(57)【要約】【課題】所要する計算の複雑性を増加させずに正確な断層イメージを生成できる断層イメージ生成装置及び断層イメージ生成方法、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。【解決手段】本発明の断層イメージ生成方法は、被写体の断面に対する第１方向に位相変調された被写体の断面情報を含む干渉信号を被写体に関するローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）として検出するステップと、固定されたウィンドウサイズでフィルタリングを定義する関数の少なくとも一つ以上のパラメータを調節してローデータを復調するステップと、復調されたローデータを信号処理して被写体の断層イメージとして生成するステップと、を有する。【選択図】図１
2013231717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の断面に対する第１方向に位相変調された該被写体の断面情報を含む干渉信号を該被写体に関するローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）として検出するステップと、
固定されたウィンドウサイズでフィルタリングを定義する関数の少なくとも一つ以上のパラメータを調節して前記ローデータを復調するステップと、
前記復調されたローデータを信号処理して前記被写体の断層イメージとして生成するステップと、を有することを特徴とする断層イメージ生成方法。
【請求項２】
前記少なくとも一つ以上のパラメータは、デュレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）又はロールオフ（Ｒｏｌｌ  Ｏｆｆ）であることを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項３】
前記ローデータを復調するステップは、前記少なくとも一つ以上のパラメータを調節して前記ローデータの波形の平坦度を調節することを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項４】
前記ローデータを復調するステップは、前記固定ウィンドウサイズに対応する回数で、前記ローデータの第１単位のそれぞれに対して、前記フィルタリングを定義する関数と乗算演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項５】
前記第１単位は、前記ローデータのロウ（Ｒｏｗ）単位であることを特徴とする請求項４に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項６】
前記ローデータを復調するステップは、残留側波帯フィルタ（ＶＳＢ：Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ  Ｓｉｄｅｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）を利用して前記フィルタリングを行うことを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項７】
前記ローデータを復調する前に、前記残留側波帯フィルタのウィンドウサイズを前記固定ウィンドウサイズに設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項８】
前記被写体の断層イメージを生成するステップは、前記復調されたローデータを前記第１方向と垂直な第２方向に信号処理することを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項９】
前記被写体の断層イメージを生成するステップは、波長領域の前記復調されたローデータを前記被写体に関する深さ情報に変換することを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項１０】
前記断層イメージ生成方法は、光干渉断層撮影（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）で行われる断層イメージ生成方法であることを特徴とする請求項１に記載の断層イメージ生成方法。
【請求項１１】
光信号を発生する光発生部と、
前記光信号を測定信号と参照信号とに分離して該測定信号を所定被写体に照射する干渉計と、
前記照射に対応して所定の前記被写体から受信した応答信号及び前記参照信号の干渉によって発生する干渉信号をローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）として検出する検出器と、
前記ローデータから断層イメージを生成するイメージ処理装置と、を備え、
前記イメージ処理装置は、
前記ローデータを固定されたウィンドウサイズでフィルタリングして復調する固定ウィンドウフィルタリング部と、
前記ローデータを復調した結果を信号処理して前記被写体の断層イメージとして生成するイメージ生成部と、を有することを特徴とする断層イメージ生成装置。
【請求項１２】
前記固定ウィンドウフィルタリング部は、
前記フィルタリングを定義する関数の少なくとも一つ以上のパラメータを調節して周波数領域に対する前記干渉信号の波形を設定することを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１３】
前記フィルタリングを定義する関数で調節される前記少なくとも一つ以上のパラメータは、デュレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）又はロールオフ（Ｒｏｌｌ  Ｏｆｆ）であることを特徴とする請求項１２に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１４】
前記固定ウィンドウフィルタリング部は、残留側波帯フィルタ（ＶＳＢ）を備えることを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１５】
前記固定ウィンドウフィルタリング部は、前記ローデータを復調する前に、前記残留側波帯フィルタのウィンドウサイズを前記固定ウィンドウサイズに設定することを特徴とする請求項１４に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１６】
前記固定ウィンドウフィルタリング部は、前記固定ウィンドウサイズに対応する回数、前記ローデータに対して、前記フィルタリングを定義する関数と乗算演算を行うことを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１７】
前記固定ウィンドウフィルタリング部は、前記被写体の断面に関する情報のうちの前記第１方向に対応する第１単位で行うことを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１８】
前記イメージ生成部は、前記復調されたローデータを前記第１方向と垂直な第２方向に信号処理し、波長領域の前記復調されたローデータを前記被写体に関する深さ情報に変換して信号処理することを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項１９】
前記断層イメージ生成装置は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）であることを特徴とする請求項１１に記載の断層イメージ生成装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の断層イメージ生成方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層イメージ生成装置及び断層イメージ生成方法に係り、より詳細には、断層イメージの生成に所要する計算の複雑性の増加なしに、正確なイメージを生成できる断層イメージ生成装置及び断層イメージ生成方法、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
断層撮影（Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）は、浸透性波動（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  Ｗａｖｅ）を利用して、被写体の断層イメージを獲得する技術である。このような断層撮影は、多様な分野で活用されている。これにより、高画質の要求も共に増加している。特に、人間の生命と直接関連した医療分野では、限定された資源を利用して、正確に断層イメージを生成する技術が注目されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、断層イメージの生成に所要する計算の複雑性を増加させずに、正確な断層イメージを生成できる断層イメージ生成装置及び断層イメージ生成方法、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による断層イメージ生成方法は、被写体の断面に対する第１方向に位相変調された該被写体の断面情報を含む干渉信号を該被写体に関するローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）として検出するステップと、固定されたウィンドウのサイズでフィルタリングを定義する関数の少なくとも一つ以上のパラメータを調節して前記ローデータを復調するステップと、前記復調されたローデータを信号処理して前記被写体の断層イメージとして生成するステップと、を有する。
【０００５】
前記少なくとも一つ以上のパラメータは、デュレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）又はロールオフ（Ｒｏｌｌ−Ｏｆｆ）である。
前記ローデータを復調するステップは、前記少なくとも一つ以上のパラメータを調節して前記ローデータの波形の平坦度を調節する。
前記ローデータを復調するステップは、前記固定ウィンドウのサイズに対応する回数で、前記ローデータの第１単位のそれぞれに対して、前記フィルタリングを定義する関数と乗算演算を行う。
前記第１単位は、前記ローデータのロウ（Ｒｏｗ）単位である。
前記ローデータを復調するステップは、残留側波帯フィルタ（ＶＳＢ：Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ  Ｓｉｄｅｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）を利用して前記フィルタリングを行う。
前記断層イメージ生成方法は、前記ローデータを復調する前に、前記残留側波帯フィルタのウィンドウサイズを前記固定ウィンドウサイズに設定するステップを更に含むことができる。
前記被写体の断層イメージを生成するステップは、前記復調されたローデータを前記第１方向と垂直な第２方向に信号処理する。
前記被写体の断層イメージを生成するステップは、波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）領域の前記復調されたローデータを前記被写体に対する深さ情報に変換する。
前記断層イメージ生成方法は、光干渉断層撮影（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）で行われる断層イメージ生成方法である。
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による断層イメージ生成装置は、光信号を発生する光発生部と、前記光信号を測定信号と参照信号とに分離して該測定信号を所定の被写体に照射する干渉計と、前記照射に対応して所定の前記被写体から受信した応答信号及び前記参照信号の干渉によって発生する干渉信号をローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）として検出する検出器と、前記ローデータから断層イメージを生成するイメージ処理装置と、を備え、前記イメージ処理装置は、前記ローデータを固定されたウィンドウサイズでフィルタリングして復調する固定ウィンドウフィルタリング部と、前記ローデータを復調した結果を信号処理して前記被写体の断層イメージとして生成するイメージ生成部と、を有する。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記断層イメージ生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、断層イメージの生成に所要する計算の複雑性を増加させずに、正確な断層イメージを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による断層イメージ生成装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による断層イメージ生成方法を示すフローチャートである。
【図３】図１の干渉計を更に詳細に示す図である。
【図４】図１の位相変調器の動作例を示す図である。
【図５】フィルタリングが固定されたウィンドウサイズで行われることを説明するための図である。
【図６】図１の固定ウィンドウフィルタリング部の一例を示す図である。
【図７】フィルタリングを定義する関数のパラメータを調節して干渉信号を復調する方法を示す図である。
【図８】フィルタリングを定義する関数のパラメータを調節して干渉信号を復調する方法を示す図である。
【図９】フィルタリングにおける複雑性が増加する例を示す図である。
【図１０】図９の複雑性の増加とフォールディング現象との関係の例を示す図であ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明と本発明の動作上の利点、及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するために、本発明の実施形態を例示する図面及び図面に記載した内容を参照する。
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面に示した同じ参照符号は、同じ部材を表す。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による断層イメージ生成装置を示すブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態による断層イメージ生成方法を示すフローチャートである。
【００１３】
図１及び図２を参照すると、本実施形態による断層イメージ生成装置１００は、光干渉断層撮影（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）装置１００である。この場合、本実施形態による断層イメージ生成装置１００は、光発生部１１０、干渉計１２０、検出器１４０、及びイメージ処理装置２００で構成される。そして、本実施形態による断層イメージ生成方法は、被写体１６０の断面に対する第１方向に位相変調された被写体１６０の断面情報を含む干渉信号ＣＳをローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）ＲＤＴＡとして検出するステップ（Ｓ２２０）、固定されたウィンドウサイズでフィルタリング関数のパラメータを調節してローデータＲＤＴＡを復調するステップ（Ｓ２４０）、及び干渉信号を復調した結果を信号処理して、被写体の断層イメージＴＩＭＧを生成するステップ（Ｓ２６０）を含む。
【００１４】
干渉信号ＣＳを検出するステップ（Ｓ２２０）は、光発生部１１０、干渉計１２０、位相変調器ＰＭＤ、及び検出器１４０の動作で行われる。光発生部１１０は、光信号（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ：ＯＳ）を発生する。例えば、ユーザインターフェース部１７０からの入力に対応するインターフェース信号Ｘｉｎに応答して、光発生部１１０は、光信号ＯＳを発生する。ユーザインターフェース部１７０は、一般的にキーボード、マウスのような入力装置である。或いは、ユーザインターフェース部１７０は、ディスプレイ部４００に具現されるグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として備えられる。ユーザインターフェース部１７０に発生したイベントがインターフェース信号Ｘｉｎとして生成される。ユーザインターフェース部１７０に発生したイベントは、例えばユーザインターフェース部１７０がキーボードである場合のキー・アップ（Ｋｅｙ−Ｕｐ）又はキー・ダウン（Ｋｅｙ−Ｄｏｗｎ）、ユーザインターフェース部１７０がマウスである場合のクリック、又はユーザインターフェース部１７０がグラフィックユーザーインターフェースである場合のタッチである。
【００１５】
光発生部１１０で発生する光信号ＯＳの一例には、ＳＬＤ（ＳｕｐｅｒＬｕｎｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）信号とＥＬＥＤ（Ｅｄｇｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ）信号とが含まれる。但し、これに限定されず、他の種類の光信号を本発明の実施形態による光信号として利用することができる。光発生部１１０から発生した光信号ＯＳは、干渉計１２０に伝送される。光信号ＯＳは、自由空間上で干渉計１２０に伝送されるか、又は伝送媒体を通じて干渉計１２０に伝送される。このような伝送媒体の一例には、光ファイバーが含まれる。図１の干渉計を更に詳細に示した図３を参照すると、本実施形態によるＯＣＴ装置１００を構成する干渉計１２０は、光信号ＯＳを受信して測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとに分離する。このため、干渉計１２０には、少なくとも二つ以上の区分された信号経路Ｐ１、Ｐ２が形成される。光信号ＯＳから分離された測定信号ＭＳは、区分された信号経路のうちのいずれか一つの信号経路Ｐ２を通じて伝送され、参照信号ＲＳは、他の一つの信号経路Ｐ１を通じて伝送される。
【００１６】
干渉計１２０は、所定の分割割合で光信号ＯＳを測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとに分離する。分割割合は、測定信号ＭＳの出力強度及び参照信号ＲＳの出力強度の割合として定義する。例えば、干渉計１２０は、５：５の分割割合を有するように測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとを分離する。また、干渉計１２０は、９：１又はその他の多様な分割割合を有するように測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとを分離することもある。図３のビーム分配器１２１を利用して測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとに分離する場合、分割割合は、ビーム分配器１２１の透過及び反射特性によって決定される。
【００１７】
干渉計１２０は、測定信号ＭＳを位相変調器ＰＭＤに伝送し、プローブ１３０は、位相変調器ＰＭＤによって位相変調された測定信号ＭＳを被写体１６０に照射する。プローブ１３０から照射された測定信号ＭＳは、被写体１６０の内部で反射するか又は散乱を起こす。
【００１８】
図４は、図１の位相変調器ＰＭＤの動作例を示す図である。図４は、説明の便宜上、位相変調した測定信号ＭＳを被写体１６０に照射するプローブ１３０の図示を省略した。図１及び図４を参照すると、本実施形態による位相変調器ＰＭＤは、スキャンミラー１３１を備える。スキャンミラー１３１は、軸１３１ａを中心に回転する。
【００１９】
スキャンミラー１３１の回転によって、測定信号ＭＳは、被写体１６０の第１方向（横方面、ロウ（ｒｏｗ）方向）に沿って照射（Ｂ−Ｓｃａｎ）されて位相変調される。例えば、スキャンミラー１３１が被写体１６０のロウ方向の１ピクセルに対応する単位で回転し、測定信号ＭＳは、被写体１６０をロウ方向に１ピクセルずつ移動して照射される。その結果、測定信号ＭＳは、１ピクセルに対応する単位で位相変調される。本実施形態による位相変調器ＰＭＤは、ガルバノスキャナ（Ｇａｌｖａｎｏ  Ｓｃａｎｎｅｒ）でもあり、この場合、Ｂ−スキャン方向とは、ガルバノスキャナのピボット・オフ（Ｐｉｖｏｔ−Ｏｆｆ）による方向を表す。
【００２０】
ロウ方向のピクセル単位で被写体１６０に照射される測定信号ＭＳは、被写体１６０の第２方向（縦方向、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）方向）に反射又は散乱される（Ａ−Ｓｃａｎ）。被写体に対する第２方向は、被写体１６０の第１方向に垂直な方向を意味する。
反射又は散乱された測定信号ＭＳは、応答信号ＡＳとして干渉計１２０に伝送される。
【００２１】
例えば、応答信号ＡＳは、測定信号ＭＳが被写体１６０に照射された経路と同じ経路で干渉計１２０に伝送される。或いは、応答信号ＡＳは、測定信号ＭＳが被写体１６０に照射された経路と異なる経路で干渉計１２０に伝送される。応答信号ＡＳは、測定信号ＭＳの伝送と同様に、自由空間を通じて干渉計１２０に伝送されるか、又は光ファイバーのような伝達媒体を通じて干渉計１２０に伝送される。干渉計１２０は、応答信号ＡＳ及び参照信号ＲＳの干渉による干渉信号ＣＳを生成する。具体的に、参照信号ＲＳは、干渉計１２０の内部の信号経路Ｐ１を通じて伝送され、基準ミラー１２２で反射されてビーム分配器１２１に伝送される。ビーム分配器１２１に伝送された参照信号ＲＳの一部はビーム分配器１２１で反射され、一部はビーム分配器１２１を透過する。ビーム分配器１２１を透過した参照信号ＲＳは、ビーム分配器１２１で反射された応答信号ＡＳと干渉を起こす。
【００２２】
干渉信号ＣＳは、検出器１４０に入力される。検出器１４０は、応答信号ＡＳ及び参照信号ＲＳの干渉によって発生する干渉信号ＣＳを、フレーム（Ｆｒａｍｅ）単位のローデータ（Ｒａｗ  Ｄａｔａ：ＲＤＴＡ）として検出する。フレーム単位で形成されるローデータは、図４のスキャンミラー１３１の１回の回転過程で同時に獲得されるか、又はスキャンミラー１３１の反復的な回転動作（第２方向のピクセル個数に対応）を通じて順次に第１〜Ｎ列ＲＤ１〜ＲＤＮが獲得される。
【００２３】
検出器１４０は、例えば、被写体１６０に対してロウ単位で、次の数式１のように、干渉信号ＣＳの光度Ｉを検出する。数式１で、Ｉｒは参照信号ＲＳの光度であり、Ｉｓは応答信号ＡＳの光度である。ｋは波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を、Ｚｒｓは参照信号ＲＳと応答信号ＡＳとの行路の長さ（Ｐａｔｈｌｅｎｇｔｈ、又は被写体１６０の深さ情報）の差を表す。そして、ｘは図４の第１方向（ロウ方向）へのピクセル個数を表し、ｆＢ・ｘは位相変調された値を表す。
【００２４】
【数１】
2013231717.tif 000003
【００２５】
検出器１４０は、受光手段（図示せず）を利用して干渉信号ＣＳの光度Ｉを検出する。このような受光手段の代表的な一例には、受光素子（Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）が含まれる。以上では、光干渉信号を検出する過程について説明したが、本発明の断層イメージ生成方法は、光干渉信号からの断層イメージの生成に限定されず、被写体の断層イメージに関する情報を表す他の信号を検出し、これを分析することによって被写体の断層イメージを生成することもできる。
【００２６】
次いで、図１及び図２を参照すると、上記過程でステップＳ２２０が行われると、検出器１４０によって検出されたローデータＲＤＴＡは、断層イメージの生成のためにイメージ処理装置２００に伝送される。イメージ処理装置２００は、検出器１４０から入力されたローデータＲＤＴＡを復調し（Ｓ２４０）、被写体１６０の断層イメージを生成する（Ｓ２６０）。以下では、説明の便宜上、電気的信号ＥＳと干渉信号ＣＳとを混用して使用する。
【００２７】
本実施形態によるイメージ処理装置２００は、固定ウィンドウフィルタリング部２１０及びイメージ生成部２３０を備える。固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、ローデータＲＤＴＡを復調する。本実施形態による固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、固定されたウィンドウサイズと設定されたフィルタで、固定ウィンドウフィルタリング部２１０のフィルタリング動作を定義するフィルタ関数のパラメータを調節し、ローデータＲＤＴＡをロウ単位でフィルタリングすることによって、復調動作を行う。
【００２８】
固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、ウィンドウサイズ信号ＸＦＷに対応する固定されたサイズのウィンドウで設定される。例えば、固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、ウィンドウサイズ信号ＸＦＷに応答して、図５に示したように、中心値を基準に左右対称なサイズａ（ａは、定数）で設定される（図５の縦軸及び横軸の値はそれぞれ所定の電圧及び周波数で割った正規化値である）。
【００２９】
本実施形態によると、ローデータＲＤＴＡを復調する前に、固定ウィンドウサイズが固定ウィンドウフィルタリング部２１０に対して設定される。例えば、固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、図１の断層イメージ生成装置１００がセットアップ又はターンオンされた時に、ユーザインターフェース部１７０を通じて入力された固定ウィンドウサイズ信号ＸＦＷに応答して、ウィンドウのサイズを設定する。この場合、図１の断層イメージ生成装置１００がセットアップ又はターンオンされる度に、異なるウィンドウのサイズに固定ウィンドウフィルタリング部２１０を設定する。ウィンドウのサイズは、タブ（ｔａｂ）単位で設定される。
【００３０】
上述したように、固定ウィンドウフィルタリング部２１０のフィルタリング動作は、フィルタ関数で定義される。この場合、ローデータＲＤＴＡに対するフィルタリングのために、ローデータＲＤＴＡのロウのそれぞれに対して、固定ウィンドウサイズに対応する回数で、フィルタ関数と乗算演算を行う。具体的なフィルタ関数を一例として説明する。
【００３１】
本実施形態による固定ウィンドウフィルタリング部２１０は、図６に示したように、残留側波帯フィルタ（ＶＳＢ：Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ  Ｓｉｄｅｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）２２０を利用して、フィルタリング（復調）を行うことができる。この場合、本実施形態による固定ウィンドウフィルタリング部２１０（残留側波帯フィルタ２２０）のフィルタリング動作は、次の数式２で定義される。数式２で、ｙ関数はフィルタリングされて出力される復調信号であり、ｘ関数はローデータＲＤＴＡの各ロウを表す信号である。そして、数式２で、δ関数とｈ関数との和がフィルタ関数である。また、数式２で、Ｎはウィンドウサイズを表す。
【００３２】
【数２】
2013231717.tif 000004
【００３３】
但し、数式２は、ｈ関数が次の数式３の条件で設定されるものと仮定する。ｎが偶数である場合、ｙ関数の値は０であるので、数式２は、これを除いた。
【００３４】
【数３】
2013231717.tif 000005
【００３５】
従って、図６の固定ウィンドウフィルタリング部２１０（残留側波帯フィルタ２２０）では、ウィンドウのサイズＮの１／２の乗算演算が行われる。そして、数式２の係数ｃｏｅｆｆｓは、次の数式４で表される。数式４で、Ｔはデュレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）を、Ｒはロール・オフ（Ｒｏｌｌ  ｏｆｆ）を表す。
【００３６】
【数４】
2013231717.tif 000006
【００３７】
上述したように、本実施形態による干渉信号を復調する方法は、フィルタリングを定義するフィルタ関数の少なくとも一つ以上のパラメータを調節して、周波数領域に対する干渉信号の波形を設定することによって行われる。
【００３８】
例えば、図７に示したように、フィルタ関数のロールオフＲの値を変えた場合、周波数領域におけるローデータＲＤＴＡの波形で、上昇又は下降区間の傾斜度が変わる。そして、これにより周波数領域のローデータＲＤＴＡの波形の平坦度が変わる。図７は、ロールオフＲが０．６である場合に波形の平坦度が最適である例を表す。但し、最適なロールオフＲの値は、装置の動作環境によって変わるため、図７の例に限定されない。或いは、図８に示したように、フィルタ関数のデュレーションＴを変えることによって、周波数領域の干渉信号ＣＳの波形の幅が変わる。同様に、波形の幅が変わると、波形の平坦度も変わる。
【００３９】
上述したように、本実施形態による干渉信号を復調する方法は、固定されたウィンドウサイズを有し、乗算演算の回数を変更しなくても、復調された干渉信号の波形の平坦度を向上させることができる。従って、本実施形態によると、図９に示すように、平坦度を向上させるために、ウィンドウサイズ、即ち乗算演算の回数を増加させなくてもよい。図９は、ウィンドウサイズが最も大きい８の場合に、平坦度が最も良く、ウィンドウサイズが最も小さい２の場合に、平坦度が最も悪く現れる現象を示している（図７〜図９の縦軸及び横軸の値はそれぞれ所定の電圧及び周波数で割った正規化値である）。
【００４０】
復調された信号の波形の平坦度が悪い場合、図１０（ａ）に示すフォールディング現象が現れる。本実施形態によると、図１０（ａ）のフォールディング現象を防止するために、図１０（ｂ）のように、乗算演算の回数を増加せずに、上述したフィルタ関数のパラメータを調節することによって、復調された干渉信号の波形の平坦度を向上させることができる。従って、本実施形態によれば、干渉信号の復調を行うための時間又は資源の消耗を最小化することができ、フォールディング現象も効果的に防止することができる。
【００４１】
上述したように、本発明の実施形態によると、断層イメージの生成において、変調したローデータをフィルタリングして復調する際に、フィルタリングに対して設定されるウィンドウサイズを固定することで、断層イメージのクオリティ（ｑｕａｌｉｔｙ）を維持することができ、ローデータの復調に要求される複雑度（Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）も低下させることができる。それと共に、本実施形態によると、ローデータに対する復調において、時間領域又は周波数領域のような領域（Ｄｏｍａｉｎ）間の変化を引き起こさずに、その複雑度を更に低下させることができる。
【００４２】
再び、図１及び図２を参照すると、イメージ生成部２３０は、復調されたローデータＲＤＴＡ’を入力して信号処理し、被写体１６０に対する断層イメージＴＩＭＧを生成する（Ｓ２６０）。例えば、ローデータＲＤＴＡの復調が第１方向（Ｂ−スキャン方向）のロウ単位で行われる場合、イメージ生成部２３０における信号処理は、第２方向のカラム単位で行われる。イメージ生成部２３０は、固定ウィンドウフィルタリング部２１０によって復調されたローデータＲＤＴＡ’を、ロウ単位ＲＤ１〜ＲＤｎ（図４参照）で受信するか又は一度に受信する。前者の場合はイメージ生成部２３０に、後者の場合は固定ウィンドウフィルタリング部２１０に、各ロウに対する復調結果を臨時に保存できる保存領域（図示せず）が備えられる。
【００４３】
イメージ生成部２３０は、復調されたローデータＲＤＴＡ’を、波長領域から深さ領域に変換することによって信号処理する。このため、イメージ生成部２３０は、復調されたローデータＲＤＴＡ’を背景差演算（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）し、ｋ−線形化（ｋ−Ｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎ）した後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行う。但し、これに限定されず、イメージ生成部２３０は、その他の多様なアルゴリズムを利用して、復調されたローデータＲＤＴＡ’を波長領域から深さ領域に変換することによって信号処理することができる。被写体１６０に対して検出された波長を深さ情報として処理することによって、イメージ生成部２３０は、被写体１６０に対する断層イメージＴＩＭＧを生成する。
【００４４】
生成された断層イメージＴＩＭＧは、保存装置３００に保存される。また、断層イメージＴＩＭＧは、ディスプレイ部４００によって表示される。ディスプレイ部４００は、イメージ処理装置２００からイメージ信号が入力されてイメージを出力する装置であって、イメージ処理装置２００の外部に存在する別途の装置でもあり、イメージ処理装置２００に含まれる構成でもあり得る。イメージ処理装置２００は、上記のような構成要素の機能を行う専用チップ（Ｃｈｉｐ）で製作されてもよく、汎用ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及び保存装置３００に保存される専用プログラムで具現されてもよい。
【００４５】
図２に示した実施形態による断層イメージ生成方法は、コンピュータで実行されるプログラムで作成可能であり、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を利用して、プログラムを作動させる汎用デジタルコンピュータで具現され得る。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）など）のような記録媒体を含む。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、医療関連の技術分野に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００    断層イメージ生成装置（光干渉断層撮影（ＯＣＴ）装置）
１１０    光発生部
１２０    干渉計
１２１    ビーム分配器
１２２    基準ミラー
１３０    プローブ
１３１    スキャンミラー
１３１ａ    軸
１４０    検出器
１６０    被写体
１７０    ユーザインターフェース部
２００    イメージ処理装置
２１０    固定ウィンドウフィルタリング部
２２０    残留側波帯フィルタ
２３０    イメージ生成部
４００    ディスプレイ部
３００    保存装置
【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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