攝像設備和攝像方法以及圖像處理設備和圖像處理方法
2023-07-18 20:28:21 1
攝像設備和攝像方法以及圖像處理設備和圖像處理方法
【專利摘要】一種攝像設備和攝像方法以及圖像處理設備和圖像處理方法，其中該攝像設備包括：重構單元，用於基於來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，重構測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及生成單元，用於針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
【專利說明】攝像設備和攝像方法以及圖像處理設備和圖像處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉 及一種根據與基於光幹涉所獲得的斷層圖像有關的信息來獲得二維圖像的技術。
【背景技術】
[0002]目前，採用利用多波長幹涉的光學相干斷層成像技術(OCT)的攝像設備被用于越來越多的與人體相關的應用領域，例如，利用內窺鏡獲得與內臟器官有關的信息、以及利用眼科設備獲得與視網膜有關的信息。應用於眼睛的攝像設備作為眼科裝置正成為視網膜專科門診必不可少的設備。
[0003]這種攝像設備能夠在樣本上照射作為低相干光的測量光並且使用幹涉系統測量來自所述樣本的背向散射光。此外，由於在將這種攝像設備應用於眼睛的情況下，能夠通過在被檢眼上掃描測量光來拍攝被檢眼的高解析度斷層圖像，因此，這種攝像設備被廣泛地用於視網膜的眼科診療。
[0004]日本特開2011-36431討論了一種能夠獲取諸如眼底表面等的攝像對象的表面圖像以確認斷層圖像的攝像範圍的結構。
[0005]另一方面，需要更精確地確認截面在眼底表面(即，攝像對象)上的位置。
[0006]對此，已知一種根據多個斷層圖像生成從前方觀察眼底的偽二維圖像(以下稱為「二維圖像」)的技術。在所述技術中，計算由一個A掃描所獲得的深度方向上的預定範圍的像素值。然後，通過針對所有A掃描獲得所述計算值而能夠僅根據斷層圖像來獲得視網膜的二維圖像。
[0007]然而，在上述技術中，由於通過計算由A掃描在視網膜的深度方向上所獲得的預定範圍的像素值來獲得二維圖像，因此，也會計算噪聲成分等的包括在深度方向信息中的非必要信息。結果，與強度圖像有關的有效信息量相對較小，使得強度圖像的質量可能劣化。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種能夠在不引起二維圖像的圖像質量劣化的情況下生成二維圖像的攝像設備和攝像方法以及圖像處理設備和圖像處理方法。
[0009]根據本發明的一方面，一種攝像設備，包括:掃描單元，用於利用測量光來掃描測量對象；重構單元，用於基於由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，來重構所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及生成單元，用於針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
[0010]根據本發明的另一方面，一種攝像設備，包括:掃描單元，用於利用測量光來掃描測量對象；用於將由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光轉換成多個圖像信號的元件；以及生成單元，用於通過針對所述測量光的各照射位置從所述多個圖像信號中選擇預定像素值來生成二維圖像。
[0011]根據本發明的另一方面，一種攝像方法，包括:利用測量光來掃描測量對象；將由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光轉換成多個圖像信號；以及通過針對所述測量光的各照射位置從所述多個圖像信號中選擇預定像素值來生成二維圖像。
[0012]根據本發明的另一方面，一種圖像處理設備，包括:獲取單元，用於基於由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，獲取所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及生成單元，用於針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
[0013]根據本發明的另一方面，一種圖像處理方法，包括:基於由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，獲取所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
[0014]根據本發明的另一方面，一種圖像處理設備，包括:獲取單元，用於針對各照射位置，獲取由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光作為多個圖像信號；以及生成單元，用於基於按各照射位置的圖像信號的大小順序所選擇的圖像信號的值來生成二維圖像。
[0015]根據本發明的另一方面，一種圖像處理方法，包括:針對各照射位置，獲取由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光作為多個圖像信號；以及基於按各照射位置的圖像信號的大小順序所選擇的圖像信號的值來生成二維圖像。
[0016]根據下面參考附圖對典型實施例的詳細描述，本發明的其它特徵將變得明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是示出攝像系統的配置的框圖。
[0018]圖2是攝像系統的側視圖。
[0019]圖3是示出根據第一典型實施例的圖像處理設備的配置的框圖。
[0020]圖4是攝像設備中的光學系統的結構圖。
[0021]圖5是示出由根據第一典型實施例的圖像處理設備進行的處理流程的流程圖。
[0022]圖6示出A掃描圖像的像素值列。
[0023]圖7示出像素值排序。
[0024]圖8示出視網膜的二維圖像。
[0025]圖9示出斷層圖像和二維圖像的顯示例。
[0026]圖10是示出根據第二典型實施例的圖像處理設備的配置的框圖。
[0027]圖11是示出由根據第二典型實施例的圖像處理設備進行的處理流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]圖1示出包括根據第一典型實施例的圖像處理設備100和連接到圖像處理設備100的攝像設備I的攝像系統1000的配置例。圖像處理設備100由中央處理單元(CPU) 10、主存儲器11、磁碟12和顯示存儲器13構成。此外，攝像系統1000還包括監視器928、滑鼠929-1 和鍵盤 929-2。
[0029]CPUlO主要控制圖像處理設備100的各組成元件的操作。主存儲器11存儲由CPUlO執行的控制程序，並且在CPUlO執行程序期間提供工作區域。磁碟12存儲作業系統
(OS)、外圍裝置的裝置驅動程序以及包括用於進行下述變形估計處理的程序的各種應用軟體。顯示存儲器13臨時存儲監視器928所用的顯示數據。監視器928是陰極射線管(CRT)監視器或者液晶監視器，其基於來自顯示存儲器13的數據來顯示圖像。使用者使用滑鼠929-1和鍵盤929-2分別進行指示輸入和字符輸入。上述各組成元件經由公共總線17可通信地相互連接。
[0030]圖像處理設備100經由區域網(LAN)連接到攝像設備1，其能夠從攝像設備I獲取圖像數據。然而，本發明的典型實施例不限於此。例如，還能夠經由通用串行總線(USB)或者電氣與電子工程師協會(IEEE) 1394等某個其它接口來進行這些裝置之間的連接。此外，還可以經由LAN等從數據伺服器等的用於管理所述數據的外部裝置3讀取所需數據。另外，軟盤驅動器(FDD)、可重寫緻密盤(⑶-RW)驅動器、磁光碟(MO)驅動器和ZIP驅動器等的存儲裝置可以連接到圖像處理設備100，並且可以從所述驅動器中讀取所需數據。
[0031]圖2所示的攝像系統包括光學頭900、基臺部950、以及內置有下述分光器的基座部件951，其中，光學頭900是用於拍攝前眼部圖像、眼底表面圖像和斷層圖像的測量光學系統，基臺部950是能夠使用(未示出的)馬達沿圖2中的XYZ方向移動光學頭的移動單
J Li ο
[0032]個人計算機925還用作基臺部的控制單元，其包括圖像處理設備100。下顎託323通過固定被檢者的下顎和額頭來幫助被檢者的眼睛(被檢眼)進行固視。外部固視目標324用於被檢眼的固視。此外，圖像處理設備100還可以包括在光學頭900或者基臺部950中。在該情況下，攝像設備I和圖像處理設備100整體地構成為攝像設備。
[0033]圖3是示出了圖像處理設備100的功能架構的框圖。重構單元1100基於由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光來獲得測量對象的預定範圍的斷層圖像。對來自傳感器的輸出值進行頻率轉換和快速傅立葉轉換(FFT)處理，並且重構為被檢眼的眼底上的一個點的深度方向上的斷層圖像(A掃描圖像)。
[0034]此外，生成單元1200通過針對各像素值列從位於由重構單元1100獲得的斷層圖像的深度方向上的各像素值列中選擇預定像素來生成二維圖像。
[0035]對準單元1300用於將生成單元1200獲得的二維圖像與測量對象的表面圖像和斷層圖像進行對準。對準單元1300還具有通過使用模板匹配將測量對象的表面圖像與生成單元1200生成的二維圖像進行對準的功能。所述模板匹配是指疊置圖像以使各圖像上的諸如血管分支點等的特徵點相重疊的處理。此外，所述模板處理還包括用於將生成單元1200生成的二維圖像與測量對象的表面圖像進行對準以使通過估計圖像之間的重疊程度所獲得的校正值處於最大的處理。
[0036]圖4示出了攝像設備I中的測量光學系統和分光器的配置。首先，將描述光學頭900的內部結構。
[0037]物鏡135-1面`向作為測量對象的例子的被檢眼107布置。在其光軸上，第一分色鏡132-1和第二分色鏡132-2針對各波長帶將光分割成OCT光學系統用的光路351、眼底觀察和固視燈用的光路352以及前眼部觀察用的光路353。[0038]透鏡135-3由(未示出的)固視目標191和眼底觀察用的電荷耦合裝置(CXD) 172的對焦調節用的馬達來驅動。
[0039]布置在透鏡135-4與第三分色鏡132-3之間的穿孔鏡303將光路352分割成光路352和光路354。
[0040]光路354形成照射被檢眼107的眼底的照明光學系統。發光二極體(LED)光源316和閃光管314布置在光路354上，發光二極體(LED)光源316是用於對準被檢眼107的眼底觀察用照明光源，閃光管314用於拍攝被檢眼107的眼底的圖像。 [0041]光學頭900還包括透鏡309和311、聚光透鏡313和315以及鏡317。來自LED光源316和閃光管314的照明光通過環形狹縫312形成環形光束。所述環形光束由穿孔鏡303反射，並且照射被檢眼107的眼底。所述LED光源316是具有780nm左右的中心波長的光源。
[0042]在光路352上的穿孔鏡303之後，光以與上面描述的方式相同的方式被第三分色鏡132-3針對各波長帶分割成到眼底觀察CCD172的光路和到固視目標的光路。
[0043]連接到CXD控制單元102的(XD172對作為眼底觀察用的照明光的LED光源316的中心波長感光，特別是對780nm左右的中心波長感光。另一方面，連接到固視目標控制單元103的固視目標191生成可見光以幫助被檢者固視。
[0044]CXD控制單元102和固視目標控制單元103連接到計算單元104。數據經由計算單元104輸入到個人計算機925以及經由計算單元104從個人計算機925輸出。
[0045]光學頭900還包括透鏡135-2和前眼部觀察用的紅外線(XD171。所述(XD171對前眼部觀察用的(未示出的)照明光的波長感光，特別是對970nm左右的波長感光。此外，(未不出的)圖像分割稜鏡布置在光路353上,其使光學頭900的Z方向上的相對於被檢眼107的距離能夠被檢測為前眼部觀察圖像中的分割圖像。
[0046]如上所述，光路351形成用於拍攝被檢眼107的視網膜的斷層圖像的OCT光學系統。更具體地，光路351用於獲得形成斷層圖像的幹涉信號。XYZ掃描器134用光掃描眼底。雖然XYZ掃描器134被示為單鏡，但XYZ掃描器134在X方向和Y方向這兩個方向上進行掃描。透鏡135-5由(未示出的)馬達驅動以進行來自光源101的光在眼底127上的對焦調節，其中光源101從連接到光學耦合器131的光纖131-1照射光。基於該對焦調節，來自眼底127的光同時入射到光纖131-2的末端以形成點狀圖像。
[0047]接著，將描述來自光源101的光路以及參考光學系統和分光器的配置。
[0048]光學頭900包括光源101、鏡132-4、散射光補償用的玻璃115、上述光學耦合器131、一體地連接到光學耦合器的單模光纖131-1至131-4、透鏡135-7、以及分光器180。這些部件構成了麥可遜(Michelson)幹涉系統。從光源101照射的光經由光纖131-1穿過光學耦合器131，並且被分割成光纖131-2側的測量光以及光纖131-3側的參考光。
[0049]測量光穿過上述OCT光學系統，照射到作為觀察對象的被檢眼107的眼底上，並因視網膜的反射和散射而經由相同的光路到達光學耦合器131。
[0050]另一方面,參考光經由光纖131-3、透鏡135-7以及被插入以匹配參考光與測量光的散射的散射光補償玻璃115而到達鏡132-4並被鏡132-4反射。參考光沿相同的光路返回、併到達光學耦合器131。
[0051]測量光和參考光在光學耦合器131處進行合成以形成幹涉光。在測量光的光波長與參考光的光波長几乎相同的情況下產生所述幹涉。鏡132-4通過(未示出的)馬達和驅動機構而可調節地保持在光軸方向上，以使參考光的光波長能夠與基於被檢眼107改變的測量光的光波長相匹配。幹涉光經由光纖131-4被引導到分光器180。
[0052]測量光側的偏光調節單元139-1布置在光纖131-2上。參考光側的偏光調節單元139-2布置在光纖131-3上。這些偏光調節單元包括通過將光纖纏繞成環狀所形成的幾個部分。這些偏光調節單元能夠通過圍繞光纖的長度方向卷繞所述環狀部分以使光纖扭曲，來調節並匹配測量光和參考光各自的偏光狀態。在攝像設備I中，預先調節和固定測量光和參考光的偏光狀態。
[0053]分光器180由透鏡135-8和135_9、衍射光柵181和線傳感器182組成。
[0054]從光纖131-4照射的幹涉光穿過透鏡135-8而變得大致平行。然後，幹涉光由衍射光柵181分割並且通過透鏡135-3在線傳感器182上聚焦。將來自線傳感器182的輸出輸入到個人計算機925中。
[0055]接著，將詳細描述光源101。光源101是超發光二極體(SLD)，是典型的低相干光源。中心波長是855nm，並且波長帶寬約為lOOnm。由於帶寬會影響所獲得的斷層圖像在光軸方向上的解析度，因此，帶寬是重要參數。此外，雖然在本典型實施例中選擇了 SLD作為光源類型，但只要能夠發出低相干光，也可以使用放大自發輻射光源(ASE)等的其它光源。考慮到中心波長是用來測量眼睛的，因此，近紅外光是適當的。此外，由於中心波長會影響所獲得的斷層圖像在橫向方向上的解析度，因此，期望波長儘可能短。基於這些原因，選擇了 855nm的中心波長。
[0056]在本典型實施例中，雖然使用Michelson幹涉儀作為幹涉儀，但也可以使用馬赫-曾德爾(Mach-Zehnde r)幹涉儀。基於測量光和參考光之間的光量差，希望在光量差大的情況下使用Mach-Zehnder幹涉儀、以及在光量差相對小的情況下使用Michelson幹涉儀。
[0057]接著，將描述使用本攝像設備來拍攝被檢眼的圖像的方法。
[0058]首先，操作者讓患者坐到根據本典型實施例的攝像設備的前方，並且開始拍攝被檢眼眼底的表面圖像。從光源316照射的光通過環形狹縫312形成環形光束，被穿孔鏡303反射，以照射到被檢眼107的眼底127。來自眼底127的反射光束穿過穿孔鏡303，並在(XD172上聚焦。來自眼底127的在(XD172上聚焦的反射光通過C⑶控制單元102轉變成眼底表面的圖像，並且所獲得的圖像被發送到圖像處理設備100。
[0059]接著，攝像設備I通過控制XYZ掃描器134來拍攝被檢眼107的眼底上的期望部位的斷層圖像。
[0060]從光源101照射的光穿過光纖131-1，並由光學耦合器131分割成朝被檢眼行進的測量光以及朝參考鏡132-4行進的參考光。
[0061]朝被檢眼行進的測量光穿過光纖131-2，從光纖的末端射出並且入射到XYZ掃描器134上。由XYZ掃描器134進行偏光後的測量光穿過光學系統135-1並照射被檢眼的眼底127。然後，由被檢眼反射的反射光沿著反向路徑返回到光學耦合器131。
[0062]另一方面，朝參考鏡行進的參考光穿過光纖131-3，從光纖的末端射出，穿過準直光學系統135-7和散射光補償光學系統115，併到達參考鏡132-4。然後，由參考鏡132-4反射的反射光沿著反向路徑返回到光學耦合器131。[0063]返回到光學耦合器131的測量光和參考光相互幹涉。所產生的幹涉光入射到光纖131-4，由光學系統135-8轉變成大致平行的光，併入射到衍射光柵181上。入射到衍射光柵181上的幹涉光通過攝像透鏡135-9在線傳感器182上聚焦，從而能夠獲得被檢眼眼底上的一個點處的幹涉信號。
[0064]輸出值作為包括從線傳感器182的多個元件所獲得的幹涉信息的圖像信號而被輸出到圖像處理設備100。雖然在參考圖4所描述的例子中，利用從閃光管314照射的光來獲得眼底的表面圖像，但也能夠通過掃描由SLD光源照射的光的掃描雷射檢眼鏡(SLO)來獲得眼底的表面圖像。
[0065]接著，將參考圖5描述由圖像處理設備100執行的圖像處理方法的流程。
[0066]在獲得被檢眼眼底上的一個點處的斷層信息後，攝像設備I驅動用作X方向上的掃描單元的XYZ掃描器134以產生被檢眼眼底的另一點處的幹涉光。另一點處的所述幹涉光穿過線傳感器182並被輸入到重構單元1100。重構單元1100形成被檢眼眼底上的所述另一點的深度方向上的斷層圖像(A掃描圖像)。將A掃描圖像的坐標與捕獲A掃描的幹涉信號的XYZ掃描器134的位置相關聯並進行存儲。
[0067]在步驟S2000中，重構單元1100通過在X方向上連續地驅動XYZ掃描器134，來重構被檢眼眼底的水平方向上的斷層圖像(B掃描圖像)。
[0068]然後，重構單元1100通過在沿Y方向將XYZ掃描器134驅動預定量後、在X方向上再次進行上述掃描，來重構被檢眼眼底的Y方向上的另一個位置處的水平斷層圖像(B掃描圖像)。通過重複XYZ掃描器134的所述Y方向驅動，能夠形成覆蓋眼底127的預定範圍的多個斷層圖像。在攝像設備I中，重構單元1100通過在沿Y方向驅動預定較小量128次的情況下重複形成B掃描圖像，形成了 128個斷層圖像。此外，重構單元1100根據所述128個斷層圖像來重構(形成)三維斷層圖像。
[0069]接著，生成單元1200根據由重構單元1100生成的斷層圖像來生成視網膜的二維圖像。
[0070]如上所述，A掃描圖像是被檢眼眼底上一個點的深度方向上的斷層圖像，並且如圖6所示，A掃描圖像由深度方向上的多個亮度信息所構成。
[0071]圖6中的二維斷層圖像是A掃描圖像的集合。所述二維斷層圖像可以是B掃描圖像或者可以是三維重構的斷層圖像的截面。
[0072]例如，在攝像設備I中，使用包括1，176個像素的線傳感器182，進行了 FFT的A掃描圖像Ai由1，176個像素值形成為像素值列。在這種情況下，PO表示作為基於顏色濃度的與深度方向上的最淺部分有關的亮度信息的像素值，以及P1175表示作為與深度方向上的最深部分有關的亮度信息的像素值。
[0073]攝像設備通過從所述多個亮度信息中有選擇地提取一個亮度信息，獲得被檢眼眼底上的一個點處的像素值作為代表強度信號。換句話說，攝像設備從根據A掃描所獲得的1，176個像素值中選擇一個像素值。可以配置生成單元1200，以通過對由(未示出的)獲取單元2000從外部裝置3所獲取的重構的斷層圖像進行處理來生成二維圖像。在該情況下，生成單元從獲取單元2000接收未經過重構單元1100的直接輸入。
[0074]在步驟S2010中，生成單元1200按亮度的降序對與對應於圖7所示的各A掃描的斷層圖像有關的亮度信息進行排`序。更具體地，生成單元1200在具有1，176個像素值的各個列中，基於像素值的大小來對像素值分配次序，並基於所分配的次序對像素值進行排序。
[0075]RO是以最亮亮度信息作為像素值的像素，R1175是以最暗亮度信息作為像素值的像素。由於亮度表示幹涉強度，因此，像素值也與幹涉強度相對應。
[0076]此外，生成單元1200選擇預定次序的像素Rx。所述預定次序的像素是在按亮度信息的降序對像素值進行排序後、位於從頂部起第X個位置處的像素。
[0077]由於視網膜斷層圖像主要是根據暗像素形成的，因此，期望X為位於所有像素的上半部分中的像素。例如，如果使用根據具有共1，176個像素的像素值列所形成的A掃描圖像，則可以選擇上方10%位置處的、從頂部起的第118個像素作為預定次序的像素Rx。結果，選擇了與具有預定次序的像素Rx相對應的像素值。
[0078]在步驟S2020中，生成單元1200將與具有預定次序的像素Rx有關的亮度信息確定為所述A掃描的強度信息。此外，通過針對所有A掃描圖像確定強度信息，能夠獲得與掃描的眼底127的測量光的照射位置相對應的各點處的作為強度信息的像素值。在該情況下，像素值作為與眼底127上掃描的測量光的各照射位置的二維坐標相對應的強度信息被存儲在(未示出的)存儲器3000中。然後，在步驟S2030中，能夠通過基於與存儲器3000中所存儲的坐標相對應的像素值生成二維圖像(有時稱為「強度圖像」或者「強度」)來獲得如圖8中所示的視網膜的二維圖像I。
[0079]上面已經描述了在由重構單元1100重構了所有數據之後由生成單元1200生成二維圖像的例子。然而，可以連續地向生成單元1200發送針對各A掃描所重構的斷層圖像，或者可以連續地向生成單元1200發送針對各B掃描所重構的斷層圖像。
[0080]所述二維圖像是與通過(XD172獲得的眼底的表面圖像、或者通過另一眼底照相機或SLO獲得的眼底圖像相似的圖像，所述二維圖像基本能夠使眼底表面可視化。此外，由於僅從多個亮度信息中有選擇地獲取有效信息，因此，能夠獲得不被包括在A掃描圖像中的噪聲成分或者具有低幹涉強度的暗區域所影響的優選的二維圖像。
[0081]接著，對準單元1300將通過攝像設備所生成的眼底的表面圖像、斷層圖像和二維圖像進行對準，並且在監視器928上顯示對準後的圖像。如圖9所示，按照表面圖像S (表面)、斷層圖像Ti (亮度信息)以及二維圖像I (斷層圖像)的順序在監視器928上顯示眼底的圖像。二維圖像I (斷層圖像)的獲取位置Li疊加在二維圖像I和表面圖像S上。
[0082]雖然圖像處理設備100生成了 128個斷層圖像，但在監視器928上顯示的是作為一個選出的截面的斷層圖像Ti (i=0到128)或者作為三維重構的斷層圖像的截面的斷層圖像Ti (在該情況下，指定任意數字i)。操作者能夠通過操作輸入單元929-1和929-2切換所顯示的斷層圖像。可選地，操作者能夠通過操作輸入單元929-1和929-2以利用輸入單元929-1和929-2掃描並且選擇所顯示的二維圖像I的位置，來選擇要顯示的斷層圖像。
[0083]在切換了斷層圖像Ti的情況下，還更新顯示在二維圖像I和表面圖像S上的斷層圖像Ti的獲取位置Li的顯示位置。結果，由於二維圖像I具有高品質，因此，操作者能夠容易地了解所顯示的斷層圖像Ti位於被檢眼的眼底127上的哪個位置。
[0084]此外，由於二維圖像具有高品質，因此，能夠通過利用輸入單元929-1和929-2進行掃描來正確地選擇斷層圖像。
[0085]另外，由於能夠直接獲得與二維圖像I上的位置信息相對應的斷層圖像，因此，視網膜斷層圖像與強度圖像之間的位置關係不會存在偏差。結果，操作者能夠精確地了解眼底上拍攝斷層圖像的位置。
[0086]此外，由於將二維圖像I和表面圖像S進行了對準，因此，能夠基於與二維圖像I有關的信息來更精確地了解表面圖像S上的位置與視網膜斷層圖像的獲取位置之間的位置關係。
[0087]在本典型實施例中，雖然基於被檢眼眼底的斷層圖像來生成視網膜的二維圖像，但也可以基於被檢眼的前眼部的斷層圖像來生成前眼部的二維圖像。在該情況下，將所生成的二維圖像生成作為與利用CCD照相機從被檢眼的前眼部所拍攝的前眼部平面圖像相似的圖像。
[0088]此外，由於不需要進行圖像計算，因此，能夠以單個像素單位來選擇與視網膜的期望範圍有關的信息。
[0089]結果，能夠獲得減少了非必要信息量的二維圖像。
[0090]在生成單元1200中，基於排序處理確定要選擇的像素值。然而，還能夠配置生成單元1200以使得選擇諸如神經纖維層(NFL)等的視網膜的預定層、對該層中的像素值順次進行排序、並選擇最大值或者中間值。此外，根據所選擇的像素值來生成視網膜的二維圖像。在該情況下，能夠縮小操作者更感興趣獲得的信息的範圍，並且選擇操作者更感興趣獲得的信息。另外，由於不需要進行圖像計算，因此，能夠以單個像素單位來選擇與視網膜的期望範圍有關的信息。
[0091]結果，能夠獲得減少了非必要信息量的二維圖像。
[0092]還能夠配置生成單元1200以使得預先移除等於或者小於預定值的像素值、對剩餘的視網膜區域的像素值順次進行排序、並且選擇最大值或者中間值。此外，根據所選擇的像素值來生成視網膜的二維圖像。在該情況下，由於低像素值區域是不存在幹涉圖像的區域，因此，能夠通過移除該區域來防止選擇非必要信息。
[0093]在該情況下，生成單元1200進行排序處理以利用O來替換等於或者小於預定值的像素值。如果所生成的二維圖像中包括0，則生成單元1200在監視器928上顯示用於警示攝像失敗的消息。利用該顯示，操作者能夠容易地判斷需要再次進行攝像。
[0094]接著，將參考圖10和11描述根據本發明的第二典型實施例。
[0095]圖10中的生成單元1400的配置不同於根據第一典型實施例的生成單元的配置。然而，利用相同的附圖標記表示其它部分，並且將省略對其的描述。生成單元1400具有不經過重構單元1100而生成二維圖像的路徑。
[0096]除了進行與第一典型實施例的處理相似的處理的路徑A之外，生成單元1400還包括用於直接從線傳感器182的多個元件分別接收除A掃描圖像以外的輸出值的路徑B。此外，通過針對每個照射位置從線傳感器182的多個元件分別選擇輸出值來生成二維圖像。
[0097]通過(未示出的)選擇單元1500來選擇使用路徑A的第一模式和使用路徑B的第二模式。例如，選擇單元1500針對緊接在圖像拍攝之後的確認畫面選擇第二模式，並且在確認圖像的具體細節的情況下選擇第一模式。
[0098]在選擇了第一模式的情況下所進行的處理與第一典型實施例中的處理相同。下面將基於圖11所示的處理流程描述在選擇了第二模式的情況下所進行的處理。
[0099]如上所述，線傳感器182具有2，048個像素，並且生成2，048個圖像信號。在步驟S3000中，生成單元1400獲取這些圖像信號。[0100]此外，生成單元1400通過從所述多個圖像信號中有選擇地提取一個圖像信號，來獲得被檢眼眼底上的一個點處的代表強度信號。
[0101]在步驟S3100中，生成單元1400按信號等級的降序對從線傳感器182輸出的多個圖像信號進行排序。
[0102]在步驟S3200中，生成單元1400在主存儲器11中選擇預定次序的圖像信號。該預定次序的圖像信號是在圖像信號按信號等級的降序進行排序後位於從頂部起的第η個位置處的圖像信號。
[0103]生成單元1400將具有預定次序的圖像信號的信號等級確定為針對A掃描的強度信息。
[0104]重複從步驟S3000到步驟S3300的處理直到完成了所有A掃描為止。利用這個操作，能夠獲得眼底127的(與A掃描相對應的)各不同點的強度信息。在步驟S3400中，能夠通過將該強度信息形成為二維圖像來獲得如圖8所示的視網膜的二維圖像。如果選擇了第二模式，則能夠比選擇了第一模式更快地進行處理。
[0105]能夠通過利用線傳感器182進行模數(A/D)轉換或者通過利用圖像處理設備100中的接收單元進行A/D轉換來從線傳感器182進行輸出。
[0106]如果採用改變了光源波長的掃頻源(SS)-OCT來進行本典型實施例，則能夠採用單個的光接收傳感器代替線傳感器182。
[0107]在該情況下，針對眼底上的各掃描位置從單個的光接收傳感器將幹涉信號作為通過時分進行了 A/D轉換的2，048個圖像信號而輸出。通過生成單元1400獲取所述2，048個圖像信號，然後，進行與從步驟S3100到後續步驟的處理相同的處理。利用這個操作，即使對於SS-0CT，也能夠迅速地獲得二維圖像。能夠利用光接收傳感器或者圖像處理設備100中的接收單元對來自光接收傳感器的輸出進行A/D轉換。
[0108] 還可以通過讀出並執行記錄在存儲器介質(例如非瞬態計算機可讀存儲介質)上的計算機可執行指令以進行本發明上述實施例的一個或多個的功能的系統或設備的計算機和通過下面的方法來實現本發明的各實施例，其中，系統或設備的計算機通過例如從存儲器介質讀出並執行計算機可執行指令以進行上述實施例的一個或多個的功能來進行上述方法。計算機可以包括中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)或其它電路中的一個或多個，並且可以包括具有獨立的計算機或獨立的計算機處理器的網絡。計算機可執行指令可以例如從網絡或存儲器介質提供給計算機。存儲器介質可以包括例如硬碟、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、分布式計算機系統的存儲器、光碟(諸如緻密盤(CD)、數位化通用盤(DVD)或藍光碟(BD)?)、閃速存儲裝置和存儲卡等中的一個或多個。
[0109]儘管已經參考典型實施例說明了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的典型實施例。所附權利要求書的範圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功倉泛。
【權利要求】
1.一種攝像設備，包括: 掃描單元，用於利用測量光來掃描測量對象； 重構單元，用於基於由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，來重構所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及 生成單元，用於針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
2.根據權利要求1所述的攝像設備，其中，還包括由多個元件構成的傳感器，所述多個元件用於將由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光經由衍射光柵轉換成圖像信號， 其中，所述生成單元包括: 第一模式，用於基於針對測量光的各照射位置從所述多個元件的各元件的輸出值中所選擇的預定輸出值，來生成二維圖像；以及 第二模式，用於基於所述重構單元所重構的所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列中按照像素值的大小順序所選擇的像素值，來生成二維圖像。
3.根據權利要求1所述的攝像設備，其中，所述生成單元針對各所述像素值列，基於像素值的大小來對像素值分配次序，並基於預定次序的像素值來生成所述二維圖像。
4.根據權利要求1所述的攝像設備，其中，所述掃描單元在至少兩個方向上掃描所述測量對象，以及 所述生成單元生成與所述測量對象的經由所述掃描單元利用所述測量光所照射的位置相對應的二維圖像。
5.根據權利要求1所述的攝像設備，其中，所述重構單元在利用所述掃描單元進行掃描的情況下生成所述測量對象的多個不同位置的深度方向上的圖像，並且基於所生成的深度方向上的多個圖像來生成所述斷層圖像。
6.根據權利要求1所述的攝像設備，其中，還包括顯示單元，所述顯示單元用於顯示所述生成單元所生成的二維圖像。
7.根據權利要求6所述的攝像設備，其中，還包括攝像單元，所述攝像單元用於拍攝所述測量對象的表面圖像， 其中，所述顯示單元並排顯示所述二維圖像和所述表面圖像。
8.根據權利要求6所述的攝像設備，其中，所述顯示單元以與所述二維圖像並排的方式顯示所述重構單元所重構的至少一個斷層圖像的截面。
9.根據權利要求8所述的攝像設備，其中，所述顯示單元將所述截面的獲取位置疊加地顯示在所述二維圖像上。
10.一種攝像設備，包括: 掃描單元，用於利用測量光來掃描測量對象； 用於將由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光轉換成多個圖像信號的元件；以及 生成單元，用於通過針對所述測量光的各照射位置從所述多個圖像信號中選擇預定像素值來生成二維圖像。
11.根據權利要求10所述的攝像設備，其中，所述生成單元針對各所述照射位置，基於像素值的大小來對各像素值分配次序，並基於預定次序的一個像素值來生成所述二維圖像。
12.—種攝像方法，包括: 利用測量光來掃描測量對象； 將由來自所述測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光轉換成多個圖像信號；以及 通過針對所述測量光的各照射位置從所述多個圖像信號中選擇預定像素值來生成二維圖像。
13.一種圖像處理設備，包括: 獲取單元，用於基於由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，獲取所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及 生成單元，用於針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。
14.一種圖像處理方法，包括: 基於由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光，獲取所述測量對象的預定範圍內的斷層圖像；以及 針對所述斷層圖像的深度方向上的各像素值列，基於按像素值的大小順序所選擇的像素值來生成二維圖像。`
15.一種圖像處理設備，包括: 獲取單元，用於針對各照射位置，獲取由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光作為多個圖像信號；以及 生成單元，用於基於按各照射位置的圖像信號的大小順序所選擇的圖像信號的值來生成二維圖像。
16.—種圖像處理方法,包括: 針對各照射位置，獲取由來自測量對象的測量光的返回光與參考光之間的幹涉所產生的幹涉光作為多個圖像信號；以及 基於按各照射位置的圖像信號的大小順序所選擇的圖像信號的值來生成二維圖像。
【文檔編號】A61B3/14GK103654719SQ201310389317
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2012年8月30日
【發明者】內田弘樹 申請人:佳能株式會社