(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼底画像の画像情報を符号化する画像処理装置であって、
眼底画像を示す赤色成分、青色成分及び緑色成分の画像情報を入力する入力手段と、
前記眼底画像の視神経乳頭部を含む所定領域の青色成分を符号化し、前記緑色成分及び赤色成分と前記所定領域以外の前記青色成分とを、前記所定領域の青色成分より高い圧縮率で符号化する符号化手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記符号化手段はウェーブレット変換を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
眼底画像の画像情報を符号化する画像処理方法であって、
眼底画像を示す赤色成分、青色成分及び緑色成分の画像情報を入力する入力工程と、
前記眼底画像の視神経乳頭部を含む所定領域の青色成分を符号化し、前記緑色成分及び赤色成分と前記所定領域以外の前記青色成分とを、前記所定領域の青色成分より高い圧縮率で符号化する符号化工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば眼底画像を入力して符号化する画像処理装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、患者の検査などに使用される医療用画像もデジタルデータとして扱われてきており、日々生成される大量の医療画像データを効率良く保存するため、多くの臨床現場で、そのような画像データを電子化して圧縮保存するのが一般化してきている。このような傾向を受けて、医療画像に適した圧縮方式も考えられつつある。例えば、ＪＰＥＧ−ＬＳ等の多値可逆圧縮方式も医療画像に適した圧縮方式として知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら眼底画像等の特殊な画像においては、場合によっては可逆圧縮方式が必ずしも適しているともいえない。なぜなら眼底画像は被検眼眼底部という撮影部位が固定された画像であるため、被写体の色特性に偏りが見られ、記録したデジタル画像のＲＧＢ各色成分画像に均等に色情報が分散しているわけではない。従って、中には不要な情報を多く含むカラープレーンも存在するため、咋今のこのような医療画像の撮影枚数の増加に鑑み、診断に必要な情報を欠落させることなく少しでも多くの画像を有限な記録媒体に蓄積させるためには、全ての色成分の画像情報を残す必要性はむしろなくなってきたといえる。
【０００４】
また、上記従来の可逆圧縮方式では、１画面の画像データは同一の解像度で圧縮されることが普通であるが、これは眼底画像等の特殊な画像に必ずしも適しているとはいえない。何故なら、図２に示すように、眼底画像では視神経乳頭部等のように診断には欠かせない重要な部分が存在する。この視神経乳頭部は代表的な眼疾患である緑内障の進行程度を判断する際に注目する部分であり、この内部の毛細血管の走行状態を調べて毛細血管の状況を詳細に調査する必要がある。この毛細血管を基にした診断の場合、如何に細かい血管を観察して発見できるかがポイントであり、これが疾病の早期発見、早期治療につながる。
【０００５】
従って、この部分に相当する画像情報に関しては、画像圧縮の際にオリジナルデータを欠落させるわけにはいかないが、その他の部分に関しては、ある程度以上の径を持つ血管の交叉状態や蛇行状態が分かればよく、より高解像度の画像を必要としない。このため、この眼底画像における重要な部分とその他の部分との圧縮率を変更して保存することにより、全体としてより高い圧縮率で画像を圧縮し、符号化された画像データの量を減少させて記憶することが可能である。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、眼底画像において重要な視神経乳頭部の画像情報を低い圧縮率で符号化し、それ以外の領域の画像情報を高い圧縮率で符号化して眼底画像全体の符号化効率を高めることができる画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
眼底画像の画像情報を符号化する画像処理装置であって、
眼底画像を示す赤色成分、青色成分及び緑色成分の画像情報を入力する入力手段と、
前記眼底画像の視神経乳頭部を含む所定領域の青色成分を符号化し、前記緑色成分及び赤色成分と前記所定領域以外の前記青色成分とを、前記所定領域の青色成分より高い圧縮率で符号化する符号化手段と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の画像処理方法は以下のような工程を備える。即ち、
眼底画像の画像情報を符号化する画像処理方法であって、
眼底画像を示す赤色成分、青色成分及び緑色成分の画像情報を入力する入力工程と、
前記眼底画像の視神経乳頭部を含む所定領域の青色成分を符号化し、前記緑色成分及び赤色成分と前記所定領域以外の前記青色成分とを、前記所定領域の青色成分より高い圧縮率で符号化する符号化工程と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る眼底画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、１は眼底カメラ、２は画像入力部、３は画像圧縮部、４は画像記録部、５は画像伸長部、６はモニタ、７は画像演算部、８は領域指定部である。
【００１３】
まず眼底カメラ１において、撮影対象である被検眼の位置合わせ等の撮影準備が完了したら、図示しない撮影スイッチを押下することにより、被検眼の眼底像を撮影する。この撮影動作により眼底カメラ１内の図示しないＣＣＤカメラにて撮像された眼底画像信号は、ラスタスキャン順に画像入力部２に入力される。画像入力部２は、この眼底画像信号を一方は画像圧縮部３へ、他方は画像演算部７に出力する。
【００１４】
ここで画像入力部２から画像圧縮部３へ出力される画像信号はＲＧＢの３原色で構成される多値信号であるが、ＲＧＢのうちのＢ（青）画像信号に関しては、画像演算部７で抽出される視神経乳頭部以外の領域に関する、微細な解像度を必要とする有用な情報が含まれていない。これは眼底画像に特有の色バランスに起因する特性であり、例えば病変として発生する可能性のある白斑等は一定の大きさを有しているため、圧縮の度合いに左右されることがないことに依る。
【００１５】
図３は、この画像圧縮部３の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図３において、離散ウェーブレット変換部２は、入力した画像信号に対して２次元の離散ウェーブレット変換処理を行い、その変換係数を計算して出力するものである。
【００１７】
図４（ａ）〜（ｃ）は、この離散ウェーブレット変換部２の基本構成を説明する図である。
【００１８】
図４（ａ）において、入力された画像信号はメモリ１０１に記憶され、処理部１０２により順次読み出されて変換処理が行われ、再びメモリ１０１に書きこまれており、本実施の形態においては、処理部１０２における処理の構成は同図（ｂ）に示すものとする。同図（ｂ）において、入力された画像信号は遅延素子２０１およびダウンサンプラ２０２の組み合わせにより、偶数アドレスおよび奇数アドレスの信号に分離され、２つのフィルタｐおよびｕによりフィルタ処理が施される。ｓ及びｄのそれぞれは、各々１次元の画像信号に対して１レベルの分解を行った際のローパス係数、ハイパス係数を表しており、これらは次式により計算されるものとする。
【００１９】
d(n)=x(2×n+1)-floor[{x(2×n)+x(2×n+2)}/2]          （式１）
s(n)=x(2×n)+floor[{d(n-1)+d(n)}/4]                  （式２）
但し、ｘ(ｎ)は変換対象となる画像信号である。また、floor[X]は、Xを越えない最大の整数値を示す。
【００２０】
以上の処理により、画像信号に対する１次元の離散ウェーブレット変換処理が行われる。尚、２次元の離散ウェーブレット変換は、１次元の変換を画像の水平・垂直方向に対して順次行うものであり、その詳細は公知であるのでここでは説明を省略する。
【００２１】
図４（ｃ）は、２次元の離散ウェーブレット変換処理により得られる２レベルの変換係数群の構成例を示す図であり、画像信号は異なる周波数帯域の係数列ＨＨ１，ＨＬ１，ＬＨ１，…，ＬＬのそれぞれに分解される。なお、以降の説明では、これらの係数列をサブバンドと呼ぶ。Ｒ（赤）プレーン、Ｇ（緑）プレーンの各サブバンドの係数は後続の量子化部１１に出力される。但し、Ｂ（青）プレーンに関しては前述したように画像演算部７に入力され、以下の領域抽出処理、及び下記マスク処理が実行される。
【００２２】
画像演算部７に入力された眼底画像信号は、視神経乳頭部の領域抽出が行われる。この視神経乳頭部は網膜上の他の部位と異なり、高い反射率を有している部分であるため、その輝度差から容易に抽出することができる。具体的には、Ｒ（赤）プレーンの画像信号において、視神経乳頭部位と網膜部とを区別可能な閾値により切出す方法や、ＲＧＢ情報からＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｉ（明度）情報に変換し、明度情報から輝度の高い視神経乳頭部位を抽出する方法などにより、視神経乳頭部の領域抽出を行うことができる。
【００２３】
この視神経乳頭部の領域抽出の詳細な方法については、例えば特開平６−１５４１７１号公報、特開平７−１３６１２１号公報等に詳細に開示されている。
【００２４】
図５は、こうして抽出された視神経乳頭部の位置の一例を示す図で、５０１は、その抽出された視神経乳頭部を示している。
【００２５】
この視神経乳頭部の情報は領域指定部８へ送られる。領域指定部８は符号化対象となる画像のＢ（青）プレーン内で、周囲部分と比較して高画質で復号化されるべき領域（ＲＯＩ：Region Of Interesting）を決定し、その対象画像を離散ウェーブレット変換した際にどの係数が指定領域に属しているかを示すマスク情報を生成する。
【００２６】
図６（ａ）はマスク情報の生成を示したものである。同図（ａ）の左側に示すように、画像演算部７から入力された視神経乳頭部５０１を示す位置情報がＲＯＩとして認識され、領域指定部８はこの指定領域を含む画像を離散ウェーブレット変換した際、その指定領域が各サブバンドに占める部分を計算する。また、このマスク情報の示す領域は、指定領域境界上の画像信号を復元する際に必要な、周囲の変換係数を含む範囲となっている。
【００２７】
このように計算されたマスク情報の例を図６（ａ）の右側に示す。この例においては、同図左側の視神経乳頭部５０１を含む眼底画像に対し２レベルの離散ウェーブレット変換を施した際のマスク情報が図のように計算される。図６（ｂ）において、視神経乳頭部５０１のマスク情報のビットは“１”、それ以外のマスク情報のビットは“０”となっている。これらマスク情報全体は２次元離散ウェーブレット変換による変換係数の構成と同じであるため、マスク情報内のビットを検査することにより、対応する位置の係数が指定領域内に属しているかどうかを識別することができる。このようにして生成されたマスク情報は、画像圧縮部３の量子化部１１に出力される。
【００２８】
更に、領域指定部８は、指定領域に対する画質を指定するパラメータを、図示しない入力系から入力することができる。このパラメータは指定領域に割り当てる圧縮率を表現する数値、或は画質を表す数値のいずれでも良い。領域指定部８は、この入力されたパラメータから、その指定領域における係数に対するビットシフト量Ｂを計算し、図６（ａ）のマスクと共に量子化部１１に出力する。
【００２９】
量子化部１１は、入力した係数を所定の量子化ステップにより量子化し、その量子化値に対するインデックスを出力する。ここで、量子化は次式により行われる。
【００３０】
q=sign(c)floor{abs(c)/Δ}              （式３）
sign(c)= 1；ｃ＞＝０                    （式４）
sign(c)=-1；ｃ＜０                      （式５）
ここで、ｃは量子化対象となる係数である。また、本実施の形態においては、量子化ステップΔの値は“１”を含むものとする。この場合、実際に量子化は行われない。Ｒ（赤）プレーン、Ｇ（緑）プレーンに関しては量子化部１１に入力された変換係数はそのまま後続のエントロピ符号化部１２に出力され、Ｂ（青）プレーンについては以下の処理を行う。
【００３１】
量子化部１１は、領域指定部８から入力したマスクおよびシフト量Ｂに基づき、次式により量子化インデックスを変更する。
【００３２】
q'=q×2^B；ｍ＝１                        （式６）
q'=q     ；ｍ＝０                        （式７）
ここで、ｍはこの量子化インデックスの位置におけるマスクの値である。また、「2^B」は２のＢ乗を示している。以上の処理により、領域指定部８において設定された視神経乳頭領域５０１に属する量子化インデックスのみがＢビット上方にシフトアップされる。
【００３３】
図６（ｂ）及び（ｃ）は、このシフトアップによる量子化インデックスの変化を示したものである。図６（ｂ）において、３つのサブバンドに各々３個の量子化インデックスが存在しており、塗り潰された量子化インデックスにおけるマスクの値が“１”でシフト数Ｂが“２”の場合、そのビットシフト後の量子化インデックスは図６（ｃ）のようになる。このように変更された量子化インデックスは後続のエントロピ符号化部１２に出力される。エントロピ符号化部１２は、量子化部１１から入力した量子化インデックスをビットプレーンに分解し、そのビットプレーンを単位に２値算術符号化を行ってコードストリームを出力する。
【００３４】
図７は、本実施の形態に係るエントロピ符号化部１２の動作を説明する図である。
【００３５】
この実施の形態においては、４×４の大きさを持つサブバンド内の領域において非０の量子化インデックスが３個存在しており、それぞれ「＋１３」、「−６」、「＋３」の値を持っている。エントロピ符号化部１２はこの領域を走査して最大値Ｍを求め、次式により最大の量子化インデックスを表現するために必要なビット数Ｓを計算する。
【００３６】
S=ceil{log2(abs(M))}                        （式８）
ここでｃｅｉｌ(ｘ)はｘ以上の整数の中で最も小さい整数値を表す。
【００３７】
図７において、最大の係数値は「１３」であるので、これを表わすビット数Ｓは“４”であり、シーケンス中の１６個の量子化インデックスは、図７の右に示すように、４つのビットプレーンを単位として処理が行われる。ここで最初にエントロピ符号化部４は、最上位ビットプレーン（同図ＭＳＢで表す）の各ビットを２値算術符号化し、ビットストリームとして出力する。次にビットプレーンを１レベル下げ、以下同様に、対象ビットプレーンが最下位ビットプレーン（同図ＬＳＢで表す）に至るまで、ビットプレーン内の各ビットを符号化して画像記録部４に出力して記録される。この時、各量子化インデックスの符号は、ビットプレーン走査において最初の非０ビットが検出されると、そのすぐ後に当該量子化インデックスの符号がエントロピ符号化される。
【００３８】
図８は、このようにして画像圧縮部３で圧縮されて出力される符号列の構成を表した概略図である。
【００３９】
図８（ａ）は符号列の全体の構成を示した図で、ＭＨはメインヘッダ、ＴＨはタイルヘッダ、ＢＳはビットストリームである。メインヘッダＭＨは、同図（ｂ）に示すように、符号化対象となる画像のサイズ（水平及び垂直方向の画素数）、画像を複数の矩形領域であるタイルに分割した際のタイルサイズ、各色成分数を表すコンポーネント数、各成分の大きさ、ビット精度を表すコンポーネント情報から構成されている。なお、本実施の形態では、画像はタイルに分割されていないのでタイルサイズと画像サイズは同じ値を取り、対象画像がモノクロの多値画像の場合コンポーネント数は“１”である。
【００４０】
次にタイルヘッダＴＨの構成を図８（ｃ）に示す。このタイルヘッダＴＨには、このタイルのビットストリーム長とヘッダ長を含めたタイル長及びこのタイルに対する符号化パラメータ、及び指定領域を示すマスク情報と、この領域に属する係数に対するビットシフト数が含まれている。但し、指定領域を示すマスク情報と当該領域に属する係数に対するビットシフト数は、Ｂ（青）プレーンのみに構成される。
【００４１】
ここで、符号化パラメータには、離散ウェーブレット変換のレベル、フィルタの種別等が含まれている。本実施の形態におけるビットストリームの構成を同図（ｄ）に示す。同図において、ビットストリームは各サブバンド毎にまとめられ、解像度の小さいサブバンドを先頭として順次解像度が高くなる順番に配置されている。更に、各サブバンド内は上位ビットプレーンから下位ビットプレーンに向かってビットプレーンを単位として符号が配列されている。このような符号配列とすることにより、後述する図１４に示すような階層的復号化を行うことが可能となる。
【００４２】
図９は、画像圧縮部３において生成されて出力される符号列の構成を表した概略図である。
【００４３】
図９（ａ）は符号列の全体の構成を示した図であり、ＭＨはメインヘッダ、ＴＨはタイルヘッダ、ＢＳはビットストリームを示している。メインヘッダＭＨは同図（ｂ）に示すように、符号化対象となる画像のサイズ（水平及び垂直方向の画素数）、画像を複数の矩形領域であるタイルに分割した際のタイルサイズ、各色成分数を表すコンポーネント数、各成分の大きさ、ビット精度を表すコンポーネント情報を含んでいる。なお、本実施の形態では、画像はタイルに分割されていないのでタイルサイズと画像サイズは同じ値を取り、対象画像がモノクロの多値画像の場合コンポーネント数は“１”である。
【００４４】
次にタイルヘッダＴＨの構成を図９（ｃ）に示す。タイルヘッダＴＨには当該タイルのビットストリーム長とヘッダ長を含めたタイル長及び当該タイルに対する符号化パラメータ、および指定領域を示すマスク情報と当該領域に属する係数に対するビットシフト数が含まされている。
【００４５】
但し、指定領域を示すマスク情報と、この領域に属する係数に対するビットシフト数は、Ｂ（青）プレーンのみに構成される。
【００４６】
ここで符号化パラメータには、離散ウェーブレット変換のレベル、フィルタの種別等が含まれている。本実施の形態におけるビットストリームの構成を同図（ｄ）に示す。同図において、ビットストリームはビットプレーンを単位としてまとめられ、上位ビットプレーン(S-1)から下位ビットプレーンに向かう形で配置されている。各ビットプレーンには、各サブバンドにおける量子化インデックスの当該ビットプレーンを符号化した結果が順次サブバンド単位で配置されている。図９（ｄ）において、Ｓは最大の量子化インデックスを表現するために必要なビット数である。このようにして生成された符号列は、画像記録部４に出力されて記録される。
【００４７】
このような符号配列とすることにより、後述する図１５の様な階層的復号化を行うことが可能となる。
【００４８】
上述した実施の形態において、符号化対象となる画像全体の圧縮率は量子化ステップΔを変更することにより制御することが可能である。
【００４９】
また別の方法として本実施の形態では、エントロピ符号化部１２において符号化するビットプレーンの下位ビットを必要な圧縮率に応じて制限（廃棄）することも可能である。この場合には、全てのビットプレーンは符号化されず上位ビットプレーンから所望の圧縮率に応じた数のビットプレーンまでが符号化され、最終的な符号列に含まれる。
【００５０】
上記Ｂ（青）プレーンにおける下位ビットプレーンを制限する機能を利用すると、図６に示したように、指定領域（視神経乳頭部）に相当するビットのみが多く符号列に含まれることになる。即ち、上記指定領域のみ低圧縮率で高画質な画像として符号化することが可能となる。
【００５１】
次に、前述のようにして画像記録部４に記録されている、符号化された眼底画像をモニタ６にて表示する手順について説明する。
【００５２】
画像記録部４に記録されている画像は、図１の選択部９により選択された後、画像伸長部５へ出力される。この選択部９は、例えばモニタ６に表示された項目名やアイコン等を、キーボード或はポインティングデバイス等により指示することにより実現される。
【００５３】
図１０は、この選択部９における画像選択画面の一例を示す図で、ここではモニタ６に表示された選択画面例を示している。
【００５４】
図１０において、患者ＩＤや氏名等の画像付帯情報は、眼底カメラ１での撮影に付随して行われる情報入力時に設定され、符号化された画像情報と共に画像記録部４へ記録されたものである。ここで行われる画像選択の方法には、その画像情報に付された番号を直接入力する方法や、モニタ６の画面上で図示しないカーソルを上下させることにより選択／決定するもの、また患者ＩＤや撮影日等の情報から対象画像を絞り込んだ後、選択する方法等がある。
【００５５】
こうして選択部９により選択されて画像記録部４から読み出された画像情報は画像伸長部５に入力され、そこでは符号化されているビットストリームが復号化される。その方法を以下に説明する。
【００５６】
図１１は、本実施の形態における画像伸長部５の構成を示すブロック図で、１３が符号入力部、１４はエントロピ復号化部、１５は逆量子化部、１６は逆離散ウェーブレット変換部である。
【００５７】
符号入力部１３は、画像記録部４から読み出された符号列を入力し、それに含まれるヘッダを解析して後続の処理に必要なパラメータを抽出し、必要な場合は処理の流れを制御し、或は後続の処理ユニットに対して該当するパラメータを送出する。また、この符号列に含まれるビットストリームは、エントロピ復号化部１４に出力される。
【００５８】
エントロピ復号化部１４はビットストリームをビットプレーン単位で復号化して出力する。この時の復号化手順を図１２に示す。
【００５９】
ここでは復号対象となるサブバンドの一領域をビットプレーン単位で順次復号化し、最終的に量子化インデックスを復元する流れを図示しており、同図の矢印の順にビットプレーンが復号化される。こうしてエントロピ復号化部１４により復号された量子化インデックスは逆量子化部１５に出力される。
【００６０】
逆量子化部１５は入力した量子化インデックスから、次式に基づいて離散ウェーブレット変換係数を復元する。
［Ｒ（赤），Ｇ（緑）プレーンの場合］
c'=Δ×q/2^U；ｑ≠０            （式９’）
c'=0        ；ｑ＝０            （式１０’）
［Ｂ（青）プレーンの場合］
c'=Δ×q/2^U；ｑ≠０            （式９）
c'=0        ；ｑ＝０            （式１０）
Ｕ＝Ｂ；ｍ＝１                  （式１１）
Ｕ＝０；ｍ＝０                  （式１２）
ここで、ｑは量子化インデックス、Δは量子化ステップであり、Δは符号化時に用いられたものと同じ値である。また、Ｂはタイルヘッダから読み出されたビットシフト数、ｍは当該量子化インデックスの位置におけるマスクの値である。ｃ’は復元された変換係数であり、符号化時ではｓまたはｄで表される係数の復元したものである。変換係数ｃ’は後続の逆離散ウェーブレット変換部１６に出力される。また「2^U」は２のＵ乗を示す。
【００６１】
図１３（ａ）（ｂ）は、逆離散ウェーブレット変換部１６の構成及びその処理構成を示すブロック図である。
【００６２】
同図（ａ）において、入力された変換係数はメモリ９０１に記憶される。処理部９０２は１次元の逆離散ウェーブレット変換を行い、メモリ９０１から順次変換係数を読み出して処理を行うことで、２次元の逆離散ウェーブレット変換を実行する。２次元の逆離散ウェーブレット変換は、順変換と逆の手順により実行されるが、詳細は公知であるので説明を省略する。また同図（ｂ）は処理部９０２の処理ブロックを示したものであり、入力された変換係数はｕ及びｐの２つのフィルタ処理が施され、アップサンプリングされた後に重ね合わされて画像信号ｘ’として出力される。これらの処理は次式により行われる。
【００６３】
x'(2×n)=s'(n)-floor[{d'(n-1)+d'(n)}/4]            （式１３）
x'(2×n+1)=d'(n)-floor[{x'(2*n)+x'(2*n+2)}/2]      （式１４）
ここで、（式１）、（式２）、及び（式１３）、（式１４）による順方向及び逆方向の離散ウェーブレット変換は完全再構成条件を満たしているため、本実施の形態において量子化ステップΔが“１”であり、ビットプレーン復号化において全てのビットプレーンが復号されていれば、復元された画像信号ｘ’は原画像の信号ｘと一致する。
【００６４】
以上の処理により画像が復元されてモニタ６に出力される。尚、ここではモニタ６に画像を表示・出力することを例に挙げたが、これに限ることなく、例えばプリンタや磁気ディスク等の記憶装置に出力するように構成しても良い。
【００６５】
以上述べた手順により画像を復元表示した際の、画像の表示形態について図１４を用いて説明する。
【００６６】
同図（ａ）は符号列の例を示した図であり、基本的な構成は図８に示す符号構成に基づいているが、ここでは画像全体をタイルと設定している。従って、この符号列中には唯１つのタイルヘッダＴＨ０及びビットストリームＢＳ０が含まれている。ビットストリームＢＳ０には図に示すように、最も低い解像度に対応するサブバンドであるＬＬ，ＨＬ２，ＬＨ２，…というように、順次解像度が高くなる順に符号が配置されている。更に、Ｂ（青）プレーンの場合には、各サブバンド内は上位ビットプレーン(S-1)から下位ビットプレーンに向かって、符号が配置されている。
【００６７】
画像伸長部５は、このビットストリームを解像度の低いほうから順に読み込み、各ビットプレーンに対応する符号を復号した時点で画像を表示する。同図（ｂ）は各サブバンドと表示される画像の大きさの対応と、Ｂ（青）プレーンの場合のサブバンド内の符号列を復号するのに伴う画像の変化を示したものである。同図において、サブバンドＬＬに相当する符号列が順次読み出され、各ビットプレーンの復号処理が進むに従って画質が徐々に改善されているのが分かる。この時、符号化時に指定領域となった視神経乳頭部５０１は、その他の部分よりもより高画質に復元される。
【００６８】
これは上述したように、符号化時に量子化部１１において、領域指定部８で指定された領域に属する量子化インデックスをシフトアップしているため、ビットプレーン復号化の際に、この量子化インデックスがその他の部分に比べて、より早い時点で復号化されるためである。このように指定された領域部分が高画質に復号化されるのは、その他の解像度についても同様である。
【００６９】
更に、全てのビットプレーンを復号化した時点では、その指定領域とその他の部分は画質的に同一であるが、途中段階で復号化を打ち切った場合は、その指定領域部分がその他の領域よりも高画質に復元された画像が得られる。
【００７０】
以上述べた手順により画像を復元表示した際の、画像の表示形態について図１５を用いて説明する。
【００７１】
同図（ａ）は符号列の例を示したものであり、基本的な構成は図９の符号に基づいている。ここでは画像全体をタイルと設定しているので、符号列中には唯１つのタイルヘッダ及びビットストリームが含まれている。このビットストリームＢＳ０には、図に示すように、最も上位のビットプレーン(S-1)から、下位のビットプレーンに向かって符号が配置されている。
【００７２】
画像伸長部５は、このビットストリームを順次読みこみ、各ビットプレーンの符号を復号した時点で画像を表示する。
【００７３】
Ｒ（赤），Ｇ（緑）プレーンでは、上位のビットプレーンのみが復号されている場合、画像の全体的な特徴のみ（視神経乳頭部の輪郭や太い動静脈血管等）が表示されるが、下位のビットプレーンが復号されるに従って、段階的に画質が改善される。前述の量子化部１１において量子化ステップΔが“１”の場合、全てのビットプレーンが復号された段階で表示される画像は原画像と全く同じとなる。
【００７４】
一方、Ｂ（青）プレーンでは、図１５（ｂ）に示すように、各ビットプレーンの復号処理が進むに従って画質が徐々に改善されているが、符号化時に指定領域となった視神経乳頭部は、その他の部分よりもより早い段階で高画質に復元される。
【００７５】
これは、符号化時に量子化部１１において、領域指定部８で指定された領域に属する量子化インデックスをシフトアップしているため、ビットプレーン復号化の際に当該量子化インデックスがその他の部分に対し、より早い時点で復号化されるためである。
【００７６】
更に、全てのビットプレーンを復号化した時点では、指定された領域とその他の部分は画質的に同一であるが、途中段階で復号化を打ち切った場合は、その指定領域部分がその他の領域よりも高画質に復元された画像が得られる。
【００７７】
上述した実施の形態において、エントロピ復号化部１４において復号する下位ビットプレーンを制限（無視）することにより、処理する符号化データ量を減少させ、結果的に圧縮率を制御することが可能である。この様にすることにより、必要なデータ量の符号化データのみから所望の画質の復号画像を得ることが可能となる。また、符号化時の量子化ステップΔが“１”であり、復号時に全てのビットプレーンが復号された場合は、その復元された画像が原画像と一致する可逆符号化・復号化を実現することもできる。
【００７８】
またＢ（青）プレーンの場合、上記下位ビットプレーンを制限する機能を利用すると、復号対象となる符号列には、図６に示した指定領域に相当するビットのみが他の領域より多く含まれていることから、結果的に上記指定領域のみを低圧縮率で圧縮し、かつ高画質な画像として符号化されたデータを復号したことと同様の効果を奏する。
【００７９】
更に、Ｒ（赤），Ｇ（緑）プレーンに関して、上記Ｂ（青）プレーンの場合とは逆に、視神経乳頭部以外の部分に関して指定領域とすることにより、視神経乳頭部を高圧縮としてデータ量を削減するように構成しても良い。
【００８０】
上記説明では、画像圧縮部３で符号化された画像信号は画像記録部４へ出力することを例に挙げて説明したが、咋今の医療業界でのネットワーク化に鑑み、画像圧縮部３で得られた符号化された画像信号を、例えば病院内ＬＡＮ(Local Area Network)へ出力し、画像伸長部５では病院内ＬＡＮにより送られてきた画像信号を復号化するように構成してもよい。更に、遠隔医療に対応すべく、上記ＬＡＮはＷＷＷ(World Wide Web)としても良いことはいうまでもない。
【００８１】
なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００８２】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、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）が記憶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とによっても達成される。この場合、記憶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形態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憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８４】
以上説明したように本実施の形態によれば、カラーの眼底画像信号を構成するＲＧＢ信号のうち、Ｂ（青）プレーンにおける視神経乳頭部と、それ以外の領域について圧縮率を異ならせ視神経乳頭部の圧縮率を低くすることにより、画像全体の圧縮率を高めて圧縮画像情報の量を低減させ、磁気ディスクや光磁気ディスク等のメディアに、効率良く圧縮画像情報を記録することができる。
【００８５】
また、画像情報の符号化に際してウエーブレット変換を用いることにより、注目領域である視神経乳頭部の画像情報を容易に指示することができる。更には、圧縮効率の良い階層符号化の技術を提供することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、眼底画像において重要な視神経乳頭部の画像情報を低い圧縮率で符号化し、それ以外の領域の画像情報を高い圧縮率で符号化して眼底画像全体の符号化効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る眼底画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】眼底画像の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る画像圧縮部の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るウェーブレット変換部の構成及びその変換により得られるサブバンドを説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る眼底画像の一例を示す図である。
【図６】画像中の指定領域の変換と、その指定領域の画像データのビットシフトを説明する図である。
【図７】本実施の形態におけるエントロピ符号化部の動作を説明する図である。
【図８】空間スケーラビリティにより生成され出力される符号列の構成を表した概略図である。
【図９】ＳＮＲスケーラブルの時に生成され出力される符号列の構成を説明する概略図である。
【図１０】画像記録部から所望の眼底画像を選択する際にモニタに表示される選択画面の表示例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る画像復号化装置の構成を表すブロック図である。
【図１２】本実施の形態のエントロピ復号化部によるビットプレーンとビットプレーン毎の復号化順を説明する図である。
【図１３】本実施の形態のウェーブレット復号化部の構成を示すブロック図である。
【図１４】空間スケーラビリティの場合の符号列の例と、それを復号する際の、各サブバンドと、それに対応して表示される画像の大きさと、各サブバンドの符号列を復号するのに伴う再生画像の変化を説明する図である。
【図１５】ＳＮＲスケーラビリティの場合の符号列の例と、その復号化処理を説明する図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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