DE60303342T2

DE60303342T2 - Ophtalmologisches Bildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE60303342T2
Application number: DE60303342T
Authority: DE
Inventors: c/o Canon Kabushiki Kaisha Kazuhiro Matsumoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004016486A; US20030231242A1; KR100570785B1; EP1374757A1; KR20040002574A; US7216979B2; DE60303342D1; EP1374757B1; JP3584246B2; CN1301680C; CN1468581A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein ophtalmologisches Bildaufnahmegerät, das in einer ophtalmologischen ärztlichen Praxis und dgl. angewendet wird.
Zugehöriger Stand der Technik
Bislang werden gemäß einer Augenhintergrundkamera die Beleuchtung und die Bildaufnahme von einem Augenhintergrund unter Verwendung einer allgemeinen Objektivlinse ausgeführt. Mit dem Beleuchtungslicht wird reflektiertes Licht von der Oberfläche der Objektivlinse, einen Schmutzfleck oder einen Kratzer an ihrer Oberfläche, einer Blase in der Linse und dgl. direkt zu einem optischen Bildaufnahmesystem als Störlicht oder Phantomlicht einfallen und mit einem Augenhintergrundbild überdeckt. Daher wird das reflektierte Licht zu einer Ursache, bei der ein Störbild oder Phantombild erzeugt wird. Um die Erzeugung des Störlichts zu unterdrücken, wird eine strenge Norm bei einem äußeren Erscheinungsbild in Bezug auf bspw. eine Blase in der Linse und ein Kratzer an ihrer Oberfläche angewendet; wobei ein antireflektierender Film, bei dem eine strenge Spezifikation angewendet wird, verwendet wird; und ein schwarzer Punkt bei einem optischen Beleuchtungssystem vorgesehen.
Außerdem werden in Bezug auf das Störlicht, das sich von den Teilen mit Ausnahme der Objektlinse ergibt, um die Erzeugung eines derartigen Lichtes zu unterdrücken, die Auswahl und die spezielle Behandlung der Teile, die Einschränkung im Hinblick auf die Gestaltung, die Nachbehandlung bei den optischen Systemen und dgl. ausgeführt.
Jedoch besteht bei dem vorstehend erwähnten Beispiel des Standes der Technik selbst dann, wenn ein schwarzer Punkt an einer optischen Bahn vorgesehen wird, keine Wirkung unter Verwendung des schwarzen Punktes in Bezug auf Licht, das bei einem optischen Element diffundiert, zwischen dem schwarzen Punkt und der Objektivlinse. Dem gemäß besteht ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, das Störlicht vollständig zu beseitigen. Daher wird eine Norm, die bei der Objektivlinse und dgl. erforderlich ist, strenger, so dass die Teilekosten höher werden oder viel Zeit für die Einstellungs- und Zusammenbauvorgänge erforderlich ist. Somit besteht ein Problem dahingehend, dass eine erhebliche Zunahme der Zusammenbaukosten verursacht wird.
Die Druckschrift US 4 102 563 offenbart eine Vorrichtung des Standes der Technik, die eine Augenhintergrundkamera aufweist unter Verwendung einer alternativen Lösung, um ein unerwünschtes Störlicht zu vermeiden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen und ein ophtalmologisches Bildaufnahmesystem zu schaffen, bei dem ein Störlicht, das bei den optischen Systemen erzeugt wird, beseitigt werden kann, um die Bildqualität zu verbessern.
Bei einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein ophtalmologisches Bildaufnahmegerät mit:
einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes von einem zu untersuchenden Auge;
Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des zu untersuchenden Auges;
einer Speichereinrichtung für ein Speichern eines Korrekturmusters für ein Korrigieren eines reflektierten Bildes, das sich aus einem Phantomlicht ergibt, das bei einem optischen Bildaufnahmesystem erzeugt wird während des Beleuchtens durch die Beleuchtungseinrichtung;
einer Erfassungseinrichtung für ein Erfassen eines Bildaufnahmezustands und
einer Korrektureinrichtung für ein Korrigieren des aufgenommenen Bildes unter Verwendung des Korrekturmusters, das in der Speichereinrichtung gespeichert ist, in Übereinstimmung mit einer Erfassungsausgabe der Erfassungseinrichtung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Aufbauansicht von einer Augenhintergrundkamera eines ersten Ausführungsbeispiels.
Die 2A, 2B und 2C zeigen erläuternde Ansichten von einem Korrekturmusterbild.
3 zeigt ein Flussdiagramm für eine Korrektur eines aufgenommenen Bildes.
4A und 4B zeigen erläuternde Ansichten zur Korrektur eines Augenhintergrundbildes.
5 zeigt eine Aufbauansicht von einer Augenhintergrundkamera eines zweiten Ausführungsbeispiels.
6 zeigt eine erläuternde Ansicht von einem Bildschirm von einem TV-Monitor.
7 zeigt ein Flussdiagramm für eine Korrektur einer Musteraufnahme.
8 zeigt eine Aufbauansicht von einer Augenhintergrundkamera von einem dritten Ausführungsbeispiel.
9 zeigt ein Flussdiagramm für ein Bildkorrekturverfahren durch ein Netzwerk.
10 zeigt ein Flussdiagramm für ein Korrekturverfahren unter Verwendung einer Farbinformation.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt eine Aufbauansicht einer Augenhintergrundkamera, bei der die vorliegende Erfindung ausgeführt ist.
Vor einem zu untersuchenden Auge E sind eine Objektivlinse 1, ein Lochspiegel 2, eine Bildaufnahmemembran 3, die in einem Loch des Lochspiegels 2 angeordnet ist, eine Fokussierlinse 4, Bildaufnahmelinsen 5a und 5b, mit denen eine Vergrößerung geändert werden kann durch deren Austausch, und ein Bildaufnahmemechanismus 6 angeordnet.
Bei einem Augenhintergrundbeleuchtungssystem, das sich in einer Lichteinfallrichtung des Lochspiegels 2 befindet, sind eine Cornea-Membran 7, die eine Membran ist mit einer ringförmigen Öffnung für ein Ringmuster, das in die Nähe einer Cornea zu projizieren ist, eine Übertragungslinse 8, ein Infrarot-Abtrennfilter 9, der an einer optischen Bahn einführbar ist und infrarotes Licht abtrennt, eine Kristallinlinsenmembran 10, die eine Membran ist mit einer ringförmigen Öffnung für ein Ringmuster, das in der Nähe der Nachkristallinlinse des zu untersuchenden Auges E zu projizieren ist, eine Ringmembran 11, die eine Membran ist mit einer ringförmigen Öffnung für ein Ringmuster, das in die Nähe der Pupille von dem zu untersuchenden Auge E zu projizieren ist, einer Bildaufnahmelichtquelle 12, die aus einer stroboskopischen Röhre besteht, eine Kondenserlinse 13 und eine Betrachtungslichtquelle 14, wie bspw. eine Halogenlampe für ein Ausgeben eines stationären Lichtes von der Seite des Lochspiegels 2 aus angeordnet.
Der Bildaufnahmemechanismus 6 besteht aus einem Farbtrennprisma 15, Bildaufnahmeelementen 16r, 16g und 16b. Jeweilige Ausgaben von den Bildaufnahmeelementen 16r, 16g, 16b sind mit Bildtafeln 18r, 18g und 18b durch Signalverstärkungsschaltungen 17rr, 17g und 17b verbunden.
Die Bildtafeln 18r, 18g, 18b bestehen aus A/D-Umwandlungsabschnitten 19r, 19g, 19b für rote, grüne und blaue Signale und Bildspeichern 20r, 20g, 20b. Jeweilige Ausgaben der Bildtafeln 18r, 18g und 18b sind mit einer Bildsteuereinheit 21 verbunden. Die Bildsteuereinheit 21 ist mit einer Steuereinheit 22, einer Bildaufzeichnungseinheit 23 und einem TV-Monitor 24 verbunden. Die Bildaufzeichnungseinheit 23 wird als eine Antriebsvorrichtung für ein Ausführen eines Schreibens auf ein nicht flüchtiges Aufzeichnungsmedium D, wie bspw. eine MO, eine MD, eine DVD-RAM, ein VTR-Band oder eine Festplatte, und eines Herauslesens aus diesem erachtet.
Die Steuerschaltung 22 ist mit einem Bildaufnahmeschalter 25 und einer Fokussierlinsenpositionserfassungseinheit 27 zum Erfassen der Position der Fokussierlinse 4 verbunden und außerdem mit der Bildaufnahmelichtquelle 12 durch eine Stroboskopie-Lichtemissionssteuerschaltung 26 verbunden. Die Steuereinheit 22 hat einen Speicher 22a. Die Stroboskopie-Lichtemissionssteuerschaltung 26 hat einen Kondensator 26a zum Steuern der auszugebenden Menge an Licht.
Wenn ein Bild von einem Hintergrund Er des zu untersuchenden Auges E aufgenommen wird unter Verwendung einer derartigen Augenhintergrundkamera sitzt eine zu untersuchende Position vor einer Position, die das Bild aufnimmt. Dann führt, während der Hintergrund Er des zu untersuchenden Auges E mit infrarotem Licht beobachtet wird, die Person, die das Bild aufnimmt, die Ausrichtung zwischen dem zu untersuchenden Auge E und der Augenhintergrundkamera aus. Außerdem wird, wenn eine Niedrigvergrößerungsbildaufnahme durch einen nicht gezeigten Vergrößerungsänderungsschalter gewählt wird, die Bildaufnahmelinse 5a für eine geringe Vergrößerung an der optischen Bahn angeordnet. Wenn eine Vergrößerungsbildaufnahme gewählt wird, wird die Bildaufnahmelinse 5b für die Vergrößerung an der optischen Bahn angeordnet. Mit diesem Beobachtungszustand wird der Infrarotlicht-Abtrennfilter 9 aus der optischen Bahn entfernt.
Das infrarote Licht, das von der Beobachtungslichtquelle 14 beim Beobachten abgegeben wird, wird durch die Kondenserlinse 13 kondensiert oder gebündelt, es tritt durch die Bildaufnahmelichtquelle 12, die Öffnung der Membran 11, die Linse 8 und die Öffnung der Cornea-Membran 7 und wird zu der linken Seite in der Zeichnung durch einen Spiegelabschnitt in der Nähe von dem Loch des Lochspiegels 2 reflektiert. Das reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse 1 und eine Augenpupille Ep, um den Augenhintergrund Er zu beleuchten. Ein Bild von dem Augenhintergrund Er, das mit dem infraroten Licht beleuchtet wird, tritt erneut durch die Objektivlinse 1, die Bildaufnahmemembran 3, die Fokussierlinse 4 und die Bildaufnahmelinse 5a (5b) und fällt in das Farbabtrennprisma 15 von dem Bildaufnahmemechanismus 6 ein.
Das Farbtrennprisma fährt das infrarote Licht und das rote Licht zu dem Bildaufnahmeelement 16r, führt das blaue Licht zu dem Bildaufnahmeelement 16b und führt das grüne Licht zu dem Bildaufnahmeelement 16g. Da das Beobachtungslicht infrarotes Licht ist, wird es an dem Bildaufnahmeelement 16r abgebildet und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal wird durch die Signalverstärkungsschaltung 17r um eine Verstärkung, die für eine Beobachtung vorbestimmt ist, verstärkt und wird zu der Bildsteuereinheit 21 eingegeben. Ein Bild, das dem Signal entspricht, wird an dem TV-Monitor 24 angezeigt.
Die Person, die das Bild aufnimmt und die das Bild beobachtet hat, um die Vollendung der Bildaufnahmevorbereitung sicherzustellen, betätigt den Bildaufnahmeschalter 25. Die Steuereinheit 22, die das Eingeben durch den Bildaufnahmeschalter 25 erfasst hat, bewirkt, dass der Infrarotlicht-Abtrennfilter 9 in die optische Bahn eingeführt wird und steuert die Stroboskopie-Lichtemissionssteuerschaltung 26, um den Kondensator 26a zu entladen, wodurch Licht von der Bildaufnahmelichtquelle 12 abgegeben wird. Das von der Bildaufnahmelichtquelle 12 abgegebene Licht tritt durch die ringförmige Öffnung von der Membran 11 und durch die ringförmige Öffnung von der Membran 10. Lediglich sichtbares Licht von dem Licht wird durch den Infrarotlicht-Abtrennfilter 9 übertragen, tritt durch die Übertragungslinse 8 und wird zu der linken Seite in der Zeichnung durch den Spiegelabschnitt in der Nähe von dem Loch des Lochspiegels 2 reflektiert. Das reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse 1 und die Augenpupille Ep, um den Augenhintergrund Er zu beleuchten.
Ein Bild von dem Augenhintergrund Er, der somit beleuchtet wird, tritt erneut durch die Objektivlinse 1, die Bildaufnahmemembran 3, die Fokussierlinse 4 und die Bildaufnahmelinse 5a (5b) und fällt an dem Farbabtrennprisma 15 ein, um in die jeweiligen Farben geteilt zu werden. Die jeweiligen farbigen Bilder werden an den Bildaufnahmeelementen 16r, 16g und 16b abgebildet und in elektrische Signale umgewandelt. Diese Signale werden durch die Signalverstärkungsschaltungen 17r, 17g und 17b durch die entsprechenden Verstärkungen verstärkt, in digitale Bilddaten durch die A/D-Wandlerabschnitte 19r, 19g und 19b umgewandelt und in den Bildspeichern 20r, 20g und 20b vorübergehend gespeichert. Gleichzeitig erfasst die Fokussierlinsenpositionserfassungseinheit 27 die Position von der Fokussierlinse 4 bei einem Bildaufnahmevorgang und schreibt die erfasste Positionsinformation in den Speicher 22a von der Steuereinheit 22. Ein Korrekturmusterbild als ein Musterbild, das von der inneren Reflexion des optischen Beleuchtungssystems oder des optischen Bildaufnahmesystems gemäß der Position der Fokussierlinse herrührt, wird für jede der Farben R (rot), G (grün) und B (blau) in dem Speicher 22a gespeichert.
2A zeigt ein G-Bild von dem Korrekturmusterbild entsprechend bspw. –12D (Dioptrie). Es ist ein reflektiertes Bild P1 von der Objektivlinse 1 in dem mittleren Bereich des Bildes vorhanden und es ist ein reflektiertes Bild P2 vorhanden, das von einem Kratzer, einer Blase, einem Schmutzfleck oder dgl. von der Objektivlinse 1 in deren Umfangsbereich herrührt. 2B zeigt ein G-Bild von dem Korrekturmusterbild entsprechend bspw. –6D (Dioptrie). Die Kontraste der reflektierten Bilder P3 und P4 werden geringer als jene der reflektierten Bilder P1 und P2 aufgrund einer Differenz der Bildaufnahmedioptrien. 2C zeigt ein G-Bild von dem Korrekturmusterbild entsprechend bspw. 0D. Die Kontraste der reflektierten Bilder P5 und P6 sind immer noch geringer als jene der reflektierten Bilder P3 und P4, und deren Bereiche sind ausgedehnt.
Die Steuereinheit 22 erzeugt ein Bild, das für eine Korrektur verwendet wird und das einer tatsächlichen Bildaufnahmebedingung entspricht auf der Grundlage der erfassten Dioptrieinformation und des gespeicherten Korrekturmusterbildes.
Wenn die erfasste Dioptrieinformation durch Dk(D) erteilt wird und angenommen wird, dass die Korrekturmusterbilder von Dm(D) und Dn(D) (Dm < Dk < Dn) gespeichert werden, können die Bilddaten Kr (Dk, i, j), Kg (Dk, i, j) und Kb (Dk, i, j) von einem Korrekturmusterbild bei einer Adresse (i, j) von ihnen aus den folgenden Gleichungen berechnet werden. Kr(Dk, i, j) = {Kr(Dm, i, j)·(Dm – Dk) + Kr(Dn, i, j)·(Dn – Dk)}/(Dn – Dm) Kg(Dk, i, j) = {Kg(Dm, i, j)·(Dm – Dk) + Kg(Dn, i, j)·(Dn – Dk)}/(Dn – Dm) Kb(Dk, i, j) = {Kb(Dm, i, j)·(Dm – Dk) + Kb(Dn, i, j)·(Dn – Dk)}/(Dn – Dm)
Da eine γ-Charakteristik von einer TV-Kamera zu dem somit erhaltenen Korrekturmusterbild hinzugefügt wird, wird eine Umkehrkorrektur von γ ausgeführt. Wenn korrigierte Bilddaten nach der Umkehrkorrektur durch Kr'(Dk, i, j), Kg'(Dk, i, j) und Kb'(Dk, i, j) geliefert werden und das Bild als ein 8-Bit-Bild angenommen wird, wird der maximale Wert des Bildes zu einem Wert von bis zu 255. Des weiteren werden, wenn γ = 0,45 bei einer für die Bildaufnahme verwendeten TV-Kamera ist, die folgenden Gleichungen erhalten: Kr'(Dk, i, j) = 255·{Kr(Dk, i, j)/255}(1/0,45) Kg'(Dk, i, j) = 255·{Kg(Dk, i, j)/255}(1/0,45) Kb'(Dk, i, j) = 255·{Kb(Dk, i, j)/255}(1/0,45)
Außerdem können, wenn eine Beleuchtungslichtintensität in der Bildaufnahme des Korrekturmusterbildes mit Fo geliefert wird und eine Beleuchtungslichtintensität bei der Bildaufnahme von einem zu untersuchenden Auge E durch Fk geliefert wird, die korrigierten Bilddaten nach der Korrektur wie folgt berechnet werden: Kr''(Dk, i, j) = Kr'(Dk.i.j)·2(Fk – Fo) Kg''(Dk, i, j) = Kg'(Dk.i.j)2·(Fk – Fo) Kb''(Dk, i, j) = Kb'(Dk.i.j)·2(Fk – Fo)
Danach wird, da die γ-Korrektur an dem aufgenommenen Augenhintergrundbild durch die TV-Kamera ausgeführt wird, die γ-Umkehrkorrektur ausgeführt. Wenn die Bilddaten von dem aufgenommenen Augenhintergrundbild bei einer Adresse (i, j) von diesem durch Fr(i, j), Fg(i, j) und Fb(i, j) geliefert werden und die Bilddaten nach der γ-Umkehrkorrektur durch Fr''(i, j), Fg''(i, j) und Fb''(i, j) geliefert werden, die folgenden Gleichungen erhalten: Fr''(i, j) = 255·{(Fr(i, j)/255)}(0,45) Fg''(i, j) = 255·{(Fg(i, j)/255)}(0,45) Fb''(i, j) = 255·{(Fb(i, j)/255)}(0,45)
Das Korrekturmusterbild wird von diesen Bilddaten subtrahiert und die γ-Korrektur wird erneut ausgeführt, um ein korrigiertes Augenhintergrundbild zu erhalten. Anders ausgedrückt können, wenn die Augenhintergrunddaten nach der Korrektur durch Fcor_r(i, j), Fcor_g(i, j) und Fcor_b(i, j) geliefert werden, diese Daten wie folgt ausgedrückt werden: Fcor_r(i, j) = 255·{(Fr''(i, j) – Kr''(Dk, i, j))/255}(0,45) Fcor_g(i, j) = 255·{(Fg''(i, j) – Kg''(Dk, i, j))/255}(0,45) Fcor_b(i, j) = 255·{(Fb''(i, j) – Kb''(Dk, i, j))/255}(0,45)
Ein in 3 gezeigtes Flussdiagramm zeigt eine Zusammenfassung eines Ablaufs von einer derartigen Bildaufnahme. Dies ist nachstehend einfach beschrieben.
Bei Schritt 301 wird ein Augenhintergrundbild aufgenommen. Danach wird eine Bildaufnahmedioptrie bei dem Schritt 302 erfasst und ein Korrekturmusterbild in der Nähe von der erfassten Bildaufnahmedioptrie wird bei dem Schritt 304 gewählt. Bei Schritt 303 wird eine Lichtintensität bei dem Bildaufnahmevorgang erfasst.
Danach wird bei Schritt 305 das ausgewählte Korrekturmusterbild in der Nähe von der Bildaufnahmedioptrie weiter korrigiert gemäß der erfassten Dioptrie und dann wird die γ-Umkehrkorrektur ausgeführt. Des weiteren wird das Korrekturmusterbild bei Schritt 303 erfasst.
Bei Schritt 306 wird die γ-Umkehrkorrektur bei dem aufgenommenen Augenhintergrundbild ausgeführt. Danach wird das Korrekturmuster von dem Augenhintergrundbild bei Schritt 307 subtrahiert und die γ-Korrektur wird erneut bei dem sich ergebenden Bild bei Schritt 308 ausgeführt. Somit kann ein genaues Augenhintergrundbild erhalten werden, bei dem Störlicht beseitigt ist.
Bei Schritt 309 kann das genau γ-korrigierte Augenhintergrundbild gespeichert werden und als ein Bildaufnahmeergebnis reproduziert werden. Bei Schritt 310 sind sämtliche Vorgänge vollendet.
Das Konzept eines derartigen Bildkorrekturverfahrens wird nicht nur auf den Fall einer Bildaufnahme mit geringer Vergrößerung unter Verwendung der Bildaufnahmelinse 5a angewendet, sondern auch auf den Fall einer erweiternden Bildaufnahme unter Verwendung der Bildaufnahmelinse 5b. Hier können die jeweiligen Korrekturmusterbilder für eine geringe Vergrößerung und eine Erweiterung separat gespeichert werden. Alternativ kann die Vergrößerung von dem Korrekturmusterbild für eine geringe Vergrößerung oder Erweiterung korrigiert werden, um das Korrekturmusterbild nach der Korrektur der Vergrößerung zu verwenden. Da es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass die optischen Achsen von den Bildaufnahmelinsen für eine geringe Vergrößerung und Erweiterung zu diesem Zeitpunkt dezentriert sind, ist es erforderlich, den Dezentrierbetrag zu speichern.
Somit überdecken sich, wie dies in 4A gezeigt ist, die reflektierten Bilder P7 und P8, die sich aus der Reflexion von einem internen optischen System der Augenhintergrundkamera ergeben, an dem aufgenommenen Originalbild in dem mittleren Bereich und seinem Umfangsbereich. Jedoch kann gemäß der vorstehend erwähnten Berechnung, wie dies in 4B gezeigt ist, ein Bild erhalten werden, bei dem diese reflektierten Bilder beseitigt sind. Die Bilddaten werden in dem Aufzeichnungsmedium D durch die Aufzeichnungseinheit 23 aufgezeichnet und sie werden an dem TV-Monitor 27 angezeigt, wodurch die Bildaufnahme vollendet ist.
Bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Korrekturmusterbild zuvor vorbereitet. Jedoch ändert sich ein optimales Korrekturmusterbild im Laufe der Zeit gemäß einer Änderung bei dem optischen System, die sich aus einem Schmutzfleck oder dgl. ergibt. Dem gemäß, wenn das Korrekturmusterbild automatisch zu einem Zeitpunkt erhalten wird, bei dem eine Antriebsquelle eingeschaltet ist, wird es möglich, die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit auszuführen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel zum automatisches Erhalten eines Korrekturmusterbildes zu einem Zeitpunkt, bei dem eine Antriebsquelle eingeschaltet ist, und die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen die gleichen Elemente. Ein optisches Hilfselement 32 für ein Aufnehmen eines Korrekturmusterbildes ist an einer Linsenfassung 31 der Objektlinse 1 befestigt. Eine hintere reflektierende Fläche 33 von dem optischen Hilfselement 32 besteht aus einer schwarzen diffundierenden Fläche, die kaum Licht reflektiert, und ist an einer Position angeordnet, die im Wesentlichen mit der Bildaufnahmemembran 3 in Bezug auf die Objektlinse 1 konjugiert.
Diese Position entspricht im Wesentlichen der Pupillenposition des zu untersuchenden Auges E. In der Nähe der Pupille werden ein Bildaufnahmelichtfluss und ein Beleuchtungslichtfluss voneinander getrennt. Daher gibt es keinen Fall, bei dem Licht, das an der reflektierenden Fläche 33 reflektiert wird, durch die Bildaufnahmemembran 3 passiert und die Bildaufnahmeelemente 16r, 16g und 16b erreicht. Die Steuerschaltung 22 ist mit einem Erfassungsschalter 34 verbunden, der erfasst, ob das optische Hilfselement 32 befestigt oder nicht, und sie ist mit einem Antriebsquellenschalter 35 verbunden, der befiehlt, dass die Antriebsquelle eingeschaltet wird.
Eine Person, die ein Bild aufnimmt, befestigt das optische Hilfselement 32 an der Linsen 31 von der Objektlinse 1 und schaltet den Antriebsquellenschalter 35 ein. Nachdem die Antriebsquelle eingeschaltet ist, beginnt, wenn durch den Erfassungsschalter erfasst worden ist, dass das optische Hilfselement 32 befestigt ist, die Steuerschaltung 22 mit der automatischen Bildaufnahme von einem Korrekturmusterbild. Da die Dioptrieinformation für die Bildaufnahme in dem Speicher 22a gespeichert ist, wird die Fokussierlinse 4 für jeden Wert 1D, wie bspw. –12, –11, –10, ..., 0, +1, ..., +15 gemäß der Dioptrieinformation durch eine Antriebseinheit oder Treibereinheit, die nicht gezeigt ist, angetrieben. Dann gibt die Stroboskopie-Bildaufnahmelichtquelle 12 Licht aus. Wie dies in der vorstehend dargelegten Beschreibung dargelegt ist, tritt das von der Stroboskopie-Bildaufnahmelichtquelle 12 ausgegebene Licht durch die ringförmige Öffnung der Membran 11 und durch die ringförmige Öffnung der Membran 10. Dann wird lediglich sichtbares Licht von dem Licht durch den Infrarotlicht-Abtrennfilter 9 übertragen, tritt es durch die Übertragungslinse 8 und wird es zu der linken Seite in der Zeichnung hin durch den Spiegelabschnitt in der Nähe von dem Loch des Lochspiegels 2 reflektiert. Das reflektierte Licht wird an einer hinteren Fläche 1b und an einer vorderen Fläche 1a von der Objektlinse 1 reflektiert.
Ein reflektiertes Bild von der Objektlinse 1 und ein Bild, das sich von einem Kratzer oder einem Schmutzfleck an der hinteren Fläche 1b oder der vorderen Fläche 1a der Objektlinse 1, eine Blase in den Innenglas von der Objektlinse 1 oder dgl. ergibt, treten durch die Bildaufnahmemembran 3, die Fokussierlinse 4 und die Bildaufnahmelinse 5a (5b) und fallen an dem Farbtrennprisma 15 ein, um in die jeweiligen Farben aufgeteilt zu werden. Die jeweiligen Farbbilder werden an den Bildaufnahmeelementen 16r, 16g und 16b abgebildet und in elektrische Signale umgewandelt.
Diese Signale werden durch die Signalverstärkungsschaltungen 17r, 17g und 17b durch die vorbestimmten Verstärkungen verstärkt, in digitale Bilddaten durch die A/D-Umwandlerabschnitte 19r, 19g und 19b umgewandelt, in den Bildspeichern 20r, 20g und 20b vorübergehend gespeichert und zusammen mit der Dioptrieinformation in dem Speicher 22a von der Steuerschaltung 22 weitergespeichert. Die Steuereinheit 22 wiederholt die Bildaufnahme in Bezug auf die vorbestimmten Dioptrien, um Korrekturmusterbilder zu erhalten.
Die vorstehend erwähnten Bildaufnahme kann jedes Mal, wenn die Energiequelle eingeschaltet wird, ausgeführt werden. Jedoch benötigt es eine gewisse Zeit, bis eine tatsächliche Bildaufnahme fertig wird, nachdem die Energiequelle eingeschaltet worden ist, so dass es einen Fall gibt, bei dem die Verwendbarkeit beeinträchtigt ist. Daher ist, wenn die Steuereinheit 22 einen Kalender und ein Zeitglied hat, die derart eingestellt sind, dass ein automatisches Bildaufnehmen von einem Korrekturmusterbild einmal pro Tag oder einmal pro Woche ausgeführt wird, die Verwendungsfähigkeit gut. Außerdem, da eine Bildaufnahme sofort nach dem Starten der Energiequelle in einigen Fällen ausgeführt wird, wenn ein Schalter, der zu einem Anhalten der automatischen Bildaufnahme in der Lage ist, vorgesehen ist, kann die Verwendungsfähigkeit weiter verbessert werden. Natürlich kann, wenn dies erforderlich ist, ein Betätigungselement, wie bspw. ein Schalter, derart vorgesehen sein, dass ein Korrekturmusterbild manuell aufgenommen werden kann.
Außerdem vergleicht die Steuereinheit 22 einen maximalen Wert, einen Durchschnittswert oder dgl. von den digitalisierten Bilddaten von dem Korrekturmusterbild mit einem vorbestimmten Wert, bspw. "32". Wenn der maximale Wert, der Durchschnittswert oder dgl. größer als der vorbestimmte Wert ist, wie dies in 6 gezeigt ist, wird eine Alarmiernachricht an dem TV-Monitor 24 angezeigt, um die Person, die das Bild aufnimmt, darüber zu informieren, dass ein optisches System zu starke Schmutzflecken hat. Anders ausgedrückt ist dies der Fall, wenn das reflektierte Licht außerordentlich intensiv ist. Wenn in diesem Fall ein Wert der Bilddaten von dem Korrekturmusterbild zu den Augenhintergrundbilddaten addiert wird, überschreitet ein sich ergebender Wert einen maximalen Wert "255" von den Bilddaten, so dass die Korrektur nicht ausgeführt werden kann.
Ein Ablauf einer derartigen Behandlung oder eines derartigen Vorgangs ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein in 7 gezeigtes Flussdiagramm kurz beschrieben.
Bei Schritt 701 wird zum Starten der Korrekturmusterbildaufnahme die Dioptrie d auf –12D eingestellt. Bei Schritt 702 wird ein Korrekturmusterbild mit der eingestellten Dioptrie d aufgenommen.
Danach wird bei Schritt 703 bestimmt, ob der durchschnittliche Wert oder der maximale Wert von dem Korrekturmusterbild größer als ein vorbestimmter Wert, bspw. 32 ist. Wenn der Durchschnittswert oder der maximale Wert größer als der vorbestimmte Wert ist, d.h. wenn das optische System zu viel Schmutz hat, geht der Ablauf zu Schritt 705 über den Schritt 704, um die Aufnahme von dem Korrekturmusterbild zu vollenden.
Wenn der Durchschnittswert oder der maximale Wert geringer als der vorbestimmte Wert "32" für das Korrekturmusterbild bei Schritt 703 ist, wird bestimmt, dass das optische System nicht zuviel Schmutz hat, und der Ablauf geht zu Schritt 706 weiter. Bei Schritt 706 wird bestimmt, ob die Aufnahme von dem Korrekturmusterbild vollendet ist oder nicht. Wenn sie vollendet ist, wird die Aufnahme von dem Korrekturmusterbild bei Schritt 705 vollendet.
Wenn sie andererseits nicht vollendet ist, wird die Einstellung auf die nächste Dioptrie geändert, kehrt der Ablauf erneut zum Schritt 702 zurück und wird die nächste Bildaufnahme ausgeführt.
Außerdem kann das optische Hilfselement 32 für das Aufnehmen des Korrekturmusterbilds in einer Abdeckung der Objektivlinse 1 ausgebildet sein. Es wird abgedeckt, nachdem die Bildaufnahme vollendet ist. Daher wird, wenn die Antriebsquelle das nächste Mal eingeschaltet wird, ein Korrekturmusterbild automatisch ohne Fehler aufgenommen, so dass die optimale Korrektur stets ausgeführt werden kann.
Des weiteren wird bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel das Korrekturmusterbild für jede der Farben R, G und B vorbereitet. Wenn jedoch das Korrekturmusterbild als ein Luminenzsignal oder ein Farbdifferenzsignal gespeichert wird, wird der gleiche Effekt erzielt. Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Korrekturmusterbild in dem Speicher 22a gespeichert und das korrigierte Augenhintergrundbild wird bei dem Aufzeichnungsmedium D durch die Aufzeichnungseinheit 23 aufgezeichnet. Jedoch kann das Aufzeichnen des Korrekturmusterbildes, die Korrekturberechnung von dem Bild und das Speichern von dem korrigierten Bild unter Verwendung eines externen PC (Personalcomputer) ausgeführt werden, der mit der Augenhintergrundkamera durch ein Netzwerk verbunden ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel von diesem Fall. Die Steuereinheit 22 von einer Augenhintergrundkamera 101, die den gleichen Aufbau wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hat, ist mit einem Netzwerk 100 verbunden. Ein aufgenommenes Bild wird zu einem Computer 200 gesendet, der in ähnlicher Weise mit dem Netzwerk 100 verbunden ist. Das Netzwerk 100 ist mit den Augenhintergrundkameras 102 und 103 ähnlich wie mit der Augenhintergrundkamera 101 verbunden.
Korrektermusterbilder für die Augenhintergrundkamera 101, 102 und 103 werden zuvor in einem Speicher des Computers 200 gespeichert. Ein Bild, das durch die Augenhintergrundkamera 101 aufgenommen wird, und ein Bildaufnahmezustand, wie bspw. eine Bildaufnahmedioptrie, werden zusammen mit einer Kameranummer von der Augenhintergrundkamera, wie bspw. "101", zu dem Computer 200 durch das Netzwerk 100 gesendet. Der Computer 200 liest zuerst das Korrekturmusterbild aus dem Speicher 220a gemäß der Kameranummer "101" von der Augenhintergrundkamera, durch die die Bildaufnahme ausgeführt worden ist, und den Bildaufnahmezustand oder die Bildaufnahmebedingung. Dann verarbeitet, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, der Computer 200 herausgelesene Korrekturmusterbild gemäß der Bildaufnahmebedingung oder dem Bildaufnahmezustand und korrigiert ein Augenhintergrundbild.
Ein Ablauf des vorstehend erläuterten Vorgangs ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein in 9 gezeigtes Flussdiagramm kurz beschrieben.
Bei Schritt 901 wird ein Augenhintergrundbild durch eine Augenhintergrundkamera aufgenommen, die mit dem Netzwerk verbunden ist. Danach empfängt der Computer, der mit der Augenhintergrundkamera durch das Netzwerk verbunden ist, eine Kameranummer von der Augenhintergrundkamera und einen Bildaufnahmezustand bei Schritt 902.
Bei Schritt 903 ruft der Computer ein Korrekturmusterbild aus dem Speicher gemäß der Kameranummer auf.
Bei Schritt 904 erzeugt der Computer ein korrigiertes Bild auf der Grundlage des Bildaufnahmezustands (Bildaufnahmebedingung), das von der Augenhintergrundkamera durch das Netzwerk empfangen wird.
Bei Schritt 905 erzielt der Computer ein genaues Augenhintergrundbild, das unter Verwendung von dem aufgenommenen Hintergrundbild und dem korrigierten Bild korrigiert wird.
Die Einzelheiten der Korrektur sind die gleichen wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
In ähnlicher Weise werden die Bilder, die durch die Augenhintergrundkameras 102 und 103 aufgenommen wurden, durch den Computer 200 korrigiert.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird das Korrekturmusterbild in dem externen Computer 200 gespeichert und das Augenhintergrundbild wird korrigiert. Dem gemäß ist im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Bild in dem Hauptkörper der Augenhintergrundkamera korrigiert wird, die Betriebsgeschwindigkeit hoch, da die Leistung des Computers 200 überlegen ist. Da außerdem eine große Anzahl an Bilddaten aufgezeichnet werden, kann eine Korrektur in hoher Genauigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
Außerdem werden bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel die Vielzahl an Korrekturmusterbildern gespeichert. Wenn eine Bildaufnahme mit einem Zustand ausgeführt werden kann, bei dem ein reflektiertes Bild fokussiert wird, kann ein Augenhintergrundbild von einem einzelnen Korrekturmusterbild korrigiert werden. Da ein reflektiertes Bild von der Objektivlinse 1 in einem Bereich von ungefähr –12D bis –15D vorhanden ist, wird das reflektierte Bild fokussiert und wird das Korrekturmusterbild aufgenommen. Da eine F-Zahl und eine Ausgangspupillenposition bei einem Bildaufnahmesystem der Augenhintergrundkamera bekannt sind, kann die Art und Weise, mit der das Bild bei den jeweiligen Dioptriepositionen verschwimmt, durch Berechnung erhalten werden. Somit kann die Kapazität von dem Speicher zum Speichern des Korrekturmusterbildes verringert werden.
Außerdem gibt es, während das optische System von der Augenhintergrundkamera eine Zeitspanne lang angewendet wird, einen Fall, bei dem Staub und dgl. in dieses hinein gelangen, wodurch das äußere Erscheinungsbild des reflektierten Bildes sich mit der Zeit ändert, wobei dies weiter verstärkt wird. In einem derartigen Fall ist es sehr zu bevorzugen, das Korrekturmusterbild bisweilen erneut aufzunehmen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn das korrigierte Augenhintergrundbild überprüft wird und bestimmt wird, dass die Korrektur unzureichend ist, wird der Korrekturberechnungsparameter weiter geändert, so dass die Korrektur mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Ein Bereich, in dem das reflektierte Bild von der Objektivlinse 1, ein Kratzer oder dgl. zusammen mit dem Augenhintergrundbild angezeigt wird, ist von dem anderen Bereich in Bezug auf die Farbe verschieden. Außerdem sind die Koordinaten von dem reflektierten Bild, dem Kratzer oder dgl. aus dem Korrekturmusterbild bekannt. Daher wird, wenn Farben bei den vorstehend beschriebenen Koordinaten mit jenen bei umgebenden Adressen verglichen werden und sie unterschiedliche Farben haben, insbesondere Blau oder Grün intensiv sind, die Korrektur unzureichend. Dem gemäß wird die Berechnung erneut ausgeführt, wodurch es möglich wird, die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit auszuführen. Um eine Farbinformation bei einer Augenhintergrundbildposition zu erhalten, die der Position des reflektierten Bildes entspricht, wird das Korrekturmusterbild gemäß dem Bildaufnahmezustand binarisiert, so dass Bilddaten von dem reflektierten Bildbereich auf "1" gesetzt werden und die Bilddaten von dem anderen Bereich auf "0" gesetzt werden. Dann werden Werte von B/G und R/G von den Bilddaten als Farbinformationen von dem reflektierten Bildbereich durch einen AND-Vorgang mit dem Augenhintergrundbild erhalten. Die Werte werden mit den Werten von B/G und R/G von den Augenhintergrundbilddaten entsprechend einem Bereich um den reflektierten Bildbereich herum verglichen. Wenn eine Differenz von dieser Farbinformation größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird bestimmt, dass die Korrektur unzureichend ist.
In diesem Fall wird vorzugsweise angenommen, dass die Bildaufnahme mit einer Lichtintensität ausgeführt wird, die größer als eine tatsächliche Lichtintensität bei bspw. den vorstehend dargelegten Berechnungsgleichungen ist, das Korrekturmusterbild korrigiert wird und ein sich ergebendes Bild von einem Primärbild subtrahiert wird.
Wenn außerdem in einigen Fällen eine Überkorrektur so ausgeführt wird, dass ein korrigierter Bereich von dem Bild in rot intensiv ist, wird vorzugsweise angenommen, dass die Bildaufnahme mit einer geringen Lichtintensität ausgeführt wird, das Korrekturmusterbild korrigiert wird und die Subtraktion erneut ausgeführt wird. Wenn ein derartiger Vorgang wiederholt wird, wird es möglich, die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit auszuführen.
Dieser Ablauf ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein in 10 gezeigtes Flussdiagramm kurz beschrieben.
Bei Schritt 1001 wird das Augenhintergrundbild aufgenommen. Bei Schritt 1002 werden die Reflektierbildadresse und eine Partikelbildadresse von dem Korrekturmusterbild erfasst. Bei Schritt 1003 wird die Farbinformation von dem Augenhintergrundbild bei einer Position, die der erfassten Adresse entspricht, erfasst.
Bei Schritt 1004 wird die Farbinformation von dem Bild an dem Umfang der erfassten Adresse erfasst.
Bei Schritt 1005 wird die Farbinformation über die erfasste Adresse mit der Farbinformation an seinem Umfang verglichen. Wenn keine Differenz vorhanden ist oder wenn die Differenz nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird angenommen, dass die Korrektur vollendet ist und der Korrekturvorgang wird bei Schritt 1007 vollendet.
Wenn andererseits eine Differenz vorhanden ist, wird eine Korrekturlichtintensität geändert und die Korrekturberechnung wird erneut bei Schritt 1006 ausgeführt.
Der Ablauf kehrt zu Schritt 1004 zurück, bis die Korrektur vollendet ist und die Berechnung von einem adäquaten Korrekturwert wird fortgesetzt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem ophtalmologischen Bildaufnahmegerät der vorliegenden Erfindung das reflektierte Bild, das von einer internen Reflexion in dem optischen Beleuchtungssystem mit dem optischen Bildaufnahmesystem herrührt, in dem Korrekturmusterbild für jede Bildaufnahmedioptrie gespeichert, wird das Korrekturmusterbild unter Verwendung der Bildaufnahmedioptrie und der Bildaufnahmelichtintensität korrigiert und wird das korrigierte Bild von dem Augenhintergrundbild subtrahiert. Somit können unerwünschte Reflexionen aus dem aufgenommenen Bild beseitigt werden, so dass eine Bildqualität verbessert werden kann und des weiteren die Genauigkeit der Diagnose verbessert werden kann.
Außerdem kann die Wirtschaftlichkeit von den Teilen verbessert werden und die Prozesszeit für den Zusammenbau und die Einstellung kann verkürzt werden, so dass die Produktkosten verringert werden können, um Erzeugnisse unter geringen Kosten zu erzielen. Des weiteren gibt es, wenn ein derartiges Korrekturmusterbild verwendet wird, keinen Fall, bei dem eine Originalbildinformation verloren geht im Vergleich zu einem Verfahren zum Verarbeiten eines Primärbildes zum Verbessern der Bildqualität, so dass eine Korrektur mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.

Claims

Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät mit: einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes von einem zu untersuchenden Auge; Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des zu untersuchenden Auges; einer Speichereinrichtung für ein Speichern eines Korrekturmusters für ein Korrigieren eines reflektierten Bildes, das sich aus einem Phantomlicht ergibt, das bei einem optischen Bildaufnahmesystem erzeugt wird während des Beleuchtens durch die Beleuchtungseinrichtung; einer Erfassungseinrichtung für ein Erfassen eines Bildaufnahmezustands und einer Korrektureinrichtung für ein Korrigieren des aufgenommenen Bildes, wobei das Bild von dem zu untersuchenden Auge durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird unter Verwendung des Korrekturmusters, das in der Speichereinrichtung gespeichert ist in Übereinstimmung mit einer Erfassungsausgabe der Erfassungseinrichtung.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Bildaufnahmebedingung zumindest eine ausgewählte Bedingung von der Gruppe umfasst, die aus einer Bildaufnahmelichtintensitätsinformation, einer die optischen Information und einer Bildaufnahmevergrößerungsinformation durch die Beleuchtungseinrichtung besteht.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Speichereinrichtung die Vielzahl an Korrekturmustern hat und das aufgenommene Bild korrigiert wird unter Verwendung des Korrekturmusters, das aus der Vielzahl an Korrekturmustern in Übereinstimmung mit einem Erfassungsergebnis der Erfassungseinrichtung gewählt wird.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei das aufgenommene Bild korrigiert wird durch eine Berechnung von dem gespeicherten Korrekturmuster in Übereinstimmung mit dem Erfassungsausgabesignal der Erfassungseinrichtung.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Korrekturmuster erhalten wird zu einer Einschaltzeit der Energiequelle, bei einer vorbestimmten Zeit oder bei einer Zeit zum Betreiben eines vorbestimmten Betriebelements, wobei diese in der Speichereinrichtung gespeichert ist.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Korrekturmuster in der Speichereinrichtung gespeichert ist, die mit einem externen Computer verbunden ist, der mit einem Netzwerk verbunden ist.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Korrektureinrichtung einen externen Computer hat, der mit einem Netzwerk verbunden ist.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei das optische Bildaufnahmesystem und die Beleuchtungseinrichtung ein gemeinsames optisches System haben und das Phantomlicht in dem gemeinsamen optischen System erzeugt wird.
Ophthalmologisches Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 8, wobei das gemeinsame optische System eine Objektivlinse hat.