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像され、取得されたカラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求める第１色度ベクトル値検出部と、既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用して前記カラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データに基づいて求められた、前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを格納する初期参照色度ベクトル値格納部と、前記第１色度ベクトル値検出部によって求められた前記生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊと、前記初期参照色度ベクトル値格納部に格納された前記初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊとから、前記細隙灯顕微鏡の光源の色特性Ｆと、前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓを、
【数４】
2005131066.tif 000006
を用いて求める第１演算部と、前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊを求める第２色度ベクトル値検出部と、前記第２色度ベクトル値検出部によって求められた前記生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊに対する補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、前記第１演算部によって求められたマトリクスＡｊｋの値、および
【数５】
2005131066.tif 000007
を用いて求める第２演算部と、前記第２演算部によって求められた補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて、前記白内障被検眼のカラー画像データを補正する第１画像データ補正部と、前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求める第３色度ベクトル値検出部と、前記白内障被検眼のカラー画像データが第１回目に取得されたとき、前記第３色度ベクトル値検出部によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとして記録するとともに、前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データを記録するが、前記白内障被検眼のカラー画像データが第２回目以降に取得されたときには、前記第３色度ベクトル値検出部によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記第１画像データ補正部によって補正された前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録する第２画像データ補正部とを有していることを特徴とする色補正装置を構成したものである。
【００１０】
第２発明の構成において、色度ベクトル値としては、例えば、ＲＧＢ値、ＸＹＺ値、Ｌａｂ値またはＬ＊ａ＊ｂ＊値が挙げられる。また、撮像手段としては、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが挙げられる。
【００１１】
また上記課題を解決するため、第３発明は、撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡により取得した白内障被検眼のカラー画像データに基づき、白内障の症状を定量化するための色補正方法であって、
（ａ）既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートを撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｂ）前記カラーチャートを細隙灯顕微鏡によって観察し、その観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた、非線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像し、取得した前記カラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求めるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求めた前記カラーチャートのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊからルックアップ・テーブルを作成するステップと、
（ｄ）前記細隙灯顕微鏡を用いて白内障被検眼を第１回目に観察して、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、前記ルックアップ・テーブルを使用した補間方法を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、それを記録するとともに、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値を求め、それを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとするステップと、
（ｅ）前記細隙灯顕微鏡を用いて前記白内障被検眼を第２回目以後に観察するたびに、観察像を前記細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像し、取得した前記白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊを、前記ルックアップ・テーブルを使用した前記補間方法を用いて求め、前記補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて前記白内障被検眼のカラー画像データを補正し、補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求め、その平均値（Ｗａｖ）ｊと前記補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、前記補正後の前記白内障被検眼のカラー画像データをさらに補正し、それを記録するステップと、を含んでいることを特徴とする色補正方法を構成したものである。
【００１２】
第３発明の構成において、色度ベクトル値としては、例えば、ＲＧＢ値、ＸＹＺ値、Ｌａｂ値またはＬ＊ａ＊ｂ＊値が挙げられる。また、撮像手段としては、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光源および撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡からなる光学系を、白内障眼のカラー画像データの撮像に使用する前に、予めカラーチャートを用いて色補正し、さらに、この色補正を行った光学系を用いて白内障眼のカラー画像データを取得する際に、、既に取得された同一の患者の白内障眼の画像データの虹彩部分の色度ベクトル値の平均値を基準として、取得された画像データの色補正を行うようにしたので、異なる条件（光源、撮像手段および照明条件）下に取得された同一患者の白内障眼の一連の画像データを、非常に高い精度で、同一の条件下に撮像されたカラー画像データに変換することができ、同一患者の被検眼の一連の画像データに基づいて、白内障の症状を定量化し、それによって白内障の症状の進行度や回復状況を正確に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例による方法のフロー図である。図１を参照して、本発明によれば、まず最初、既知の色特性を有する所定の光源および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートが撮像され、取得されたカラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊが求められる（図１のステップ（ａ）参照）。
【００１５】
次に、ステップ（ａ）で使用されたものと同一のカラーチャートが細隙灯顕微鏡によって観察され、その観察像が、細隙灯顕微鏡に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像され、取得されたカラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊが求められる（図１のステップ（ｂ）参照）。
図５には、本発明の方法において使用するのに適したカラーチャートの１例が示してある。図５を参照して、カラーチャート１０は、中央の細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４１と、細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４１の両側に配置された初期参照色度ベクトル値測定用カラーチャート部分４０ａ、４０ｂとから構成されている。細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４１は、細隙灯（光源）による光照射範囲内に収まるようなサイズ（幅約２ｍｍ）に形成され、また、初期参照色度ベクトル値測定用カラーチャート部分４０ａ、４０ｂには、細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４１に配列されたカラーパッチと同じカラーパッチが配列されている。この場合、細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４１の一部に孔４２を設けることにより、黒色パッチとすることができる。こうして、ステップ（ａ）では、このカラーチャート１０の初期参照色度ベクトル測定用カラーチャート部分４０ａ、４０ｂが使用され、ステップ（ｂ）では、細隙灯顕微鏡用カラーチャート部分４２１が使用される。
【００１６】
次に、ステップ（ａ）で求められたカラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求められたカラーチャートのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊから、細隙灯顕微鏡の光源の色特性Ｆと、細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓが、
【数６】
2005131066.tif 000008
を用いて求められる（図１のステップ（ｃ）参照）。そして、細隙灯顕微鏡から取得されたカラー画像データをマトリクスＡによって変換することにより、色補正がなされたカラー画像データを得ることができる。
【００１７】
こうして予めカラーチャートによる色補正がなされた細隙灯顕微鏡を用いて、白内障被検眼が第１回目に観察され、観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊが、
【数７】
2005131066.tif 000009
を用いて求められ、補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正され、それが記録されるとともに、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値が求められ、それが補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとされる（図１のステップ（ｄ）参照）。
【００１８】
そして、ステップ（ｄ）で使用されたものと同一の細隙灯顕微鏡を用いて、白内障被検眼が第２回目以後に観察されるたびに、観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊから、その補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊが、
【数８】
2005131066.tif 000010
を用いて求められ、補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正され、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊが求められ、その平均値（Ｗａｖ）ｊと補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値が求められて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとされ、さらに、平均値（Ｗａｖ）ｊと新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差が求められ、その差に基づいて、補正後の白内障被検眼のカラー画像データがさらに補正され、それが記録される（図１のステップ（ｅ）参照）。
【００１９】
本発明の方法による、カラーチャートを用いてマトリクスＡｊｋを求める一連の手順（上記ステップ（ａ）〜（ｃ））の理論的根拠について少し説明すると、各波長毎の光の強度を表したものを分光分布といいλを波長として、波長の関数ｓ（λ）で表わされる。今、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域を１０ｎｍ毎に区分し、ｊ＝０〜４０として、
【数９】
2005131066.tif 000011
と表すことにより分光分布ｓを４１次元のベクトルで表すことができる。すなわち、
ｓ＝（ｓ０，ｓ１，ｓ２，・・・，ｓ４０）
【００２０】
人間の知覚する物体の色は、光源の分光分布、物体の分光反射率、人間の分光感度により決定される。
今、ある物体の分光反射率のベクトル表現をＢ、光源の分光分布のベクトル表現をＦ、人間の各錐体の分光感度のベクトル表現をそれぞれｐ、ｄ、ｔとおくと三刺激値Ｐ、Ｄ、Ｔは
【数１０】
2005131066.tif 000012
となる。
また物体から反射して目に入ってくる光の分光エネルギーのベクトル表現をＯとし、分光感度をまとめて
【数１１】
2005131066.tif 000013
とすると
【数１２】
2005131066.tif 000014
と内積の形に表現できる。
人間の目にとっては、光の分光分布が異なっても三刺激値が同一であれば同じ色として感じられる。
【００２１】
全ての色光は、独立した３種の単色光で等色（人間の目で等しいと感じられる）できることが知られている。ここで、「独立した」とは、ある色が他の色によって等色されないことを意味する。
今、ＣＩＥの標準により
赤の原色光Ｒとしてλ＝７００ｎｍの単色光、
緑の原色光Ｇとしてλ＝５４６．１ｎｍの単色光、
青の原色光Ｂとしてλ＝４３５．８ｎｍの単色光、
を三原色として、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の各波長の単色光を三原色で等色した際のＲＧＢの分光分布、等色関数と呼ばれる。
等色関数は三種の錐体の分光感度の線形変換となっている。
【数１３】
2005131066.tif 000015
ここで、Aはマトリクスをあらわす。
【００２２】
今、２４色のカラーパッチをＤ６５光源のもと、等色関数でセンスされた撮像手段で撮像した際のＲＧＢ値を（Ｐ0ｉ）ｊとする。ここで、ｉは各パッチの色を示す添字で０〜２３となり、ｊは色度を示すベクトルの次元を表し、ここではＲＧＢの３次元であるため０〜２となる。
また、未知の光源で未知の感度特性を有する撮像手段によりカラーパッチを撮像した際のＲＧＢ値を同様に（Ｐ1ｉ）ｋとする。ここで、双方とも色空間を同じＲＧＢとしているためｊ＝ｋである。
（Ｐ0ｉ）ｊと（Ｐ1ｉ）ｋとの関係を、（Ｐ0ｉ）ｊ＝Ａｉｊｋ×（Ｐ1ｉ）ｋとし、未知の感度特性が等色関数でセンスされたものであると仮定すると、（Ｐ0ｉ）ｊと（Ｐ1ｉ）ｋとは線形の関係にあり、Ａ０ｊｋ＝Ａ１ｊｋ＝Ａ２ｊｋ＝・・・＝Ａ２３ｊｋとなり、最小二乗法によりパラメータＡｊｋを求めることができる。
【００２３】
上述の方法を具体例を用いて説明すると、ステップ（ａ）では、所定の光源としてＤ６５を用い、また、所定の撮像手段として等色関数によってセンスされたＣＣＤを用いて、２４個の異なるカラーパッチを備えたカラーチャートを撮像して取得されたカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照ＲＧＢ値［（Ｐ0ｉ）１＝Ｒｉ，（Ｐ0ｉ）２＝Ｇｉ，（Ｐ0ｉ）３＝Ｂｉ，ｉ＝１〜２４］、すなわち、
［（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）・・・（Ｒ２４，Ｇ２４，Ｂ２４）］
が求められる。
【００２４】
ステップ（ｂ）では、細隙灯顕微鏡の撮像手段（ＣＣＤ）によって取得されたステップ（ａ）と同一のカラーチャートのカラー画像データのカラーパッチ毎の生のＲＧＢ値［（Ｐ0ｉ）１＝ｒｉ，（Ｐ0ｉ）２＝ｇｉ，（Ｐ0ｉ）３＝ｂｉ，ｉ＝１〜２４］、すなわち、
［（ｒ１，ｇ１，ｂ１）（ｒ２，ｇ２，ｂ２）・・・（ｒ２４，ｇ２４，ｂ２４）］
が求められる。
【００２５】
細隙灯顕微鏡のＣＣＤの分光感度が等色関数によってセンスされていると仮定すると、３次元空間において線形に写像されているものと考えられるから、
【数１４】
2005131066.tif 000016
として、
Ｙ＝ＡＸ
が成立し、これから最小二乗法を用いて、
Ａ（ＸＸＴ）＝ＹＸＴ、
Ａ＝ＹＸＴ（ＸＴＸ）−１
から、マトリクスＡが求められる。
【００２６】
こうして、予め色補正がなされた細隙灯顕微鏡を用いて、白内障被検眼が第１回目に観察され、観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生のＲＧＢ値（ｒｉ，ｇｉ，ｂｉ）から、その補正ＲＢＧ値（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）が、
Ｒｉ＝ａｒｉ＋ｄｇｉ＋ｇｂｉ 
Ｇｉ＝ｂｒｉ＋ｅｇｉ＋ｈｂｉ 
Ｂｉ＝ｃｒｉ＋ｆｇｉ＋ｉｂｉ 
を用いて求められ、補正ＲＧＢ値（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）に基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正され、それが記録される。また、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正ＲＧＢ値（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）の平均値が求められ、それが補正参照ＲＧＢ値（ＷＲ，ＷＧ，ＷＢ）とされる。
【００２７】
この場合、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正ＲＧＢ値の平均値は次のようにして求められる。図３は、同一の患者の白内障被検眼のカラー画像の一例を示した平面図であり、（Ａ）は第１回目に撮像された画像を示し、（Ｂ）は第２回目に撮像された画像を示している。図３（Ａ）において、２０は白内障被検眼であり、２１は虹彩であり、２２は瞳孔であり、２３は白内障によって白濁化した水晶体部分である。図３（Ｂ）において、３０は白内障被検眼であり、３１は虹彩であり、３２は瞳孔であり、３３は白内障によって白濁化した水晶体部分である。
今、適当なディスプレイに、図３（Ａ）に示された白内障被検眼のカラー画像２０が表示され、そして、この画像２０における虹彩２１の適当な領域（例えば、図３（Ａ）領域のＭ１）が、医師により適当なポインティング・デバイスを用いて指定される。そして、指定された領域Ｍ１を構成する画素のＲＧＢ値の平均値が求められ、求められた平均ＲＧＢ値が補正参照ＲＧＢ値（ＷＲ，ＷＧ，ＷＢ）とされる。なお、この例では、画像２０中の虹彩２１における適当な領域を医師が指定するようにしているが、この画像データに基づき、コンピュータを用いて自動的に虹彩部分を検出し、その画素のＲＧＢ値の平均値を求めるようにすることもできる。
【００２８】
次に、同一の細隙灯顕微鏡を用いて、同一患者の白内障被検眼が第２回目に観察され、第１回目の場合と同様にして、取得された白内障被検眼のカラー画像データを構成する各画素の生のＲＧＢ値からその補正ＲＧＢ値が求められ、補正ＲＧＢ値に基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正される。そして、ディスプレイに、図３（Ｂ）に示された白内障被検眼のカラー画像３０が表示され、この画像３０における虹彩３１の適当な領域（例えば、図３（Ｂ）の領域Ｍ２）が、医師により適当なポインティング・デバイスを用いて指定される。そして、指定された領域Ｍ２を構成する画素のＲＧＢ値の平均値が求められ、さらに、その平均値と補正参照ＲＧＢ値（ＷＲ，ＷＧ，ＷＢ）との平均値が求められて新たな補正参照ＲＧＢ値とされ、さらに、前記平均値と新たな補正参照ＲＧＢ値との差が求められ、その差に基づいて、補正後の白内障被検眼のカラー画像データがさらに補正され、それが記録される。同様にして、同一の細隙灯顕微鏡による同一患者の白内障被検眼の第３回目以降の観察がなされ、取得されたカラー画像データが色補正され、色補正後のカラー画像データが記録される。
【００２９】
こうして、本発明の方法によれば、光源および撮像手段を備えた細隙灯顕微鏡からなる光学系を予めカラーチャートを用いて色補正し、この色補正がなされた光学系を用いて白内障眼のカラー画像データを取得する際に、既に取得された同一の患者の白内障眼の画像データの虹彩部分の色度ベクトル値の平均値を基準として、取得された画像データの色補正を行うようにしたので、異なる光源、撮像手段により、または異なる照明条件の下に取得された同一患者の白内障眼の一連の画像データを、非常に高い精度で、同一の光源、撮像手段によって、同一の照明条件の下に撮像されたカラー画像データに変換することができ、同一患者の被検眼の一連の画像データに基づいて白内障の症状を定量化し、白内障の症状の進行度や回復状況を正確に判断することができる。
【００３０】
図２は、本発明の１実施例による色補正装置の構成を示すブロック図である。図２を参照して、番号１は本発明の色補正装置を示しており、第１色度ベクトル値検出部３は、細隙灯顕微鏡１２に備えられた、線形な感度特性を有する撮像手段１４によって撮像され、取得されたカラーチャート１０のカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊを求める。初期参照色度ベクトル値格納部２は、既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャート１０を撮像し、取得したカラーチャート１０のカラー画像データに基づいて求められた、カラーチャートのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊを格納する。
第１演算部４は、第１色度ベクトル値検出部３によって求められた生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊと、初期参照色度ベクトル値格納部２に格納された初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊとから、細隙灯顕微鏡１２の光源１３の色特性Ｆと、細隙灯顕微鏡１２に備えられた撮像手段１４の感度特性Ｓの積からなるマトリクスＡｊｋ＝Ｆ×Ｓを、
【数１５】
2005131066.tif 000017
を用いて求める。
【００３１】
第２演算部６は、細隙灯顕微鏡１２に備えられた撮像手段１４によって撮像され、取得された白内障被検眼１１のカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊを求める第２色度ベクトル値検出部５と、第２色度ベクトル値検出部５によって求められた生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊに対する補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊを、第１演算部４によって求められたマトリクスＡｊｋの値、および
【数１６】
2005131066.tif 000018
を用いて求める。また、第１画像データ補正部７は、第２演算部６によって求められた補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて、白内障被検眼１１のカラー画像データを補正する。
【００３２】
第３色度ベクトル値検出部８は、第１画像データ補正部７によって補正された白内障被検眼１１のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊを求める。第２画像データ補正部９は、白内障被検眼１１のカラー画像データが第１回目に取得されたとき、第３色度ベクトル値検出部８によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊを補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとして記録するとともに、第１画像データ補正部７によって補正された白内障被検眼１１のカラー画像データを記録するが、白内障被検眼１１のカラー画像データが第２回目以降に取得されたときには、第３色度ベクトル値検出部８によって求められた平均値（Ｗａｖ）ｊと補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値を求めて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとし、さらに、前記平均値（Ｗａｖ）ｊと前記新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差を求め、その差に基づいて、第１画像データ補正部７によって補正された白内障被検眼１１のカラー画像データをさらに補正し、それを記録する。
【００３３】
図１および図２に示した実施例は、いずれも、細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段が線形な感度特性を有している場合（等色関数でセンスされている場合）に有効である。図４には、細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段が非線形な感度特性を有している場合に有効な方法のフロー図を示したものである。
図４を参照して、まず最初、既知の色特性を有する所定の光源、および既知の線形な感度特性を有する所定の撮像手段を使用してカラーチャートが撮像され、取得されたカラー画像データのカラーパッチ毎の初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊが求められる（図４のステップ（ａ’）参照）。
【００３４】
次に、ステップ（ａ’）で使用されたものと同一のカラーチャートが細隙灯顕微鏡によって観察され、その観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた、非線形な感度特性を有する撮像手段によって撮像され、取得されたカラー画像データのカラーパッチ毎の生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊが求められる（図４のステップ（ｂ’）参照）。
【００３５】
そして、ステップ（ａ’）で求められた初期参照色度ベクトル値（Ｐ0ｉ）ｊと、ステップ（ｂ）で求められた生の色度ベクトル値（Ｐ1ｉ）ｊからルックアップ・テーブルが作成される（図４のステップ（ｃ’）参照）。
【００３６】
こうして予め色補正がなされた細隙灯顕微鏡を用いて、白内障被検眼が第１回目に観察され、観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得されたカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ0ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊが、ルックアップ・テーブルを使用した補間方法を用いて求められる。さらに、補正色度ベクトル値（ＣＱ0ｉ）ｊに基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正され、それが記録されるとともに、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値が求められ、それが補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとされる（図４のステップ（ｄ’）参照）。
【００３７】
そして、ステップ（ｄ’）で使用されたものと同一の細隙灯顕微鏡を用いて、白内障被検眼が第２回目以後に観察されるたびに、観察像が細隙灯顕微鏡に備えられた撮像手段によって撮像され、取得されたカラー画像データを構成する各画素の生の色度ベクトル値（Ｑ1ｉ）ｊの補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊが、ルックアップ・テーブルを使用した補間方法を用いて求められる。そして、補正色度ベクトル値（ＣＱ1ｉ）ｊに基づいて白内障被検眼のカラー画像データが補正され、補正後の白内障被検眼のカラー画像データにおける虹彩部分の補正色度ベクトル値の平均値（Ｗａｖ）ｊが求められ、その平均値（Ｗａｖ）ｊと補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの平均値が求められて新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとされる。さらに、平均値（Ｗａｖ）ｊと新たな補正参照色度ベクトル値（Ｗ0）ｊとの差が求められ、その差に基づいて、補正後の白内障被検眼のカラー画像データがさらに補正され、それが記録される（図４のステップ（ｅ’）参照）。
【００３８】
この場合、補間方法としては、線形補間やスプライン補間、あるいは、ガウス関数等を基底関数に用い非線形な関数を近似して求めたい色度を推測する方法等を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の１実施例による色補正方法のフロー図である。
【図２】本発明の１実施例による色補正装置のブロック図である。
【図３】図１の色補正方法における被検眼の補正カラー画像データ中の虹彩部分のＲＧＢ値の平均値を求めるステップを説明するための図であり、
【図４】本発明の別の実施例による色補正方法のフロー図である。
【図５】カラーチャートの１例の平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  色補正装置
２  初期参照色度ベクトル値格納部
３  第１色度ベクトル値検出部
４  第１演算部
５  第２色度ベクトル値検出部
６  第２演算部
７  第１画像データ補正部
８  第３色度ベクトル値検出部
９  第２画像データ補正部
１０  カラーチャート
１１  白内障被検眼
１２  細隙灯顕微鏡
１３  光源
１４  撮像手段
【図１】
2005131066.tif 000024
【図２】
2005131066.tif 000025
【図３】
2005131066.tif 000026
【図４】
2005131066.tif 000027
【図５】
2005131066.tif 000028