(57)【要約】  画像のシーケンスの取得中に網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するために、眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理する方法が提供される。本方法は、（ｉ）網膜の１又は複数の画像を受信すること（Ｓ１０）、（ｉｉ）１又は複数の受信した画像に基づいて参照画像と画像との間の相互相関を計算して（Ｓ２０）、画像と参照画像との間のオフセットを取得すること、並びに処理（ｉ）及び（ｉｉ）を繰り返して、網膜位置追跡情報として、それぞれの１又は複数の受信画像に基づく画像のそれぞれのオフセットを取得する。本方法は、処理（ｉ）及び（ｉｉ）が繰り返されている間に、２つ以上の受信画像の対応する位置にあるピクセルの領域間の類似性の尺度を決定し、決定された類似性の尺度に基づいて、参照画像の他の特徴に関連する画像化された網膜の構造を表す参照画像の特徴を強調することにより、参照画像を変更することをさらに含む。
2020530632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科装置（１００）によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して、画像の前記シーケンスの前記取得中の前記網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成する方法であって、前記方法が、
（ｉ）前記網膜の１又は複数の画像を受信すること（Ｓ１０）、
（ｉｉ）前記１又は複数の受信画像に基づいて参照画像と画像との間の相互相関を計算して（Ｓ２０）、前記画像と前記参照画像との間のオフセットを取得すること、
処理（ｉ）及び（ｉｉ）を繰り返して、前記網膜位置追跡情報として、前記それぞれの１又は複数の受信画像に基づく前記画像のそれぞれのオフセットを取得すること、
処理（ｉ）及び（ｉｉ）が繰り返されている間に、２つ以上の前記受信画像のピクセルの対応する位置にある領域（６−１、６−２）間の類似性の尺度を決定することによって前記参照画像を変更し、前記決定された類似性の尺度に基づいて、前記参照画像の他の特徴に関連して画像化された網膜の構造を表す前記参照画像の特徴を強調すること
を含む方法。
【請求項２】
前記参照画像が、ピクセルのアキュムレータ配列（８）によって、又はそれに基づいて定義され、前記参照画像が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像（２−１）を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像（２−１）に登録されている登録された第２の画像（２−２）を生成し、前記アキュムレータ配列（８）の各ピクセルが、前記第１の画像（２−１）の対応する位置にあるピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられていること、
（ｂ）前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲むピクセルの領域（６−１）と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応するピクセル（４−２）を囲むピクセルの領域（６−２）との間の前記類似性の尺度が所定の類似性のレベルを超えるかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超える場合のみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられた前記アキュムレータ配列（８）の前記ピクセル（１０）の値を変更することにより、前記アキュムレータ配列（８）を処理すること、
第１及び第２の画像の異なるものに対して処理（ａ）と（ｂ）を繰り返すること
により、前記ピクセルのアキュムレータ配列（８）を処理することによって変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
処理（ｂ）で前記アキュムレータ配列（８）を処理することが、
前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲むピクセルの領域（６−１）のピクセル値の加重平均と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲むピクセルの領域（６−２）のピクセル値の加重平均との差が、所定の閾値より小さいかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性レベルを超え、前記差が前記所定の閾値より小さい場合にのみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応するピクセル（４−２）に関連付けられた前記アキュムレータ配列（８）の前記ピクセルの前記値（１０）を変更するものであって、
ここで、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均、及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）の前記ピクセル値の加重平均は両方とも、ピクセル値の重み付けを含む構造化要素（１２）を使用して計算され、前記構造化要素（１２）が、共通の向きに対して計算される前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均が、その他の向きに対して計算される前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均よりも高いように、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）に対する複数の異なる向きの共通のものに設定されること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アキュムレータ配列（８）が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像（２−１）を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像（２−１）に登録されている登録された第２の画像（２−２）を生成し、前記アキュムレータ配列（８）の各ピクセル（１０）が、前記第１の画像（２−１）の対応する位置にあるピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられていること、
（ｂ１）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像（２−１）の対応する位置にあるピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられていること、
（ｂ２）前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）との間の前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超えるかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超える場合のみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更することにより、前記ピクセルの配列を処理すること、
（ｂ３）値が変更された前記ピクセルの処理された配列の各ピクセルについて、前記アキュムレータ配列（８）の前記対応する位置にあるピクセル（１０）の前記値を変更すること、
前記第１と第２の画像の異なるものについて、処理（ａ）と（ｂ１）から（ｂ３）を繰り返すこと
によって処理される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
処理（ｂ２）で前記ピクセルの配列を処理することが、
前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲むピクセルの領域（６−１）のピクセル値の加重平均と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲むピクセルの領域（６−２）のピクセル値の加重平均との差が、所定の閾値より小さいかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性レベルを超え、前記差が前記所定の閾値より小さい場合にのみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられた前記配列の前記ピクセルの前記値を変更するものであって、
ここで、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均、及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）の前記ピクセル値の加重平均は両方とも、ピクセル値の重み付けを含む構造化要素（１２）を使用して計算され、前記構造化要素（１２）が、共通の向きに対して計算される前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均が、その他の向きに対して計算される前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）の前記ピクセル値の加重平均よりも高いように、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）に対する複数の異なる向きの共通のものに設定されること
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記参照画像が、
前記アキュムレータ配列（８）の前記対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記アキュムレータ配列（８）の対応する位置にあるピクセルの前記値に設定すること、
前記アキュムレータ配列（８）の対応する位置にあるピクセルが前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を第１の値に設定すること
によって生成される、請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記参照画像が、
前記アキュムレータ配列（８）の対応する位置にあるピクセル（１０）が第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第１のピクセル値に設定すること、
前記アキュムレータ配列（８）の対応する位置にあるピクセル（１０）が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第２の値に設定すること
によって生成されるバイナリ参照画像である、請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記アキュムレータ配列（８）が、その中の各ピクセル（１０）の前記値が、前記処理されたピクセルの配列の所定数の最近処理されたものの対応する位置にあるピクセルの前記値の累積であるように処理され、ここで、前記第２の閾値が固定数である、請求項４又は請求項５に従属する請求項６、又は、請求項４又は請求項５に従属する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アキュムレータ配列（８）が、その中の各ピクセル（１０）の前記値が、前記処理されたすべてのピクセルの配列の対応する位置にあるピクセルの前記値の累積であるように処理され、前記第２の閾値が前記処理されたピクセルの配列の数とともに増大する、請求項４又は請求項５に従属する請求項６、又は、請求項４又は請求項５に従属する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記参照画像がバイナリ参照画像であり、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像（２−１）を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像（２−１）に登録されている登録された第２の画像（２−２）を生成すること、
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像（２−１）の対応する位置にあるピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられること、
（ｃ）前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応するピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）との間の前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによって前記ピクセルの配列を処理し、前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更すること、
（ｄ）前記第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成すること、
（ｅ）前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第２のピクセル値に設定することにより、前記バイナリ参照画像を生成すること、
（ｆ）処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを前記第１のピクセル値に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することにより前記バイナリ参照画像を変更すること、
によって生成及び変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記バイナリ参照画像は、前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを前記第１のピクセル値に設定することで、及び前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの前記所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することで、変更され、前記第２の二値化閾値が固定数である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バイナリ参照画像は、前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを前記第１のピクセル値に設定することで、及び前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することで、変更され、前記第２の二値化閾値が、処理されたピクセルの配列の数とともに増大する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記参照画像が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像（２−１）を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像（２−１）に登録されている登録された第２の画像（２−２）を生成すること、
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像（２−１）の対応する位置にあるピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられること、
（ｃ）前記第１の画像（２−１）の各ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）を囲む前記ピクセルの領域（６−１）と、前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応するピクセル（４−２）を囲む前記ピクセルの領域（６−２）との間の前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによって前記ピクセルの配列を処理し、前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、前記第１の画像（２−１）の前記ピクセル（４−１）及び前記登録された第２の画像（２−２）の前記対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更すること、
（ｄ）前記第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成すること、
（ｅ）前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積が閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、前記累積が前記閾値を超えない場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を第１のピクセル値に設定することにより前記参照画像を生成すること、
（ｆ）処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの前記ピクセル値の累積が第２の閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することにより前記参照画像を変更すること、
によって生成及び変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記参照画像は、前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の前記対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの前記ピクセル値の累積に設定することで、及び前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの前記所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することで変更され、前記第２の閾値が固定数である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記参照画像は、前記処理されたすべてのピクセル配列の前記対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの前記ピクセル値の累積に設定することで、及び前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することで変更され、前記第２の閾値が処理されたピクセルの配列の数とともに増大する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
処理（ａ）が、
（ａ１）画像の前記シーケンスの一対の画像間の相互相関を計算することであって、前記計算された相互相関の値が、ピークを有する相関面を定義する計算と、
（ａ２）前記計算された相互相関に基づいて信頼値を計算すること、
（ａ３）前記計算された信頼値が信頼閾値を超えているかどうかを決定すること、
（ａ４）前記計算された信頼値の前記大きさが前記信頼閾値を超えないと決定された場合、前記計算された信頼値が前記信頼閾値を超えるまで、前記シーケンスの１又は複数の後続の画像の第１及び第２の画像に対して処理（ａ１）から（ａ３）を繰り返すこと、
計算された相互相関値が前記信頼閾値を超える信頼値をもたらす、第２の前記画像に第１の前記画像を登録し、前記第１の画像（２−１）に登録されている前記登録された第２の画像（２−２）を生成すること
を含む、請求項２〜請求項１５の何れか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記オフセットが、前記参照画像と前記受信された１又は複数の画像に基づく前記画像との間の並進オフセット及び回転オフセットの少なくとも１つである、請求項１〜請求項１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記類似性の尺度が、前記シーケンスの前記２つ以上の画像のピクセル（６−１、６−２）の前記対応する位置にある領域の
（ｉ）ピクセル値勾配間の類似性、
（ｉｉ）平均ピクセル値間の類似性、及び
（ｉｉｉ）ピクセル値ヒストグラム間の類似性、
の少なくとも１つに基づく、請求項１〜請求項１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
プロセッサ（２２０）によって実行される場合、前記プロセッサ（２２０）に請求項１〜請求項１８の何れか１項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体（２５０）。
【請求項２０】
プロセッサ（２２０）によって実行される場合、前記プロセッサ（２２０）に請求項１〜請求項１８の何れか１項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム命令を搬送する信号（２６０）。
【請求項２１】
眼科装置（１００）によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して、画像の前記シーケンスの前記取得中の前記網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するように構成された画像処理装置（２００）で、前記画像処理装置（２００）は、プロセッサ（２２０）と、前記プロセッサ（２２０）によって実行される場合、前記プロセッサ（２２０）に請求項１〜請求項１８の何れか１項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム命令を格納するメモリ（２４０）とを含む画像処理装置（２００）。
【請求項２２】
光干渉断層法、ＯＣＴ、網膜を横切る光のビームを走査し、前記網膜からの前記ビームの反射を処理することにより、目の前記網膜のＯＣＴ画像を取得するように構成された撮像モジュール（１１０）と、
ＯＣＴ撮像モジュール（１１０）が前記ＯＣＴ画像を取得している間に、前記網膜の動きを追跡するために前記網膜の画像のシーケンスを取得するように構成された追跡画像取得モジュール（１２０）と、
前記ＯＣＴ画像の前記取得中に前記網膜の前記動きを示す網膜位置追跡情報を生成するために前記画像のシーケンスを処理するように構成された請求項２１に記載の画像処理装置（１４０、２００）を含むコントローラ（１３０）と、を含み、前記コントローラ（１３０）が、前記ＯＣＴ画像の前記取得中に前記ビームを安定させるために、前記網膜位置追跡情報を使用して前記ＯＣＴ撮像モジュール（１１０）を制御するように構成される眼科装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、画像処理の分野に関し、より具体的には、撮像セクションを有する眼科装置によって取得された網膜の画像の処理に関し、画像取得中に網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成する。
【背景技術】
【０００２】
走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）などの画像セクションを有する眼科装置は、撮像セクションを使用して眼球運動を追跡するための網膜画像のストリームを生成することができ、光干渉断層法（ＯＣＴ）及び他の種類の眼科作業でよく使用される。撮像セクションは、通常、比較的低いレベルの赤外線（ＩＲ）照明の下で、高フレームレートで画像を取得する。したがって、取得された画像は、ダイナミックレンジが低く、Ｓ／Ｎ比が低い傾向がある。さらに、小さな眼球運動は、網膜の特徴の変化及び断片化が画像フレーム間で互いに発生する可能性があるような方法で画像の照明に影響を及ぼす可能性がある。これらの要因により、眼球運動の追跡中又は画像の後処理において、満足のいく位置の信頼性、再現性、精度、及び安定性を達成することが難しくなる可能性がある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明者らは、画像のシーケンスの取得中に網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するために、撮像セクションを有する眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理する方法を考案した。本方法は、（ｉ）網膜の１又は複数の画像を受信すること、（ｉｉ）受信した画像の１又は複数に基づいて参照画像と画像との間の相互相関を計算して、画像と参照画像との間のオフセットを取得すること、並びに処理（ｉ）及び（ｉｉ）を繰り返して、網膜位置追跡情報として、それぞれの１又は複数の受信画像に基づく画像のそれぞれのオフセットを取得することと、を含む。本方法は、処理（ｉ）及び（ｉｉ）が繰り返されている間に、２つ以上の受信画像の対応する位置にあるピクセルの領域間の類似性の尺度を決定し、決定された類似性の尺度に基づいて、参照画像の他の特徴に関連する画像化された網膜の構造を表す参照画像の特徴を強調することにより、参照画像を変更することをさらに含む。
【０００４】
本発明者らは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに上記の方法を実行させる非一時的なコンピュータ可読記憶媒体及びコンピュータプログラム命令を搬送する信号をさらに考案した。
【０００５】
本発明者らは、眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して、画像のシーケンスの取得中の網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するように構成された画像処理装置をさらに考案し、その画像処理装置は、プロセッサと、プロセッサによって実行される場合、プロセッサに上記の方法を実行させるコンピュータプログラム命令を格納するメモリとを含む。
【０００６】
本発明者らは、網膜を横切る光ビームを走査し、網膜からのビームの反射を処理することにより、眼の網膜のＯＣＴ画像を取得するように構成された光干渉断層法、ＯＣＴ、撮像モジュールと、ＯＣＴ撮像モジュールがＯＣＴ画像を取得している間に、網膜の動きを追跡するために網膜の画像のシーケンスを取得するように構成された追跡画像取得モジュールとを含む眼科装置をさらに考案した。眼科装置は、ＯＣＴ画像の取得中の網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するために、画像のシーケンスを処理するように構成された上記の画像処理装置を含むコントローラをさらに含む。コントローラは、ＯＣＴ画像の取得中にビームを安定させるために、網膜位置追跡情報を使用してＯＣＴ撮像モジュールを制御するように構成されている。
【０００７】
ここで、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、ほんの一例として詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による眼科装置の概略図である。
【図２】図２は、プログラム可能な信号処理ハードウェアにおける眼科装置のコントローラの画像処理装置の実装の概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態において、眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスが画像処理装置によって処理されて網膜位置追跡情報を生成する処理を示す流れ図である。
【図４】図４は、図３の処理で使用される参照画像を変更して、参照画像の他の特徴に関連する画像化された網膜の構造を表す特徴を強調する処理を示す流れ図である。
【図５】図５は、２つの受信された画像が互いに関して登録される処理を示す流れ図である。
【図６】図６は、一対の画像の相互相関の結果を表す相関面の概略図である。
【図７】図７は、図４の処理Ｓ２００でアキュムレータ配列がどのように処理されるかの一態様を示す概略図である。
【図８】図８は、図４の処理Ｓ２００の一変形形態でアキュムレータ配列がどのように処理されるかの一態様を示す概略図である。
【図９】図９は、本実施形態の画像処理装置によって処理される画像フレームの数が１から１５に増加するにつれて、アキュムレータ配列がどのように変化するかを示す、本明細書に記載のアキュムレータ配列を表す画像を示している。
【図１０】図１０は、固定（変化しない）参照フレームと比較した、実施形態による参照画像に対して追跡するときのラッチ強度の改善を示している。
【図１１】図１１は、図３の処理で使用される参照画像を変更して、本発明の第２の実施形態において参照画像の他の特徴に関連する画像化された網膜の構造を表す特徴を強調する処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態による眼科装置１００の概略図である。
【００１０】
眼科装置１００は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）又は他の光源によって生成されたＯＣＴサンプルビームを網膜にわたって走査することにより、眼の網膜のＯＣＴ画像を取得するように動作可能な光干渉断層法（ＯＣＴ）撮像モジュール１１０を含み、近赤外又は赤外スペクトルの任意の部分で動作でき、網膜からのサンプルビームの反射を処理する。眼科装置１００は、ＯＣＴ撮像モジュール１１０がＯＣＴ画像を取得する間に網膜の動きを追跡するための網膜の画像のシーケンスを表す任意の適切なフォーマットで画像データを取得するように構成される追跡画像取得モジュール１２０も含む。追跡画像取得モジュール１２０は、本実施形態のように、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）を含んでもよい。追跡画像取得モジュール１２０は、通常５０〜１００Ｈｚの高フレームレートで追跡画像（例えば、赤外線（ＩＲ）ＳＬＯ画像として）を取得するように構成されてもよい。したがって、取得された画像は、実際には、網膜の走査された領域のリアルタイムムービーを形成できる。
【００１１】
眼科装置１００は、以下に詳細を示すように、画像のシーケンスを処理して、ＯＣＴ画像の取得中の網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するように構成された、画像処理装置１４０を含むコントローラ１３０も有する。本実施形態の画像処理アルゴリズムの利点は、患者の快適さのためにＩＲ照明が使用される場合に通常取得される低照度、低解像度及びＳ／Ｎ比が低い画像からでも信頼できる網膜位置追跡情報を取得し、固定された視線を維持することから患者の注意をそらすことを避ける能力である。少なくともいくつかの実施形態におけるアルゴリズムの追加の利点は、反射及びまぶた及びまつげなどの網膜位置に対応して移動しない可能性がある追跡に有効でない特徴に関連して、追跡に有効な特徴を強調する可能性である（これらの無効な機能への追跡は、網膜がどのように動いているかに関する正確で一貫した情報を提供せず、真の網膜運動から追跡アルゴリズムを偏らせる可能性がある）。そのアルゴリズムは、共通で一貫性があると自動的に識別される、画像間フレーム情報の使用を含むが、複数の画像フレーム間で必ずしも同じ位置にあるとは限らず、参照画像で強調されていると同時に、共通ではない参照画像の情報を減衰させる。アルゴリズムのノイズ及びアーティファクト耐性の性質は特に重要である。なぜなら、高速フレームレートのＳＬＯ画像の設計上の制約（例えば、ＩＲ照明及びレーザー出力の制約を使用する必要性）は、追跡データが一般に比較的低い品質で、診断ＳＬＯ画像に比べてＳ／Ｎ比が低いことを意味する傾向があるためである。追加の問題は、小さな眼球運動が画像の照明に影響を与える可能性があり、フレームごとの特徴のばらつきが信頼できる網膜位置追跡情報の取得を困難にする可能性があることである。以下により詳細に説明するように、一実施形態の画像処理方法は、複数のフレームにわたって共通かつ有効であると自動的に識別され、フレームに共通でない情報に対して参照フレームで強調される、フレーム間情報を使用することを含んでいる。
【００１２】
コントローラ１３０は、ＯＣＴ画像の取得中に、画像処理装置１４０によって生成された網膜位置追跡情報を使用してＯＣＴ撮像モジュール１１０を制御して、ＯＣＴサンプルビームを安定化し（言い換えれば、網膜位置追跡情報によって示されるように、網膜の動きを少なくとも部分的に補償する）、それによってＯＣＴ画像の鮮明さと詳細を改善するように構成されている。非限定的な例として、そのようなＯＣＴ撮像モジュール及び追跡画像取得モジュールを含む複合ＳＬＯ−ＯＣＴ撮像システムは、国際特許出願ＰＣＴ／ＢＧ２０１３／０５２５５６号明細書（国際公開第２０１４／０５３８２４（Ａ１）号パンフレットとして公開）により詳細に記載されており、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００１３】
しかしながら、画像処理装置１４０により取得された網膜位置追跡情報は、眼球運動を補償するためにＯＣＴ撮像モジュール１１０又は他の種類の撮像装置又はその一部の制御に使用される必要はなく、代わりに、例えば、取得した画像のシーケンスの後処理で使用され得ることに留意していただきたい。網膜位置追跡情報は、眼科撮像装置だけでなく、他の種類の眼科装置（レーザー眼科手術及び他の種類の眼科介入で使用されるものなど）でも使用して、眼球運動を補償及び／又は追跡できることに留意していただきたい。
【００１４】
図２は、プログラム可能な信号処理ハードウェアにおける画像処理装置１４０の例示的な実装の概略図である。眼科装置１００のコントローラ１３０は、同じ方法で実装され得る。
【００１５】
図２に示される信号処理装置２００は、追跡画像取得モジュール１２０から画像を受信するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）セクション２１０を含む。信号処理装置２００は、プロセッサ２２０、作業メモリ２３０（例えば、ランダムアクセスメモリ）、及びプロセッサ２２０によって実行されるとプロセッサ２２０に、取得された網膜画像のシーケンスを処理して網膜位置追跡情報を生成するために、以下に説明する処理動作を実行させる、コンピュータ可読命令を格納する命令ストア２４０をさらに含む。命令ストア２４０は、コンピュータ可読命令が事前にロードされたＲＯＭ（例えば、電気的に消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリの形態）を含んでもよい。代替として、命令ストア２４０は、ＲＡＭ又は同様の種類のメモリを含んでもよく、コンピュータ可読命令は、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ可読記憶媒体２５０などのコンピュータプログラム製品からそれへの入力、又はコンピュータ可読命令を搬送するコンピュータ可読信号２６０であり得る。
【００１６】
図３は、画像処理装置１４０が眼科装置１００によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して網膜位置追跡情報を生成する処理を示す流れ図である。
【００１７】
処理Ｓ１０において、画像処理装置１４０は、網膜の１又は複数の画像を受信する。画像処理装置１４０は、本実施形態のように、処理Ｓ１０で網膜の単一画像を受信してもよく、又は処理Ｓ１０で網膜の２つ以上の画像を受信してもよい。
【００１８】
処理Ｓ２０において、画像処理装置１４０は、任意の周知の相互相関アルゴリズムを使用して、受信画像と参照画像との間の相互相関を計算し、受信画像と参照画像との間のオフセットを取得する。受信画像と参照画像との間のオフセットは、計算された相互相関が所定の条件を満たす場合にのみ取得されてもよい（例えば、相互相関ピークの値が閾値を超える場合）。取得されたオフセットは、本実施形態のように、並進オフセット（ｘ方向のΔχ、ｙ方向のΔｙ）のほか、受信画像と参照画像との間の回転（角度）オフセット（ΔΘ）も含んでもよい。したがって、オフセットは、一方の画像を他方の画像にマッピングするための変換を定義し、その結果、画像化された網膜の脈管構造及び／又は他の特徴は、２つの画像の重ね合わせで重なり合う。平行移動度Δχ、Δｙは、計算された相互相関面のピークの位置から決定でき、角度オフセットΔΘは、ゼロ回転からの固定増分での第２の画像の回転から計算でき、どの増分が最高の相互相関ピークを提供するかを決定する。
【００１９】
取得されたオフセットは、本実施形態では受信画像と参照画像との間の並進オフセットと回転オフセットの両方を含むが、他の実施形態では、取得されたオフセットは、撮像中に発生すると予想される網膜及び眼科装置の相対的な動きの種類に応じて、受信画像と参照画像との間で、並進オフセット（ｘ方向及びｙ方向の１つ又は両方で）、又は回転オフセットのいずれかとし得る。
【００２０】
処理Ｓ２０において、画像処理装置は、より一般的に、参照画像と１又は複数の受信画像に基づく画像との間の相互相関（言い換えれば、（上記のように）参照画像と受信画像の画像との間の相互相関、又は参照画像と１又は複数の受信画像から導出される画像との間の相互相関）を計算し、前記画像と参照画像との間のオフセットを取得し得る。例えば、参照画像と相互相関する画像は、受信画像の２つ以上（例えば、シーケンスの２つ以上の連続する受信画像）を平均化するか、そうでなければ受信画像の２つ以上を処理することで取得できる。
【００２１】
処理Ｓ３０では、画像処理装置１４０は、処理すべき網膜画像がまだあるかどうかを決定する。処理すべき画像が１又は複数さらにある場合には、処理は処理Ｓ１０にループバックする。それ以外の場合、処理は終了する。処理Ｓ１０及びＳ２０を繰り返し実行することにより、画像処理装置１４０は、網膜位置追跡情報として、シーケンスの画像のそれぞれのオフセットを取得する。処理は、以下で説明する信頼値Ｆが上昇し、それからフレームの処理中に不変のままである場合に、代替的にロックする（それにより参照フレームをロックする）ことができる。これは、特定の場合（変化がほとんど発生しない場合）、これ以上改善する必要がないことを示している。
【００２２】
処理Ｓ１０及びＳ２０が繰り返されている間、画像処理装置１４０は、２つ以上の受信画像の対応する位置にある及び同一形状のピクセルの領域の内容間の類似性の尺度を決定することにより参照画像を変更し、決定された類似性の尺度に基づいて、参照画像の他の特徴に関連する画像化された網膜の構造を表す参照画像の少なくともいくつかの特徴を強調する。このように、参照画像は処理中の画像の条件の変化に適応する。これにより、参照画像のＳ／Ｎ比（又は追跡するために「有用な情報」の、追跡するために「有用ではない情報」に対する比率の他の指標）が改善され、画像間の可変照明の悪影響を減らすことができるので、追跡の高度な堅牢性を実現できる。以下で説明するように、参照画像は、本明細書で説明する画像の分析に応じて、いくつかの画像フレームから選択された情報の蓄積を表し、参照画像のいくつかの点は他の点に関連して強調される。
【００２３】
非限定的な例として、本実施形態の画像処理装置１４０が参照画像を変更する処理については、次に図４から図１０を参照して説明する。
【００２４】
まず図４を参照すると、処理Ｓ１００において、画像処理装置１４０は、追跡画像取得モジュール１２０から、１又は複数の受信画像に基づく第１の画像と、別の１又は複数の受信画像に基づく第２の画像とを受信し、第１及び第２の画像を相互に登録する。第１の画像は、第２の画像の前又は後に取得及び／又は格納され得ることに留意していただきたい。一例として、第１の画像は、２つ以上の受信画像を平均化することにより取得され得、第２の画像は、２つ以上の他の受信画像を平均化することにより取得され得る。しかしながら、本実施形態では、画像処理装置は、追跡画像取得モジュール１２０から、受信画像の第１及び第２（本実施形態のように、取得画像のシーケンスで互いに隣接し得る）を受信し、第１と第２の画像を相互に登録する。画像処理装置１４０は、第１の画像と第２の画像との間の相互相関を計算し、計算された相互相関に基づいて、２つの画像を共同登録してもよい。したがって、画像処理装置１４０は、図７に示すように、第１の画像２−１と共同登録される登録済みの第２の画像２−２を生成する。しかしながら、受信画像は、これらの各画像を参照画像に対して登録することにより、代替として互いに登録することができ、その結果、第１及び第２の画像は参照画像に関して登録され、したがって互いに登録されることに留意していただきたい。
【００２５】
本実施形態では、画像処理装置１４０によって処理される網膜画像は、追跡画像取得モジュール１２０から直接取得されるが、画像処理装置１４０は、代替として、本明細書に記載の画像処理動作を、例えば、米国特許第９４５４８１７号明細書に記載されている方法で参照画像との共同位置合わせを確立するのに役立つ画像特徴を強調するために前処理されている追跡画像取得モジュール１２０からの画像に対して実行してもよく、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれていることにも留意していただきたい。説明されている前処理方法では、画像情報は空間周波数の範囲に存在し、それに応じて４つの分類に分割されていると見なすことができる。すなわち、（ｉ）大規模情報、（ｉｉ）粗い（主に脈絡膜の）特徴に関する中規模の情報、（ｉｉｉ）微細な（主に血管の）特徴に関する中規模の情報、及び（ｉｖ）小規模（テクスチャ）情報。本アルゴリズムで使用される情報は、主に脈管構造及び脈絡膜層で構成される中規模の情報からのものである。この情報の抽出には、画像フレームと「一致した」カーネルとの（２Ｄ畳み込みによる）比較が含まれる。簡単に言えば、この一致したカーネルは、抽出される「形状」と同等の「形状」を有すると考えることができる。抽出される情報の範囲を拡張するために、カーネルの形状を「細かい」と「粗い」との間の範囲で調整できる。これらのカーネルも回転でき、回転の各代替ステップで畳み込みを繰り返すことができ、各畳み込みの最大値を前処理済み画像フレームで割り当てられた値として取得する。前処理アルゴリズムのさらなる詳細については、米国特許第９４５４８１７号明細書で提供されており、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
【００２６】
画像処理装置１４０は、網膜画像の各対を区別することなく（すなわち非選択的に）共同登録することができるが、画像処理装置１４０は、２つの画像間の計算された相互相関が所定の条件を満たすときにのみ、画像を共同登録することが好ましい。この所定の条件は、例えば、相互相関のピーク値が所定の閾値を超えることであり得る。別の代替として、所定の条件は、本実施形態のように、並進及び回転オフセット値が正しい可能性の尺度を提供する、信頼性の値Ｆが所定の閾値ＦＴｈを超えることであり得る。この場合、閾値ＦＴｈは、真の負の発生（つまり、値は高い信頼性で報告されているが実際には正しくない場合）の数がゼロに近くなるように設定できる。本実施形態の画像処理装置１４０が処理Ｓ１００において第１及び第２の画像を登録する処理については、次に図５を参照してより詳細に説明する。
【００２７】
処理Ｓ１１０において、画像処理装置１４０は、画像シーケンスの隣接する一対の画像間の相互相関を計算する。計算された相互相関の値は、図６に示すように、ピークを有する相関面を定義する。
【００２８】
処理Ｓ１２０において、画像処理装置１４０は、計算された相互相関に基づいて信頼値Ｆを計算する。信頼値Ｆは、例えば米国特許第９４５４８１７号明細書に記載されているように、相関面のパラメータ化により取得され得、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２９】
処理Ｓ１３０では、画像処理装置１４０は、計算された信頼値Ｆが閾値ＦＴｈを超えるかどうかを決定する。処理Ｓ１３０において、計算された信頼値Ｆの大きさが閾値ＦＴｈを超えないと判定された場合、画像処理装置１４０は、シーケンスの次の隣接する一対の画像の第１及び第２の画像について処理Ｓ１１０及びＳ１２０を繰り返す（又は、より一般的には、それぞれ１又は複数の異なる受信画像に基づく第１及び第２の画像）。したがって、計算された信頼値Ｆが閾値ＦＴｈを超えるまで、処理Ｓ１１０からＳ１３０を含むループが繰り返される。
【００３０】
処理Ｓ１４０において、画像処理装置１４０は、図７に示すように、計算された相互相関値が閾値ＦＴｈを超える信頼値Ｆをもたらす第２の画像に第１の画像を登録し、第１の画像２−１に登録されている、登録された第２の画像２−２を生成する。
【００３１】
図５を参照して上述した画像登録の処理は、ＯＣＴ画像の取得中の網膜の走査位置を安定させるために、取得したオフセットをＯＣＴ撮像モジュール１１０の制御のためのコントローラ１３０に選択的に出力する画像処理装置１４０によって追加的又は代替的に使用される可能性があり、その結果、走査位置の安定化のためにＦ＞ＦＴｈの信頼値に関連付けられたオフセットのみを使用できることに留意していただきたい。
【００３２】
再び図４を参照すると、処理Ｓ２００において、画像処理装置１４０は、ここでは「ピクセルのアキュムレータ配列」と呼ばれ、例えば、そのピクセル値が最初はすべてゼロに設定され得る、ピクセルの配列を処理する。図７に示すように、アキュムレータ配列８の各ピクセル（例えば「１０」で示される（ｉ、ｊ）番目）は、第１の画像２−１の対応する位置にあるピクセル（この例では、４−１とラベル付けされた（ｉ、ｊ）番目のピクセル）及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル（この例では、４−２とラベル付けされた（ｉ、ｊ）番目のピクセル）に関連付けられている。
【００３３】
より具体的には、画像処理装置１４０は、第１の画像２−１の各ピクセル及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセルについて、第１の画像２−１のピクセルを囲むピクセルの領域（例えば、ピクセル４−１の場合は６−１）と登録された第２の画像２−２の対応するピクセルを囲む同じ形状のピクセルの領域（例えば、ピクセル４−２の場合は６−２）との間の類似性の尺度が、類似性の所定のレベルを超えているかどうかを決定することによりアキュムレータ配列８を処理し、類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、第１の画像２−１の前記ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の前記対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられたアキュムレータ配列８のピクセル１０の値を変更（この例では増分）する。本実施形態のピクセル領域６−１及び６−２は、本実施形態のピクセルの３×３配列であるが、ピクセル領域の形状及びサイズはそれに限定されず、形状が正方形である必要がない、異なるサイズの配列（例えば、９×９ピクセル）が代替として採用されてもよい。
【００３４】
画像処理装置１４０は、多数の異なる方法の１つで、（例えば、図７の６−１及び６−２に示すように）対応するピクセル領域間の類似度を決定することができる。例えば、画像処理装置１４０は、本実施形態のように、ピクセル領域６−１及び６−２のピクセルの値を使用して、第１及び第２の共同登録画像２−１及び２−２の対応する位置にあるピクセル４−１及び４−２で、ｘ方向及びｙ方向のピクセル値勾配（ピクセル位置に対するピクセル値の変化率を指定するピクセル値勾配）間の類似性を決定してもよく、（ｉ）ｘ方向の勾配が２つの領域で第１の所定のマージン内で同じ場合、及び（ｉｉ）ｙ方向の勾配が２つの領域で第２の所定のマージン内で同じ場合（これは、第１の所定のマージンと同じであってもなくてもよい）、第１の画像２−１のピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２のアキュムレータ配列８のピクセル１０の値を増分する。類似性の尺度は、追加的又は代替的に、シーケンスの共同登録済み一対の画像２−１、２−２の対応する位置にあるピクセルの領域６−１、６−２の、（ｉ）平均ピクセル値間の類似性、及び（ｉｉ）ピクセル値ヒストグラム間の類似性の少なくとも１つに基づいてもよい。
【００３５】
ピクセル値ヒストグラムの場合、画像処理装置１４０は、ピクセル領域６−１及び６−２のそれぞれのピクセル値のピクセル値ヒストグラムを（例えば、ピクセルが取り得る可能な値の範囲を所定の数のビン（例えば、２０ビン）に分割し、領域のピクセルの値に従ってこれらのビンのそれぞれの累積カウントを決定することによって）生成してもよく、ヒストグラム間の類似性が所定のレベルの類似性より大きい場合にのみ、第１の画像２−１のピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられたアキュムレータ配列８のピクセル１０の値を増分する。ヒストグラム間の類似性は、例えば、ヘリンジャー距離、マンハッタン距離、ユークリッド距離、チェビシェフ距離などの任意の適切な距離関数によって決定されてもよい。このヒストグラムベースの類似性テストは、参照画像の網膜の特徴の最も効果的な強調を提供し得るが、上記の他の類似性テストには、実装する処理リソースの要求が少ないという利点があり得るため、計算負荷が心配な場合には、好ましい場合がある。
【００３６】
処理Ｓ２００の変形形態では、画像処理装置１４０は、第１の画像２−１の各ピクセル（例えば、４−１）及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル（例えば、４−２）について、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均と登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２のピクセル値の加重平均との差が、所定の閾値よりも小さいかどうかも決定してもよい。処理Ｓ２００のこの変形形態では、画像処理装置１４０は、類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超え、加重平均間の差が所定の閾値より小さい場合にのみ、第１の画像２−１のピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応するピクセル４−２に関連付けられたアキュムレータ配列８のピクセル１０の値を変更（例えば、増分）する。この変形形態では、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均、及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２のピクセル値の加重平均は両方とも、ピクセル領域６−１及び６−２に提供されるように、ピクセルの配列の各ピクセルに適用されるピクセル値の重み付けｗを含む構造化要素（図８の「１２」で示す）を使用して計算され、ここで、構造化要素１２は、共通の向きに対して計算された第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均が、他の向きに対して計算された第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均よりも高いように、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１、及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２に対して複数の異なる向きの共通の１つに設定される。言い換えれば、構造化要素の向きは、ピクセルの第１の領域６−１のピクセル値の最大加重平均をもたらす向きを識別するために、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１に対して複数の異なる向き（例えば、１０の異なる向き）の間で変化し、次に構造化要素のその同じ方向を使用して、登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２のピクセル値の加重平均を決定する。処理Ｓ２００のこの変形形態で使用される追加の「構造」類似性テストを使用して、網膜の特徴の特徴的な形状（通常、脈管構造又は脈絡膜の特徴、又は照明光源の波長に応じて病理学的構造）の一部であるアキュムレータ配列８のピクセル位置を効果的に強化することができ、網膜の一部ではない静的な特徴（例えば、まぶた又はまつげのエッジ）は減衰される。
【００３７】
図３の処理Ｓ２０で処理された参照画像は、ピクセルのアキュムレータ配列によって定義されてもよい。代替として、参照画像は、アキュムレータ配列を処理することにより取得されてもよい。例えば、参照画像は、本実施形態のように、アキュムレータ配列の二値化バージョンを生成することにより取得され得る。したがって、（所望の）処理Ｓ３００では、画像処理装置１４０は、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセル１０が二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値（例えば「１」）に設定することによりバイナリ（二値化）参照画像を生成し、アキュムレータの対応する位置にあるピクセルが二値化閾値を超えていないピクセル値を有する場合には、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を、第１の値とは異なる第２の値（例えば「０」）に設定する。バイナリ参照画像は、処理Ｓ２０の受信画像との相互相関の計算を高速化する場合がある。
【００３８】
代替の実施形態では、画像処理装置１４０は、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、参照画像の各ピクセルの値をアキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルの値に設定することにより、参照（グレースケール）画像を生成することができ、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合には、参照画像の各ピクセルの値を第１の値（例えば、ゼロ）に設定する。この場合、アキュムレータ配列８は、その中の各ピクセル１０の値が、処理されたピクセルのすべての配列の対応する位置にあるピクセルの値の累積（例えば、合計）になるように処理でき、第２の閾値は通常、処理されたピクセルの配列の数よりも小さく、それとともに増大する。
【００３９】
処理Ｓ４００では、画像処理装置１４０は、シーケンスに処理すべき少なくともさらに２つの画像があるかどうかを決定する。ある場合、図４に示すように、処理Ｓ１００からＳ４００が繰り返され、そうでない場合、処理は終了する。
【００４０】
アキュムレータ配列８のいくつかのピクセルの値が処理Ｓ２００の繰り返し実行とともに増加するにつれて、本実施形態では、処理Ｓ２００の繰り返し回数とともに二値化閾値が増加する。例えば、二値化閾値は、処理Ｓ２００の繰り返し回数の半分（又は別の所定の割合）であってもよい。
【００４１】
図９は、それぞれアキュムレータ配列の内容をそれぞれ表す画像のシーケンスを示し、実施形態の画像処理装置によって処理される画像フレームの数が１から１５に増加するにつれてアキュムレータ配列がどのように変化するかを示している。アキュムレータ配列の処理中に、機能（この例では主に脈管構造であるが、他の機能である可能性もある）の蓄積及び強化がすぐに見て取れる。
【００４２】
図１０は、固定（変化しない）参照フレームと比較した、実施形態による参照画像に対して追跡するときのラッチ強度の改善を示している。図１０では、追跡の最初の３１フレームにわたって進展する参照画像フレームに対して追跡するときに達成される信頼値の変動は、点の上位セットによって示され、一方、固定参照画像フレームに対して追跡するときに達成される信頼値の変動は、点の下位セットで示されている。変化しない参照画像と比較して、進展する参照画像の場合の信頼性の明確な改善が観察できる。
【００４３】
上記の実施形態では、処理Ｓ２００で共同登録された画像の対応する位置にあるピクセルを囲むピクセル領域の各比較の結果は、アキュムレータ配列の対応する位置にあるピクセルを変更又は変更しないと決定された後、格納されず、これには、網膜画像のシーケンスが処理されている間、格納が必要なのは比較的少量のデータであるという利点がある。しかし、別の実施形態では、共同登録画像のこれらの比較の結果は、それぞれのピクセルの配列に格納され得、これらのピクセルの配列のすべて又は所定数の最新のピクセル配列のみが画像処理装置１４０に格納され得る。そのような代替の第２の実施形態を、次に図１１を参照してより詳細に説明する。
【００４４】
図１１の処理Ｓ１００は、第１の実施形態の図４の処理Ｓ１００と同じであるため、ここでは説明を繰り返さない。
【００４５】
処理Ｓ２１０において、画像処理装置１４０はピクセルの配列を生成し、配列の各ピクセルは、第１の画像２−１の対応する位置にあるピクセル（例えば、図７のピクセル４−１）及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル（４−２）に関連付けられている。
【００４６】
処理Ｓ２２０において、画像処理装置１４０は、第１の画像２−１の各ピクセル及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセルについて、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域（例えば、図７の領域６−１）と、登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２（同一の形状の）との間の類似性の尺度が、類似性の所定のレベルを超えているかどうかを決定することによって、ピクセルの配列を処理する。この処理で決定された類似性の尺度は、図４の処理Ｓ２００のものと類似しているため、再度詳細に説明しない。画像処理装置１４０は、類似性の尺度が所定の類似性レベルを超える場合にのみ、第１の画像２−１のピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられた配列のピクセルの値を変更する（例えば、本例のように増分する）。
【００４７】
上述の処理Ｓ２００の変形形態と同様に、本実施形態の画像処理装置１４０は、処理Ｓ２２０で、第１の画像２−１の各ピクセル（例えば、４−１）及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル（４−２）について、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均と、登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２のピクセル値の加重平均との差が、所定の閾値よりも小さいかどうかを決定でき、類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超え、差が所定の閾値よりも小さい場合にのみ、第１の画像２−１の前記ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の前記対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられた配列のピクセルの値を変更（例えば、増分）する。第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１のピクセル値の加重平均、及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２のピクセル値の加重平均は両方とも、図８を参照して上述したように、構造化要素１２を使用して計算される。
【００４８】
処理Ｓ２３０において、値が増分されたピクセルの処理済み配列の各ピクセルについて、画像処理装置１４０は、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセル１０の値を変更する。画像処理装置１４０は、本実施形態のように、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセル１０の値を、処理済み配列への増分と同じ量（例えば、１だけ）、又は代替として異なる量のみ増分してもよい。
【００４９】
処理Ｓ３００では、画像処理装置１４０は、実施形態の処理Ｓ３００のようにバイナリ参照画像を生成し、同様に（処理Ｓ４００で）処理すべき画像のシーケンスに少なくともさらに２つの画像があるかどうかを決定する。そうでない場合には、図１１に示すように、処理は終了する。他方、画像処理装置１４０は、処理すべき画像のシーケンスに少なくともさらに２つの画像があると処理Ｓ４００で決定した場合、処理は処理Ｓ５００に進み、ここで、画像処理装置は、上記のように、所定数Ｎ（例えば、１０）のピクセルの配列が生成され、処理されたかどうかを決定する。そのような配列がＮ個よりも少なく生成及び処理された場合、図１１に示すように、処理は処理Ｓ１００にループバックする。他方、処理Ｓ５００において、画像処理装置が、ピクセルのＮ個の配列が生成及び処理されたと決定する場合には、画像処理装置１４０は、処理Ｓ６００のＮ個の格納された配列で処理された最も早いものに基づいて実行されたアキュムレータ配列８への変更を取り消し（及び、所望で処理Ｓ６００のＮ個の格納された配列で処理された最も早いものを削除する）、その後、処理は処理Ｓ１００にループバックする。したがって、画像処理装置１４０は、最近処理されたＮ個のピクセル配列のみを格納し、アキュムレータ配列８は、最近処理されたＮ個の配列のみの結合結果を表す。
【００５０】
第２の実施形態の処理Ｓ３００の変更形態では、画像処理装置１４０は、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、参照画像の各ピクセルの値をアキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルの値に設定することにより、参照（グレースケール）画像を生成することができ、アキュムレータ配列８の対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合には、参照画像の各ピクセルの値を第１の値（例えば、ゼロ）に設定する。
【００５１】
したがって、上述の第２の実施形態では、アキュムレータ配列は、その中の各ピクセルの値が、最近処理されたＮ個のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの値の累積（例えば、合計）であるように処理され、処理Ｓ３００で使用される二値化閾値（又は処理Ｓ３００の上述の変更形態で使用される第２の閾値）は固定数である。
【００５２】
上述の第２の実施形態の変更形態では、処理されるシーケンスに少なくともさらに２つの画像がある場合、処理Ｓ５００及びＳ６００が省略され、処理が処理Ｓ４００から処理Ｓ１００に直接ループバックしてもよく、アキュムレータ配列８は、その中の各ピクセルの値が、処理されたピクセルの配列のすべてにおいて対応する位置にあるピクセルの値の累積（例えば、合計）であるように処理されてもよい。この変更形態において、二値化閾値（又は処理Ｓ３００の上述の変更形態で使用される第２の閾値）は、通常、処理されたピクセルの配列の数よりも小さく、それとともに増大する。例えば、二値化閾値（又は第２の閾値）は、処理されたピクセルの配列の数の５０％（又は別の所定の割合）であってもよい。しかしながら、この閾値は、ピクセルの配列の所定数が処理されるまでは、ピクセルの処理済み配列の数とともに増加してから、アキュムレータ配列が、その中の各ピクセルの値が、上記のように、最近処理されたピクセルの所定の数の配列の対応する位置にあるピクセルの値の累積（例えば、合計）であるように、その後処理されるときに、固定されたままであり得る。
【００５３】
（変更形態及び変形例）
【００５４】
上述の実施形態に対して多くの変更形態及び変形例を作成することができる。
【００５５】
上述の実施形態では、参照画像は、ピクセルのアキュムレータ配列によって、又はそれに基づいて定義される。しかしながら、画像処理装置１４０は、参照画像を変更するためにそのようなピクセル値配列を利用する必要はない。実施形態の変形形態では、画像処理装置は、格納されたピクセル値配列のセットに基づいて、オフセットを取得するためのバイナリ参照画像を生成及び変更することができ、ここで、各配列は、上述の処理Ｓ２２０で実行された動作の結果を含む。より具体的には、変形形態では、バイナリ参照画像は次の処理によって生成及び変更される。
【００５６】
（ａ）１又は複数の受信画像に基づく第１の画像２−１を別の１又は複数の受信画像に基づく第２の画像に登録して、第１の画像２−１に登録されている登録された第２の画像２−２を生成する、
【００５７】
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、配列の各ピクセルは、第１の画像２−１の対応する位置にあるピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられる、
【００５８】
（ｃ）第１の画像２−１の各ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２について、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１と、登録された第２の画像２−２の対応するピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２との間の類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによってピクセルの配列を処理し、類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、第１の画像２−１の前記ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の前記対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられた配列のピクセルの値を変更（例えば、増分）する（類似性の尺度は、上述の実施形態及びその変形形態に記載されるように決定され得る）、
【００５９】
第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成する、
【００６０】
複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値（例えば、合計）が二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値（例えば「１」）に設定し、複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値が二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値とは異なる第２のピクセル値（例えば「０」）に設定することにより、バイナリ参照画像を生成する、そして
【００６１】
処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値（例えば、合計）が第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値に設定し、複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値が第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を第２のピクセル値に設定することによりバイナリ参照画像を変更する。
【００６２】
変形形態では、バイナリ参照画像は、処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積値（例えば、合計）が第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値に設定することで、及び処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積値が第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を第２のピクセル値に設定することで、変更でき、第２の二値化閾値は固定数である。代替として、バイナリ参照画像は、処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値が第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値に設定することで、及び処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積値が第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの値を第２のピクセル値に設定することで、変更でき、第２の二値化閾値は、処理されたピクセルの配列の数よりも小さく、それとともに増大する。
【００６３】
別の変形形態では、バイナリ参照画像の代わりに、グレースケール参照画像が、次の処理によって生成及び変更される。
【００６４】
（ａ）１又は複数の受信画像に基づく第１の画像２−１を別の１又は複数の受信画像に基づく第２の画像に登録して、第１の画像２−１に登録されている登録された第２の画像２−２を生成する、
【００６５】
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、配列の各ピクセルは、第１の画像２−１の対応する位置にあるピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられる、
【００６６】
（ｃ）第１の画像２−１の各ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の対応する位置にあるピクセル４−２について、第１の画像２−１のピクセル４−１を囲むピクセルの領域６−１と、登録された第２の画像２−２の対応するピクセル４−２を囲むピクセルの領域６−２との間の類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによってピクセルの配列を処理し、類似性の尺度が類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、第１の画像２−１の前記ピクセル４−１及び登録された第２の画像２−２の前記対応する位置にあるピクセル４−２に関連付けられた配列のピクセルの値を変更する、
【００６７】
（ｄ）第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成する、
【００６８】
（ｅ）複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積（例えば、合計）が閾値を超える場合、参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、前記累積が閾値を超えない場合、参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値に設定することにより参照画像を生成する、
【００６９】
（ｆ）処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積（例えば、合計）が第２の閾値を超える場合、参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積（例えば、合計）が第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値に設定することにより参照画像を変更する。
【００７０】
この変形形態では、グレースケール参照画像は、処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積（例えば、合計）が第２の閾値を超える場合、参照画像の各ピクセルを複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積（例えば、合計）に設定することで、及び処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積（例えば、合計）が第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値に設定することで、変更でき、第２の閾値は固定数である。代替として、グレースケール参照画像は、処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積（例えば、合計）が第２の閾値を超える場合、参照画像の各ピクセルを複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積（例えば、合計）に設定することで、及び処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積（例えば、合計）が第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、参照画像の各ピクセルの値を第１のピクセル値（ゼロなど）に設定することで、変更でき、第２の閾値は、処理されたピクセルの配列の数よりも小さく、それとともに増大する。
【図１】
2020530632.tif 000003
【図２】
2020530632.tif 000004
【図３】
2020530632.tif 000005
【図４】
2020530632.tif 000006
【図５】
2020530632.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020530632.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020530632.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月14日(2020.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して、画像の前記シーケンスの取得中の前記網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成する方法であって、前記方法が、
（ｉ）前記網膜の１又は複数の画像を受信すること、
（ｉｉ）前記１又は複数の受信画像に基づいて参照画像と画像との間の相互相関を計算して（Ｓ２０）、前記画像と前記参照画像との間のオフセットを取得すること、
処理（ｉ）及び（ｉｉ）を繰り返して、前記網膜位置追跡情報として、前記それぞれの１又は複数の受信画像に基づく前記画像のそれぞれのオフセットを取得すること、
処理（ｉ）及び（ｉｉ）が繰り返されている間に、２つ以上の前記受信画像のピクセルの対応する位置にある領域間の類似性の尺度を決定することによって前記参照画像を変更し、前記決定された類似性の尺度に基づいて、前記参照画像の他の特徴に関連して画像化された網膜の構造を表す前記参照画像の特徴を強調すること
を含む方法。
【請求項２】
前記参照画像が、ピクセルのアキュムレータ配列によって、又はそれに基づいて定義され、前記参照画像が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像に登録されている登録された第２の画像を生成し、前記アキュムレータ配列の各ピクセルが、前記第１の画像の対応する位置にあるピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルに関連付けられていること、
（ｂ）前記第１の画像の各ピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルについて、前記第１の画像の前記ピクセルを囲むピクセルの領域と、前記登録された第２の画像の前記対応するピクセルを囲むピクセルの領域との間の前記類似性の尺度が所定の類似性のレベルを超えるかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超える場合のみ、前記第１の画像の前記ピクセル及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルに関連付けられた前記アキュムレータ配列の前記ピクセルの値を変更することにより、前記アキュムレータ配列を処理すること、
第１及び第２の画像の異なるものに対して処理（ａ）と（ｂ）を繰り返すること
により、前記ピクセルのアキュムレータ配列を処理することによって変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
処理（ｂ）で前記アキュムレータ配列を処理することが、
前記第１の画像の各ピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルについて、前記第１の画像の前記ピクセルを囲むピクセルの領域のピクセル値の加重平均と、前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルを囲むピクセルの領域のピクセル値の加重平均との差が、所定の閾値より小さいかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性レベルを超え、前記差が前記所定の閾値より小さい場合にのみ、前記第１の画像の前記ピクセル及び前記登録された第２の画像の前記対応するピクセルに関連付けられた前記アキュムレータ配列の前記ピクセルの前記値を変更するものであって、
ここで、前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域の前記ピクセル値の加重平均、及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルを囲む前記ピクセルの領域の前記ピクセル値の加重平均は両方とも、ピクセル値の重み付けを含む構造化要素を使用して計算され、前記構造化要素が、共通の向きに対して計算される前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域の前記ピクセル値の加重平均が、その他の向きに対して計算される前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域の前記ピクセル値の加重平均よりも高いように、前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルを囲む前記ピクセルの領域に対する複数の異なる向きの共通のものに設定されること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アキュムレータ配列が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像に登録されている登録された第２の画像を生成し、前記アキュムレータ配列の各ピクセルが、前記第１の画像の対応する位置にあるピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルに関連付けられていること、
（ｂ１）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像の対応する位置にあるピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルに関連付けられていること、
（ｂ２）前記第１の画像の各ピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルについて、前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域と、前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルを囲む前記ピクセルの領域との間の前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超えるかどうかを決定し、前記類似性の尺度が前記所定の類似性のレベルを超える場合のみ、前記第１の画像の前記ピクセル及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルに関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更することにより、前記ピクセルの配列を処理すること、
（ｂ３）値が変更された前記ピクセルの処理された配列の各ピクセルについて、前記アキュムレータ配列の前記対応する位置にあるピクセルの前記値を変更すること、
前記第１と第２の画像の異なるものについて、処理（ａ）と（ｂ１）から（ｂ３）を繰り返すこと
によって処理される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記参照画像が、
前記アキュムレータ配列の前記対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記アキュムレータ配列の対応する位置にあるピクセルの前記値に設定すること、
前記アキュムレータ配列の対応する位置にあるピクセルが前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を第１の値に設定すること
によって生成される、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記参照画像が、
前記アキュムレータ配列の対応する位置にあるピクセルが第２の閾値を超えるピクセル値を有する場合、バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第１のピクセル値に設定すること、
前記アキュムレータ配列の対応する位置にあるピクセルが前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第２の値に設定すること
によって生成されるバイナリ参照画像である、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記参照画像がバイナリ参照画像であり、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像に登録されている登録された第２の画像を生成すること、
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像の対応する位置にあるピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルに関連付けられること、
（ｃ）前記第１の画像の各ピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルについて、前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域と、前記登録された第２の画像の前記対応するピクセルを囲む前記ピクセルの領域との間の前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによって前記ピクセルの配列を処理し、前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、前記第１の画像の前記ピクセル及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルに関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更すること、
（ｄ）前記第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成すること、
（ｅ）前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを第１のピクセル値に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を第２のピクセル値に設定することにより、前記バイナリ参照画像を生成すること、
（ｆ）処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを前記第１のピクセル値に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することにより前記バイナリ参照画像を変更すること、
によって生成及び変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記バイナリ参照画像は、前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルを前記第１のピクセル値に設定することで、及び前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの前記所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することで、変更され、前記第２の二値化閾値が固定数であり、又は、
前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えるピクセル値を有する場合、及び前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の二値化閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記バイナリ参照画像の各ピクセルの前記値を前記第２のピクセル値に設定することで、前記第２の二値化閾値が、処理されたピクセルの配列の数とともに増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記参照画像が、
（ａ）１又は複数の前記受信画像に基づく第１の画像を別の１又は複数の前記受信画像に基づく第２の画像に登録して、前記第１の画像に登録されている登録された第２の画像を生成すること、
（ｂ）ピクセルの配列を生成し、前記配列の各ピクセルが、前記第１の画像の対応する位置にあるピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルに関連付けられること、
（ｃ）前記第１の画像の各ピクセル及び前記登録された第２の画像の対応する位置にあるピクセルについて、前記第１の画像の前記ピクセルを囲む前記ピクセルの領域と、前記登録された第２の画像の前記対応するピクセルを囲む前記ピクセルの領域との間の前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超えるかどうかを決定することによって前記ピクセルの配列を処理し、前記類似性の尺度が前記類似性の所定のレベルを超える場合にのみ、前記第１の画像の前記ピクセル及び前記登録された第２の画像の前記対応する位置にあるピクセルに関連付けられた前記配列の前記ピクセルの値を変更すること、
（ｄ）前記第１及び第２の画像の異なるものについて処理（ａ）から（ｃ）を繰り返して、複数のピクセル配列を生成すること、
（ｅ）前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルのピクセル値の累積が閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、前記累積が前記閾値を超えない場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を第１のピクセル値に設定することにより前記参照画像を生成すること、
（ｆ）処理（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返して、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの前記ピクセル値の累積が第２の閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記累積に設定し、前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することにより前記参照画像を変更すること、
によって生成及び変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記参照画像は、前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの所定数の前記対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超える場合、前記参照画像の各ピクセルを前記複数のピクセル配列の対応する位置にあるピクセルの前記ピクセル値の累積に設定することで、及び前記処理されたピクセル配列の最近の処理されたものの前記所定数の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することで変更され、前記第２の閾値が固定数であり、又は、
前記処理されたすべてのピクセル配列の前記対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超える場合、及び前記処理されたすべてのピクセル配列の対応する位置にあるピクセルが、その累積が前記第２の閾値を超えないピクセル値を有する場合、前記参照画像の各ピクセルの前記値を前記第１のピクセル値に設定することで、前記第２の閾値が処理されたピクセルの配列の数とともに増大する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
処理（ａ）が、
（ａ１）画像の前記シーケンスの一対の画像間の相互相関を計算することであって、前記計算された相互相関の値が、ピークを有する相関面を定義する計算と、
（ａ２）前記計算された相互相関に基づいて信頼値を計算すること、
（ａ３）前記計算された信頼値が信頼閾値を超えているかどうかを決定すること、
（ａ４）前記計算された信頼値の大きさが前記信頼閾値を超えないと決定された場合、前記計算された信頼値が前記信頼閾値を超えるまで、前記シーケンスの１又は複数の後続の画像の第１及び第２の画像に対して処理（ａ１）から（ａ３）を繰り返すこと、
計算された相互相関値が前記信頼閾値を超える信頼値をもたらす、第２の前記画像に第１の前記画像を登録し、前記第１の画像に登録されている前記登録された第２の画像を生成すること
を含む、請求項２〜請求項１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記類似性の尺度が、前記シーケンスの前記２つ以上の画像のピクセルの前記対応する位置にある領域の
（ｉ）ピクセル値勾配間の類似性、
（ｉｉ）平均ピクセル値間の類似性、及び
（ｉｉｉ）ピクセル値ヒストグラム間の類似性、
の少なくとも１つに基づく、請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
プロセッサによって実行される場合、前記プロセッサに請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１４】
眼科装置によって取得された網膜の画像のシーケンスを処理して、画像の前記シーケンスの前記取得中の前記網膜の動きを示す網膜位置追跡情報を生成するように構成された画像処理装置で、前記画像処理装置は、プロセッサと、前記プロセッサによって実行される場合、前記プロセッサに請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム命令を格納するメモリとを含む画像処理装置。
【請求項１５】
光干渉断層法、ＯＣＴ、網膜を横切る光のビームを走査し、前記網膜からの前記ビームの反射を処理することにより、目の前記網膜のＯＣＴ画像を取得するように構成された撮像モジュールと、
ＯＣＴ撮像モジュールが前記ＯＣＴ画像を取得している間に、前記網膜の動きを追跡するために前記網膜の画像のシーケンスを取得するように構成された追跡画像取得モジュールと、
前記ＯＣＴ画像の前記取得中に前記網膜の前記動きを示す網膜位置追跡情報を生成するために前記画像のシーケンスを処理するように構成された請求項１４に記載の画像処理装置を含むコントローラと、を含み、前記コントローラが、前記ＯＣＴ画像の前記取得中に前記ビームを安定させるために、前記網膜位置追跡情報を使用して前記ＯＣＴ撮像モジュールを制御するように構成される眼科装置。
【国際調査報告】
2020530632.tif 000014
2020530632.tif 000015